专利名称：选择成套零部件的方法
大多数现代化学加工设备采用各种压力转换器来确定由管线输送的流体的压力和流速。另外，这种设备采用压力转换器来确定加工罐中的压力和液面。
出于安全方面的考虑，要求压力转换器安装所用的结构材料和设计能安全地暴露在加工管线或罐中所含材料的温度和压力之下。安全考虑还要求压力转换器安装所用的灌注和排放法兰或其它构件在进行维护或置换转换器之前能安全地排出和灌注材料。
当一个设备工程师需要确定一套用于将一压力转换器安装在管线或罐上的零部件时，它将设计和确定一些必要的管线、扼流阀、法兰和其它零部件，这些零部件是按照材料的性能如压力、温度、毒性及阻塞或堵塞材料通道的倾向等来确定的。另外管道(水平或垂直的)或罐子的物理定向也在考虑之中。
就现代化学加工设备而言，设备工程师将用安装在设备上的许多压力转换器进行重复加工。在设备工程师完成工作时，大量的成套零部件已设计出来并完全确定下来，在理论上它们满足使用要求。然而，由于每种使用均进行习惯性设计，整个加工成本就相当昂贵。
如果在设计和确定这些零部件时能研制一种使加工标准化、至少在一定程度上标准化从而减小成本并产生有限的数量的标准化设计的方法，而不象习惯设计那样总是没完没了地变换，这样做是有利的。
本发明是一种选择零部件的方法，该方法以较为标准化的方式进行并可降低成本。本发明尤其是关于一种为将压力转换器安装在如管线或罐子类的容器上选择成套零部件的方法，容器内装有流体材料；该方法的步骤包括确定至少两种不同的安装类型，每种不同的安装类型由流体材料的性质确定；确定至少两种不同类型的成套零部件，这至少两种的不同的零部件可用于不同的安装类型上。
图1表示用于类型1的水平管线上一种孔板偏压转换器的成套零部件；图2表示用于安装类型2的水平管线上的孔板偏压转换器的成套零部件，图3表示用于安装类型3的水平管线上的孔板偏压转换器的成套零部件，图4表示用于安装类型2，4，和5的罐上的液面测量压力转换器的成套零部件，图5表示用于安装类型5A的水平管线上的孔板偏压转换器的成套零部件，图6表示用于安装类型5B的水平管线上的孔板偏压转换器的成套零部件，图7表示用于安装类型6A的水平管线上的孔板偏压转换器的成套零部件，图8表示用于安装类型6B的水平管线上的孔板偏压转换器的成套零部件，图9表示用于安装类型7的水平管线上的孔板偏压转换器的成套零部件，图10表示用于安装类型8的水平管线上的孔板偏压转换器的成套零部件，图11表示用于安装类型2，3，4，5A，5B，6A，6B，7或9的罐或管线上的压力转换器的成套零部件，图12表示用于安装类型10的水平管线上孔板偏压转换器的成套零部件，图13表示确定12种不同安装类型的流程图。
本发明关于一种为将压力转换器安装在管线或罐子之类的容器上而选择成套零部件的方法，容器中装有流体材料。该方法包括两个步骤。第一个步骤是确定两种不同的安装类型，每种不同的安装类型由流体材料的性质来确定。第二个步骤是确定至少两种不同的成套零部件，这至少两种不同的成套零部件能用于一种不同的安装类型。
现参见图13，它表示确定12种不同的安装类型，即类型1，2，3，4，5A，5B，6A，6B，7，8，9和10的流程图。表1概述了每种类型。
表1材料类型类型1 可安全地排放到大气中或收集在一个容器中(例如水、空气、氮)的材料类型2 必须排出设备系统并收集在一个排放收集系统或焚烧炉中进行处理的材料(如苯C6H6)类型3 能由排空来清除而不必排放和在真空系统中收集处理的材料(如氟利昂)类型4 易于堵塞、冷冻、聚合的材料(如在苯乙烯单体，在水中的50％的NaOH)类型5A 能在100℃以上的工作温度上冷凝、并且必须收集和冲洗的热蒸汽(100～200℃)类型5B 能在100℃以上的工作温度上冷凝而不必冲洗的热蒸汽(100～200℃)(如蒸汽)类型6A 能在100℃以上的工作温度上冷凝并且必须收集或冲洗的热蒸汽(100～200℃)类型6B 能在100℃以上的工作温度上冷凝而不必冲洗的热蒸汽(＞200℃)(如在80个大气压下的蒸汽)类型7 低温下的液体，温度＜-40℃类型8 在运转期间必须彻底清除的系统(如医药化学)类型9 高温(＞200℃)无冷凝的液体或气体(如热氮)类型10 高压(＞130大气压)每种类型由管线或罐子中的材料特性、如温度、压力、毒性或其它安全方面的危害性和堵塞流过通道的倾向等确定。
当然，图13所示的表是多种可能替换的一个例子。本发明的关键是至少两个这种类型必须由材料的特性来确定。材料可以是气体或液体的流体。例如该材料可以是蒸汽或水。就整个范围讲，该材料可以是无数化学品中的任何一种，和现代化学加工设备包括精炼厂或管线设备的化学品的混合物，它包括气体、液体和稀浆。
现参见表II，它描述了160多种的成套零部件。
表II
<
图1～12表示这些零部件的示例。一套零部件是一个示图、或是按标准设计能用于一种类型上的在管线或容器上安装压力响应设备必须的主要零部件。最好单独的一套零部件仅能用于一个安装类型上。例如表II的成套零部件3351-00号仅用于类型1。然而，应该看到，有些零部件，如表II的4300-01号就能用于一种以上的安装类型中。
当多于一套的零部件可用于特殊用途的一种安装类型上时，对所用零件的选择将取决于许多因素，例如在水平管上，转换器将被支撑，可采用一块孔板，文氏管或楔形测量系统。在已知的先有技术中，每个这样的系统具有优点也有缺点。因此设计工程师选择最合适的成套零部件，而不是从理论上满足使用要求地按习惯来设计一套零部件。就现代化学加工装备中用于流量、压力和液面测量的压力转换器中的差不多每个设备均可用最合适的成套零部件制成，结果就得出了避免在每种用途中均采用常规设备的系统的方法。
可以从很多供应商那儿得到压力转换器，例如从美国Fisher-Rosemount，Eden Prairie的Rosemount测量部就可得到1151和3051型压力和偏压传感器，采用该设备就可读出现代化学工业设备、包括精炼和管线设备中遇到的大多数可能的压力范围中的绝对压力(AP)和偏压(DP)。
现参见图1，它示出用于装备类型1水平管线22上的孔板20偏压转换器21的一套零部件。孔板20放置在一对管线法兰23之间。管线法兰23由通道24穿过，偏心适配器25插焊在通道24中。偏心适配器25绕点划线所示的轴转动，即使通道24之间的间隔会因此有一些改变，仍将在适配器25的口之间提供54mm间隔。后端件26插焊在适配器25上。根阀(Root Valve)27螺接到后端件26上。旁路集流腔28安置在阀27和转换器21之间。该旁路集流腔28包含一个内流控制阀(未示出)，在它如图1所示的那样安装时，由把手29使转换器21回零。转换器21具有出口30，用于将转换器21与大气相通，从而减压，图中所示是堵塞的。
应该看到，使用上述偏心适配器对本发明来说不是关键的。然而这里应以国际申请No.PCT/US96/20387作为参考，由于该申请与这种适配器和本申请中描述的硬件有关。
现参见图2，它示出了类似于图1的但用于安装类型2的一套零部件。与图1所示相同的在图2中示出的零件采用同样的参照数字。后装集流腔31加到该套零部件上。该后装集流腔包括两个截流阀(未示出)，它们由把手32和33起动。后装集流腔31具有图示为堵住的喷射口34。然而当后装集流腔象图2所示那样安装时，最好用出口收集管(未示出)装到喷射口34上，从而在由于维护或置换而拆下之前通过把手29，32和33的动作(关闭阀门27)来进行转换器21的喷射和降压。
现参照图3，这里示出了用于安装类型3的类似于图1所示成套零部件。图3所示的零件中与图1同样的采用相同的参照数字。这里没有采用旁路集流腔28，取而代之的是采用了一个后装的三阀集流腔35。该后装三阀集流腔35包括一个内流控制阀(未示出)，它由把手36作用使转换器21回零。该旁路后装集流腔35具有冲洗口37，图中示出是堵塞的。然而在旁路后装集流腔35安装成如图3所示时，将在喷射口37上连接出口收集管(未示出)，从而在由于维护或置换而拆下之前，把手38和39的动作(和关闭阀27)将有助于清洗转换器21
现参见图4，它示出了用于安装类型2，4和5的一个容器40上的液面测量压力转换器41的成套零部件。一个加工隔离阀42连接到容器40的喷口43。一个冲洗法兰44安装在转换器41和阀42之间。冲洗法兰45有助于使可能堵塞阀42、法兰44或转换器41的固体冲洗掉。
现在参见图5，它示出了在某些方面类似图1但用于安装类型5A的成套零部件。在图5所示的元件中如图1所示的同样的均采用相同的参照数字。一个管集流腔组件46安置在集流腔28和转换器21之间。支撑组件47支撑管集流腔组件46的一端。管集流腔组件46的管向下插入管集流腔组件46的支撑端48，从而使材料的热蒸汽能冷凝并收集在靠近管集流腔组件46的支撑端48处，从而使转换器21保持在比它直接暴露在材料的热蒸汽中要冷一些。后部安装的三阀集流腔35具有相同的功能，其参照数字与图3中的后安装的三阀集流腔的相同。
现参见图6，它示出了在某些方面类似于图1但用于安装类型5B的成套零部件。在图6所示的元件中如图1所示的同样的均采用相同的参照数字，可以看出，阀27焊在阀管集流腔组件49上，组件49包括出口阀50和一个支撑端51。支撑组件52支撑阀管集流腔组件49的支撑端51。一个旁路集流腔53放置在转换器21和旁路集流腔53之间。该旁路集流腔53包括一内流控制阀(未示出)，它由把手54作动使转换器21回零。阀管集流腔组件49的管向下插入阀管集流腔组件49的支撑端51，使材料的热蒸汽可冷凝并收集在靠近阀管集流腔组件49的支撑端51处，从而使转换器21保持在比它直接暴露到材料的热蒸汽中要冷一些。
现参见图7，它示出类似于图5但用于安装类型6A的成套零部件。在图7所示的零件中与图5相同的采用相同的参照数字。图7所示的成套零部件具有管集流腔组件46a和支撑端48a。该管集流腔组件46a类似于图5的管集流腔组件46，但管集流腔组件46a的管比图5中所示的要长。这较长的长度能有利于转换器21与材料热蒸汽更好地进行隔离。
现参见图8，它示出类似于图7但用于安装类型6B的成套零部件。图8所示的零件中与图6中相同的采用相同的参照数字。图8所示的成套零部件中具有管集流腔组件49a和支撑端51a。管集流腔组件49a类似于图5中的管集流腔组件49，但管集流腔组件49a的管子的长度比图6的管集流腔组件的管的长度要长。该较长的长度有利于使转换器21和材料的热蒸汽更好地进行隔离。
现参见图9，它示出类似于图7但用于安装类型7的成套零部件。图9所示的零件中与图7相同的采用相同的参照数字。图9所示的成套零部件具有管集流腔组件46b和支撑端48b。管集流腔组件46b类似于图7的管集流腔组件46a，但其支撑端48b与图7的支撑端48a比要升起一些。支撑端48b升起有助于使材料的冷冻液离开转换器21，从而更好地保持转换器21，使它免遭冻坏。而转换器将暴露在具有较小热容量的材料的蒸汽中。
现参见图10，它示出了用于测量安装类型8的管线或容器中的压力的成套零部件。该成套零部件包括压力转换器50。根阀(rootvalve)51放置在转换器50和法兰52之间。冲洗阀53安置在转换器50的另一端上。图10中所示的包括阀门的类型和所用的焊接的设计有利于对系统进行彻底的清洗，并有利于减少污染物可能聚集的裂缝和槽穴。
现参见图11，它示出了用于安装类型2，3，4，5A，5B，6A，6B，7和9的测量容器54中压力的成套零部件。图11所示的成套零部件在某些方面类似于图4所示的成套零部件，一个加工隔离阀55安装在容器54的喷口56上，一个冲洗法兰57放置在遥控压力传感器组件58和阀55之间，支撑组件59支撑压力转换器60。毛细管61连接遥控压力传感器组件58和转换器60，有助于转换器60与材料的高温隔离。冲洗阀62具有与图4中冲洗阀45同样的功用。
现参见图12，它示出类似于图2所示但用于安装类型10的成套零部件。图12中所示零件与图2中相同的采用相同的参照数字。高压关闭阀61用作高压力级的压力转换器62，高压力级管集流腔63安置在旁路集流腔28和转换器62之间，支撑组件64支撑图示管集流腔63的一端。
本发明的方法可以用设定一个如表II所述的成套零部件的文件和设计一套如图13所示并在表I中总结的各种安装类型来进行。当安装类型确定时，就可选择流量、压力或液面测量。在大多数情况下，至少可选择一套能用的零部件。然而，最好将上述情况输入通用数字或计算机的计算机程序中并对计算机程序加上若干增加内容。
该增加内容包括在采用管集流腔的情况下选择制管的材料。这种材料可包括碳钢和各种不锈钢，如316型不锈钢或HASTELLOYC牌钢。此外，还可规定焊接类型，阀门选择，托架选择，冲洗环选择，文氏管或楔形连接的尺寸，螺栓选择，阀门方案，集流腔材料，交替脉冲线的方向，鉴定，偏心适配器的材料，试验，操作法兰和连接构形，特殊的清洗，薄膜密封压力计安装件的法兰方案，油漆，防冻套，附加的堵头盲板，遥控密封冲洗环压力零件的直接焊接的阀和安装支架的尺寸。
当如上所述采用计算机来实施本发明时，在设备工程师已完成了对计算机程序中所有提示符的回答时记下该程序，以提供该套零部件的指令数目，这样允许供应商提供所有的成套零部件，包括如防冻套和特殊油漆之类的选择性的增加项目。此外，计算机程序最好打印出一份详细说明书，在说明书中包括该套零部件的价格和由MODEM在电话中自动地提供成套零部件的指令的可能性。例1选定一套零部件用来测量含流动的氮的50mm直径水平管的流速。采用图13的流程表，可以确定是类型1，选择直接安装的孔板偏压系统。可用于此用途的成套零部件是图1所示的零部件号为3411-00。例2选定一套零部件用来测量含有50％重量的氢氧化钠的水的容器中的液面。该容器在其顶部通到大气中。采用图13的流程表，可以确定是类型4。压力转换器选成具有冲洗和排放功能。可用于这项用途的成套零部件是如图4所示的代码4404-02号。法兰44标准的AFW冲洗环，可从supra的Rosemount得到。例3选定一套零部件用于测量含220℃温度上的氮的容器内的压力。采用流程表13，可以确定是类型9。选择扁平型遥控密封的压力转换器，可用于这项用途的成套零部件是如图11所示的代码5576-52号。法兰57是标准的AFW冲洗环，可从supra的Rosemount得到。
权利要求
1.一种为将压力转换器安装在一个管线或罐子类的容器上选择成套零部件的方法，容器装有流体材料，该方法包括下列步骤(a)确定至少两种不同的安装类型，每个不同的安装类型由流体材料的性质确定；和(b)确定至少两种不同的成套零部件，该至少两种不同的零部件可用于一种不同的安装类型。
2.权利要求1的方法，还包括确定流体材料的安装类型、从而为该安装类型可选择安装至少一套零部件的步骤。
3.权利要求2的方法，采用通用数字计算机来进行。
4.权利要求3的方法，还包括为选择成套零部件而产生一个指令号的步骤。
全文摘要
一种为将压力转换器安装在一条管线或罐子类容器上而选择成套零部件的方法,容器装有流体材料,该方法包括两个步骤。第一个步骤是确定至少两个不同的安装类型,每个不同的安装类型由流体材料的性质确定。第二个步骤是确定至少两套不同的零部件,至少这两套不同的零部件能用于不同的安装类型上。
文档编号G01L19/00GK1240511SQ97180784
公开日2000年1月5日 申请日期1997年12月15日 优先权日1996年12月19日
发明者戴维·W·金 申请人:陶氏化学公司