(57)【要約】    【課題】  検査に要する日数を短縮できるようにした熱分解炉チューブの検査方法を提供する。    【解決手段】  複数のチューブブロック(200) のヘッダー用単管(200A') を相互に溶接してヘッダー管(200A)を構成することによって熱分解炉チューブ(100')を組立てる際に、チューブブロック(200)のヘッダー用単管(200A') の両端開口を第１のテスト治具(400)で閉鎖し、ヘッダー用単管内にエアーを供給してエアー圧力の変動からチューブブロックの品質を検査する。また、熱分解炉チューブ(100')のヘッダー管(200A)内に第２のテスト治具(500) を挿入し、ヘッダー用単管の溶接箇所(W) の両側に２つのシール部材(500G)を位置させ、操作機構によってシール部材を拡径させて筒体とヘッダー管内面との間をシールし、筒体とヘッダー管との間にエアーを供給してエアー圧力の変動から熱分解炉チューブの品質を検査する。【選択図】  図１
2008107236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッダー用単管に複数のコイルチューブの両端を接続してチューブブロックを製作し複数のチューブブロックのヘッダー用単管を相互に溶接してヘッダー管を構成することによって熱分解炉チューブを組立てるにあたり、
閉鎖プレートと押圧シリンダとからなる第１のテスト治具を用い、上記複数の各チューブブロックのヘッダー用単管の両端開口を第１のテスト治具で閉鎖し、ヘッダー用単管内にエアーを供給してエアー圧力の変動を検知することによりチューブブロックの品質を検査するようにしたことを特徴とする熱分解炉チューブの検査方法。
【請求項２】
ヘッダー用単管に複数のコイルチューブの両端を接続してチューブブロックを製作し複数のチューブブロックのヘッダー用単管を相互に溶接してヘッダー管を構成することによって熱分解炉チューブを組立てるにあたり、
ヘッダー管内に遊挿される筒体と、該筒体の外周面に相互に間隔をあけて設けられ、上記筒体の外周面とヘッダー管の内周面との間をシールし得る２つの環状のシール部材と、該環状シール部材を拡径し縮径させる操作機構とを備えた第２のテスト治具を用い、
組立られた熱分解炉チューブのヘッダー管内に上記第２のテスト治具を挿入し、ヘッダー用単管の溶接箇所の両側に上記２つのシール部材を位置させ、上記操作機構によって上記２つのシール部材を拡径させて上記筒体外周面とヘッダー管内周面との間をシールし、上記筒体とヘッダー管との間にエアーを供給してエアー圧力の変動を検知することにより熱分解炉チューブの品質を検査するようにしたことを特徴とする熱分解炉チューブの検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は熱分解炉チューブの検査方法に関し、特に検査に要する日数を大幅に短縮できるようにした方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、オレフィン系の化合物を製造する場合、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ナフサあるいはこれらの混合物の飽和炭化水素に、水蒸気などの希釈剤を加えて熱分解炉に供給し、熱分解によってオレフィン系の化合物を得ることが行われている（特許文献１、特許文献２）。
【０００３】
上述の熱分解炉には例えば図５に示されるように、相互に平行な２本の大径のヘッダー管１００Ａに複数のＵ字状コイルチューブ１００Ｂを掛け渡しその両端をヘッダー管１００Ａに連通して接続して熱分解炉チューブ１００を構成し、複数の熱分解炉チューブ１００を炉内に内蔵した方式が知られている。
【０００４】
熱分解炉を新設しあるいは既設の熱分解炉チューブを取り替える場合、１０ｍ〜１５ｍの長さのヘッダー管１００Ａを熱分解炉の現場まで運び、熱分解炉にあけた開口から熱分解炉内にヘッダー管１００Ａを取込んで相互に平行な姿勢に仮吊りし、このヘッダー管１００Ａに図６及び図７に示されるように複数のＵ字状コイルチューブ１００Ｂの両端を溶接することが行われている。なお、図７において、１００Ｃはコイルチューブ１００Ｂの両端をヘッダー管１００Ａに接続するためのノズル、１００Ｄはコイルチューブ１００Ｂを製作する際の溶接箇所を示す。
【０００５】
ところで、熱分解炉チューブ内には飽和炭化水素などの高圧の流体が流れるので、熱分解炉チューブを組立てた後、耐圧性及び気密性などの製品の品質を検査する必要がある。従来、熱分解炉内での熱分解炉チューブが組立てられると、ヘッダー管の両端に金属製のプレートを溶接してヘッダー管を密閉し、その状態でヘッダー管内にエアーを供給し、その圧力の変動から熱分解炉チューブの組立て品質を検査し、その後金属製のプレートを取り外すことが行われていた。
【０００６】
【特許文献１】特開平０９−５３０６０号公報
【特許文献２】特開昭６２−２１８４８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、従来の検査方法では熱分解炉内の狭く劣悪な環境下で検査を行う必要があって作業者の負担となるばかりでなく、検査に日数を必要とし、熱分解炉チューブの組立てが完了するまでの作業日数が長くなり、その間は熱分解炉の操業を中止しなければならず、その間は製品を製造することができないという問題があった。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑み、検査に要する日数を短縮できるようにした熱分解炉チューブの検査方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本件発明者らは熱分解炉チューブの組立て方法を種々検討したところ、熱分解炉チューブを複数に分割したチューブブロックを工場製作し、これらを熱分解炉まで輸送し、熱分解炉の内部に取り込んでチューブブロックのヘッダー用単管を相互に接続してヘッダー管を構成することにより熱分解炉チューブを組立てるようにした組立て方法を開発するに至った。
【００１０】
上述の組立て方法では熱分解炉チューブが複数のチューブブロックに分割されているので、チューブブロックの品質検査、すなわち熱分解炉チューブの品質検査の大部分を工場において行うことができ、熱分解炉内における品質検査の作業を大幅に少なくできることに着目するに至ったものである。
【００１１】
本発明に係る熱分解炉チューブの検査方法は、ヘッダー用単管に複数のコイルチューブの両端を接続してチューブブロックを製作し複数のチューブブロックのヘッダー用単管を相互に溶接してヘッダー管を構成することによって熱分解炉チューブを組立てるにあたり、閉鎖プレートと押圧シリンダとからなる第１のテスト治具を用い、上記複数の各チューブブロックのヘッダー用単管の両端開口を第１のテスト治具で閉鎖し、ヘッダー用単管内にエアーを供給してエアー圧力の変動を検知することによりチューブブロックの品質を検査するようにしたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の特徴の１つは複数のチューブブロックのヘッダー用単管の両端を第１のテスト治具で閉鎖し、ヘッダー用単管内にエアーを供給してエアー圧力の変動を検知することによりチューブブロックの品質を検査するようにした点にある。これにより、熱分解炉チューブの品質検査の大部分を工場において行うことができ、作業者の負担を大幅に少なくできる。
【００１３】
また、本発明に係る熱分解炉チューブの検査方法は、ヘッダー用単管に複数のコイルチューブの両端を接続してチューブブロックを製作し複数のチューブブロックのヘッダー用単管を相互に溶接してヘッダー管を構成することによって熱分解炉チューブを組立てるにあたり、ヘッダー管内に遊挿される筒体と、該筒体の外周面に相互に間隔をあけて設けられ、上記筒体の外周面とヘッダー管の内周面との間をシールし得る２つの環状のシール部材と、該環状シール部材を拡径し縮径する操作機構とを備えた第２のテスト治具を用い、組立られた熱分解炉チューブのヘッダー管内に上記第２のテスト治具を挿入し、ヘッダー用単管の溶接箇所の両側に上記２つのシール部材を位置させ、上記操作機構によって上記２つのシール部材を拡径させて上記筒体外周面とヘッダー管内周面との間をシールし、上記筒体とヘッダー管との間にエアーを供給してエアー圧力の変動を検知することにより熱分解炉チューブの品質を検査するようにしたことを特徴とする。
【００１４】
本発明の特徴の１つは組立てられた熱分解炉チューブのヘッダー管内に第２のテスト治具を挿入してヘッダー管の溶接箇所をはさんでシールし、筒体とヘッダー管との間にエアーを供給してエアー圧力の変動を検知することにより熱分解炉チューブの品質を検査するようにした点にある。これにより、熱分解炉チューブの品質検査を行って組立ての信頼性を保証できるとともに、狭く劣悪な熱分解炉内における品質検査の作業が少なく、作業の安全性を向上できる。
【００１５】
また、熱分解炉チューブの品質検査の大部分を工場で行うことができ、熱分解炉内における品質検査が少なくなる結果、品質検査に要する日数を少なくでき、熱分解炉の操業停止の期間を短くできる結果、製品の製造量の減少を大幅に少なくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。図１ないし図４は本発明に係る熱分解炉チューブの検査方法の好ましい実施形態を示す。本例の検査方法が適用される熱分解炉チューブ２００は相互に平行な２本の大径のヘッダー管２００Ａの間に複数のＵ字状のコイルチューブ２００Ｂを掛け渡し、その両端をヘッダー管２００Ａに溶接して構成され、ヘッダー管２００Ａは複数のヘッダー用単管２００Ａ’を相互に溶接して製作されている。
【００１７】
本例の熱分解炉チューブ２００の検査を行う場合、図１及び図２の(a)に示されるようにヘッダー用単管２００Ａ’、つまりヘッダー管２００Ａを適切な長さに分割した長さの管を準備する。このヘッダー用単管２００Ａ’を図２の(b)に示されるように治具３００上に載せ、チェーンと引締め具などからなる拘束具３１０によってヘッダー用単管２００Ａ’の両端部分を床面に拘束し、溶接歪みの影響を減少させる逆歪みを与える。
【００１８】
その状態でヘッダー用単管２００Ａ’の複数箇所にノズル２００Ｃを溶接する。ノズル２００ＣはＵ字状のコイルチューブ２００Ｂの両端をヘッダー用単管２００Ａ’に接続するための部品である。溶接作業が済み、拘束具３１０の拘束を解放すると、図２の(c)に示されるように逆歪みが溶接歪みの影響を軽減する。
【００１９】
こうして、ヘッダー用単管２００Ａ’にノズル２００Ｃが溶接されると、図１の(b)に示されるように、コイルチューブ２００Ｂの本体部分を溶接して組立てるとともに、本体部分をノズル２００Ｃに溶接すると、図１の(a)に示されるチューブブロック２００が得られる。
【００２０】
チューブブロック２００の製作途中において、ノズル２００Ｃのヘッダー用単管２００Ａ’への溶接が済むと、図３に示されるように、第１のテスト治具４００を用いてノズル２００Ｃの溶接検査を行う。第１のテスト治具４００は閉鎖プレート４００Ａとエアーシリンダ（押圧シリンダ）４００Ｂを含む。溶接検査にあたってはノズル２００Ｃをプラグ２００Ｅで封鎖し、ヘッダー用単管２００Ａ’の両端開口に閉鎖プレート４００Ａを当ててエアーシリンダ（押圧シリンダ）４００Ｂによって押圧して封鎖し、工場に供給されているエアーをコンプレッサーによって加圧してヘッダー用単管２００Ａ’内に供給し、エアー圧力の変動からノズル２００Ｃの溶接検査を行うことができる。
【００２１】
ノズル２００Ｃの溶接検査が済むと、ノズル２００Ｃにコイルチューブ２００Ｂの両端を溶接し、ヘッダー用単管２００Ａ’にコイルチューブ２００Ｂを接続すると、チューブブロック２００が完成するので、複数のコイルチューブ２００Ｂを治具で相互に固定し、輸送中における破損などを未然に防止する。
【００２２】
コイルチューブ２００Ｂが固定されると、その状態でノズル２００Ｃの溶接検査の場合と同様にして、２本のヘッダー用単管２００Ａ’の両端開口に閉鎖プレート４００Ａとエアーシリンダ４００Ｂとによって封鎖し、エアーをヘッダー用単管２００Ａ’内に供給し、エアー圧力の変動からチューブブロック２００の品質検査を行う。溶接が規定の品質内であるときのエアーの圧力変動を予め求めておき、検査すべきチューブブロック２００の供給エアーの圧力変動を比較すると、チューブブロック２００の品質を検査することができる。
【００２３】
以上のチューブブロック２００の組立て及び品質検査は工場にて行うことができる。
【００２４】
チューブブロック２００が組立てられると、これを熱分解炉の組立て現場に輸送する。ブロックの大きさに応じてトラック、トレーラあるいは船舶によって組立て現場まで輸送する。組立て現場ではクレーン、例えば移動式クレーンによってチューブブロック２００を吊り下げて移動させ、熱分解炉の天井部にあけた開口から炉内部に取り込む。
【００２５】
こうして複数のチューブブロック２００を熱分解炉内に取り込み、チューブブロック２００を熱分解炉チューブ１００’の形状にレイアウトし、隣接するチューブブロック２００のヘッダー用単管２００Ａ’を相互に溶接してヘッダー管２００Ａを製作すると、熱分解炉チューブ１００’を組立てることができる。
【００２６】
熱分解炉チューブ１００’が組立てられると、図４に示されるように、第２のテスト治具５００を用いてヘッダー管２００Ａの溶接箇所の品質検査を行う。第２のテスト治具５００ではヘッダー管２００Ａ内に遊挿し得る、すなわち隙間をあけて挿入し得る円筒５００Ａの両端内面にリングプレート５００Ｂが固定されるとともに、両端部外周面に止めリング５００Ｃが固定されている。
【００２７】
また、止めリング５００Ｃには受けリング５００Ｆが対向され、止めリング５００Ｃ及び受けリング５００Ｆの対向面は傾斜され、傾斜面の間にはゴム製のＯリング（シール部材）５００Ｇが配置され、受けリング５００Ｆはボルト５００Ｅによってリングプレート５００Ｄに対して進退可能に支持され、リングプレート５００Ｄはボルト・ナットによってリングプレート５００Ｂに固定されており、ボルト５００Ｅ、止めリング５００Ｃ及び受けリング５００ＦによってＯリング５００Ｇを拡径・縮径させる操作機構が構成されている。
【００２８】
この第２のテスト治具５００をヘッダー管２００Ａ内に遊挿し、円筒５００Ａがヘッダー用単管２００Ａ’の溶接箇所Ｗをまたぐ位置まで押し込んだ後、円筒５００Ａの両端部においてボルト５００Ｅを回転させ、受けリング５００Ｆを止めリング５００Ｃに対して前進させると、Ｏリング５００Ｇが拡径してヘッダー管２００Ａの内面に密着し、ヘッダー管２００Ａと円筒５００Ａとの間の溶接箇所Ｗを含む空間を密閉することができる。
【００２９】
そこで、チューブブロック２００の場合と同様に、ヘッダー管２００Ａと円筒５００Ａとの間にエアーを供給し、エアー圧力の変動からヘッダー管２００Ａの溶接の品質を検査することができる。
【００３０】
以上のように、本例の検査方法によれば、チューブブロック２００のヘッダー用単管２００Ａ’の両端を第１のテスト治具４００で閉鎖し、エアーを供給してエアー圧力の変動から品質を検査するようにしたので、熱分解炉チューブ１００’の品質検査の大部分を工場で行うことができ、作業者の負担を大幅に少なくできる。
【００３１】
しかも、従来のようにヘッダー管の両端開口をプレートの溶接によって封鎖していないので、検査作業が容易である。
【００３２】
また、熱分解炉チューブ１００’のヘッダー管２００Ａ内に第２のテスト治具５００を挿入してヘッダー管２００Ａの溶接箇所Ｗをはさんでシールし、エアーを供給してエアー圧力の変動から溶接箇所の品質を検査するようにしたので、狭く劣悪な熱分解炉内における検査が簡単で、作業者の負担が少なく、しかも作業の安全性を向上できる。
【００３３】
また、熱分解炉チューブ１００’の品質検査の大部分を工場で行うことができ、熱分解炉内における品質検査が少なくなる結果、品質検査に要する日数を少なくでき、熱分解炉の操業停止の期間を短くできる結果、操業停止に起因する製品の製造量の減少を大幅に少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る検査方法が適用される熱分解炉チューブの組立て方法を説明するための図である。
【図２】上記組立方法を説明するための図である。
【図３】本発明に係る熱分解炉チューブの検査方法の好ましい実施形態における１つ検査方法を説明するための模式図である。
【図４】上記実施形態における他の検査方法を模式的に示す図である。
【図５】熱分解炉の構造例を示す図である。
【図６】従来の組立て方法を示す図である。
【図７】従来の組立て方法を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１００’      熱分解炉チューブ
２００        チューブブロック
２００Ａ      ヘッダー管
２００Ａ’    ヘッダー用単管
２００Ｂ      コイルチューブ
４００        第１のテスト治具
４００Ａ      閉鎖プレート
４００Ｂ      エアーシリンダ（押圧シリンダ）
５００        第２のテスト治具
５００Ａ      円筒
５００Ｃ      止めリング（操作機構）
５００Ｅ      ボルト（操作機構）
５００Ｆ      受けリング（操作機構）
５００Ｇ      Ｏリング（環状シール部材）
【図１】
2008107236.tif 000003
【図２】
2008107236.tif 000004
【図３】
2008107236.tif 000005
【図４】
2008107236.tif 000006
【図５】
2008107236.tif 000007
【図６】
2008107236.tif 000008
【図７】
2008107236.tif 000009