用于将填料段安装在套管中的方法与流程

本发明涉及气/液分离塔及其组件的领域，更具体地，本发明涉及将填料段安装在套管中以形成所述气/液分离塔的方法。

背景技术：

1、气/液分离塔已经为人所知很多年了，并且允许例如通过蒸馏或吸收来分离包含在均匀流体的成分中的各种化学元素。

2、气/液分离塔的生产尤其包括在套管内插入多个填料段的步骤。填料段用于塔中，特别是以便确保上升的气体和下降的液体之间的物质和热量交换。这些特别是由多个波状条带叠加而成的填料段通常被称为“填料”。这些填料段通常相互堆叠(如果适用的话，插入分隔件)，以便在塔的轴向尺寸上参与流体组分的分离。

3、众所周知，将填料段插入保持竖直的套管内，重力极大地促进了插入套管内的填料段的前进。然而，当要组装的气/液分离塔具有大直径和需要使用大约几十米长的套管时的轴向尺寸时，这种类型的方法/过程被证明是受限的。事实上，这种竖直插入填料段的方法需要能够将填料段提升很长一段距离以便使它们面向套管的端部的工具，并且需要生产现场的天花板高度大于套管的长度。

4、因此，对于具有较长长度的套管，希望提供一种组装方法，其中在套管水平布置的情况下插入填料段。这种类型的位置使得很难插入填料段，这是因为所述插入需要沿着套管的整个长度的、相当大的推力，而重力不再作为伴随填料段在套管内运动的力介入。

5、这种重力还会引起套管的轻微变形，并使填料段相对于套管的入口开口对中变得复杂，填料段在被推入套管内部之前必须面对入口开口定位。

6、在这种类型的安装中，并且在水平插入填料段的情况下，很难在将填料段推入套管内部之前将填料段定位成面向套管的入口开口，并且当填料段从其运输机构脱离从而其可以通过合适的推动机构插入时，更难将填料段保持在适当的位置。考虑到重力倾向于使填料段相对于水平安装的套管的入口开口竖直偏移，于是有必要使推动机构非常快速地介入，以便一旦填料段在其被其运输机构释放时面对了所述开口，便推动所述填料段。

技术实现思路

1、在这种情况下，本发明的主要主题是一种用于借助能辅助安装填料段的安装辅助装置来将填料段安装在套管中的方法，该套管包括在两个纵向端部之间沿纵向方向延伸的至少一个管状壁，并且所述管状壁的内表面参与限定用于填料段的容纳部，所述管状壁在其一个纵向端部处参与限定入口开口，该套管包括位于管状壁的与入口开口相反的纵向端部处的底壁，该套管在安装填料段的过程中水平定位，该方法包括：将安装辅助装置装配在套管上的装配步骤，在该装配步骤期间，安装辅助装置被固定在套管的入口开口附近；在与安装辅助装置协作的情况下将填料段定位成面对所述入口开口的步骤；以及至少一个推动步骤，在所述推动步骤期间，填料段被推动到套管的容纳部中。

2、套管有利地并且总体上具有沿纵向方向延伸的圆筒形形状/圆筒体形式，该纵向方向平行于所述圆筒体的旋转轴线。从前述内容以及从套管的水平组装可以理解，在安装填料段的过程中，纵向方向基本上平行于套管安装在其上的地面。当套管的在平行于纵向方向的方向上测量的长度和对应于圆筒体的直径的直径例如大约等于10米和/或尺寸更大时，套管相对于地面的这种特殊布置有利于填料段的插入。然而，用于安装填料段的这种类型的方法/过程也可以应用于在长度和/或直径小于约10米的套管中安装填料段。

3、在定位步骤和推动步骤之前执行将安装辅助装置装配在套管上的装配步骤。安装辅助装置有利地固定在入口开口附近，以便有助于填料段在套管中的装配、以便确保这两个元件相对于彼此的正确定位、以及以便减少套管和/或填料段在将一个元件推入另一个元件中期间发生变形的风险。有利的是，该固定是可拆卸的固定，以便一旦所有填料段都定位在套管内部，就能够移除安装辅助装置。例如，安装辅助装置通过所述安装辅助装置和套管的管状壁之间的螺纹连接来固定。

4、应当理解，安装辅助装置具有第一位置和第二位置，在第一位置，安装辅助装置与套管集成在一起/成一体，在第二位置，安装辅助装置与套管分离。

5、在定位填料段的定位步骤期间，填料段相对于安装辅助装置定位，以便有利于将填料段插入到套管中，即安装辅助装置构造成使得所述填料段能在所述填料段支承在所述安装辅助装置上时正确地对中/居中。通过这种方式，可以随后将填料段容易地推入套管中，并因此减小对管状壁内表面的摩擦力。

6、根据本发明的可选特征，在定位步骤期间，用于填料段的运输机构保持填料段面对入口开口，至少直到所述填料段抵靠安装辅助装置定位。特别地，运输机构可由用于插入填料段的装置形成，该用于插入填料段的装置包括用于保持填料段的机构和用于该填料段的推动机构。运输机构也可以是独立于推动机构的运送填料段的系统。

7、根据本发明的另一可选特征，安装辅助装置包括至少一个托架，该至少一个托架构造成能将所述填料段定位成面对所述入口开口，其中用于安装填料段的方法包括将托架装配在套管上的装配步骤，在该装配步骤期间，托架在所述入口开口附近被固定在所述套管的下部部分上。“下部部分”是指套管的在支承套管的地面附近的部分，这种布置是相对于基本垂直于纵向方向的竖直方向来理解的。

8、根据本发明的另一可选特征，用于辅助安装所述填料段的安装辅助装置包括可移除的锥体，用于安装该填料段的方法包括：将可移除的锥体装配在套管上的步骤；以及至少一个对中步骤，在所述对中步骤期间，所述可移除的锥体使所述填料段相对于所述套管的入口开口对中。

9、根据本发明的另一可选特征，可移除的锥体在入口开口附近固定在套管的上部部分上。“上部部分”是指套管的、与套管的下部部分支承在其上的地面相反的部分，这种布置是相对于基本上垂直于纵向方向的竖直方向来理解的。

10、本发明的主题还是一种在将填料段安装在套管中的过程中采用的安装辅助装置，其特征在于前述特征中的任一个。

11、根据本发明的另一可选特征，安装辅助装置包括至少一个托架，所述至少一个托架在所述管状壁的至少一部分的延长线上、从所述入口开口沿与所述底壁相反的方向在所述纵向方向上延伸。

12、根据本发明的另一可选特征，所述托架具有当在垂直于所述纵向方向的平面上看时为至少部分圆形的横截面，并且该至少部分圆形的横截面内接于一圆中，该圆的直径与所述套管的管状壁内接于其中的圆的直径相同。换句话说，托架在该套管的延长线上延伸，所述托架的曲率与所述套管的曲率相似。

13、根据本发明的另一可选特征，托架围绕套管的入口开口的圆周的至少25％延伸。在这种情况下，应当理解，托架的横截面总体上具有圆弧的形式，从而在入口开口的圆周的一部分上延伸。由于托架位于下部部分中，所以托架的唯一功能是确保填料段的竖直保持，以便确保该填料区段相对于套管的竖直位置是正确的，其中托架能具有这样的周向尺寸，即，该周向尺寸使得高度提升/较高的边缘防止位于托架上的填料段横向倾斜。更特别地，托架可围绕套管的入口开口的圆周的大约33％延伸。

14、根据本发明的另一可选特征，托架具有在套管的入口开口和托架的自由端之间测量的纵向尺寸，该纵向尺寸在75mm至150mm的范围内。平行于形成套管的圆筒体的旋转轴线测量的所述纵向尺寸大于75mm，以便允许在定位步骤期间吸收足以支承填料段的力，直到填料段被推入套管内部。有利地，所述纵向尺寸在90mm至110mm的范围内。甚至更有利地，所述纵向尺寸为100mm。

15、根据本发明的另一可选特征，托架包含至少一种金属材料。

16、根据本发明的另一可选特征，托架包含不锈钢和/或铝。

17、根据本发明的一个主题，提供了一种套管，该套管包括：入口开口；在两个纵向端部之间沿纵向方向延伸的管状壁，该管状壁的内表面参与界定用于所述填料段的容纳部；底壁，该底壁定位在所述管状壁的与所述入口开口相反的纵向端部处；以及安装辅助装置，该安装辅助装置包括至少一个可移除的锥体，所述锥体构造成能通过使所述填料段在所述入口开口上对中来引导所述填料段的装配，所述可移除的锥体安装在所述套管的入口开口处，所述可移除的锥体具有当在垂直于所述纵向方向的平面上看时为至少部分圆形的横截面，并且该至少部分圆形的横截面随着远离所述入口开口而变大。在这里以及在本文件的剩余部分中，“可移除的锥体”是指安装辅助装置包括具有至少部分截头锥形/圆锥形形状的元件，该元件在朝向入口开口的方向上形成颈部，以便引导填料段向套管内部的插入。

18、根据本发明的另一可选特征，可移除的锥体围绕套管的入口开口的圆周的至少50％延伸。应当理解，在这种情况下，可移除的锥体的横截面总体上是圆弧的形式，从而围绕入口开口的圆周的一部分延伸。

19、根据本发明的另一可选特征，可移除的锥体围绕套管的入口开口的圆周的至少67％延伸。

20、根据本发明的另一可选特征，可移除的锥体具有在套管的入口开口和可移除的锥体的自由边缘之间测量的、在30mm至50mm的范围内的纵向尺寸。该纵向尺寸大于30mm，以便能够在定位步骤期间使填料段在入口开口上对中/居中。有利的是，纵向尺寸为35mm。

21、根据本发明的另一可选特征，托架和可移除的锥体围绕所述套管的入口开口的整个圆周相继延伸。

22、根据本发明的另一可选特征，托架的纵向尺寸大于可移除的锥体的纵向尺寸。

23、根据本发明的另一可选特征，可移除的锥体包含至少一种金属材料。

24、根据本发明的另一可选特征，可移除的锥体包含不锈钢和/或铝。

25、根据本发明的另一可选特征，可移除的锥体能在对中位置和闲置位置之间弹性变形。

26、根据本发明的可选特征，固定机构永久地定位在套管上，并且构造成能与用于辅助填料段的安装的安装辅助装置的附接主体配合。

27、根据本发明的可选特征，用于固定的固定机构是用于辅助所述填料段的安装的安装辅助装置与所述套管之间的焊道。

28、根据本发明的另一可选特征，安装辅助装置包括托架和/或可移除的锥体，所述附接主体由所述托架和/或所述可移除的锥体承载/支承，所述附接主体与所述固定机构协作，以便使托架和/或可移除的锥体与套管成为一体/集成在一起。