(57)【要約】  【課題】  建造物またはプラント設備の一部としての巨大および／または重量部品の取外しおよび／または交換を容易にする。  【解決手段】  交換装置は、可動型支持手段（２）と、吊上げ装置（３６）を備えた少なくとも１本の取付けレール（２２）とを有し、可動型支持手段（２）は、可動ユニット（１２）と、部品（８）に可逆的に固定できるように構成された少なくとも１つの固定手段（１４）と、可動ユニット（１２）と固定手段（１４）とを連結するように構成された少なくとも１つの連結装置（１６）とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
巨大および／または重量部品の、特に建造物またはプラント設備の一部としての部品の取外しおよび／または交換を行う交換装置であって、
ａ）可動ユニット（１２）、特に移動方向に関して一列に整列するように構成された少なくとも２つのホイール（４４）を備えた可動ユニット（１２）と、前記部品に、特に前記部品の後部に、可逆的に固定されるように、特にクランプ留めされるように、構成された少なくとも１つの固定手段（１４）と、前記可動ユニット（１２）と前記固定手段（１４）とを連結するように構成された少なくとも１つの連結装置（１６）とをそれぞれが有する少なくとも２つの可動型支持手段（２、４）と、
ｂ）吊上げ装置、特にホイストを備えた少なくとも１本の取付けレール（２２）であって、前記吊上げ装置が前記取付けレールに移動可能に支持され、前記吊上げ装置が前記部品に、特に前記部品の前部に、少なくとも１つの突出部を介して着脱式に係止できる連結手段を有し、かつ前記吊上げ装置が前記部品を上方から保持するように構成されてなる、少なくとも１本の取付けレール（２２）と、
を有することを特徴とする交換装置。
【請求項２】
前記少なくとも２つの可動型支持手段（２、４）が間隔を保って配置され、かつ前記部品の両側に、特に横方向両側に、着脱式に固定されるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の交換装置。
【請求項３】
前記連結装置（１６）が引出し可能である、特にハンドホイール（４８）を使用することによって引出し可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の交換装置。
【請求項４】
前記可動ユニット（１２）が前記連結装置（１６）に、特に該連結装置（１６）の下部に着脱式に係止でき、および／または、前記連結装置（１６）が、特に前記連結装置の上部（４２）が、前記固定手段（１４）に着脱式に係止できることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の交換装置。
【請求項５】
前記固定手段が弁覆い連結クランプであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の交換装置。
【請求項６】
前記可動型支持手段（２、４）は、特にホイールを有しているときに、レール上を移動可能に構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の交換装置。
【請求項７】
前記取付けレール（２２）は、直線状であるか、または曲線状であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の交換装置。
【請求項８】
前記可動型支持手段（２、４）の前記可動ユニット（１２）を動かすための表面（１０）が荷重を受けることが可能であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の交換装置。
【請求項９】
前記表面（１０）が足場で支えられていることを特徴とする請求項８に記載の交換装置。
【請求項１０】
前記表面（１０）が、特に格子の上方に、特に木製の支持用厚板および／またはレール（４６）、走り路および／または脚部案内を備えていることを特徴とする請求項８または９に記載の交換装置。
【請求項１１】
取外しまたは交換後の少なくとも１つの部品を保持するように構成されたトロリ（５０）をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の交換装置。
【請求項１２】
前記部品に、特に前記部品の前部に取り付けるように構成された、少なくとも１つの、特に円筒状の支持部材、特に支持パイプ（３２）を備え、該支持パイプ（３２）が、前記吊上げ装置（３６）に、特にホイスト、および／または付加的なチェーンブロックに連結されるように構成されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の交換装置。
【請求項１３】
前記支持パイプ（３２）が、特に可逆的に伸縮可能なまたは入れ子式の支持パイプが、バルブのフランジに、特に検査ポートのフランジに取り付けられることを特徴とする請求項１２に記載の交換装置。
【請求項１４】
巨大および／または重量部品の、特に建造物またはプラント設備の一部としての部品の取外しおよび／または交換を行う方法であって、
ａ）少なくとも２つの可動型支持手段を、前記部品の両側に、特に該部品の後部に隣接して取り付ける工程と、
ｂ）前記部品の、特に該部品の重心の上方の部分を、特に該部品の中央上部を、該部品を持ち上げて保持するように構成された持上げ・連結手段を介して、取付けレールに連結する工程とを含み、この場合、前記取付けレールは、前記部品から遠ざかる方向を向いており、および／または前記部品の上方、特に前記部品の両側に取り付けられた可動型支持手段間に位置し、前記部品の長さとほぼ同等の長さを少なくとも有し、さらに、
ｃ）前記可動型支持手段を、特に前記可動型支持手段の前記連結装置を伸長させることによって、特に同時に、前記取付けレールに連結される前記持上げ・連結手段を使用して、特にホイストを使用して前記部品の前記前部を持ち上げることによって、前記部品を特に僅かだけ持ち上げる工程と、
ｄ）前記部品を、特に前記取付けレール上を該取付けレールに沿って前記部品の前方または後方まで移動可能な付加的なチェーンブロックによって、その着座部から引き出すおよび／または押し出す工程と、
を含むことを特徴とする前記方法。
【請求項１５】
前記可動型支持手段が、特に個別に着脱式に係止できる部品としての前記可動型支持手段が、可動ユニットと、特に移動方向に関して一列に整列するように構成された少なくとも２つのホイールを備えた可動ユニットと、前記巨大および／または重量部品に、特に該部品の後部に可逆的に固定、特にクランプ留めできるように構成された少なくとも１つの固定手段と、前記可動ユニットと前記固定手段とを連結するように構成された少なくとも１つの連結装置とを備えていることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
別体の可動型支持手段の少なくとも２つの固定手段が、前記部品の両側に、特に該部品の後部に隣接して固定され、少なくとも２つの可動ユニットが、前記部品に固定される前記固定手段のほぼ直下または近傍にそれぞれ配置され、少なくとも２つの引出し可能な連結装置が前記可動ユニットに着脱可能に取り付けられ、かつ前記連結装置が、特にハンドホイールによって前記固定手段まで、特に該固定手段の軸受まで伸長されて前記固定手段に結合されることを特徴とする請求項１４または１５に記載の方法。
【請求項１７】
別体の可動型支持手段の少なくとも２つの固定手段が、前記部品の両側に、特に前記後部に隣接して固定され、引出し可能な連結装置に非可逆的にまたは可逆的にそれぞれ連結される少なくとも少なくとも２つの可動ユニットが、前記部品に固定される前記固定手段のほぼ直下または近傍にそれぞれ配置され、前記連結手段が、特にハンドホイールによって前記固定手段まで、特に該固定手段の軸受まで延長されて前記固定手段に結合されることを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記ホイストおよび／または前記付加的なチェーンブロックが、特に電気モータの助けにより、自動的に、制御可能および／または調節可能に前記取付けレールに沿って駆動されることを特徴とする、請求項１４〜１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
少なくとも１つの支持部材、特に少なくとも１つの支持パイプが、前記部品に、特に該部品の前部に特に可逆的に取り付けられており、少なくとも交換および／または取外し作業中に、前記ホイストおよび／または前記付加的なチェーンブロックが、前記支持部材および／または前記部品に、特に該部品の前部に装着されることを特徴とする請求項１４〜１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記巨大および／または重量部品がバルブまたはマニホルドであることを特徴とする、請求項１４〜１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
前記工程ａ）および／または前記工程ｂ）の一部または全部がプラントの非稼動期間中に実施されることを特徴とする請求項１４〜２０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
前記巨大および／または重量部品の重さが１トンを越え、特に１２トンを越えることを特徴とする請求項１４〜２１のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巨大および／または重量部品、特に建造物または設備のバルブの取外しおよび／または交換を行うための装置に関し、また、前記部品を取外すおよび／または交換する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
大規模生産用に設計された製造プラントは各種産業部門（例えば、化学工業または石油化学工業）に多数存在している。このような製造プラントで必要とされる出発物質、製品、または加熱および冷却手段の大部分は、パイプおよび配管を通じて移送され、ポンプおよびマニホルドを用いて定期的に配給される。また、バルブは通常、そのような製造装置に不可欠な部品である。製造プラントは保守または修理作業のために停止しなくてはならないことが時折ある。交換または整備されるべき機器が大きくかつ重くなるほど、通常の作業状態に復旧するまでに、より多くの時間を要し、より多くの努力を注がなくてはならない。例えば、石油化学工業で使用される、重さが約１４トンになることもあるゲートバルブの交換は、多数の重いチェーンブロック、ならびに吊り鎖と足場を使用して行われる。また、このような交換作業では、大きな作業班の助けを要する。また、例えば製造プラントにおける、そのような重量機器の従来の交換作業は、非常に混み合ったエリアで行わなくてはならないことが極めて多く、そのために事故を起こしがちである。また、周囲の機器を壊さないように注意を払う必要がある。また、重量機器および／または巨大機器の場合、多数の足場と多数の吊り鎖が必要であるが、これによって、必要とされる交換機器の量が増大するだけでなく、きわめて危険な作業環境が形成されるという問題がある。特許文献１は、オイルおよびガス製造業で使用される噴油井用機器のバルブの交換装置を開示している。特許文献１によれば、坑口にある噴油井機器内の加圧状態の欠陥バルブを、連結器ネジ、ネジ棒、および密封部材を用いて交換できる。特許文献２から、流体ラインに連結されていてもよい計器ハウジングに包囲された装置を交換する際に使用する工具装置が知られている。しかしながら、どちらの引用文献も、巨大重量バルブなどの重量機器の交換に関係するものではない。
【特許文献１】露国特許第２１３２９２６号明細書
【特許文献２】米国特許第５，１６１，２９４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このように、現状技術の問題を解消する、巨大重量部品のための優れた交換装置が切望されている。
【０００４】
そこで本発明の目的は、大きな作業班、大規模な設備、および厳格な安全対策に頼る必要なく、容易、安全、また迅速に前記部品の取外しまたは交換を行える、巨大および重量部品用の交換装置を提供することである。特に本発明の目的は、どちらかと言えば狭くかつ密集したエリアで取外しまたは交換作業を実施しなくてはならないときに、前述の目的を達成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記および他の目的は、巨大および／または重量部品の、特に建造物またはプラント設備の一部としての部品の取外しおよび／または交換を行う下記のような交換装置によって達成され、この交換装置は、
ａ）可動ユニット、特に移動方向に関して一列に整列するように構成された少なくとも２つのホイールを備えた可動ユニットと、前記部品に、特に前記部品の後部に、可逆的に固定されるように、特にクランプ留めされるように、構成された少なくとも１つの固定手段と、前記可動ユニットと前記固定手段とを連結するように構成された少なくとも１つの連結装置とをそれぞれが有する少なくとも２つの可動型支持手段と、
ｂ）吊上げ装置、特にホイストを備えた少なくとも１本の取付けレールであって、前記吊上げ装置が前記取付けレールに移動可能に支持され、前記吊上げ装置が前記部品に、特に前記部品の前部に、少なくとも１つの突出部を介して着脱式に係止できる連結手段を有し、かつ前記吊上げ装置が前記部品を上方から保持するように構成されてなる、少なくとも１本の取付けレールと、
を有することを特徴とするものである。
【０００６】
この巨大および重量部品は、例えば建造物またはプラント設備で使用される、バルブ、マニホルド、配管、または管部品、および、発電機、モータ、冷却または加熱システムなど、さまざまな機器を含む。本発明の好適な一実施態様において、少なくとも２つの可動型支持手段は間隔をあけて配置され、かつ前記部品の両側に、特に横方向両側に、着脱可能に固定されるようになっている。これら可動支持手段は、少なくとも前記部品の一部の重量を、特に後部の重量を支えるのに適している。前記支持手段は、重さが両方またはすべての可動型支持手段にほぼ均等に分散されるように部品に係止可能に固定されていることが好ましい。別の実施態様において、向かい合って配置された可動型支持手段は、例えばロッドを介して一時的に結合できる。また、これらの向かい合わせに固定され配置されている可動型支持手段の最大距離は部品の寸法によって与えられるが、交換環境および／または交換されるべき部品に応じて直近に配置することも可能である。
【０００７】
特に好適な実施態様において、連結装置は、特にハンドホイールを使用することによって、引出し可能である。望遠鏡と同様に長さを変えることができる連結装置を使用することにより、各可動型支持装置を個々の交換要件に対応させることができるという利点が提供される。例えば、異なる可動型支持手段の固定手段を部品に同じ高さで装着できなくても、そのような異なる条件に合わせて各連結装置を調節できる。一実施態様において、連結装置は、連結装置の内側に配置されるネジシステムを使って前記連結手段の長さを伸縮させることができるハンドホイールを備えている。ホイールおよびネジシステムのデザインおよび寸法によって、引出し可能な連結手段をさまざまな部品重量に対応させることができる。前述の連結装置によれば、交換されるべき個々の機器に最も適切な交換工具を簡単に選ぶことができる。
【０００８】
可動ユニットが連結装置に、特に前記連結装置の下部に着脱式に係止でき、および／または、連結装置が、特に前記連結装置の上部が、固定手段に着脱式に係止できるようになっていてもよい。可動型支持手段が、可動ユニット、連結装置、および固定手段のような別体の個別部品から作られる場合、具体的な交換作業に最も適した部品を組み立てることができる。特に、可動ユニットおよび固定手段は交換されるべき種々の部品に使用でき、交換されるべき部品の重量が大幅に異なっている場合には異なる連結装置を使用できる。別の実施態様において、可動ユニットと連結装置は異なる交換作業で交換せずにおくことが可能であるが、固定手段は部品の固定要件に基づいて交換することが有利である。
【０００９】
したがって、本発明の一態様によれば、固定手段は弁覆い連結クランプである。
【００１０】
可動型支持手段は、特にホイールの形態であるときに、レールまたは走り路の上を動くようになっていることがさらに好ましい。特に非常に重い機器が交換される場合、レールおよび走り路は、可動型支持手段の動きを案内するのに適している。
【００１１】
また、取付けレールは例えば直線状にすることも、折り曲げることも可能であることが提供される。取付けレールは、通常、ビームの形態をしており、直線形状のものである。ビームすなわち取付けレールは、通常、重量部品の片側の上方から、好ましくはその前部から開始し、部品の交換移動方向に向いている。例えば、建造物領域が混み入っているために、重量部品の前方にごくわずかの空間しか残っていない場合、取付けレールすなわちビームを湾曲させることもできる。この場合、可動ユニットのレールまたは走り路も同じ曲率で曲げるべきである。一般に、部品重量を部品後部で支持するために、向かい合わせに配置された２つの可動型支持手段が使用される場合、取付けレールは前記部品の上方に配列され、且つ上方の支持手段の間に配置されることが好ましい。
【００１２】
本発明の別の態様によれば、この交換装置は、荷重を受けることができる可動型支持手段の可動ユニットを動かすための表面をも有する。
【００１３】
したがって、可動型支持手段が載置される表面を足場によって支えることが可能な、本発明の実施態様が提供される。部品の重さが安全限界を上回る場合には、レールまたは走り路を足場と一緒に配置できる表面を補強することが有利であることが判明している。また、可動型支持手段を載置できる表面が、交換されるべき部品または交換された部品の近傍にまったく存在しない場合は、足場を使用してそのような表面を取り付けることができる。
【００１４】
また、表面が、特に格子および／またはレール上方の、特に木製の支持用厚板に走り路および／または脚部案内を備えていることに対応していてもよい。本発明の装置は、取外しまたは交換後の少なくとも１つの部品を保持するようになっているトロリをさらに備えることができる。重量部品は取り外されたあと、通常、プラント設備から離れた、例えば保守作業を実施することができる場所に搬送される。交換されるべき部品が地面の高さに近い場合、このようなトロリを搬送に直接使用することもできる。地面より高い場所で交換作業が実施される場合、取り外された部品は、トロリを使用して、前記部品に装着されるクレーンにとって最適な場所に搬送される。
【００１５】
別の好適な実施態様において、本発明による交換装置は、部品に、特に前品の前部に取り付けるように構成され、かつ吊上げ装置、例えばホイスト、および／または付加的なチェーンブロックに連結されるように構成された、少なくとも１つの特に円筒状の支持部材を、特に支持パイプをさらに備えている。特に、重量または巨大部品が、特に可動型支持手段が装着される場所の反対側の部分が、ホイストに直接連結するのに適していない場合は、支持パイプを前記部品に取り付けることが有利であることが証明されている支持パイプは、交換作業中の部品の動きをより正確に制御するために使用することもできる。
【００１６】
好適な実施態様において、支持部材は、特に支持パイプは、バルブのフランジに、特に検査ポートのフランジに取り付けられる。例えばバルブのような建設プラントの部品は、通常、種々多数の機能を備えているが、これらの機能を支持部材の装着を可能にするために利用できることも判明している。別個の連結部位の代わりに、またはそのような連結部位に加え、部品上に突出部などをそのように設けることも可能である。
【００１７】
本発明の目的はまた、特に建造物またはプラント設備の一部としての巨大および／または重量部品の取外しおよび／または交換を行う下記の諸工程を含む方法によっても達成され、この方法は、
ａ）少なくとも２つの可動型支持手段を、前記部品の両側に、特に該部品の後部に隣接して取り付ける工程と、
ｂ）前記部品の、特に該部品の重心の上方の部分を、特に該部品の中央上部を、該部品を持ち上げて保持するように構成された持上げ・連結手段を介して、取付けレールに連結する工程とを含み、この場合、前記取付けレールは、前記部品から遠ざかる方向を向いており、および／または前記部品の上方、特に前記部品の両側に取り付けられた可動型支持手段間に位置し、前記部品の長さとほぼ同等の長さを少なくとも有し、さらに、
ｃ）前記可動型支持手段を、特に前記可動型支持手段の前記連結装置を伸長させることによって、特に同時に、前記取付けレールに連結される前記持上げ・連結手段を使用して、特にホイストを使用して前記部品の前記前部を持ち上げることによって、前記部品を特に僅かだけ持ち上げる工程と、
ｄ）前記部品を、特に前記取付けレール上を該取付けレールに沿って前記部品の前方または後方まで移動可能な付加的なチェーンブロックによって、その着座部から引き出すおよび／または押し出す工程と、
を含むことを特徴とするものである。
【００１８】
もし、可動型支持手段が装着される前記部品のこの部分、以下後部と呼ぶ、に部品を取り外すための空間が残っていない場合には、取付けレールを部品前部の前方に取り付けることによって部品から遠ざかる方向に導くことが好ましい。部品の前方に取外しのための空間が残っていない場合、取付けレールを前記部品の上方に取り付けて、部品の後部方向に交換のための移動を行わせることも可能である。通常、本発明の交換装置と組み合わせて使用するのは１本の取付けレールだけで十分であるが、しかしながら２本以上の取付けレールを特に平行に使用して重量および巨大部品を持ち上げて搬送することも可能である。
【００１９】
前記工程ａ）および／または工程ｂ）の一部または全部がプラントの非稼動期間中、または非稼動期間が無視されるほどである、すなわち非常に短時間の場合には、プラントの可動中でさえも実施されることが特に好ましい。交換されるべき部品が稼働中または非稼動中に拘わらず、可動型支持手段またはその部品および／またはホイストまたは付加的なチェーンブロックを取り付けることができる点が非常に有利である。このように、この準備作業によって、有効停止期間を大幅に短縮させることができる。
【００２０】
一般に、交換されるべき巨大および／または重量部品は、バルブまたはマニホルドで代表される。
【００２１】
これらの巨大および／または重量部品は、重さが１トンを超えていても、特に１２トンを超えていても、約１４ｔまたはそれ以上であってもよい。本発明の一実施態様において、可動型支持手段は、特に個別の着脱式に係止できる部品として、可動ユニット、特に前記移動方向に関して一列に整列するように構成された少なくとも２つのホイール、と、前記巨大および／または重量部品、特に前記部品の後部、に可逆的に固定、特にクランプ留めできるように構成された少なくとも１つの固定手段と、前記可動ユニットと前記固定手段とを連結するように構成された少なくとも１つの連結装置とを備えている。
【００２２】
別体の可動型支持手段の少なくとも２つの固定手段が、前記部品の両側に、特に前記後部に隣接して固定され、少なくとも２つの可動ユニットが、前記部品に固定される前記固定手段のほぼ直下または近傍にそれぞれ配置され、少なくとも２つの引出し可能な連結装置が前記可動ユニットに着脱可能に取り付けられ、かつ前記連結装置が、特にハンドホイールによって前記固定手段まで、特に前記固定手段の軸受まで伸長されて前記固定手段にそれぞれ結合されるようにすることもできる。
【００２３】
本発明の別の実施態様によれば、別体の可動型支持手段の少なくとも２つの固定手段が、前記部品の両側に、特に前記後部に隣接して固定され、引出し可能な連結装置に非可逆的にまたは可逆的にそれぞれ連結される少なくとも少なくとも２つの可動ユニットが、前記部品に固定される前記固定手段のほぼ直下または近傍にそれぞれ配置され、前記連結手段が、特にハンドホイールによって前記固定手段まで、特に前記固定手段の軸受まで延長されて前記固定手段に結合される。
【００２４】
特に電気モータを用いることによって、吊上げ装置、特にホイスト、および／または付加的なチェーンブロックを自動的、制御可能、および／または調節可能に取付けレールに沿って駆動できることが好ましいことが判明している。
【００２５】
別の好適な実施態様において、少なくとも１つの支持部材、特に支持パイプが、前記部品に、特にこの部品の前部に特に可逆的に取り付けられており、少なくとも交換および／または取外し作業中、ホイストおよび／または付加的なチェーンブロックが前記支持パイプおよび／または前記部品に、特にこの部品の前部に装着される。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は、例えば製造プラントの非常に巨大かつ重量のある部品を、ごく限られた数の交換工具を使用して、限られた労力にも拘わらず、簡単、迅速、安全に交換することができるという驚くべき認識に基づく。また、製造プラントの停止期間を大幅に短縮することができ、それによって生産損失を最小限に抑えることができる。さらにまた、取外しまたは交換の全工程の危険度が減少するため、巨大および重量機器の従来の保守または整備作業よりもはるかに安全である。本発明の別の利点は、本発明の交換装置の個々の部品が迅速かつ簡単明瞭に組み立てることができ、混み入った領域においても重量および巨大部品の修理または保守を実施できることである。全般的に本発明の交換装置によれば、従来技術の問題を極めて安全かつ経済的に克服することができる。
【００２７】
本発明のより完全な評価および本発明によってもたらされる多くの利点は、以下の詳細な説明を参照し、異なる図面の同様数字が同じ構造または構成要素を表す添付図面と組み合わせて考えると容易に理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
重量および／または巨大部品の交換または取外しでは、交換、修理、または整備されるべき部品、もしくは建設プラントまたはプロセスプラントにおいて前記部品を囲む機器を損傷しないために細心の注意を要する。本発明による装置では、例えばバルブなどの重量部品が交換装置の前部または後部に固定されることが好ましい。本発明における意味で、部品の前部とは、バルブ交換のために一般にバルブを動かす方向によって決まる。しかしながら、前部方向に動かすための条件が十分に揃っていない場合には、後部方向に動かすこともできる。
【００２９】
以上、本発明を全般的に説明したが、下記の例は本発明の特別な実施形態としてのものであり、その実施方法と利点を示すためのものである。それらの例は、例証として与えられるものであって、明細書または特許請求の範囲を、どのような形でも限定するものではない。
【００３０】
図１に示されるバルブの交換または取外し用交換装置は、バルブ８の後部６の両側に１つずつ配置される２つの可動型支持手段２と４（図５参照）と、支持手段２と４が上を動くことができる表面１０とを有している。可動型支持手段２、４は、それぞれが、交換方向に整列している２つのホイール、固定手段１４、および連結装置１６を有する可動ユニット１２を備えている。固定手段は、バルブ８のフランジ１８に取り付けられている。可動ユニット１２と固定手段１４とは、連結装置１６を介して結合されている。適切な固定手段１４は、バルブ８の後部の片側に、図１に示されるように、例えば前記バルブのフランジに固定可能な連結クランプである。可動型支持手段の中間部を形成する連結装置１６は抜去自在である。バルブ８の前方上部に位置し、交換方向に向けられているのは、取付けレール２２であり、ホイスト３６によってバルブ８の前部２０に連結されている。取付けレール２２は、バルブ８の前方の重量を主として支えかつ引き受ける。図１による取付けレール２２はまっすぐで、バルブの前部から遠ざかる方向を向いている。バルブ８の前部のデザインによっては、例えば支持パイプ３２などの支持部材を前記前部に取り付けることができ、それによって鎖の固定を容易にする。バルブ８および支持パイプ３２の前部には、鎖またはホイストを連結できる突出部３４が設けられている。しかしながら、バルブ８を動きやすくするために、取付けレール上の可動型搬送装置にも鎖が結合されている。図１から判るように、バルブ８は、ほぼ垂直に一直線に並べられた（想像線で描かれた）管システムの一体部分である。バルブ８は、フランジ２８と３０を介して上側および下側の管２４と２６（想像線で示されている）に取り付けられている。これらのフランジのボルトはバルブ８の交換前に取り外されている。図１に示されているものと同様の可動型支持手段４（図示せず）は、隣接するバルブ側に向かい合わせに取り付けられた状態で示されている。交換のための移動中に可動ユニットのホイールを案内する一対のレールが表面１０に取り付けられている。表面１０は大きな荷重を支えることができる。そのような表面は、例えば、足場（交換されるべきバルブの近傍に適切な表面が取り付けられていない場合）、またはバルブに恒久取付されないプラットフォームによって形成されていてもよい。理解しやすいように、下側配管２６前方の表面は点線だけで示されている。図１に示されるように、表面１０は、可動型支持手段２と４が固定されているバルブ８後部の領域から、バルブ前部の領域まで、バルブを安全に取り外せる十分な空間が存在するように延びている。バルブ８の重さが、バルブ８後部の可動型支持手段２と４およびバルブ８前部の取付けレール２２にかかり、下側配管２６のフランジから離れるとすぐに、バルブ８の取外しが行われる。図１は、また、完全に取り外され、９０°回転させられてトロリ６４の上に載せられたバルブ８を想像線で示している。
【００３１】
図２では、側方から見た連結クランプの形態の固定手段１４が示されている。連結クランプ１４は、バルブ８のフランジ１８に２本のボルトで固定されている。２本のボルト２は、ほぼ垂直方向の線上で上下に位置合わせされていることが好ましい。連結クランプ１４は、連結装置１６（図４参照）の上部４２に結合する手段である底部４０をさらに有している。連結クランプ１４の底部４０は、連結装置１６の棒状の上部４２を着脱式に導入できる、底側に向かって開いた凹所を有している。
【００３２】
図３において、可動型支持手段２、４の可動ユニット１２をその移動方向から見た図が示されている。可動ユニット１２として、レール４６の上を走るようになっているホイール４４が使用されている。ホイールの断面は、横方向の移動を妨げるように設計されている。この実施形態によれば、極めて重い荷重もその当初の位置から安全に移動させることができる。
【００３３】
図４には、ホイール４４と引出し可能な連結装置１６とを有する可動ユニット１２を備えた可動型支持手段２の部分断面図が示されている。ホイールを備えた可動ユニット１２は、連結装置１６に固定式に取り付けられている。連結装置１６は、例えば、連結装置の長さを増減するようになっているねじ機構に連結されたハンドホイール４８で伸長できるように構成されている。空気圧式または油圧式の入れ子機構を採用することもできる。連結装置１６の長さを伸ばすことによって、この装置の上部４２を、バルブ８に固定された連結クランプ１４（一部しか示されていない）に安全に連結させることができる。連結装置１６と可動ユニット１２の位置は、ごく精密に手動調整できる。また、例えば足場などの支持構造の表面１０を損傷から保護するために、可動型支持手段の下部案内としてレール４６を１つ以上の木の厚板の上部に載置することもできる。
【００３４】
図５には、図１による装置が上から見た状態で示されている。２本のレール４６がバルブの両側に１本ずつ平行に並べられている。２つの可動型支持手段２と４は、バルブ８の後部６に配置され、バルブ８の両側に取り付けられる。取付けレール２２は、バルブ８の上方で、可動型支持手段用の両レール間の中心に配置される。取付けレール２２の長さは、両レール４６の長さにほぼ一致している。バルブ８は、管システムから取り外されるとすぐにトロリ５０に載置でき、必要があればさらに移動させるのに最適となるように回転させることもできる（想像線で示されている）。
【００３５】
図６では、本発明による交換装置によって交換されるバルブ８が上から見た状態で描かれている。前記バルブの前部には、支持パイプ３２またはヨークが、好ましくは支持パイプ３２またはヨークを取り付けることのできるフランジ５２を介して、取り付けられている。ヨークが、ヨークから入れ子式に動かせる油圧アクチュエータ５４、５６も備えていれば、もっと簡単にバルブを取り外すことができる。このようなヨークは、互いに入れ子式に収めれば容易に取り扱うことができ、また、引き延ばせば交換装置を安定させる。また、このような入れ子式のヨークを使用することにより、交換装置を、交換されるべきバルブの周囲の作業空間に応じてさまざまな作業環境に対応させることができる。例えば、入れ子式のヨークは、１つだけではなく複数のホイスト３６または他の連結手段を介して取付けレール２２に取り付けることができる。
【００３６】
図７には、本発明による交換装置の底部の断面図が部分的に示されている。しかしながら、図４とは異なり、レール４６は、表面１０または木の厚板５８の上に直接載置されるのではなく、付加的なＴ字形の金属コア６０が木の厚板５８の上に載置されている。隣接するＴ字形の金属コア６０は、例えばボルトを介して金属コアに固定可能な１つ以上のパイプ６２を介して連結されるので、移動されるべき重量部品の重さによってレールが押し離されることはない。図７から判るように、可動型支持手段２と４だけでなく、取り外されたバルブをプラントから運び出すことができるトロリ６４も、記載されたレールシステム上を駆動させることができる。
【００３７】
次に、垂直方向に整列した配管システムの一部を形成している不良バルブを本発明の装置を用いて交換するための方法を詳細に説明する。
【００３８】
第１の工程において、特に隣接する少なくとも２本のボルトが、好ましくはほとんど同じ高さでバルブ８の後部のフランジ１８の両側から取り外される。次に、連結クランプ１４が、例えば前述のボルトを使用することによって、バルブ後部の両側でフランジ１８に固定される。連結クランプ１４はバルブ８の後部に、バルブ交換中に前記両連結クランプ１間に引いた直線がバルブ８の第１の移動方向に対してほぼ直角になるように取り付けられる。次に、可動型支持手段２，４は、ハンドホイール４８の助けを得て引出し可能な連結装置１６を伸ばすことにより、既に可動ユニットに結合されている高さ調節可能な連結装置１６を連結クランプ１４に取り付けることによって組み立てられる。次に、バルブ８の上側フランジが上側配管２４と連結されている場合はボルトが完全に外され、配管２４がわずかに持ち上げられる。好適な実施形態では、交換方向に延びている円筒状の支持パイプ３２がバルブ８の前部、例えば検査ポートのフランジに取り付けられている。バルブ８の前部および／または支持パイプ３２は、手動ホイストおよび付加的なチェーンブロックに連結される。手動ホイストの許容荷重が１５トン、付加的なチェーンブロックの許容荷重が５トンであってもよい。本発明による交換装置の取付けに対応して、バルブ８に連結される上側および下側フランジがボルト止めされていないことに注意を払う必要がある。したがって、バルブ８を持ち上げるためにホイストおよび付加的なチェーンブロックが調節された後、バルブ８を下側配管２６に連結する下側フランジのボルトが完全に取り外される。その後、前部または支持パイプ３２に連結されるホイストおよび／またはチェーンブロックを介して、バルブをその着座部から引き出すことができる。バルブがその着座部から完全に外れるとすぐに、例えば連結装置１６を収縮させてハンドホイール４８を緩めることによって、バルブ８を例えばトロリ５０の上に降ろすことができる。安全のため、トロリ５０もレールの上を移動させられる。その後、フランジ１８にボルト止めされた連結クランプ１４から可動型支持手段２，４、すなわち連結装置１６と可動ユニット１２が取り外され、支持パイプ３２がバルブ８の前部から取り外される。その後、別の交換作業に使用するために連結クランプ１４を取り外すこともできる。トロリ５０に取り付けられる前に、例えば約９０°の回転によって、バルブ８を新しい位置に動かすこともできる。クレーンを使用してバルブ８をトロリ５０から直接外すこともできるし、またはトロリ５０を使用して、バルブ８をより適切な位置に配置するために移動させることもできる。
【００３９】
予備のバルブを前述の工程段階と逆順に取り付けることができる。手動ホイストに連結されるときにバルブをより安全に動かすことができるように、再び支持パイプ３２を使用できる。同様に、例えば連結クランプ１４などの固定手段は、バルブ８の弁覆いに固定して、調節可能な可動型支持手段２，４を用いて組み付ける必要がある。引出し可能な連結装置１６を介して可動型支持手段２，４を延ばすとともに手動ホイストを使用することによってバルブが持ち上げられたあと、バルブは、弁覆いフランジに連結されたチェーンブロックを介してその着座部に対して引っ張られるおよび／または押される。バルブがその着座部に適切に配置されたあと、本発明による交換装置を取り外し、垂直方向に位置合わせされた配管システムの上下フランジにバルブを連結することができる。
【００４０】
驚くべきことに、本発明による装置を使用して重量機器を交換または取り外す場合、従来の交換装置および方法で通常必要とされている労力の１／３しか必要とされないことが判明した。例えば１４トンほどの重さの機器を、限られた人数の担当者によって、時間を大幅に短縮させ、かつより安全な条件下で何ら問題なく取り扱うことができる。本発明による装置によれば、交換される機器の大きさや重さと無関係に、保守時間を７５％短縮させることさえでき、それによって製造プラントの運転停止時間を最小限に抑えられ、その結果、生産損失を大幅に減少させることができる。本発明の装置は、プラントの非稼動期間中に組み立てることさえ可能である。このように、本発明によれば、従来技術の多くの問題を克服した保守ツールが提供される。
【００４１】
上記教示に照らして本発明の多数の変更例および変形例が可能であることは明らかである。したがって、本明細書に具体的に記載されていないことも特許請求の範囲内で実施できることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の交換装置のバルブに取り付けられたときの側面図である。
【図２】図１の交換装置の固定手段の側面図である。
【図３】図１の交換装置の可動ユニットを示す図である。
【図４】図１の交換装置の可動型支持手段の一部分を示す断面図である。
【図５】図１の交換装置のバルブに取り付けられたときの平面図である。
【図６】交換されるバルブの平面図を示す。
【図７】可動型支持手段の下部の断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
２，４    可動型支持手段
８    バルブ
１０    表面
１２    可動ユニット
１４    連結クランプ（固定手段）
１６    連結装置
１８    フランジ
２２    取付けレール
２４    上側配管
２６    下側配管
２８    フランジ
３２    支持パイプ
３４    突出部
３６    ホイスト
４４    ホイール
４６    レール
４８    ハンドホイール
５０    トロリ
５８    厚板
【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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