专利名称：拆卸焦化塔接头的装置及其方法
技术领域：
本发明涉及到一种能遥控操作的焦化塔卸接头装置，尤其是关系到延用焦化塔进行清理和更换下接头的卸接头装置，以及这种卸接头装置实施遥控作业的方法。
在石油精炼的作业中，对各种烃类供液流进行焦化的延用焦化塔或设施的操作过程中，所得到的焦化产物沉积在塔体内壁，必须定期予以清除，间隔时间通常为36-48小时。这种清理工作是通过竖塔下端的一个开口进行的。该过程通过这样的方法即时完成靠人工拆卸一个下接头，并安装一个溜管，以引导焦炭降落到所希望的部位，如进入料斗或有轨车中。由于焦化塔处于260-482℃的高温状态，这种人工清理热态焦化塔下接头，不仅缓慢而且有些危险，算不上是一种理想的方法。本发明为焦化塔下接头可靠遥控拆卸与更换很方便地提供了一种新颖的卸接头装置，从而在清除焦物过程中使焦化塔的清理工作更迅速。
本发明为从焦化塔或容器下端接头上遥控拆卸接头装置以及进行随后的更换提供了一种卸接头装置。依据本发明装置包括用于连接到焦化塔的一个下法兰上的接头装置;可转动夹紧装置和螺栓松开装置，用于松开法兰上许多螺栓并径向向外和向上转动这些螺栓，以便向下卸下接头;一个可垂直移动的平台装置，用于支撑并自焦化塔法兰处降低该接头装置，使之平移到侧边位置;以及柱赛装置，它能使接头装置与平面成20-60°的角度进行倾翻，以便清理。该装置还包括一个与平台下端相连的溜管，随着接头装置的倾翻，该溜管被提升，如此能与焦化塔法兰接触。该卸接头装置可使接头水平回位，以便与焦化塔下法兰垂直对准，然后被提升起来，与焦化塔下法兰接连。在此之后，接头的扣钩被重新张紧到适当位置。
卸接头装置的扣钩可转动地被连接到焦化塔的下法兰上，以便用与容器相连的立式柱赛操作件使其径向向外与向上转动，致使接头装置下降。平台装置包括上板与下板，在它们之间备有双提升连杆机构，由连接到平台上、下板的复式液压柱赛操作件驱动。与平台上板相连接的溜管用来清除焦化塔内的焦炭。在松开接头装置的装配法兰之后，平台装置依靠柱赛操作件的动作使接头装置下降，并由另一台柱塞操作件使之由焦化塔之下平移，该操作件最好穿过接头装置的下部。平台的移动也提高了焦炭溜管，使其和炼焦塔下法兰接触，处于除焦位置，同时也借助于平台上、下板之间的立式柱塞的动作，使接头装置倾翻成一种宜于清理的位置。
在焦化塔完成除焦之后，调节平台以使焦炭溜管下降，然后平移接头装置回到焦化塔下法兰之下，再提升接头装置进入装配位置，以便重新栓紧到塔体的下法兰上。螺栓松开机构和用于接头与焦炭溜管的提升机构通过遥控操作的液压柱塞来开动是很便当的。这种提升机构与溜管的布局，用于新建的或现成延用的焦化塔在36-48小时内非常迅速地卸焦可能都是有利的，并且提高了安全度。
本发明也为除焦及清理而拆卸这种焦化塔下接头以及在焦化塔或容器上更换该接头两方面提供了一种方法。该法包括以下步骤采用用于松开扣钩螺栓的遥控操作液压装置来松开许多螺栓扣钩，并径向向外向上转动螺栓，从而松开介于延用焦化塔下法兰与可拆卸接头装置之间的法兰连接，然后下降下接头装置并将其平移到一侧，接着，把接头装置倾翻成与水平面成20-60°的角度，以便于清理该装置，与此同时把溜管接触到焦化器下法兰上，以便除去容器内的焦炭。在接头装置经过清理与除焦之后，溜管下降，接头装置平移到与焦化器下法兰垂直对准，然后再提升到对着容器法兰的位置。接着，转动扣钩螺栓进入原来位置，重新张紧，从而重新将接头装置连接到焦化器的下法兰上。
本发明的一项优点是，采用遥控操作的卸接头装置，焦化塔下接头装置能方便地从焦化塔上拆卸。这种遥控操作卸接头装置能松开许多螺栓扣钩，并向外转动这些扣钩，然后下降接头装置，并把它平移到一边。这种拆卸接头的装置及其方法，能迅速而安全地清除焦化塔内沉积的焦炭，从而增加了焦化塔的有效操作时间，并且由于在拆卸接头操作时免除了人员所不希望面临的热态的烃、蒸汽和水，因而改善了操作人员的安全。
参照下列各附图，对本发明作进一步说明
图1表示了延用的竖式焦化塔，具有一个拆卸的下接头装置和安装在塔下端的平台支撑装置;
图2表示焦化塔接头装置的放大的正视图，它由许多扣钩装置与塔底相连，图中还表示了装在接头装置下面的提升平台装置;
图3表示了取自图2中3-3′连线的放大截面图。表明了为卸开焦化塔下法兰许多扣钩的放松与操作装置;
图4表示了取自图2中4-4′线的卸接头装置的平面图;
图5表示了在图2中5-5′线处所取的接头装置的剖视图，同时表示了在接头提升平台支撑进行啮合之前的焦化器的接头装置;
图6表示了通过图5中6-6′线的一个法兰钳夹紧固装置详细的平面图;
图7表示了通过图6中7-7′线法兰钳夹扣钩装置的剖视图;
图8表示了通过图6中8-8′线的法兰钳夹扣钩的另一个剖视图;
图9表示了类似于图2的一个正视图，但是处在提升平台装置和接头装置接触以及法兰扣钩钳夹脱钩之后;
图10表示了类似于图5的放大剖视图，但是在提升平台装置接触炼焦器接头装置之后;
图11类似于图9，表示了焦化器接头装置脱离焦化器而下降的正视图;
图12表示了通过图11中12-12′线的接头装置的放大剖视图;
图13表示了焦化器接头装置从焦化器下法兰上被水平移离之后的正视图;
图14表示了通过图13中14-14′线的接头装置的放大剖视图;
图15表示了接头装置为了清理而作了倾斜的正视图，同时还表示了连接于焦化塔下法兰的溜管，该溜管用来清除其中所遗留的焦炭;
图16表示了通过图15中16-16′线的焦化器法兰与所接通的溜管的放大垂直剖视图;
如图1概括所示，延用的焦化塔或容器10是立式的，由毗连桁架结构11支撑，同时又被装于塔体10之下的平台结构12支撑着。这种用于石油精炼厂的延用焦化塔10，直径通常为20-26呎，高为80-100呎，具有一个锥形底部10a，它与下法兰13相连，该法兰的直径通常为5-7呎。用许多钳夹扣钩装置20，将可拆卸的接头装置14以压力密封方式与法兰13连接。在焦化塔10中沉积的焦炭按照需要通过拆卸接头装置14并切断来自容器内的焦炭来周期地清除。这样，焦炭沿溜管而掉入贮池、滑板或有轨车中(未示出)。
接头装置14由多个可转动的钳夹扣钩20紧固在下法兰13上，该装置已由图2详细表示。要注意到接头14包括一个将烃、蒸汽和水送入焦化容器10所用侧管18。侧管18也用来从塔10内排除水。如图2所示，并在图3中进一步表示，计有16-48个转动式扣钩20均衡地配置在法兰13的周围，将接头14的上法兰15夹紧在容器10的法兰13上。
如图5-8更详细表示的，每一个夹紧装置20都有着同样的结构与操作。它包括一个钳臂21，它以其上端21a与法兰13相连，可以转动，这是靠轴销22可转动地固定在法兰13靠近法兰外圆周围的上表面上而实现的。钳臂21的另一端或下端21b，与柱塞操作机构24的下端连接，可以转动，而操作机构24的上端在25处与焦化塔10的外臂相连，可以转动。每一个钳夹21的下端21b也通过轴销22刚性连接到螺栓26的上端，螺栓设置在容器10的下法兰13和接头14的配对上法兰15的垂直狭漕27中。同时，在法兰15之下的每一个螺栓26都与一个远距操作的张紧装置28相接。该螺栓张紧装置28可能与Biach的美国专利3，015，975中所叙述的相类似，它在这里被引用是出于涉及为足以公开本发明所需的范围。该张紧装置28通常由适当的液压源来操作。
当希望松开配对法兰13和15之间的连接时，首先遥控操作螺栓张紧装置28来放松螺栓26，使接头装 4下降0.25-1吋的距离，降到提升平台支撑装置30的上板上。然后，使转动的操作机构柱塞24收拢，以便向外向上旋螺栓，达到如图9所示的拆卸或松开的位置。
为了支撑并使接头14脱离焦化塔下法兰13，在接头14之下设有提升平台支撑装置30，如图2、4与5所示。平台装置30适于和接头14的下支撑板17接触，在图9和图10中另有表示。平台装置30包括上板31和可转动的提升杆32和33，它们固定于上板31和下板34上，可以转动和滑动。在松开扣钩螺栓26，接头最初下降0.25-1吋，从而在法兰13和15之间形成一个缝隙19，接头14由平台装置30的上板31支撑之后，此时从法兰13与15上径向向外与向上转动螺栓。然后接头14快速下降，水平移到一边，如图9、11和13所示。接头14的这些垂直与水平移动是借助于以旋转方式连接于上板31和下底板34之间的双肘连接件32和33，连同垂直定向的柱塞操作件38一起，通过可垂直移动的板31来完成的。
如图11所示，当借助于柱塞操作件38的动作，使接头14降低之后，水平柱塞操作件36使接头移到一侧，这两个操作件中的一个最好穿过接头支座部分14a中的孔14b，并且最好其一端在36a处连接到接头14上。示于图4中的平台支撑装置30的平面图，表示了正在提升中的平台装置30的部件的定向及相对位置。另外，图10表示了接头14的放大图，它表示出上支撑板31处于与接头14的下板17相接触的相应位置。
由图9及图10可知，借助于连杆件32与33的动作，平台装置30的上板31被提升到和板17相接触的0.25-1吋内，而这些连杆件以其下端可滑动连接到板34上。当利用板31上的螺栓张紧装置28使螺栓26松开时，接头装置14首先被降低0.25-1吋，然后由于平台装置30的连杆件32和33的动作进一步降低，如图11和12所示。
随着接头14的这样下降，由于柱塞操作件36的收缩动作，使之平行，它便水平移动一偏心位置，如图13所示，移到一边。接头14的下板17由两个支架37a和37b夹持，这些支架被固定在上板31的顶部31a处。当接头14平移到一侧、并被夹持在支架37内之后，借助于柱塞38的动作，它最好以跟水平面成30-50°的角度，以支轴35为支点向上倾翻，如图15所示。接头装置14的这种倾斜位置允许人工清洗接头内部，并允许清洗连接其上的导管18。此外，连接到平台装置30的上板31的未倾斜部位31b的溜管借助于连杆32、33和柱塞操作件38的动作同时升高，使得溜管16接触焦化器10的下法兰13。与焦化器12的下法兰13接触的溜管16的放大图示于图16。焦炭从塔10内部被清除并通过溜管16卸落到贮槽或有轨车中(未示出)。
在焦化塔10的卸焦操作完成之后，接头装置14被下降并回复到原来的位置，再连接到塔法兰13上。这种复原动作通过如下步骤来完成首先借助于操作柱塞38降下平台31，然后伸展柱塞操作件36以把接头装置14平移到法兰13某一位置，和下垂直对准，再后升高平台31，使得接头装置14重新面对着法兰13放置，接着，伸展旋转的操作件24以便向下转动螺栓26进入槽沟27内。然后操作许多张紧装置28，以便再把配合法兰13和15紧紧地固定在一起。
本发明将用下列操作实例作进一步的叙述，而本实例不应被看作对本发明的限制。
在用于延用的石油原料焦化的焦化塔中，在运转36-48小时之后，会有足够数量的焦炭沉积在塔的内壁上，于是在连续运转之前需要清焦炭。配备有按照本发明制造与操作的下接头装置的焦化塔被停车、卸压，并卸去下接头装置。焦化塔接头和卸接头装置的重要特性如下
炼焦器下法兰直径72吋接头装置的法兰直径72吋接头装置的长度18吋扣钩的旋转螺栓数量36个旋转螺栓的直径2吋螺栓槽宽度2.5吋提升平台垂直移动范围12吋接头装置的平移范围84吋提升操作件液压，表压 105磅/吋2在烃类给料关闭、蒸汽放出、停水和焦化器排空之后，按照如下程序拆卸和更换下接头装置(a)通过充分松开液压操作的螺栓张紧装置来松开扣钩旋转螺栓，以降低下接头装置0.25-1吋到提升平台上，并使螺栓从法兰周边向外翻转。
(b)对旋转操作件施压，并向外向上转动扣钩螺栓，从而使接头装置法兰脱离焦化塔法兰。
(c)使提升平台操作件卸压，并降下接头装置，然后用加压和缩拢水平操作件柱塞的方法将其移到一边。
(d)使提升操作件重新加压，使焦炭溜管上移，与焦化塔的下法兰相匹配，以便清除焦炭，同时倾翻接头装置以便于人工清理该装置。
(e)从焦化塔中清除积累的焦炭之后，降下焦炭溜管，平移接头装置和焦化塔法兰垂直对准，然后提升接头装置，与焦化塔法兰相配合。
(f)使旋转操作件柱塞重新加压，以便向下转动螺栓，使其进入螺栓槽内，然后操作张紧装置来重新拉紧法兰螺栓，从而把接头装置牢固地夹紧在焦化塔的下法兰上。
权利要求
1.一种为拆卸并更换焦化塔下接头装置的卸接头装置，它包括(a)适合于固定到焦化塔下法兰上的接头装置；(b)至少有八个可旋转的钳夹装置，而每个装置都包括均匀分布在上述接头装置周边的松开装置，而这些松开装置用于松开和旋转地移动位于上述接头装置上下法兰之间的螺栓，以便从上述下法兰上卸开所述接头装置；(c)适于垂直移动来接触上述接头装置的下端、并适于降落所述接头装置、随后将其平移到所述下法兰侧边位置上的平台装置；(d)用以倾翻处于侧边位置的所述接头装置使其和水平面成20-60℃夹角的装置；(e)用于降落上述接头装置、随后将其平移、并用于提升上述接头装置使其与焦化塔法兰接触、将接头装置重新固定到焦化塔上适当位置的装置。
2.按权利要求1所述的装置，其中每个所述钳夹装置能转动地连接到上述焦化塔的下法兰上，每个所述螺栓连接到各个钳夹装置上，借此，所述螺栓可以径向向外向上旋转以松开法兰的连接。
3.按权利要求1所述的装置，其中上述的螺栓松开装置配置在螺栓的下端，并且各自适于用液压装置来操作。
4.按权利要求1所述的装置，其中上述平台装置包括一个上板和一个下板，上板靠安装在上、下板之间的一个可旋转连杆来支承，所述连杆靠连接在上板和下板上的液压操作柱塞装置来改变位置。
5.按权利要求1所述的装置，其中用于水平移动上述接头装置的所述装置包括一个液压操作件柱塞，该柱塞的一端水平地穿过上述接头装置。
6.按权利要求4所述的装置，其中所述上板包括一对支架，该支架用于把上述接头装置在它倾斜到与水平面成20-60°角度时夹持在上板上。
7.按权利要求1所述的装置，包括一根焦炭溜管连接到上述平台装置的下法兰上，使其与焦化塔的下法兰相接触以便于从塔中清除焦炭。
8.按权利要求1所述的装置，其中16-48个连接有螺栓松开装置的钳夹装置均匀分布在上述接头装置的周边上。
9.用于拆卸和更换立式焦化塔的下接头装置的卸接头装置，包括(a)一个适合于遥控紧固到焦化塔下法兰上的接头装置;(b)至少有8个可转动的钳夹装置和附属的松开装置，它们均匀分布在上述接头装置的周边，用于松开并可旋转移动安装在上述法兰与上述接头装置的上法兰之间的螺栓，这些螺栓各自以其上端与上述每一个钳夹装置的下端相连;(c)适合于垂直移动来接触上述接头装置的下端、并适合于把接头装置降落、随后将其平移到所述下法兰侧边位置上的平台装置，上述平台装置包括一上板和下板，它们被安装在其间的连杆装置隔开;(d)用以倾翻处于侧边位置的所述接头装置、使其和水平面成30-50°夹角的装置;(e)用于使上述接头装置降落、随后将其水平移动，并用于将上述接头装置提升、使其与焦化塔法兰接触、便于将接头装置重新紧固到焦化塔适当位置上的装置。
10.一种用于拆卸和更换焦化塔下接头装置的方法，该法包括(a)通过松开许多可转动螺栓，并相对于法兰接头向外向上旋转这些螺栓来松开焦化塔下接头和与之相连接的可拆卸接头装置之间的法兰连接;(b)从焦化塔上降下接头装置并把它平移到焦化塔开口一边的位置上;(c)把接头装置平移到和焦化塔下法兰垂直对准的位置，然后把接头装置升高到对着焦化塔下接头法兰的位置;(d)重新张紧接头装置与焦化塔之间的配合法兰的可转动螺栓。
11.按权利要求10所述的方法，其中法兰接头的螺栓各自用与每根螺栓相连的遥控液压装置来松开。
12.按权利要求10所述的方法，其中焦化器的接头装置用与它相连的液压柱塞操作件来下降，并把它平移到一边。
13.按权利要求10所述的方法，包括一个在溜管升高到与焦化塔法兰相接触的同时把接头装置倾斜翻成与水平面成20-60°角度的步骤，而且这个步骤是在把接头装置移动到对着焦化塔下法兰的位置以便把接头装置重新紧固到焦化器上之前进行。
14.按权利要求10所述的方法，其中法兰接头的螺栓通过遥控将螺栓向下转动到配合法兰中的槽内来重新张紧，并且包括重新张紧接头装置与焦化器之间的法兰上的螺栓。
15.一种用于拆卸和更换立式焦化塔下接头装置的方法，该法包括(a)通过松开许多可转动螺栓，并相对于法兰接头径向向外向上旋转这些螺栓来松开焦化塔下接头和与之相连的可拆卸接头装置之间的法兰连接，上述的每个螺栓都可转动地连接到焦化塔法兰上;(b)通过液压操作平台来降下接头装置使其脱离焦化塔法兰，并把接头装置平移到塔开口一边的位置;(c)在把溜管升高到与焦化塔下法兰相接触的同时倾翻接头装置;(d)降下接头装置并把它平移到与焦化塔下法兰垂直对准的位置;(e)把接头装置升高到对着焦化塔下接头法兰的位置;(f)向下转动可转动的螺栓，使之与法兰啮合并重新张紧焦化塔与接头装置之间法兰上的螺栓。
全文摘要
一种遥控拆卸延用焦化塔接头装置和遥控操作该装置的方法。该装置包括一连接到焦化塔下法兰的接头装置与张紧装置及一个平台装置，凭借该张紧装置，并通过遥控操作的松开装置来拆卸许多转动螺栓，平台可降下接头装置，把它平移到一边，将其倾翻以便清理。连接到平台的溜管与焦化塔下法兰接触，以便从塔中卸去焦炭。焦炭卸除之后，拆除溜管，并把接头装置再遥控连接到焦化塔下法兰上。本发明也公开了遥控操作拆卸接头装置的方法。
文档编号B23P19/06GK1034158SQ8810006
公开日1989年7月26日 申请日期1988年1月11日 优先权日1988年1月11日
发明者阿伦·J·马尔斯贝利, 迈朗·克罗扎克, 史蒂芬·梅哈斯 申请人:福斯特惠勒(美国)公司