(57)【要約】  長尺部材の少なくとも１つの束を有するプロセス機器に対して保守作業を実行する方法であって、膨張式拡大ツールを収縮した状態で供給すること、膨張式拡大ツールを少なくとも２つの長尺部材の間に挿入すること、及び長尺部材の間の距離を増加させるために膨張式拡大ツールを膨張させることを含む方法。長尺部材の少なくとも１つの束を有するプロセス機器の保守作業を容易にするために使用するシステムも提供する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺部材の少なくとも１つの束を有するプロセス機器に対して作業を実行する方法であって、
（ａ）膨張式拡大ツールを収縮した状態で供給すること；
（ｂ）膨張式拡大ツールを少なくとも２つの隣接した長尺部材の間に挿入するが、その隣接した長尺部材は、互いから初期の距離をあけられていること；
（ｃ）前記隣接した長尺部材の間の前記距離を増加させるために前記膨張式拡大ツールを膨張させること；
を含む方法。
【請求項２】
前記隣接した長尺部材の間に装置を挿入し、次に前記膨張式拡大ツールを収縮させることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記装置が、防振技術（ＡＶＴ）装置である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記プロセス機器が、熱交換器であり、かつ、前記長尺部材が管である、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記膨張式拡大ツールが、平たい管状部材を含む、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記平たい管状部材が、平たいホースである、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記平たい管状部材が、平たい金属管である、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記膨張式拡大ツールが、気体で膨張させられる、請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記膨張式拡大ツールが、液体で膨張させられる、請求項１〜７のいずれかに記載のシステム。
【請求項１０】
前記膨張式拡大ツールが、２つの隣接した長尺部材の間への挿入を容易にするために剛性の細片を含む、請求項１〜９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記膨張式拡大ツールの遠位端部が、閉鎖端を形成するために溶接される、請求項１〜１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
長尺部材の少なくとも１つの束を有するプロセス機器に対する作業で使用されるシステムであって、
近位端部と遠位端部を有する管状部材を含む膨張式拡大ツールであって、前記管状部材が収縮した状態および膨張した状態を有しており；前記管状部材は収縮した場合、少なくとも２つの隣接した長尺部材の間に収まるように大きさを合わせられ、前記２つの隣接した長尺部材は互いから初期の距離の間隔をあけられており、前記膨膨張式拡大ツールが前記管状部材を前記膨張した状態へ膨張させるために加圧源に対して流体連通状態とするためのカップリングをさらに含み、前記管状部材が前記膨張した状態である場合、前記隣接した長尺部材の間の前記距離を増加させることができる膨張式拡大ツール、を含むシステム。
【請求項１３】
前記管状部材が前記膨張した状態である場合、少なくとも２つの前記隣接した長尺部材の間に収まるように大きさが合わせられた装置をさらに含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記装置が、防振技術（ＡＶＴ）装置である、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記長尺部材が、熱交換器用の管である、請求項１２〜１４のいずれかに記載のシステム。
【請求項１６】
前記流体が、気体から選択される、請求項１２〜１５のいずれかに記載のシステム。
【請求項１７】
前記流体が、液体から選択される、請求項１２〜１５のいずれかに記載のシステム。
【請求項１８】
前記管状部材が、平たいホースおよび平たい金属管から選択される、請求項１２〜１７のいずれかに記載のシステム。
【請求項１９】
隣接した長尺部材の間への挿入を容易にするために、前記管状部材が剛性の細片に接続される、請求項１２〜１８のいずれかに記載のシステム。
【請求項２０】
前記膨張式拡大ツールの遠位端部が、閉鎖端を形成するために溶接される、請求項１２〜１９のいずれかに記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の主題（又は要旨）は、管類の束および他の長尺部材を有する、熱交換器および他のプロセス機器の保守（又はメンテナンス）および／または改造（又は改修）に使用するための膨張式拡大ツール（inflatable spreading tool）に関する。この方法とシステムは、防振技術（Anti-Vibration Technology：ＡＶＴ）装置を備える熱交換器に特に適用可能である。
【背景技術】
【０００２】
長尺部材の少なくとも１つの束を有する熱交換器および他のプロセス機器の信頼性および性能を改善することができる防振技術（ＡＶＴ）が存在する。長尺部材の束のための支持装置は、例えば、（特許文献１）に開示され、その全体は参照することによって本明細書に組み込まれる。図１に、（特許文献１）に開示された典型的なＡＶＴ装置を表す。
【０００３】
他のＡＶＴ装置が（特許文献２）に、開示され、図２に示すように、１対の対向した面から延在する複数の係合部材を含む。さらなる支持装置が図３に（特許文献３）から示され、また図４に（特許文献４）から示される。（特許文献５）は、支持装置および係止アセンブリの形態のＡＶＴ装置を備え、その一実施形態を、図５に表す。これらのＡＶＴ装置のすべては、当業者に公知の他のＡＶＴ装置を含めて、本開示の方法およびシステムと共に用いることができる。本明細書に記載された各特許は、その全体は参照することによって本明細書に組み込まれる。
【０００４】
ディンプル付き管支持（ＤＴＳ）細片などのＡＶＴ装置の実際上の厚さは、時には所望より少し大きいことがある。管は、経時的にわずかに歪められるようになり、チューブレーン（tubelane）を通る細片の通過を妨げることもある。したがって、支持されていない管のスパンの厚さは、ある位置と他の位置で変動し得る。いずれにしても、支持されていない管のスパンの厚さをより均等にすることができれば、相当な融通性を提供することができる。
【０００５】
ＡＶＴおよび他の改造する装置は、所与の熱交換器の中で、異なる厚さを提供され得るが、効率、信頼性および配置の容易さを改善するために、ＡＶＴ装置（例えばＤＴＳ細片）用に単一の厚さを有することがより望ましいであろう。さらに、ＡＶＴが大きすぎる場合、その装置を取り付けるために必要となり得る高い力のために、束の中に挿入する間に損傷し得る。
【０００６】
ＡＶＴ装置を取り付ける現在の方法は、ＡＶＴ装置が、チューブレーンにはめるには窮屈すぎる場合、ＡＶＴ装置に力を加えるために槌を使用すること、ならびに、管を広げるために金てこを使用することを含むが、それらに限定はされない。手動の操作は、束からＡＶＴ装置を取り外す必要がある場合（例えば、正しくない位置である、または、チューブレーンが歪められた管によって部分的に塞がれているため）、特に必要である。このプロセスは、ＡＶＴ装置当たり１５分までかかる可能性があり、プラントの休止時間を減少させるために保守時間を低減することが要望されている。より効率的な手法が要望されており、管を損傷する可能性を減少もさせるものが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第７，０３２，６５５号明細書
【特許文献２】米国特許第７，２６７，１６４号明細書
【特許文献３】米国特許第７，１２８，１３０号明細書
【特許文献４】米国特許第７，３４３，９６４号明細書
【特許文献５】米国特許第７，５０６，６８４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記に開示されたものに限定しないが、それらを含むＡＶＴ装置など様々な内部装置を、長尺部材（細長部材又は伸長部材）の少なくとも１つの束を有するプロセス機器（又はプロセス用機器）に改造（又は改修）することにより、改善された熱交換器動作を提供することができる一方、これらの設計改善の実施による休止時間を減少させることが一般的に必要である。例えば、ＡＶＴ装置の設置、保守（保全又はメンテナンス）および改造をより容易で、より時間がかからないようにすることが要望されている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本出願の１つの態様によると、長尺部材の少なくとも１つの束を有するプロセス機器に対して（又は関して）作業を実行する（又は操作を行う）方法が提供される。その方法は、膨張式拡大（又は膨張拡張）ツール（又は用具）を収縮した状態で供給（又は提供）すること、膨張式拡大ツールを少なくとも２つの隣接した長尺部材の間に挿入するが、それらの隣接した長尺部材は、互いから初期の距離をあけられていること、隣接した長尺部材の間の距離を増加させるために膨張式拡大ツールを膨張させることを含む。
【００１０】
本出願の別の態様によると、長尺部材の少なくとも１つの束を有するプロセス機器に対する作業で使用されるシステム（又は設備：system）が提供される。そのシステムは、近位端部と遠位端部を有する管状部材を含む膨張式拡大ツールを含み、管状部材は収縮した状態および膨張した状態を有する。管状部材は、収縮した時、少なくとも２つの隣接した長尺部材の間に収まるように大きさを合わせられ、２つの隣接した長尺部材は、互いから初期の距離をあけている。膨張式拡大ツールは、管状部材を膨張した状態へ膨張させるために、加圧源に対して流体連通（又は流体連絡）状態とするためのカップリング（又は連結器：coupling）をさらに含み、この管状部材は、膨張した状態である場合、隣接した長尺部材の間の距離を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】米国特許第７，０３２，６５５号明細書で開示されたＡＶＴ装置の表示である。
【図２】米国特許第７，２６７，１６４号明細書で開示されたＡＶＴ装置の表示である。
【図３】米国特許第７，１２８，１３０号明細書で開示されたＡＶＴ装置の表示である。
【図４】米国特許第７，３４３，９６４号明細書で開示されたＡＶＴ装置の表示である。
【図５】米国特許第７，５０６，６８４号明細書で開示されたＡＶＴ装置の表示である。
【図６】収縮した状態での平たいホースの形態での膨張式拡大ツールの模式的表示である。
【図７】膨張した状態での図６の膨張式拡大ツールの模式的表示である。
【図８】Ｕベンド領域を有する熱交換器用の支持板とＡＶＴ装置の配置を示す模式図である。
【図９】プッシュイン設計による平たいホースの形態の膨張式拡大ツールの模式図であり、図９ｘ〜図９ｚは、それぞれ、ｘ−ｘ、ｙ−ｙおよびｚ−ｚでの断面図である。
【図１０】金属の平たい管の形態の膨張式拡大ツールの模式図であり、図１０Ａおよび図１０Ｂは、それぞれ、収縮した状態および膨張した状態での拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
ここで本開示の主題の種々の態様に詳細に言及する。開示される主題のシステムは、方法の詳細な説明と共に記述され、その説明により理解されるであろう。
【００１３】
本出願の１つの態様によれば、長尺部材の少なくとも１つの束を有するプロセス機器に対して作業を実行する方法が提供される。その方法は、膨張式拡大ツールを収縮した状態で供給することと、膨張式拡大ツールを少なくとも２つの隣接した長尺部材の間に挿入するが、これらの隣接した長尺部材が、互いからの初期の距離をあけていることと、隣接した長尺部材の間の距離を増加させるために膨張式拡大ツールを膨張させることとを含む。
【００１４】
一実施形態において、方法は、隣接した長尺部材の間に装置を挿入し、次に膨張式拡大ツールを収縮させることをさらに含む。その装置は、防振技術（ＡＶＴ）装置であり得る。一実施形態によれば、そのプロセス機器は、熱交換器であり、長尺部材は管である。
【００１５】
膨張式拡大ツールは、平たいホースまたは平たい金属管などの平たい管状部材を含むことができる。膨張式拡大ツールは空気などの気体で膨張させることができ、または代わりに、膨張式拡大ツールは、油または水などの液体で膨張させることができる。膨張式拡大ツールは、２つの隣接した長尺部材の間への挿入を容易にするために剛性の細片を含むことができる。剛性の細片は、管状部材に接続することができる。代わりに、膨張式拡大ツールの遠位端部を、閉鎖端を形成するために溶接することができる。
【００１６】
本出願の別の態様によると、長尺部材の少なくとも１つの束を有するプロセス機器に対する作業で使用されるシステム（又は設備）が提供される。そのシステムは、近位端部および遠位端部を有する管状部材を含む膨張式拡大ツールを含み、管状部材は、収縮した状態および膨張した状態を有する。管状部材は、収縮した時、少なくとも２つの隣接した長尺部材の間に収まるように大きさを合わせられ、２つの隣接した長尺部材は、互いから初期の距離をあけている。膨膨張式拡大ツールは、管状部材を膨張した状態へ膨張させるために、加圧源に対して流体連通状態とするためのカップリングをさらに含み、この管状部材は、膨張した状態である場合、隣接した長尺部材の間の距離を増加させることができる。
【００１７】
本開示の主題は、管または他の長尺部材を広げるための、簡単で、低コストで、非常に有効なツール（道具又は用具：tool）を提供し、例えば、ＡＶＴ装置を管類および他の長尺部材の束を有するプロセス機器内の所望の位置へ配置することを容易にする。本開示の装置は、対象とするＡＶＴ装置の位置と同じチューブレーンの中に、かつ、それに隣接して置くことができる。いったん所定の位置に収まると、膨張式拡大ツールは、加圧され、ＡＶＴ装置を所望の位置に配置するための適切な空間を作る。次に、膨張式拡大ツールを収縮させ、例えばＡＶＴ装置を所定の位置に備えた管束から、膨張式拡大ツールを取り外す。本開示の膨張式拡大ツールは、例えば熱交換器への、内部に適用された、装置の頑丈さおよび受容性を改善することができる。
【００１８】
記載の本発明は、（ａ）より速い設置（特に、ＡＶＴ装置の厚さが理想的なものより大きい場合および／またはいくつかの管が歪められている場合）、（ｂ）ＡＶＴ装置のより安全でより速い撤去、および（ｃ）ＡＶＴ装置に損傷を与える危険の低減、を含めて相当な利点を提供する。
【００１９】
図６は、熱交換器の複数の長尺部材または管（５５）を表すが、例示することを目的としており、本願を限定するものではない。管の列は、互いから初期の距離を広げられている。作業において、ＡＶＴ装置などの装置を、隣接した管の列の間に配置することが望ましい。寸法上の許容差と変動があるので、ＡＶＴ装置または同種のものの配置を容易にするために、管の間の初期の距離を増加させることが望ましい場合、または、必要な場合がある。
【００２０】
図６は、平たいホースから作られ、収縮した状態での膨張式拡大ツールの模式図を表す。平たいホースは、管の列の間のチューブレーンの中で摺動するように大きさを合わせられる。この限定するものではない実施形態において、ホースは、９０°および４５°の管レイアウトの場合、３〜４ｍｍの厚さである。あるいは、３０°および６０°の管レイアウトの場合、膨張式のホースの合計の厚さは２ｍｍ以下であり得る。一実施形態において、平たいホースの膨張式拡大ツールは、少なくとも１５バール（ｇ）、または代わりにより大きく、少なくとも２５バール（ｇ）の圧力に耐えられなければならない。
【００２１】
図６に図示するように、例えばゴムベースの材料またはポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）で作られ、近位端部（２０）および遠位端部（３０）を有する収縮したホース（１０）が提供されるが、例示することを目的としており、本願を限定するものではない。ホースの遠位端部は、密封され、接着剤およびリベット（４０）などの適切な構成物によって、頑丈な金属片（５０）に接着させられる。この構造は、ホースを強化すると共に、膨張に備えて適切な位置決めするために管束（５５）を通ってホースを引っ張ることを容易にする。穴（１５）は例えば、引出し線を頑丈な金属片に結び付けることを可能にするために設けられる。膨張式拡大ツールの管部材は、加圧源への接続のためのカップリングを含む。例えば、ホースの近位端部は、圧力調整器（７０）およびクイックコネクター（８０）または同種のものを通して空気供給システム（６０）に取り付けられるアダプターを含む。本明細書で実施されたアダプターは、ホースクランプ（９０）または同種のものにより、管部材に固定する。この例示的な実施形態における空気供給システムは、圧力制御および安全性を備えるために、圧力指示計（１１０）および安全弁（１２０）も設けられる。高圧空気（１３０）の源は、例えば、工場圧縮空気システムからのもの、または自転車または自動車のタイヤを膨張させるために一般に用いられる足踏み式ポンプを使用するものであり得る。代わりに、油、水または他の液体などの加圧流体を用いることができる。
【００２２】
図７は、膨張した条件（１４０）における図６のホースを表し、同じ参照数字は図６において用いられる説明に当てはまる。ホースが膨張すると共に、膨張式のホースに接している管の間の距離が増加する。例えば、管束中の２本の管の間の距離は、３ｍｍまで増加することができ、それによって、チューブレーンへＡＶＴ装置を容易に挿入することができるように、管の間に適切な空間を生じるが、任意選択的に、はるかに小さな力を（例えば槌から）さらに加えてもよい。非限定例のＡＶＴ装置を、図１〜図５に示す。いったんＡＶＴ装置が適切に配置されると、平たいホースの膨張式拡大ツールを収縮させ、管束から除去される。
【００２３】
いくつかの状況で、膨張式拡大ツールを束の反対側からのアクセスをすることなく挿入することが望ましいことがある。これは特にＵベンド領域内に用いられるＡＶＴ装置の場合であり、その理由は膨張式拡大ツールはＵベンド領域内の管束の主軸と平行に位置することが望ましいからである。図８に図示するように、Ｕベンド支持板（２５０）が存在するために、Ｕベンドに挿入されたＡＶＴ装置（２４０）の内側端部は、束の外部からのアクセスを有しない。
【００２４】
この場合、図９に示すように、２つの金属補剛材（１５０）などの構造枠が平たいホースの側に沿って設けられる。この方法で、相当な負担または遠位の側からのアクセスを伴わないで膨張式拡大ツールを管束へ挿入することができる。この実施形態において、ブラケット（１６０）が、遠位端部で平たいホースおよび金属補剛材を間にはさむ。所望の場合、金属補剛材の外側端部で小さな力を加えることができる（例えば槌によって）。平たいホースの内側端部は、リベット（１９０）などの（または追加として強い接着剤などの使用を通じて）適切な構造を用いて密封され、補剛材棒と共に、金属片の間にはさまれる。補剛材棒の外側端部は、膨張式の平たいホースを収容するために半円筒板に接続される（断面図９ｚを参照）。さらに、完全溶け込み溶接（１７０）が、図９に示されるライン（１８０）に沿って施される。
【００２５】
さらに、平たいホースシステムを加圧するために液体または流体を用いることは、可能で、かつ安全上の理由でおそらく好適である。例えば、この液体は、油、水または他の液体であり得る。この場合には、ホースを収縮する必要があるとき、流体をホースから小さな貯蔵槽まで戻すことが必要であろう。
【００２６】
図１０は、平たい金属管（２００）で作られ、収縮した状態の場合において、チューブレーンへ挿入されるのに十分に薄いように大きさを合わせられている膨張式拡大ツールを表す。管を膨張させるため、加圧された水圧供給（２１０）が備えられ、収縮中に貯蔵槽に液体を戻すために、液体の戻り配管（２２０）が備えられる。圧力が解放される場合、管は、その本来のほぼ平たい、収縮した状態に戻る。この実施形態は、妨げられていないチューブレーン幅がわずか約２ｍｍである、３本からなるレイアウトで配置された管の拡大を可能にする。図６に関して用いられた同じ参照数字は、図１０における同じ装備に当てはまる。
【００２７】
平たい金属管の製作過程中に、図１０に示すように平たい管の各端（２３０）を形成する場合、金属の棒材（図示せず）を挿入することができる。これにより、そうしない場合に折り畳んだ端部で生じ得る応力集中が最小限になる。
【００２８】
本発明は、本明細書で記述される特定の実施形態によってその範囲が限定されるべきでない。確かに本明細書で記述されるものに加えて本発明の様々な改変が、前述の説明および添付の図から当業者に明白になるであろう。そのような改変は、添付の特許請求の範囲の範囲内に属するものである。
【００２９】
すべての値は近似であり、説明のために提供されたことをさらに理解されたい。
【００３０】
特許、特許出願、刊行物、製品説明および試験計画書は、本出願の全体にわたって引用され、それらの開示の各々は、すべての目的のために、その全体が参照することによって本明細書に組み込まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
2013545962.tif 000013
2013545962.tif 000014