(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方開口部と、該上方開口部を取り囲むフランジと、該フランジに取り付けられた第１の蓋とを有する容器に使用される遠隔操作される容器用蓋交換アセンブリーにおいて、
該上方開口部近くにて該容器に取り付けられ、基台と基台を通る別の開口部を有するフレーム、
該第１の蓋と第２の蓋を支持する架橋部材、
該フレームの別の開口部を通って配置され、該架橋部材に連結された遠い方の端と、該遠い方の端の下方においてスラストを受ける面を有するスラストつばとを備える中央のシャフト、
スラストを受ける面を係合するためにスラストつばの下で該フレームに取り付けられ、且つ該フランジに対して該架橋部材を昇降させる昇降機アセンブリー、および
該フランジの上に該第１の蓋または該第２の蓋を整合させるように架橋部材を回転するために中央のシャフトに連結された回転アセンブリー、
を具備していることを特徴とする容器用蓋交換アセンブリー。
【請求項２】
第１の蓋は、該第１の蓋に設けられたブラケットによって該架橋部材に取り外し可能に固定されたフランジを有していることを特徴とする請求項１記載の容器用蓋交換アセンブリー。
【請求項３】
第２の蓋は、第２の蓋に設けられたブラケットによって該架橋部材に取り外し可能に固定されたロック用リング、および引き込み可能な外板を有していることを特徴とする請求項１記載の容器用蓋交換アセンブリー。
【請求項４】
該引き込み可能な外板は、第１の外板部分と、第２の外板部分と、第２の外板部分を通って形成された開口部とを有し、該第１および第２の外板部分はそれぞれピボット回転可能にロック用リングに取り付けられていることを特徴とする請求項３記載の容器用蓋交換アセンブリー。
【請求項５】
第１および第２の外板部分に取り付けられ、該第１および第２の外板部分を開いた位置および閉じた位置の間で動かす引き込みアセンブリーを有し、該引き込みアセンブリーは、該ロック用リングに連結された第１の端および第１の連結材にピボット回転可能に連結された第２の端を有する引き込みアクチュエータ、該第１の外板部分に連結された第１の端と第２の連結材にピボット回転可能に連結された第２の端を有する第１の蝶番型アーム、該第２の外板部分に連結された第１の端と第３の連結材にピボット回転可能に連結された第２の端を有する第２の蝶番型アーム、および該架橋部材に固定された横方向のシャフトを有し、該第１、第２および第３の連結材が該横方向のシャフトに固定されていることを特徴とする請求項４記載の容器用蓋交換アセンブリー。
【請求項６】
該中央のシャフトを受けるために該フレームの別の開口部を通って該基台に取り付けられた筒状の支持ハウジングを有し、該中央のシャフトが該支持ハウジング内に動き得るように支持されていることを特徴とする請求項１記載の容器用蓋交換アセンブリー。
【請求項７】
該中央のシャフトは、第１のシャフト部分と第２のシャフト部分を有し、第１のシャフト部分は、該架橋部材を安定させるために該スラストつばの支持面における外径が該第２のシャフト部分の外径よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の容器用蓋交換アセンブリー。
【請求項８】
該昇降機アセンブリーは、該基台にピボット回転可能に連結された昇降機アクチュエータと、該中央のシャフトを取り囲む昇降機フレームとを有し、該昇降機フレームは、昇降機アクチュエータにピボット回転可能に連結された第１の端と、該基台にピボット回転可能に連結された第２の端と、昇降機フレームの該第１および第２の端の中間に配置された複数の回転可能な軸受けとを有し、該昇降機フレームの角度的な運動によって該回転可能な軸受けは該スラストを受ける面と係合し、該回転可能な軸受けが該スラストを受ける面の少なくとも一部を横切る際に該架橋部材を軸方向に動かすことを特徴とする請求項１記載の容器用蓋交換アセンブリー。
【請求項９】
該複数の回転可能な軸受けは第１の車および第２の車を有し、該第１の車は該中央のシャフトに対して昇降機フレーム上において該第２の車とは反対側に位置していることを特徴とする請求項８記載の容器用蓋交換アセンブリー。
【請求項１０】
該回転アセンブリーは、基台に固定された回転アクチュエータおよび軸継手を有し、該軸継手は、該回転アクチュエータおよび中央のシャフトに連結されて回転アクチュエータからの回転運動を中央のシャフトに伝達し、これによって中央のシャフトおよび架橋部材が回転および軸方向の運動の両方を行い得るようになっていることを特徴とする請求項１記載の容器用蓋交換アセンブリー。
【請求項１１】
該回転アクチュエータは、基台に取り付けられた一対の支柱部材と該回転アクチュエータに取り付けられた固定用板とによって基台に取り付けられ、該固定用の板は個々の対の支柱部材を受けるための一対の溝孔を有し、該回転アクチュエータは該支柱部材に対して回転しないように固定され、中央のシャフトと一緒に軸方向に動き得ることを特徴とする請求項１０記載の容器用蓋交換アセンブリー。
【請求項１２】
該第１および第２の蓋の少なくとも一つをフランジに固定するためのロック用アセンブリーを具備し、該ロック用アセンブリーは、該フレームに固定されたロック用アクチュエータと第１のロック機構と第２のロック機構とを有し、該第１および第２のロック機構は、ロック用アクチュエータが作動した際に、ロックされた位置とロックを解除された位置との間で半径方向に動くように連結されていることを特徴とする請求項１記載の容器用蓋交換アセンブリー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（本発明の背景）
遅延コークス化法は、しばしば「残油」と呼ばれる重油成分をガソリンおよびディーゼル油のような軽い製品に変換する７０年来の精製技術である。７０年および８０年代において外的要因が集約されて重質の燃料油の市場が減少して軽いガソリンおよびディーゼル製品に有利になる世界的な大勢が加速された。現在遅延コークス化法は世界の残油改質量の約２０％を占め、また米国の改質量のほとんど５０％を占めている。大部分の石油コークスは固体燃料として売られており、少なくとも石油の価格に比べその市場価値は比較的低い。
【０００２】
遅延コークス化法は残油または炭化水素原料からコークスを製造するのに約１８時間を要する。この方法は典型的には直径２７〜２９フィート、高さ約１３０フィートの大きなコークス化ドラム容器（ｃｏｋｅ  ｄｒｕｍ、コークス化を行うドラム状の容器）の中で実施される。コークス化ドラム容器の中の温度は約９００〜９５０°Ｆの範囲である。コークス化を行う敷地には、典型的には２または４個の垂直に配置されたコークス化ドラム容器、ポンプ、脱炭素処理弁、制御室、巻き上げ装置および材料操作装置が備えられている。
【０００３】
炭化水素原料はパイプからコークス化ドラム容器の底部のフランジを通して供給される。遅延コークス化工程中コークス化ドラム容器の上方のフランジの上には盲のフランジがボトル止めされている。次に、ドリルの心棒に取り付けられたドリルヘッドの中のジェットを通して高圧の水を供給し、ドリルの心棒をデリックおよびウインチを使用してコークス化ドラム容器の内部で軸方向に動かして穿孔することにより、コークス化ドラム容器の中で生成したコークスを取り出す。
【０００４】
コークス化工程が完了しコークス化ドラム容器を急冷し冷却した後、重さ約１０００〜１２００ポンドの盲のフランジをインパクトレンチを用いて手で（ボルトを外して）取り外さなければならない。次に盲のフランジをコークス化ドラム容器から巻き上げて取り外す。この場合クラムシェル・アセンブリーを手でコークス化ドラム容器の上方に位置させ、盲のフランジを取り外した場所で上方のフランジにボルト止めする。ドリルの心棒および試験用のドリル・ヘッドを挿入するためにクラムシェル・アセンブリーを手で開く。コークス化ドラム容器の中のコークスを切断するようにドリルの心棒を位置させた後、クラムシェル・アセンブリーをドリルの心棒の周りで閉じ、コークスの切断工程の初期段階において蒸気および粒子が逃げるのを防ぐためにロックする。コークス化ドラム容器の中にあるコークスを通して軸方向に試験用の孔を空けた後、クラムシェル・アセンブリーのロックを解除し、試験用のドリル・ヘッドおよびドリルの心棒を取出す。次にドリルの心棒に最終的な切断用のドリル・ヘッドを取り付け、コークス化ドラム容器の中に挿入してコークス切断工程を完了する。最終的な切断工程中、コークス化ドラム容器の中の底部のフランジを通してコークスをコークス化ドラム容器から取り出す。コークスを切断する初期工程について説明したのと同様に、最終的なコークス切断工程中においてもクラムシェル・アセンブリーは手動で開閉しなければならない。最終的なコークス切断工程完了後、クラムシェル・アセンブリーを手動でコークス化ドラム容器から取り外し、盲のフランジと交換してこれをコークス化ドラム容器の上方のフランジにボルト止めする。
【０００５】
遅延コークス化工程中盲のフランジを手で取り外し、クラムシェル・アセンブリーと交換する工程は伝統的に時間がかかり、また盲のフランジの大きさと重さのため、および盲のフランジを取り外す過程中危険な蒸気および加圧された水蒸気がコークス化ドラム容器の上方のフランジから逃げ出すために、操作員に対して危険な工程であった。
【０００６】
遅延コークス化工程における頭部切り取り操作は、ある場合には、コークス化ドラム容器の底部の先端部（ｂｏｔｔｏｍ  ｈｅａｄ）または底部の蓋を取除くことを提案したＰｅｃｈａｃｅｋ等の米国特許５，２２１，０１９号および同５，７８５，８４３号のような完全に自動化された装置によって置き換えられてきた。このような装置は完全に自動化されているとは言え、典型的には製造および操作に費用がかかり、或る条件下においては価格的に引き合わない。また完全に自動化されたコークス化ドラム容器のデヘッダー装置（ｄｅｈｅａｄｅｒ  ｄｅｖｉｃｅ、頭部を除去する装置）は、コークス化工程の間コークス化ドラム容器を密封するために、Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（Ａ．Ｓ．Ｍ．Ｅ）の圧力容器標準に適合しなければならない。
【０００７】
従って、手動操作による上記欠点を克服し、同時に高価な製造および操作にコストがかからず、且つＡ，Ｓ，Ｍ，Ｅ．標準に適合したコークス化ドラム装置の先端頭部を除去し得る装置が必要とされている。
【０００８】
（本発明の概要）
本発明によれば、コークス化ドラム容器の頂部または盲のフランジを取除きこれをクラムシェル・アセンブリーと交換する手動操作に伴う上記の欠点を克服し、完全に自動化されたシステムに比べ価格的に効果的な半自動式上部デヘッダー装置が提供される。該デヘッダー装置は一般に、フレーム、回転可能な架橋部材、昇降機アセンブリー、回転アセンブリーおよび各アセンブリーを操作するための多数のアクチュエータを具備している。該デヘッダー装置は、コークスの切断工程の前においてクラムシェル・アセンブリーをコークス化ドラム容器に取り付け得るようにするために、コークス化ドラム装置から遠ざかるように該盲のフランジを持ち上げて回転させる。盲のフランジは回転する架橋部材の反対側の端に取り付けられる。該架橋部材は該デヘッダー装置の垂直の軸の周りに最高１８０°までの任意の角度で回転することができる。
【０００９】
昇降機アセンブリーはスラスト・カラーおよび一対の軸受けを含み、該軸受けは該架橋部材およびデヘッダー装置の他の回転し得る機素を支える昇降機のフレームに取り付けられている。操作員によって遠隔制御される昇降機のアクチュエータは、コークス化ドラム容器の上方のフランジから上方にまた遠ざかるように盲のフランジを持ち上げるの必要な力を与える。操作員によって遠隔制御される回転アクチュエータは盲のフランジおよびクラムシェル・アセンブリーを１８０°回転させるのに必要な力を与える。
【００１０】
クラムシェル・アセンブリーはロック用のリングおよび第１および第２の外板部分を含み、該外板部分はそれぞれ、遠隔制御される個別的なアクチュエータによってコークス切断工程中固定またはロックされる。操作員がコークス化ドラム容器から実質的に離れた場所でデヘッダー装置を操作できるように遠隔コンソールが備えられている。盲のフランジの取り外しおよび取り付けは空気インパクトレンチを用いて手動で行われるが、遅延コークス化の残りの工程の間のデヘッダー装置の操作は、本発明のデヘッダー装置を用い操作員によって遠隔制御される。
【００１１】
従って本発明の目的は、盲のフランジとクラムシェル・アセンブリーとの交換に必要な時間が実質的に短縮され、一方操作員と装置の安全性が実質的に改善されている価格的に効果的な半自動上部デヘッダー装置を提供することである。
【００１２】
本発明の他の目的は、遅延コークス化工程中遠隔操作をし得る半自動式上部デヘッダー装置を提供することである。
【００１３】
本発明のさらに他の目的は、故障の際に遅延コークス化工程を不当に遅らせることなくデヘッダー装置を直接手動で操作できる半自動式上部デヘッダー装置を提供することである。
【００１４】
本発明のさらに他の目的は、コークスの切断工程中遠隔操作できるクラムリングおよびクラムシェル・アセンブリーを備えた半自動式上部デヘッダー装置を提供することである。
【００１５】
本発明のさらに他の目的は、コークス化ドラム容器の上方のフランジに対して積極的に力をかけるために盲のフランジを重くする必要がなく、コークス化ドラム装置の中の残留圧力により盲のフランジがコークス化ドラム容器から取り外される半自動式上部デヘッダー装置を提供することである。
【００１６】
本発明のさらに他の目的は、頑丈で保守が容易であり、Ａ．Ｓ．Ｍ．Ｅ．の圧力容器の規約標準に従う必要のない半自動式上部デヘッダー装置を提供することである。
【００１７】
本発明のさらに他の目的は、盲のフランジを上方のフランジから持ち上げた際にコークス化ドラム容器の中に残留圧力が生じるのを防ぐために、盲のフランジを取り外す工程中コークス化ドラム容器の上方のフランジの上に盲のフランジを積極的にロックする装置を備えた半自動式上部デヘッダー装置を提供することである。
【００１８】
本発明のさらに他の目的は、デヘッダー装置上にインターロック用の近接スイッチおよび各機構の位置指示器を具備する安全制御用インターロックを備えた半自動式上部デヘッダー装置を提供することである。
【００１９】
本発明のさらに他の目的は、クラムシェル・アセンブリーまたは盲のフランジをコークス化ドラム容器上のフランジに選択的に固定するロック用アセンブリーを備えた半自動式上部デヘッダー装置を提供することである。
【００２０】
（好適具体化例の詳細な説明）
図１および１Ａを参照すれば、半自動式上部デヘッダー装置２２の立面図ではデヘッダー装置はコークス化ドラム容器のノズル７に取り付けられているように示されている。ノズル７は、以後容器の第１の蓋と称する盲のフランジ２、および該容器の第１の蓋２の下方にあってフランジ６によって取り囲まれた上方の開口部を含んでいる。容器の第１の蓋２は図２に示すように多数のボルト２ａによって取り外し得るようにフランジ６に取り付けられている。
【００２１】
デヘッダー装置２２はブラケット８によりノズル７に取り付けられ、該ブラケットは操作中デヘッダー装置２２が安定するように上部の開口部の近所でノズル７に熔接されている。ブラケット８は多数のボルト３４ｂによりデヘッダー装置２２のフレーム３４ａにボルト止めされ、これらのボルトはブラケット８の中にある多数の個別的な穴（図示せず）およびフレーム３４の中の多数の個別的な穴３４ｃに通して配置されている。ブラケット８はデヘッダー装置２２、容器の第１の蓋２、ロック用リング３、および以後容器の第２の蓋と称するクラムシェル・アセンブリー４を一緒にした重さを支えている。この重さは約２，５００ポンドである。
【００２２】
フレーム３４ａはその中を通る開口部１ａをもつ基台３４を含んでいる。この開口部１ａを通って中央のシャフト１３が配置され、このシャフトは、図３に示すように、多数のボルト１３ｂによって架橋部材１に連結された遠い方の端１３ａを含んでいる。架橋部材１は容器の第１の蓋２および容器の第２の蓋４を支えるために備えられている。スラスト面３７ａを有するスラスト・カラー３７が中央のシャフト１３の遠い方の端の下方で該中央のシャフト１３を取り囲んでいる。
【００２３】
スラスト面３７ａと係合し、フランジ６に対し架橋部材１を選択的に昇降させるために昇降機アセンブリーが配置されている。昇降機アセンブリーは基台３４にピボット回転し得るように固定された昇降機アクチュエータ１１および中央のシャフト１３を部分的に取り囲んでいる昇降機のフレーム１２を含んでいる。昇降機のフレーム１２は昇降機アクチュエータ１０にピボット回転し得るように連結された第１の閉じた端１２ａ、および基台３４にピボット回転し得るように連結された第２の開いた端１２ｂを含んでいる。昇降機のフレーム１２の第１および第２の端１２ａおよび１２ｂの間には一対の回転し得る軸受け３９が配置されている。昇降機のフレーム１２が角度的な運動を行うと、この回転可能な軸受け３９はスラスト面３７ａに係合し、回転可能な軸受け３９がスラスト面３７ａの少なくとも一部を横切る時、架橋部材１を軸方向に動かす。これは図１Ａにおいて昇降機アセンブリーの破線による軸方向の運動によって示されている。架橋部材１を回転させ、図３および４にさらに詳細に示されているように、容器の第１の蓋２または容器の第２の蓋４をフランジ６の上方に選択的に整合するために、回転アセンブリーが動作を行うように中央のシャフト１３に連結されている。
【００２４】
容器の第１の蓋２は容器の第１の蓋のブラケット８ａにより架橋部材１に取り外し得るように固定され、容器の第２の蓋４は容器の第２の蓋のブラケット８ｂにより架橋部材１に取り外し得るように固定されている。容器の第１および第２の蓋のブラケット８ａおよび８ｂは容器の第１および第２の蓋２および４の一端にそれぞれ熔接されている。容器の第１および第２の蓋のブラケット８ａおよび８ｂは他の端において多数のボルト１ｂにより架橋部材１の反対側の端にそれぞれボルト止めされている。従って容器の第１および第２の蓋２および４は架橋部材１に関し互いに反対側に位置し、架橋部材１が回転する際容易にバランスを採ることができる。容器の第２の蓋は、図２にさらに詳細に示されているように、ロック用のリング３、および第１の外板部分４ａおよび第２の外板部分４ｂから成る引き込み可能な（ｒｅｔｒａｃｔａｂｌｅ）外板を含んでいる。
【００２５】
次に図３および４を参照すれば、昇降機のアクチュエータ１１は、図４に部分的に示されているように、昇降機のアクチュエータ１１の反対側に位置した一対のアクチュエータのブラケット３６により、基台３４にピボット回転し得るように連結されている。このアクチュエータのブラケット３６はそれぞれ、昇降機のアクチュエータ１１が昇降機のフレーム１２の運動に対し１２ａの方向にピボット回転できるように、昇降機のアクチュエータ１１にピボット回転し得るように取り付けられたピン３６ｂを受けるための開口部３６ａをもっている。昇降機のアクチュエータ１１はピストン棒の連結材３５によって昇降機のフレーム１２にピボット回転し得るように取り付けられていることができる。一具体化例においては、多数の回転可能な軸受け３９は３９ａの所でスラスト面３７ａと係合し、昇降機のフレーム１２の角度的運動を３７ａの方向におけるスラスト・カラー３７および架橋部材１の軸方向の運動に変え、容器の第１の蓋２、および容器の第２の蓋４が選択的に昇降できるようにしている。
【００２６】
フレーム３４ａに対し中央のシャフト１３を支えるために、開口部１ａを通して筒状の支持用ハウジング４３を基台３４に取り付ける。支持用ハウジング４３の内部で中央のシャフト１３は動き得るように支えられる。ハウジングは開口部１ａの内部で基台３４に熔接されている。支持用ハウジング４３の内部に軸受け４２が配置され、支持用ハウジング４３の内部で中央のシャフト１３が軸方向および回転方向に運動することが可能になっている。また中央のシャフト１３は段階的に動かし、架橋部材１をさらに安定化させることができる。例えば図４において、第１のシャフトの部分１３ｃでは、スラスト・カラー３７ｂの支持面の上方の外径は第２のシャフトの部分１３ｄの外径よりも大きい。
【００２７】
回転アセンブリーは基台３４および軸継手４４に作動的に連結された回転アクチュエータ１０を含んでいる。回転アクチュエータ１０は、基台３４に取り付けられた一対の支柱部材４１および回転アクチュエータ１０に取り付けられた固定用の板４５によって基台３４に動作し得るように固定されている。従って回転アクチュエータ１０は支柱部材４１に関して回転しないように固定され、ず１Ａｎｉ破線で示した運動によってさらに詳細に示されているように、中央のシャフト１３と共に軸方向に運動することができる。回転アクチュエータは回転アクチュエータのシャフト４５によって軸継手４４に作動的に連結されている。軸継手４４は回転アクチュエータ１０および中央のシャフト１３を連結し、回転アクチュエータ１０と第２のシャフト部分１３ｄの間に回転運動を伝える。軸継手４４がボルト４４ｃによって第２のシャフト部分１３ｄに固定されている場合、軸継手４４はアクチュエータのシャフト４５ａを表面４４ａと４４ｂとの間の摩擦によって第２のシャフト部分１３ｄに連結する。
【００２８】
従って中央のシャフト１３および架橋部材１は両方とも回転アセンブリーおよび昇降機アセンブリーによって制御される。従って下記にデヘッダー装置の操作を参照してさらに詳細に説明するように、遅延コークス化工程の間昇降機のアクチュエータ１１が容器の第１および第２の蓋２および４を持ち上げた後、回転アクチュエータ１０はこれを最大１８０°まで回転させることができる。
【００２９】
次に図４Ａを参照すると、近接スイッチ６０および標的板６２を含む制御インターロック安全システムを使用し、架橋部材１を回転させる前に容器の第１の蓋２をフランジ６の上方へ安全に持ち上げる。回転板は棒６２ｂによって６２ａの所で昇降機のフレーム１２にピボット回転し得るように取り付けられている。１２ａの方向に昇降機アセンブリーが動く際、標的板６２は近接スイッチ６０へ近付き、回路６６を通して信号を図１に示される主制御コンソール１６へ送る。標的板６２が近接スイッチ６０へ近付くと、操作員は自由に回転アセンブリーを作動させる。同様に、容器の第１の蓋２および第２の容器の蓋４の回転が安全に完了した場合、図４Ａを参照して説明したのと同様な近接スイッチおよび標的板を用いる昇降機のアクチュエータに対する制御インターロック安全システムを回転アクチュエータと共に使用して検出を行うことができる。緊急の場合には最大１８０°の回転の間任意の角度でこのような回転過程を中断することができる。
【００３０】
図２および図３を参照すれば、容器の第２の蓋４は第１の外板部分４ａ、第２の外板部分４ｂおよびその中を通る開口部４ｃから成る引き込み可能な外板を含んでいる。第１および第２の外板部分４ａおよび４ｂはそれぞれ４ｄおよび４ｅの所でロック用のリング３にピボット回転し得るように取り付けられている。引き込みアセンブリーは、図２において第１および第２の外板部分４ａおよび４ｂの破線で示した運動で示されるような開いた位置と閉じた位置との間で、第１および第２の外板部分４ａおよび４ｂを選択的に動かすための第１および第２の外板部分４ａおよび４ｂに作動的に連結されている。従って第１の外板部分４ａは４６の方向へ引き込まれ、第２の外板部分４ｂは同時に４８の方向へ引き込まれる。引き込みアセンブリーはロック用のリング３に連結された第１の端１８ａと第１の連結材５３にピボット回転し得るように連結された第２の端１８ｂを有する引き込みアクチュエータを含んでいる。この引き込みアセンブリーはさらに、第１の外板部分４ａに連結された第１の端５８ａおよび第２の連結材５５にピボット回転し得るように連結された第２の端５８ｂを有する第１の蝶番え型のアーム５８、および第２の外板部分４ｂに連結された第１の端５９ａおよび第３の連結材５５ａにピボット回転し得るように連結された第２の端５９ｂを有する第２の蝶番え型のアーム５９を含んでいる。横方向のシャフト５３ａは架橋部材１に熔接された一対の架橋部材のフランジ５７によって架橋部材１に固定されている。横方向のシャフト５３ａは架橋部材のフランジ５７の個々の開口部の中で自由に回転する。第１、第２および第３の連結材５３、５５および５５ａは横方向のシャフト５３ａに固定されている。即ち、アクチュエータ１８が６１の方向に動く際、横方向のシャフト５３ａは時計方向に回転し、第１の蝶番え型のアーム５８および第２の蝶番え型のアーム５９を膨らませ、第１および第２の外板部分４ａおよび４ｂを開く。逆に、引き込みアクチュエータが６３の方向へ動く場合、横方向のシャフト５３ａは反時計方向に回転し、第１および第２の蝶番え型のアーム５９を引っ込ませ、第１および第２の外板部分４ａおよび４ｂを閉じる。第１および第２のネジが切られた筒状部材５８ａおよび５９ｃを第１および第２の蝶番え型のアーム５８および５９の上に組み込み、必要に応じ第１および第２の蝶番え型のアーム５８および５９の長さを選択的に調節することができる。保持器ブロック５６がロック用のリング３に取り付けられ、閉じた位置にある時に第１および第２の外板部分４ａおよび４ｂを固定している。従って第１および第２の外板部分４ａおよび４ｂが閉じた位置にある場合、引き込みアクチュエータ１８は自己ロックされた状態にある。また、引き込みアクチュエータ１８への動力の損失は第１および第２の外板部分４ａおよび４ｂが開く原因にはならない。
【００３１】
図１Ａ、４Ｂおよび４Ｃを参照すれば、容器の第１および第２の蓋２および４の少なくとも一つをフランジ６に固定するための固定アセンブリーが示されている。固定アセンブリーはフレーム３４ａに固定されたロック用アクチュエータ２０を含んでいる。基台３４のピン開口部７２ａの中に回転可能なピン７２が置かれ、その一端の所で棒７３に固定されている。レバー７１がその一端でピン７２の他の端に連結され、他の端の所ではロック用アクチュエータ２０にピボット回転し得るように連結されている。ロック用アクチュエータ２０が作動されると、レバー７１は基台３４に平行な面の中を動き、ピン７２がピン７２の軸の周りで棒７３を回転させる。棒７３は、第１のロック機構５を作動させる溝孔付きの開口部７５の内部に位置した第１の端７４、および第２のロック機構５ｃを作動させる連結材１９にピボット回転し得るように連結された第２の端７０を含んでいる。第１のロック機構５はノズル７に対し第２のロック機構５ｃの反対側に位置し、容器の第１および第２の蓋２および４の少なくとも一つを最適の方法でフランジ６に固定することができる。第１および第２のロック機構５および５ｃはそれぞれ溝孔付きの開口部７５の上方にある遠い方の端を通る開口部を有し、個々の第１および第２のロック支持部材５ａおよび５ｃを受けている。従って、ロック用アクチュエータ２０が作動されると、棒７３の回転運動は図４ｃの方向７５ａに示されるような第１および第２のロック機構５および５ｃの半径方向の運動に変えられる。
【００３２】
第１および第２のロック機構５および５ｃはそれぞれ個々の突起５４の一部を受けるための凹んだ開口部を含んでいる。容器の第１および第２の蓋２および４の少なくとも一つがフランジ６の上方に整合された場合、個々の第１および第２のロック機構５および５ｃと合わせられるように容器の第１および第２の蓋２および４に一対の突起５４が取り付けられている。棒７３が半時計方向に回転すると、棒７４の第１の端は第１のロック機構５の遠い方の端において溝孔付きの開口部７５と係合し、これによって第１のロック機構５は突起５４から外れる。即ち図４Ｃで破線によって示されているように、半時計方向に棒７３が動かされると、第１のロック機構５はロックが解除された位置に来る。逆に棒７３が時計方向に回転することにより第１のロック機構５は突起５４に係合し、この位置で第１のロック機構５はロックした位置に来る。同様に第２のロック機構５ｃは、棒７３の第２の端７０にピボット回転し得るように連結された連結材１９と一緒に棒７３の時計方向および半時計方向回転によって動かされる。従って容器の第１および第２の蓋２および４は安定し、第１および第２のロック機構５および５ｃによってフランジ６に固定することができる。
【００３３】
再び図１および１Ａに戻れば、主制御コンソール１６はノズル７から約１５〜２０フィート離れた安全な位置にあり、切断デッキ２１に取り付けられている。この主コンソール１６は液圧ユニット１４を用い独立に、回転アクチュエータ１０、昇降機のアクチュエータ１１、引き込みアクチュエータ１８およびロック用アクチュエータ２０を作動させる。各アクチュエータ１０、１１、１８および２０は液圧ライン９を通して各アクチュエータに圧入される加圧用流体によって動力が与えられる。別法として、昇降機のアクチュエータ１１の代わりに油圧モータ、電気モータまたは空気式モータ（図示せず）のいずれかにより動力を与えられる標準的な機械的ジャッキを用いることができる。同様に、回転アクチュエータ１０の代わりに油圧モータ、電気モータまたは空気式モータ（図示せず）のいずれかにより動力を与えられる標準的な減速歯車を用いることができる。引き込みアクチュエータ１８およびロック用アクチュエータ２０は昇降機のアクチュエータ１１について説明したのと同様な代わりの作動法をもっていることができる。石油性の流体、水、グリコールをベースにした加圧用流体または合成した流体のような加圧用の流体を用いてアクチュエータ１０、１１、１８および２０に動力を与えることができる。低い周囲温度でデヘッダー装置２２を使用する場合には、１１０ボルトの交流加熱器１７ａにより約７０〜８０℃の一定温度に加圧用の流体を保つことができる。即ち、デヘッダー装置２２の使用中加熱器１７ａによって加圧用の流体を所望の粘度に保つことができる。
【００３４】
液圧動力パック１４が損傷した場合、予備の手動ポンプ（図示せず）を流体供給ライン１５に連結して各アクチュエータ１０、１１、２０および１８に動力を与えることができる。同様に、アクチュエータ１０、１１、１８および２０が損傷した場合、これを容易にデヘッダー装置２２から取り外し、遅延コークス化工程中時間または効率を不当に失うことなく手動の作動装置と迅速に取り替えることができる。例えば昇降機のアクチュエータ１１をデヘッダー装置２２から取り外し手動のジャッキと取り替えることができる。同様に、軸継手４４のボルトを外し、回転アクチュエータ１０を取り外して手で架橋部材１を回転させることができる。引き込みアクチュエータ１８が故障した場合、ピン５４ａを第１の連結材５３から取り外し、交叉シャフト５３ａを回転して第１および第２の外板部分４ａおよび４ｂの開閉を行うことができる。また固定アクチュエータ２０をレバー７１から外し、固定アセンブリーを手動で操作することができる。
【００３５】
図５には、一具体化例における動力ユニット１００、制御コンソール１１０および交換アセンブリー１２０を含む機素の模式図が示されている。動力ユニット１００は一般に空気または電気モーターで作動する液圧ポンプ１０２、排気圧放出弁１０４および流体フィルター１０６を含んでいる。また電力の供給が遮断された場合の予備の手動液圧ポンプのための連結ポート１０８も存在している。
【００３６】
動力ユニット１００は液圧ライン９中の液圧用流体を制御できる制御コンソール１１０に連結されている。制御コンソール１１０は一般に安全弁１１１、１個の二回路ソレノイド弁１１２、１個の四回路ソレノイド弁１１３および３個の四回路手動弁１１４、１１５、１１６を含んでいる。制御コンソール１１０はアクチュエータ・アセンブリー１２０に連結され、１個およびそれ以上の指示ランプ１１７およびリレー・コイル１１８を含んでいる。
【００３７】
アクチュエータ・アセンブリー１２０は一般に回転アクチュエータ１０、昇降機のアクチュエータ１１、引き込みアクチュエータ１８およびロック用アクチュエータ２０を含んでいる。アクチュエータ１１、１８および２０はそれぞれ制御用インターロックおよび位置指示用の個々の近接スイッチ１２２、１２４および１２６を含んでいる。
【００３８】
液圧ポンプ１０２により液圧用流体は排気圧放出弁１０４に通され、該排気圧放出弁１０４の機能が安全弁１１１によって停止されていない場合、この流体は液圧用流体の貯蔵器へ戻される。安全弁１１１は少なくとも一つの四回路弁１１３、１１４、１１５および１１６と一緒に作動する。安全弁１１１が作動した場合、それによって排気圧放出弁１０４を作動し、これによって四回路弁１１３、１１４、１１５および１１６への共通の入口が加圧される。同時に排気圧放出弁１０４は矛盾しない所望の流体圧を保つ。個々の四回路制御弁１１３、１１４、１１５および１１６が安全弁１１１と一緒に作動すると、それにょって個々のアクチュエータ１、１８および２０に流体圧が与えられる。二回路弁１１２はインターロック弁として作用し、昇降機のアクチュエータ１１に連結された近接スイッチ１１４が閉じて回路が形成され、二回路ソレノイド弁１１２を作動させた場合だけ、液圧用流体を四回路弁１１４および回転アクチュエータ１０に供給する。安全弁１１１が開くと、液圧用流体のアクチュエータ１０、１１、１８および２０はどれも作動できない。従って安全弁１１１は、すべての時間において操作員が安全弁１１を物理的に（身体の一部を用いて）制御している必要がある「デッドマンのスイッチ（ｄｅａｄｍａｎ’ｓ  ｓｗｉｔｃｈ）」として作用する。図４Ａを参照して説明したものと同様な近接スイッチ１２４はロック機構５および５ａがロック位置またはロック解除位置のいずれかにある時を検出するのに使用される。また同様に近接スイッチ１２６は第１および第２の外板部分４ａおよび４ｂが開いた位置または閉じた位置のいずれかにある時を検出するのに使用される。動力ユニット１００、制御コンソール１１０およびアクチュエータ・アセンブリー１２０を構成する上記の機素は、特定の用途に対して設計された液圧アクチュエータおよびシリンダーのような液圧用流体の機素を使用することにより、簡単化しまた価格的にも効率化することができる。
【００３９】
次に添付図面および上記説明を参照してデヘッダー装置２２の操作を説明する。コークス化工程が完了し、コークス化ドラム容器が低温に急冷され、コークス化ドラム容器中の過剰の圧力が低下し、ロック機構５および５ｃがロックされた位置に来るまで、デヘッダー装置２２は使用されない。空気式インパクトレンチでボルトを外すことにより容器の第１の蓋（盲のフランジ）を手動で上方のフランジ６から切離す。コークス化ドラム容器中の残留圧力が安全限界まで低下すると、遠隔制御コンソール１６からロック用アクチュエータ２０を作動させることによりロック機構５および５ｃを解除する。この場合制御コンソール１６から昇降機のアクチュエータ１１を遠隔的に作動させ、架橋部材１を持ち上げ、これによって容器の第１の蓋２を上方のフランジ６の上方に持ち上げる。制御インターロック安全システムによって容器の第１の蓋２によりフランジ６が適切に取り外されたことが示されると、回転アクチュエータ１０によりデヘッダー容器２２の垂直な軸の周りに容器の第２の蓋２を回転させて取り外し、ロック用のリング３および第１および第２の外板部分４ａおよび４ｂと交換する。ロック用のリング３を上方のフランジ６の上に並べて整合した後、これをフランジ６の上まで下げ、第１および第２のロック機構５および５ｃでそれに固定する。
【００４０】
次に引き込みアクチュエータ１８を用いて第１および第２の外板部分４ａおよび４ｂを開き、ドリルの心棒の下端に取り付けられコークス化ドラム容器の中へ降ろされた試験用の切断ヘッドを受け取る。安全制御用インターロックにより、ロック用のリング３が上方のフランジ６に固定され、第１および第２の外板部分４ａおよび４ｂが開いた後ドリルの心棒をコークス化ドラム容器の中に下降させることができる。
【００４１】
次いで第１および第２の外板部分４ａおよび４ｂを遠隔制御でロックする。次にコークス化ドラム容器中のコークスに対し筒状の通路を切り出すドリルの心棒の上にある試験用の切断ヘッドを通して高圧の水を流し、コークスの中に試験用の穴を穿ける。第１および第２の外板部分４ａおよび４ｂによりこの過程中屑、水および水蒸気が外に出るのが防がれる。
【００４２】
試験用の穴を空けた後、ドリルの心棒の上の試験用の切断ヘッドを「最終的な切断」ヘッドと交換する。別法として、ドリルの心棒の上の試験用の切断ジェットの中に最終的な切断ヘッドを組み込み、試験用の切断ヘッドを最終的な切断ヘッドと交換する必要を無くすこともできる。コークスを最終的に切断する間、コークスの大きな塊が処理用および輸送用のホッパーの中に落下する。最終的なコークスの切断工程が完了した後、第１および第２の外板部分４ａおよび４ｂを開き、ドリルのヘッドとドリルの心棒をデリックによりコークス化ドラム容器から引き出す。安全インターロック位置指示器は、最初第１および第２の外板部分４ａおよび４ｂが開かない場合、ドリルのヘッドが引き出されるのを防止する。
【００４３】
次いで第１および第２の外板部分４ａおよび４ｂを閉じ、第１および第２のロック機構５および５ｃを用いてロック用のリング３のロックを解除する。次に容器の第１の蓋２がフランジ６の上方に整合され降せるようになるまで、架橋部材１を上昇させて１８０°回転させる。他の安全制御用インターロックにより、ロック用のリング３を持ち上げ回転させることができるようになる前に、上方のフランジ６からロック用のリング３のロックを解除することができる。次に架橋部材１を下降させ、空気式インパクトレンチを使用して容器の第１の蓋２を再びフランジ６にボルト止めする。同じ安全制御用インターロック・システムにより、架橋部材１を持ち上げて回転できるようになる前に容器の第１の蓋２のロックを解除されるようにすることができる。
【００４４】
以上、コークス容器の盲のフランジを遅延コークス化工程に使用する引き込み可能な外板と効率よく安全に取り替える方法および装置の説明を行った。本発明の特定の具体化例および応用を示し説明したが、本発明の精神を逸脱することなく多くの変形を行い得ることは当業界の専門家には明白であろう。従って本発明は添付特許請求の範囲の精神以外の事項に拘束されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  コークス化ドラム容器のノズルに取り付けられた交換アセンブリー、動力ユニットおよび制御コンソールを示す本発明の半自動式上部デヘッダー装置の立面図。
【図１Ａ】  交換アセンブリーの一部の軸方向の運動を示す図１に示した具体化例の部分的立面図。
【図２】  図１Ａに示した具体化例の平面図。
【図３】  引き込み可能な外板の切り取った部分を示す図１Ａに示した交換アセンブリーの一部の等尺図。
【図４】  図３の４−４の線に沿った部分的断面図。
【図４Ａ】  制御用インターロック安全システムおよび液圧用流体の供給システムを示す図４に示した交換アセンブリーの部分的断面図。
【図４Ｂ】  ロック・アセンブリーを示す部分的立面図。
【図４Ｃ】  ロック機構の運動を示す図４Ｂの４Ｃ−４Ｃの線に沿った平面図。
【図５】  本発明の一具体化例に使用された交換アセンブリーを含む液圧用流体機素の模式図。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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