(57)【要約】コークスドラムの底ヘッドカバーを底フランジにクランプ留めするためのクランプ留めシステムと方法とが開示されている。このシステムと方法とは、圧縮された状態のガスケットにより、底ヘッドカバーと底フランジとのガスケット座面に与えられるばねのような力によりもたらされる撓みに対するフランジのスチフネス若しくは抵抗力を決定することを有している。この撓みの情報は、十分な荷重をクランプ間の中間点でガスケットに残すのを確実にして、ガスケットのシールを効果的に維持するのに必要なクランプの最小数を見積もるために使用されることができる。適切な数のクランプが、底フランジを底ヘッドカバーにクランプ留めするように、底フランジの外周に沿って配設されることができる。実際の１つのデザインにおいて、各クランプは、クランプ留めされたときに底ヘッドカバーの下方に延びないように、底ヘッドカバーの外周に取着されたラグに係合する。
2008514783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コークスドラムの底ヘッドカバーをコークスドラムの底フランジにクランプ留めする方法であって、
前記コークスドラムの底ヘッドカバーと底フランジとの間の有効なシールを維持するのに必要とされるクランプの最小数を決定する工程と、
前記最小数のクランプを前記コークスドラムに取り付けるように、前記底フランジの外周に沿って少なくとも最小数のクランプを装着する工程と、
前記底ヘッドカバーを前記底フランジにクランプ留めするように、前記装着されたクランプを遠隔の位置から駆動させる工程とを具備する方法。
【請求項２】
前記クランプの最小数を決定する工程は、前記底フランジの直径並びに形状と、前記底フランジのスチフネスと、前記底フランジと前記底ヘッドカバーとの間に形成されるガスケットの荷重の変化に対する弾性、応答性と、前記コークスドラム内の内容物により前記底ヘッドカバーに与えられる圧力とを含む１つ以上の基準を基にする請求項１の方法。
【請求項３】
前記クランプの最小数を決定する工程は、有限要素解析を繰り返し用いて果たされる請求項２の方法。
【請求項４】
前記クランプの最小数を決定する工程は、試行錯誤により果たされる請求項１の方法。
【請求項５】
前記少なくとも最小数のクランプを装着する工程は、前記クランプを前記底フランジに永久的に取着することにより果たされる請求項１の方法。
【請求項６】
前記クランプは、前記底ヘッドカバーを前記底フランジにクランプ留めするように構成され、これらクランプが前記底ヘッドカバーの下方に延びないように配設可能である請求項１の方法。
【請求項７】
前記クランプは、調節可能な締め付け力を与えるように構成されている請求項１の方法。
【請求項８】
前記少なくとも最小数のクランプを装着する工程は、前記底フランジに前記少なくとも最小数のクランプを取り外し可能に装着することにより果たされる請求項１の方法。
【請求項９】
前記少なくとも最小数のクランプを取り外し可能に装着する工程は、スプリットリングを用いて果たされる請求項８の方法。
【請求項１０】
前記底フランジの外周に沿って保護用のスカートを装着することにより、漏れる液体若しくは蒸気を下方に向けさせる工程をさらに具備する請求項１の方法。
【請求項１１】
コークスドラムの底ヘッドカバーをコークスドラムの底フランジにクランプ留めするためのクランプ留めシステムであって、
前記コークスドラムの底ヘッドカバーと底フランジとの間の有効なシールを維持するのに必要な、前記底フランジに装着される少なくとも最小数のクランプと、
前記装着された最小数のクランプを遠隔形式でほぼ同時に駆動させて、ほぼ同じ大きさの締め付け力をほぼ同時に与えるための制御ユニットとを具備し、
前記最小数のクランプは、前記底フランジの直径並びに形状と、前記底フランジのスチフネスと、前記底フランジと前記底ヘッドカバーとの間に形成されるガスケットの荷重の変化に対する弾性、応答性と、前記コークスドラム内の液体により前記底ヘッドカバーに与えられる圧力とのうちの１つ以上を基にして決定された最長距離以下で、互いに離間されている、システム。
【請求項１２】
前記底ヘッドカバーの外周面から延びている複数のラグをさらに具備し、各クランプは、前記底ヘッドカバーを前記底フランジにクランプ留めするように、各ラグに係合するように構成並びに配設されている請求項１１のシステム。
【請求項１３】
前記クランプは、これらクランプが、前記底ヘッドカバーの下方に延びないように、前記ラグにそれぞれ係合するように構成並びに配設されている請求項１２のシステム。
【請求項１４】
前記複数のラグは、前記底ヘッドカバーに永久的に取着されている請求項１２のシステム。
【請求項１５】
前記複数のラグは、前記底ヘッドカバーの一体部分として形成されている請求項１２のシステム。
【請求項１６】
前記最小数のクランプは、前記底フランジの外周に沿ってほぼ均一に互いに離間されている請求項１１のシステム。
【請求項１７】
前記最小数のクランプは、前記底フランジの外周に沿って不均一に互いに離間されている請求項１１のシステム。
【請求項１８】
漏れるコークス、気体、若しくは、液体を下方に向けさせるように、前記底フランジの外周に沿って装着されたスカートをさらに具備する請求項１１のシステム。
【請求項１９】
前記スカートは、複数のスカートセグメントを有し、各スカートセグメントは、２つのクランプ間で前記底フランジに装着されている請求項１８のシステム。
【請求項２０】
コークスドラムの底ヘッドカバーをコークスドラムの底フランジにクランプ留めするための装置であって、
先端部と、前記底フランジに取り付けられるように構成された基端部とを有している第１のクランプ部材と、
先端部と、前記底ヘッドカバーの外周から延びているラグに係合可能である基端部とを有している第２のクランプ部材とを具備し、
前記第１のクランプ部材と第２のクランプ部材は、前記それぞれの先端部と基端部との間の点で回動可能に接続され、
前記第１並びに第２のクランプ部材の先端部に所定の力を与えて、前記第２のクランプ部材の基端部を前記ラグに係合させるように構成されているクランプ留めメカニズムとをさらに具備している装置。
【請求項２１】
前記クランプ留めメカニズムは、前記第１並びに第２のクランプ部材の先端部に調節可能な大きさの力を与えるようにさらに構成されている請求項２０の装置。
【請求項２２】
前記クランプ留めメカニズムは、ボア形式のシリンダーと、このボア形式のシリンダー内に配設されたロッドと、このロッドの一端部に接続されたヒンジとを有し、このヒンジは、前記第２のクランプ部材の先端部に枢支されている請求項２１の装置。
【請求項２３】
前記第２のクランプ部材の基端部は、第２のクランプ部材が、前記底ヘッドカバーの下に延びないように、前記ラグに係合されるように構成されている請求項２０の装置。
【請求項２４】
前記第２のクランプ部材の基端部は、第２のクランプ部材が、前記底ヘッドカバーの下方に延びないように、前記ラグに係合されるように構成されている請求項２０の装置。
【請求項２５】
前記第１のクランプ部材の基端部は、前記底フランジの外周面で前記底フランジに留められている請求項２０の装置。
【請求項２６】
前記第１のクランプ部材は、互いに隣接した２つのアームを有し、各アームは、先端部と基端部とを有し、前記第１のクランプ部材の互いに隣接した２つのアームは、それぞれの先端部と基端部との間の点で、前記第２のクランプ部材に回動可能に接続されている請求項２０の装置。
【請求項２７】
前記第１のクランプ部材は、前記底フランジに永久的に取着されている請求項２０の装置。
【請求項２８】
前記第１のクランプ部材は、前記底フランジに取り外し可能に装着されている請求項２０の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コークスドラムのヘッドの取り外しに使用されるための改善されたシステムと方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
炭化水素を処理する産業において、精製作業が完了された後に残る残重油から貴重な製品を回収することは、一般的である。この回収処理は、コークスと呼ばれる副産物を生成し、かくして、コークス化と呼ばれている。このコークス化の処理は、コークスドラムと呼ばれる、上ヘッドカバーと底ヘッドカバーとを有する大きな容器内でなされる。底ヘッドカバーは、代表的に、円形のスチールプレートであり、このプレートは、たいていの場合は直径が６フィート（１８２．８８ｃｍ）であり、コークスドラムの底でフランジにボルト留めされている。上ヘッドカバーは、底ヘッドカバーと同様であるが、たいていの場合は直径が３６インチ（約９１．４４ｃｍ）である。２重の軟鉄ジャケットが付き、非アスベストが充填されたガスケット(double-soft jacketed non asbestos filled gasket)のようなガスケットが、コークスドラム用の蒸気に対して密なシールを与えるのを助けるように、コークスドラムの上フランジ並びに底フランジと、上ヘッドカバー並びに底ヘッドカバーとの間にそれぞれ配設されている。代表的に、これらフランジとカバーとは、American Society of Mechanical Engineers Sect. VIII Div 1、Appendix II、若しくは、他の容器のコード(vessel code)のルールにより設計されている。
【０００３】
コークス化の処理の間、ドラムは、高温（入口では代表的に華氏９００（約４８２℃）ないし９３０度（４９８℃））、並びに、高圧（代表的に１５ないし５０ゲージｐｓｉのオーバーヘッド圧力(overhead pressure))にさらされる。かくして、コークスドラムは、コークスの除去の前に、急冷水で蒸気の除去並びに冷却されなければならない。ドラムが周囲環境に対して換気され、急冷水が排出されたあと、上ヘッドカバーと底ヘッドカバーとは、ボルトを外されて、除去され、即ち「ヘッドが取り外される」。熱水とコークスとが漏れる危険のために、ヘッドカバーを手動で外す作業者に関わる危険がある。一部の現場において、ヘッドの取り外しは、高価で、複雑で、完全に遠隔形式で駆動される装置により自動的になされる。しかし、ほとんどのコークス炉では、底ヘッドカバーがカート若しくはトロリーにより外される、完全に手動のシステム、若しくは、ヘッドカバーを人のいないところでスイングさせる液圧駆動式のシステムが、未だに装備されている。これら一般のシステムでは、ヘッドカバーのボルトを手動で緩めて外す必要が未だにある。代表的な手順は、作業者が、エアレンチを用いて、１つのヘッドカバーに対して７０個以上のボルトを緩めつつ、底ヘッドを取扱うデバイスによりコークスドラムへと底ヘッドカバーを押し上げる。
【０００４】
しかし、ボルトが緩められると、極度に熱い（例えば、華氏４００度（約２０４℃）以上）熱水、蒸気、並びに、コークスが、底ヘッドカバーとコークスドラムとの間のシールが維持されていない場合に、漏れてしまう。圧力を受けて漏れる熱水と蒸気は、ボルトを緩めた作業者に対して深刻なやけどや他の怪我をもたらすかもしれない。従って、ボルトを外すときは、コークスドラムのシールが損なわれないことを確実にするように、注意しなければならない。
【０００５】
コークスドラムの底を外す複数のシステムが存在している。例えば、米国特許第５，８７６，５６８号並びに６，０６６，２３７号は、底ヘッドカバーをドラムのフランジに保持させる、特別に設計されたクランプを使用している。このドラムのフランジは、テーパ付けられた上部を有し、クランプは、直径に沿って２つ以上の等しいセグメントにカットされたリングの形状である。締め付け力がリング状のクランプセグメントの外面に対して正接をなすように与えられるに従って、底フランジの上部のテーパ付けられた部分への上方へのクランプの移動が、クランプを締め付け、底ヘッドをドラムに保持させるのに必要な更なる圧力を与える。
【０００６】
ヘッド取り外しの間に底ヘッドカバーを支持するクランプを使用する他のシステムが、米国特許出願公開公報第２００２/０１５７９３６号に開示されている。このシステムは、垂直方向の支持部の周りを回転し得る、４つ以上のクランプに対する垂直方向の支持部を有するカートを使用している。これらクランプは、ヘッドカバーのボルトの半分を（１つおきに）外した後に適用され、液圧が、残りのボルトが外された状態で、底ヘッドカバーを所定の位置に保持するのに使用される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、これら並びに他の既存のヘッド取り外しのシステムは、機械的に複雑、並びに/若しくは、非常に高価（例えば、１つのコークス当り１００万ドル）である傾向がある。さらに、今日商業的に利用可能として知られる半手動のシステムは、ヘッドカバーとコークスドラムとの間のガスケット荷重を外周全体に渡って確実に維持する十分な締め付け力を与えていない。従って、機械的に簡単で、信頼性があり、比較的安価な、コークスドラムのクランプ留めシステムと方法とが必要とされている。このシステムと方法とは、ボルトを外す作業者に、この作業に関連した熱蒸気並びに/若しくは熱水の危険のリスクに対する保護を与える。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ボルトを外す作業者に更なる安全性を与えるように、ヘッド取り外しの動作での使用において、コークスドラムの底ヘッドカバーをクランプ留めする方法とシステムとに向けられている。本発明は、圧縮されたガスケットにより底ヘッドカバーと底フランジとのガスケット座面に与えられるばねのような力によってもたらされる撓みに対するフランジのスチフネス若しくは抵抗力を決定することを含むことが好ましい。この撓みの情報は、十分な荷重をクランプ間の中間点でガスケットに残すことを確実にして、ガスケットのシールを効果的に保つために必要とされるクランプの最小数を見積もるために使用されることができる。適切な数のクランプが、底フランジを底ヘッドカバーにクランプ留めするように、底フランジの外周に沿って配設されることができる。
【０００９】
クランプの実用的な１つのデザインは、底フランジの外周に装着され得る第１のアームと、この第１のアームを中心として回動され得る第２のアームとを与えている。この第２のアームは、クランプが、クランプ留めされたときに底ヘッドカバーの下方に延びないように、底ヘッドカバーの外周に取着されたラグに係合する。このデザインの利点は、底ヘッドカバーのボルトを外すような動作において、コークスドラムの下方での作業エリアへのアクセスを邪魔しないことである。調節可能なクランプ留めメカニズムは、クランプが、所望の大きさの締め付け力で選択的に開成されて閉成されることを可能にしている。
【００１０】
一態様において、本発明は、コークスドラムの底ヘッドカバーをコークスドラムの底フランジにクランプ留めする方法に向けられている。この方法は、コークスドラムの底ヘッドカバーと底フランジとの間の効果的なシールを維持するのに必要とされるクランプの最小数を決定する工程を有している。この方法は、クランプをコークスドラムに装着するように、底フランジの外周に沿って少なくとも最小数のクランプを装着させる工程をさらに有している。装着されたクランプは、底ヘッドカバーを底フランジにクランプ留めするように、遠隔の位置から駆動される。
【００１１】
他の態様において、本発明は、コークスドラムの底ヘッドカバーをコークスドラムの底フランジにクランプ留めするためのクランプ留めシステムに向けられている。このシステムは、底フランジに取着された予め決定された数のクランプと、これらクランプを遠隔の位置からほぼ同時に駆動させて、ほぼ同じ大きさの締め付け力をほぼ同時に与えるための制御ユニットとを有している。これらクランプは、底フランジの直径並びに形状と、底フランジのスチフネスと、底フランジと底ヘッドカバーとの間に形成されるガスケットの荷重の変化に対する弾性、応答性と、コークスドラム内の液体により底ヘッドカバーに与えられる圧力とのうちの１つ以上を基にして決定される最長距離以下で、互いに離間されている。
【００１２】
更なる他の態様において、本発明は、コークスドラムの底ヘッドカバーをコークスドラムの底フランジにクランプ留めするための装置に向けられている。この装置は、先端部と基端部とを有する第１のクランプ部材を有し、この第１のクランプ部材の基端部は、底フランジに留められるように構成されている。この装置は、先端部と基端部とを有する第２のクランプ部材をさらに有し、この第２のクランプ部材の基端部は、底ヘッドカバーの外周から延びているラグに係合することができる。第１のクランプ部材と第２のクランプ部材とは、それぞれの先端部と基端部との間の点で回動可能に接続されている。クランプ留めメカニズムが、第２のクランプ部材の基端部をラグに係合させるように、第１並びに第２のクランプ部材の先端部に所定の力を与えるように構成されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の以上並びに他の態様は、図面を参照した以下の詳細な説明から明らかになるだろう。
【００１４】
本発明の例示的な実施形態の詳細な説明は、同じ参照符号が同じ若しくは類似した部材に使用されている図面を参照して、以下に述べられる。図面は、図示のために与えられているのであって、青写真であるように意図されても特定の縮尺で描かれてもいないことに注意すべきである。
【００１５】
上述したように、本発明の実施形態は、ヘッドの取り外し(unheading)の動作に使用されるように、底ヘッドカバーをコークスドラムにクランプ留めするための方法とシステムとを与えている。この方法とシステムとは、２つの主要な要素、即ち、１）コークスドラムの底フランジの外周に沿って装着される複数の個々のクランプの使用と、２）所望の大きさのガスケット荷重(gasket load)を与えるクランプの最小数並びに/若しくはクランプ間の最大スペースを決定することができる設計方法とを有している。ここで使用されるような所望の大きさのガスケット荷重は、固体、気体、並びに液体に対して密なシールを形成するように、即ち、コークス、気体、若しくは、液体が、コークスドラムから漏れることがほとんどない若しくは全くないように、所定のコークスドラム用のクランプ間のエリアでガスケットの効果的なシールを維持する程度の大きさのガスケット荷重である。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態に従って実現されたコークスドラム１０と例示的なクランプ１２とを示している。図面の無駄を省くために、コークスドラム１０の一部のみが、示されている。このコークスドラム１０は、底フランジ１４と、この底フランジ１４に取着されたドラム壁部１６と、底フランジ１４にボルト留めされた底ヘッドカバー１８とを有している。予め決定された数のクランプ１２が、底ヘッドカバー１８をコークスドラム１０にクランプ留めするように（図５並びに６を見よ）、底フランジ１４の外周に沿って配設されることができる。このようにして、底フランジ１４と底ヘッドカバー１８との間のシールは、維持され得るが、作業者は、底ヘッドカバー１８のボルトを手動で緩めることができる。
【００１７】
一実施形態において、前記底ヘッドカバー１８と底フランジ１４との間のシールを、外周に沿った全ての点で維持するように十分なガスケット荷重を与えるクランプ１２の数、並びに/若しくは、個々のクランプ１２間の距離は、以下のファクター、即ち、１）フランジの直径、２）フランジのスチフネス、３）ボルトが除去されるときの荷重の変化に対するガスケットの弾性、即ち応答性、４）コークスドラム１０内の液体により底ヘッドカバー１８に与えられる圧力のうちの１つ以上を基礎にして決定されることができる。好ましくは、これら４つの全てのファクターが、必要とされるクランプ１２の最小数、並びに/若しくは、個々のクランプ１２間の最大距離を決定するために使用されるが、４つのファクターのいずれか１つが、決定のために別々に使用されることができる。例えば、第１のファクター、即ちフランジの直径のみが、クランプ１２の最小数、並びに/若しくは、クランプ１２間の最大距離を決定するために、試行錯誤に基づいて使用されることができる。当業者は、また、４つのファクターのいずれか１つが、クランプ１２の最小数、並びに/若しくは、クランプ１２間の最大距離を決定するように、４つのファクターの他の１つ以上と組み合わせて使用され得ることを認識するだろう。
【００１８】
例えば、前記底フランジ１４と底ヘッドカバー１８との撓みは、クランプ１２間のエリアに生じる。この撓みは、圧縮状態である結果として、ガスケットにより与えられるばねのような力によってもたらされる。このばねのような力は、クランプからクランプ間の中間点までで変化し、ガスケット荷重が、締付け力が与えられるところよりも、クランプ間の中間点で小さいことを意味している。ガスケット荷重が小さくなりすぎた場合、底ヘッドカバー１８と底フランジ１４との間のシールは、不十分となる。底フランジ１４の円周全体に渡って効果的な締付け力を与えるために十分な数のクランプを使用することにより、適切なガスケット荷重が、底フランジ１４の外周全体に渡って維持されることができる。
【００１９】
好ましい設計の方法は、前記底ヘッドカバー１８と底フランジとのガスケット座面に与えられるばねのような力と、クランプ１２間の点でガスケットを部分的に非荷重並びに緩ませてしまう底フランジ１４と底ヘッドカバー１８との最終の撓みとを決定することである。この方法は、撓みに対するフランジのスチフネス若しくは抵抗力を決定することと、十分な荷重が、ガスケットの効果的なシールを維持するように、クランプ１２間の中間点でガスケットに残されることを確実にするために必要なクランプ１２の最小数を見積もるための情報を使用することとを含んでいる。
【００２０】
前記ばねのような力を決定する１つの方法は、有限要素解析を用いて、このばねのような力を繰り返し計算することである。十分なガスケットのシールを与えるように、適切なガスケット「ばね要素」の決定、並びに、クランプ１２間の必要な荷重の中間点を決定することを可能にする公知の情報が、存在している。この情報源の１つは、Pressure Vessel Research Councilによって出版された“Tightness Parameter Method”のデータである。この情報は、底フランジ１４全体に渡って十分なガスケット荷重を維持するのに必要なクランプ１２の最小数を決定するのに使用されることができる。
【００２１】
他の技術が、本発明の範囲から逸脱することなく、クランプ１２の最小数を決定するために使用されることもできる。例えば、試行錯誤により、クランプ１２の最小数を決定することが可能である。このような技術が使用されるのに関わらず、クランプ１２の数が決定されると、少なくともこの数が、同様のサイズ並びに形状を有する他のコークスドラム１０に適用されることができる。
【００２２】
以下の説明は、前記クランプ１２の最小数がすでに決定されたものと仮定されている。例示的な一手順において、複数のクランプ１２が、底フランジ１４の外周に沿って装着される。ヘッドを取扱う(head handling)カート若しくはトロリーが、前記底ヘッドカバーの下方に配設され、液圧シリンダー若しくは他のリフティングデバイスが、カート若しくはトロリーからヘッドカバーに延出される。そして、クランプ１２が、所定のコークスドラムに基づいた所望の締付け力を与えるために、通常は遠隔の位置から閉成される。作業者は、底ヘッドカバーのボルトを外して安全な位置に後退し、かくして、クランプ１２を遠隔位置から開成して、底ヘッドカバーをカート若しくはトロリーに下げる。そして、このカート若しくはトロリーは、ドラムの下から撤去される。このような手順は、入口ラインの第１の破断部用に使用されるデバイス（例えば、テキサス州ヒューストンのGrayloc Products Engineeringから利用可能なフランジ、このフランジは、入口ラインに配設され、コークスドラムが急冷並びに空にされて、コークスドラムの底ヘッドを入口ラインから非接続させた後、遠隔で開成されることができる）、並びに、固定のシュートを結合するのに使用される、遠隔駆動される液圧並びに入れ子式のデバイス（コークスをドラムから掘削する処理が始まったときに、コークスを収容する目的のために、スイッチデッキの対応したホールに延びるコークスドラムの底フランジに取着された円形の壁、即ち、コークスドラムの下の床を与えるデバイス）のような現在利用可能なデバイスと組み合わせて使用されることができる。
【００２３】
一般に、前記クランプ１２は、適切に遠隔駆動されるクランプであり得る。例示的な一実施形態において、クランプ１２は、十分に係合されたとき、底ヘッドカバー１８の下、若しくは、下方にさえ延出しないように設計されている。これは、ボルトを外すためにアクセスするヘッド処理デバイス並びに他の装置を動作させるように、コークスドラムの下面の真下のエリアへのスムーズなアクセスを可能にしている。
【００２４】
図２は、半開きの状態である図１の例示的なクランプ１２を示しており、このクランプは、コークスドラム１０の底フランジ１４に取着されている。このような取着（矢印に示されている）は、クランプ１２を底フランジ１４の外周に溶接することにより達成されることができる。このクランプ１２は、また、底フランジ１４の露出された上面により形成された環状の座部（矢印の左）に取着されることもできる。どちらの場合も、クランプ１２は、これら実施形態において、コークスドラム１０に永久的に取着されたままであることが期待されている。しかし、他の実施形態において、クランプ１２は、代わって、例えば、ボルト、リベット、様々なタイプの接合体、並びに、取り外し可能な他の接続体を用いて、コークスドラム１０に取り外し可能に装着されることができる（図７を見よ）。このような取り外し可能な装着により、クランプ１２は、クランプ１２のメンテナンス並びに修理のために、必要に応じて、コークスドラム１０から外されることができる。
【００２５】
ラグ２０が、クランプ１２が底フランジ１４に取着された場所の真下で、底ヘッドの外周に取着（例えば、溶接）されている。ラグ２０は、底ヘッドカバー１８に取着される代わりに、この底ヘッドカバーの一部分として形成されることも可能である。このラグ２０は、鋼若しくは他の適切な材料で形成されることができ、底ヘッドカバー１８の厚さより薄いことが好ましいが、これと等しくても良い。このようなラグ２０は、クランプ１２が、ラグ２０に対して閉成されたときに、底ヘッドカバー１８の下に延びないように、クランプ１２のための係合点を与えている。幾つかの実施形態において、ラグ２０は、クランプ１２が閉成されたときに、このクランプが底ヘッドカバー１８の下に延びないように、所定の厚さを有することができるが、これは、本発明の実施に必ずしも必要なわけではない。どちらの場合においても、クランプ１２は、ボルトの除去のような、コークスドラム１０の真下で起こる動作に非常にわずか干渉するか、まったく干渉しないように設計されている。
【００２６】
スムーズなアクセスは、エアレンチ(air wrench)２２が、底ヘッドカバー１８からボルトを外すために使用される場合、このエアレンチ２２は、作業者によってドラム１０の下で転がされるトロリーに通常装着されているため、動作において特に重要である。これは、クランプ１２が完全な閉成状態で示され、かつ、エアレンチ２２が底ヘッドカバー１８のボルトを緩めるために使用されている、図３に示されている。
【００２７】
図４は、クランプ１２の様々な部品を示しており、このクランプは、固定のクランプ部材２３と、可動のクランプ部材２５と、これら固定のクランプ部材２３並びに可動のクランプ部材２５の両方に接続された調節可能なクランプ留めメカニズム２８とを有している。これら部品の全ては、鋼のような適切な材料で形成されることが好ましい。
【００２８】
一実施形態において、前記固定のクランプ部材２３は、互いに平行な２つの固定のアーム２４ａ，２４ｂ（一方のみが図示されている）を有し、前記可動のクランプ部材２５は、固定のアーム２４ａ，２４ｂ間に装着された単一の可動のアーム２６を有している。この実施形態は、図１ないし４にこれまで示されているものである。しかし、他の実施形態において、アームの構造は、固定のクランプ部材２３が、単一の固定のアームを有し、また、可動のクランプ部材２５が、近接する２つの可動のアームを有し得るように、逆にされることができる。固定のクランプ部材２３と可動のクランプ部材２５との各々は、１つのアームを用いることも可能であるが、クランプ１２の安定性は、このような一実施形態では低下され得る。さらに、特定の形状並びに構図が、各部品用に示されているが、他の形状並びに構造がもちろん使用され得ることは、当業者にとって明らかである。説明の無駄を省くために、図１ないし４に示されている構造のみが、以下に説明される。
【００２９】
各固定のアーム２４ａ，２４ｂは、前記コークスドラム１０の底フランジ１４に装着されるための基端部３０と、前記調節可能なクランプ留めメカニズム２８に接続されるための先端部３２とを有している。同様に、前記可動のアーム２６は、（即ち、底ヘッドカバーに取着されたラグ２０を介して）底ヘッドカバー１８に係合されるための基端部３４と、調節可能なクランプ留めメカニズム２８に接続されるための先端部３６とを有している。可動のアーム２６は、固定のアーム２４ａ,２４ｂに接続されるように、基端部３４と先端部３６との間の、可動のアーム２６の所定の点からほぼ垂直方向に延びている回動軸部分３８をさらに有している。両固定のアーム２４ａ，２４ｂの基端部３０近くのそれぞれの開口部４０と、可動のアーム２６の回動軸部分３８の対応した１つの開口部４２とは、アーム２４ａ、２４ｂ、並びに２６が、例えば、開口部４０，４２を通って挿入されたピン（図示されず）を介して、回動可能に接続されることを可能にしている。同様に、両固定のアーム２４ａ，２４ｂの先端部近くのそれぞれの開口部４４と、調節可能なクランプ留めメカニズム２８の対応した１つの開口部４６とは、これら２つの部品が、他のピン（図示されず）を介して回動可能に接続されることを可能にしている。
【００３０】
この実施形態の調節可能なクランプ留めメカニズム２８は、これに配設されたロッド５０と、このロッド５０の一端部に接続されたヒンジ部材５２とを有するボア形式のシリンダー４８(bore cylinder)を備えている。ヒンジ部材５２の開口部５６と、前記可動のアーム２６の先端部の対応した開口部５４とは、ヒンジ部材５２と可動のアーム２６とが、例えば、開口部５４，５６を通って挿入された更なる他のピン（図示されず）を介して、枢支されることを可能にしている。前記ボア形式のシリンダー４８は、十分なストローク（破線）を与えることが好ましく、また、ロッド５０は、クランプ１２が、所定のサイズのラグ２０に対して十分に閉成された位置と十分に開成された位置との間で往復し得るように、可動のアーム２６を駆動させるのに十分な長さを有することが好ましい。
【００３１】
一実施形態において、前記ボア形式のシリンダー４８は、液圧形式のパワーパック（図示されず）からの流体が、適切な制御ユニット（また図示されず）により遠隔で駆動されて、ロッド５０を、ボア形式のシリンダー４８内並びに外に駆動させ得る場合、液圧形式のシリンダーである。従って、このような液圧形式のパワーパックと遠隔制御ユニットとは、当業者に知られ、従ってここでは説明されない。好ましくは、全てのクランプ１２は、ほぼ同時にほぼ同じ程度の力で係合され得るように、遠隔駆動される液圧形式の同じパワーパックに接続されている。
【００３２】
前記調節可能なクランプ留めメカニズム２８の効果は、この調節可能なクランプ留めメカニズムによって、底フランジ１４に与えられ締付け力が、特定の適用例の必要性を満たすように変更され得ることである。他のタイプのクランプ留めメカニズムが、本発明の範囲から逸脱することなく使用されることができ、いつでもほぼ同じ程度の締付け力を与える調節不能のクランプ留めメカニズム、若しくは、ねじ留めアクチュエーターを含んでいる。
【００３３】
図５並びに６は、本発明の実施形態に係るコークスドラムのクランプ留めシステムの底面図並びに平面図をそれぞれ示している。図５に見られ得るように、７つのクランプ１２が、この特定のコークスドラムのセットアップに必要とされ、好ましくは互いに均一に離間していることが、明らかとなった。従って、７つのラグ２０が、対応した数のクランプ１２を受けるように、底ヘッドカバー１８に取着（例えば、溶接）されている。もちろん、一方若しくは他方が未使用のままであるように、クランプ１２よりも多くのラグ２０を有することが、若しくは、この逆が可能である。これらクランプ１２は、図６に示されているように、ラグ２０全体に渡って直接コークスドラム１０の底フランジ１４に取着（例えば、溶接）されている。
【００３４】
図７は、複数のクランプ１２が、底フランジ１４に溶接される代わりに、底フランジ１４に取り外し可能に装着されている、本発明の一実施形態を示している。これらクランプ１２は、スプリットリング５８を介して、底フランジ１４に簡単に保持若しくはプレスされている。このスプリットリング５８は、固定のアーム２４ａ，２４ｂの基端部の透孔（図示されず）にくくられて、底フランジ１４の露出された上面のドラム壁部１６の周りに組み合わされている。かくして、この実施形態の固定のアーム２４ａ，２４ｂは、これらアームの基端部が、底フランジ１４の露出された上面全体に渡って延びて、好ましくはドラム壁部１６に当接するのに十分な長さである必要がある。これらクランプ１２は、底フランジ１４の上面とラグ２０とに係合して、底ヘッドカバー１８を底フランジ１４にクランプ留めさせるように、駆動されることができる。これらクランプ１２を外すために、スプリットリング５８は簡単に分解され、ピースは、固定のアーム２４ａ，２４ｂの基端部のホールから引っ張り出される。
【００３５】
上記の説明に加え、幾つかの実施形態において、スカートが、コークスドラム１０の底フランジ１４の外周に沿って装着されることができる。これは、スカート６０が、底フランジ１４の周りに装着されている、図８並びに９に見られることができる。見られ得るように、このスカート６０は、クランプ１２間で底フランジ１４に装着された複数のスカートセグメント６２で形成されている。各スカートセグメント６２は、逆Ｌ字形状を形成するように、底フランジ１４から径方向外方に延びて、底ヘッドカバー１８の上部より下方に延びている。他の形状が、確かに、本発明の範囲から逸脱することなく、スカートセグメント６２用に使用されることができる。これらスカートセグメント６２は、局部的なガスケットの漏れの場合に、コークス、気体、若しくは、液体を、下方に逃がしたり作業者から離したりするのを助ける。この結果、作業者が、底ヘッドカバー１８のボルトを緩めたとき、作業者に対するリスクがかなり低減される。
【００３６】
本発明は、１つ以上の特定の実施形態を参照して説明されているが、当業者は、多くの変更が、本発明の精神並びに範囲から逸脱することなくなされ得ることに気付くだろう。これら実施形態の各々並びにこれの様々な変形が、請求項に説明されている、請求の範囲に記載の発明の精神並びに範囲内にあるように意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態に係るクランプを示している。
【図２】コークスドラムに装着された図１のクランプを示している。
【図３】図１のクランプに連結されたエアレンチの使用を示している。
【図４】図１のクランプの部品を示している。
【図５】複数のクランプが底フランジに永久的に取着される、本発明の実施形態に係るクランプ留めシステムを示している。
【図６】複数のクランプが底フランジに永久的に取着された、本発明の実施形態に係るクランプ留めシステムを示している。
【図７】複数のクランプが底フランジに取り外し可能に装着された、本発明の実施形態に関わる他のクランプ留めシステムを示している。
【図８】スカートが底フランジに沿って設けられた、本発明の実施形態に関わる更なる他のクランプ留めシステムを示している。
【図９】スカートが底フランジに沿って設けられた、本発明の実施形態に関わる更なる他のクランプ留めシステムを示している。
【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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【国際調査報告】
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