JP4248632B2 - 内部及び外部構造及び設備品のパッケージを作製する方法並びに同パッケージを使用した現場構築方法 - Google Patents

内部及び外部構造及び設備品のパッケージを作製する方法並びに同パッケージを使用した現場構築方法 Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体密封内部構造と、内部構造を包囲する外部構造と、少なくとも内部構造の機能設備品と、を組立てることによりパッケージを作製する方法に関する。上記内部構造は流体供給プラントの少なくとも一部を形成するように意図される。
【０００２】
特に、本発明は、空気蒸留カラムのパッケージの作製に適用される。空気蒸留カラムはその支持枠体により包囲され、また同カラムにはその機能設備品が取付けられる。
【０００３】
【従来の技術】
空気蒸留カラム、その支持枠体、及びその機能設備品を工業現場に据付けることは、複雑な作業である。何故なら、特に、これ等構造の大きな寸法及び大きな質量は、重い昇降手段の使用や、多チームでの作業を必要とすると共に、とりわけ、作業者が仕事を行うことが必要となる場合がある高さに関連して、人的安全性を維持するための特別の準備を必要とする。
【０００４】
カラム、その支持枠体、及びその機能設備品をパッケージとして予め組立てると、上述の据付けを単純化することができる。何故なら、このようなパッケージは通常工場で作製され、次に、据付け現場に搬送されることとなり、現場では実施される作業の数が限られるからである。予め組立てることは、例えば、工業現場が困難な天候条件に晒されている場合、或いは工業現場がカラムを据付ける会社の場所から非常に遠い場合に、特に有利である。
【０００５】
このようなパッケージの作製方法が既に幾つか存在する。
【０００６】
第１の公知の方法によれば、カラムに装備（設備品の配備）がなされ、次に、枠体がその周りに構築される。この際、必要な種々の接続を順に形成すると共にパッケージに装備を施す処理を順に完了する。
【０００７】
第２の方法によれば、非装備状態のカラムが、昇降手段を使用して、枠体中に導入される。枠体の大面積面の１つは、必要な接続や設備品の取付けを行う種々の技術者が接近できるように、全く障害がないようになっている。この方法の最後の段階において、枠体の上述の大面積面は順に構築され、パッケージには最後にこの大面積面の装備がなされる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述の２つの方法は複雑で、遅く、しかも高価である。これ等は、特に、種々の技術者が作業をすることのできるスペースが殆どないことによる。更に、この僅かなスペースのみが使用可能であることは、一方で、安全性の問題をもたらす。即ち、技術者の一部、特に溶接者は、狭い閉鎖されたスペースで作業することを強いられる。また、僅かなスペースは、他方で、組立て及び／または構築作業において柔軟性がないことから、作製の遅延の問題をもたらす。
【０００９】
本発明の目的は、単純で、高価でなく、より迅速であると共に、安全性の問題及び組立てエラーを減少させることが可能なパッケージの作製方法を提供することにより、上述の問題を解消することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的のため、本発明の主題は、流体密封内部構造と、内部構造を包囲する外部構造と、少なくとも内部構造の機能設備品と、を組立てることによりパッケージを作製する方法であって、内部構造は流体供給プラントの少なくとも一部を形成するように意図され、
内部構造をパッケージの長手方向軸に沿って引込むことにより外部構造中に導入する前に、少なくとも１つの機能設備品の少なくとも一部を、少なくとも内部構造に予め装備することを特徴とする。
【００１１】
実施の形態において、本発明に係る方法は、下記の特徴の１つ若しくは複数を具備することができる。
【００１２】
外部構造中に内部構造を引込む前に、少なくとも１つの機能設備品の少なくとも一部を、外部構造に予め装備することを具備する特徴。
【００１３】
内部構造が、外部構造の温度と大幅に異なる温度で少なくとも１つの流体を密封するための構造からなり、外部構造と概ね熱平衡状態にあるように意図された少なくとも１つの設備品の少なくとも一部を、外部構造に予め装備することを具備する特徴。
【００１４】
内部構造が、外部構造の温度と大幅に異なる温度を有する少なくとも１つの流体を密封するための構造からなり、前記流体と概ね熱平衡状態にあるように意図された設備品の少なくとも一部を、内部構造に予め装備することを具備する特徴。
【００１５】
外部構造を概ね水平に配置した状態で、外部構造内に配設されたレールに沿って内部構造を移動させることにより、外部構造中に内部構造を引込むことを具備する特徴。
【００１６】
内部構造が低温構造であることを具備する特徴。
【００１７】
外部構造が少なくとも断熱ジャケットの一部分であることを具備する特徴。
【００１８】
内部構造が少なくとも蒸留カラムの一部分であることを具備する特徴。
【００１９】
外部構造が、少なくとも、内部構造を支持するための枠体の一部分であることを具備する特徴。
【００２０】
また、本発明の別の主題は、流体供給プラントの少なくとも一部を形成するように意図された流体密封内部構造と、内部構造を包囲する外部構造と、少なくとも内部構造に接合された機能設備品と、を具備するアセンブリの現場構築方法であって、前記アセンブリは概ね垂直長手方向軸を有し、
上述のように作製したパッケージを現場で起立させることを特徴とする。
【００２１】
本発明は、添付の図面を参照してなされる例示の実施の形態に関する以下の記載を読むことにより、より明確に理解することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は、パッケージを作製するために組立てる前の、空気蒸留カラム１及びその支持枠体２を示す。
【００２３】
軸Δ１を有する概ね円筒形の空気蒸留カラム１は、主蒸留部分３及び副蒸留部分部４を具備する。明らかに小径の副蒸留部分部４即ち「ミナレット」は、主部分３の上端部（図１の左側）を延在させてなる。主部分３は、中圧部、低圧部、及びリボイラを具備する。カラム１は、例えば、約１５メートルの長さを有する。
【００２４】
カラム１は、２つの離間した横断支持台５上に載置される。支持台５の長手方向の位置は後述する。
【００２５】
支持台５にはカラム１を横断する軸のローラを有するランナー６が配設される。各支持台５において、カラムを巻くように金属保護ベルト７が配設される。
【００２６】
枠体２は、４つの長手の支柱８を具備する、概ね平行６面体の金属フレームからなる。支柱８は、枠体２の各大面積面において、横断部材９及び対角線ブレース（筋交い）１０により接続される。
【００２７】
枠体２は、４つの高さ調節可能な足部１１上に載置される。
【００２８】
本発明によれば、カラム１及び枠体２には、パッケージを作製するため、予め装備がなされる。
【００２９】
即ち、カラム１には、その外面において、相分離ポット１２及びその液体窒素出口管１３と、液体還流管１４と、熱交換器１５及びその液体供給管１６と、ガス出口管１７と、が予め装備される。
【００３０】
分離ポット１２はまた、窒素ガス出口管（図示せず）に接続可能である。
【００３１】
これらの設備品は、当業者にとって一般的な技術を使用して、カラム１上に組立てられている。
【００３２】
分離ポット１２は、概ね円筒形で且つカラム１に対して固定され、その軸は軸Δ１に対して概ね平行となる。
【００３３】
ポット１２は、その下側部分（図１の右側）において、カラム１に固定された出口管１３に接続される。管１３は、軸Δ１に対して軸が平行で且つポット１２に接続された直線状主部分１８と、外部に接続するためのU 字形部分１９とを具備する。U 字形部分１９はカラム１を概ね横断し且つ部分１８を延在させる。カラム１が現場で操作される時、分離ポット１２は、カラム外部の貯蔵素子に対して管１３を介して運ばれる新鮮な液体の生成に使用される。
【００３４】
液体還流管１４はカラム１に固定される。管１４は、軸Δ１に対して軸が平行な直線状主部分２０と、カラム１を概ね横断するU 字形接続部分２１とを具備する。主部分２０は、その一端部で主蒸留部分３に接続され、他端部で接続部分２１に接続される。
【００３５】
熱交換器１５は、概ね円筒形で且つカラム１に対して固定され、その軸は軸Δ１に対して概ね平行となる。
【００３６】
熱交換器１５は、その下側部分において、カラム１に固定されたその液体供給管１６に接続される。管１６は、軸Δ１に対して軸が平行で且つ熱交換器１５に接続された直線状主部分２２と、カラム１を概ね横断し且つ部分２２を延在させるU 字形接続部分２３とを具備する。
【００３７】
ガス出口管１７は、カラム１の副部分４の頂部（図１の左側）に、急激に曲がった部分２４を介して接続される。管１７は、カラム１の外面に沿って、軸Δ１に対して軸が平行となるように、固定される。
【００３８】
ポット１２、管１３、１４、１６、１７、及び熱交換器１５は、枠体２の温度より遥かに低い温度、即ち、カラムが据付けられる現場の周囲温度より低い温度を有する液体を搬送するように設計される。
【００３９】
枠体２には、内部ラダー２５、カラム１を引込むためのレール２６、器具トラック２７、及び図を明確にするために図示しない保護板金属加工品が、予め装備される。
【００４０】
ラダー２５は、枠体２の大面積面の内の１つの面２８において、枠体２の内側に長手方向に配置される。ラダー２５は、後述のように、パッケージが起立された時、パッケージ内に対して出入可能とするように意図される。
【００４１】
レール２６は、枠体２の輸送面２９（図２の下側）において、枠体２の内側に配設された長手のレールからなる。
【００４２】
器具トラック２７は、長手の支持板に固定された、器具配管、器具ケーブル、及びガス供給管を具備する。これらの部材は、図を明確にするために概略的に示される。器具トラック２７は、現場で蒸留カラム１の操作を可能とする機能設備品である。器具配管は流体取出し管を含む。ガス供給管は、後述のように、カラム１と枠体２との間に配置される絶縁体を湿気のない状態に維持するため、ガスを供給可能とする。
【００４３】
器具トラック２７、及び特にその支持板は、カラム１の操作中、カラム１に固定された設備品よりも遥かに縮まないように設計される。
【００４４】
枠体２はまた、できる限り、保護板金属加工品で被覆される。特に、同板金属加工品は、枠体の面２９及び底部３０（図２の右側）を除いて、枠体の全面の外側に配設される。板金属加工品は、カラムを保護すると共に断熱するためのジャケットを形成するように意図される。
【００４５】
カラム１及び枠体２に予め装備がなされた後、図１及び図２に関して述べたように、軸Δ２が水平となるように足部１１が調節される。この位置付け操作は、水準器若しくは当業者にとって一般的な他の技術を使用して実施可能となる。
【００４６】
次に、図３及び図４図示の如く、カラム１が枠体２内に導入される。この際、カラム１の上端部（図３の左側）にケーブルを介して接続されたウインチ３１により、ランナー６をレール２６に沿って走らせながら、カラム１が枠体２中に引込まれる。
【００４７】
カラム１は、枠体２内に長手方向に配置される。ここで、２つの支持台５が、枠体２の各大面積面の横断部材９に夫々対向するようにする。カラム１に対する支持台５の長手方向位置は、従って、このような結果を得るように、適当な計測を実施することにより選択される。
【００４８】
次に、５つのスクリュージャッキ３２（図５参照）が各支持台５に、即ち、構築中のパッケージ３３のため、合計１０個のジャッキがカラム１と枠体２との間に配置される。
【００４９】
図５図示の如く、各支持台５のため、垂直ジャッキ３２が、カラム１と枠体２の上側大面積面（図５において）の横断部材９との間に配置され、また、２つの水平ジャッキ３２が、夫々、カラム１と枠体２の垂直大面積面（図５において）の横断部材９との間に配置される。３つのジャッキ３２の内端部は、カラム１を巻くベルト７に接触し且つこれに対して溶接され、また外端部は、枠体２の対応の横断部材９に対して固定される。
【００５０】
２つの垂直ジャッキ３２がまた、支持台５の底面と枠体２の面２９の横断部材９との間に配置される。これ等ジャッキの上端部は支持台５に固定され、下端部は枠体２に固定される。次に、図５図示の如く、２つの支持台５の下のランナー６が取外される。次に、カラム１が枠体２に対して位置付けられる。ここで、これ等の長手方向軸Δ１、Δ２が平行で、且つ所望の相対位置をとるようにされる。これ等２つの軸の相対位置は、照準器若しくは当業者にとって一般的な他の技術を使用して決定される。
【００５１】
上記相対位置はジャッキ３２を調節することにより変更可能となる。望ましくは、カラム１が枠体２の概ね中心位置に横たわるように、即ち、Δ１及びΔ２が概ね整一し且つパッケージ３２の長手方向軸を規定するように、上記相対位置が選択される。
【００５２】
カラム１及び枠体２の相対位置付けが一旦完了すると、これ等は、例えばジャッキ３２のナットを点溶接することにより、互いに締結される。
【００５３】
次に、管１３の接続端部を枠体２の保護板金属加工品に貫通させると共に、カラム１の対応部分に対して器具トラック２７の配管及びケーブルを接続すること等により、パッケージ３３の装備が完了する。
【００５４】
次に、カラム１と枠体２との間に一般的な絶縁体が配設される。
【００５５】
最後に、パッケージ３３の開口領域を保護するための手段、例えば、防水カバーからなる手段が使用される。
【００５６】
次に、パッケージ３３は、工業現場に輸送されるように準備される。一旦パッケージ３３が現場に到着すると、昇降手段を使用して、同パッケージはその長手方向軸に沿って起立される。
【００５７】
長手の支柱８の下端部（図４の右側）が、高さ調節可能な足部上に載置される。次に、軸Δ２の垂直性が、例えば、照準器若しくは当業者にとって一般的な他の技術を使用してチェックされる。
【００５８】
カラム１の軸Δ１は枠体２の軸Δ２に対して平行であるため、カラム１が適切に操作するのに必要なカラム１の垂直性は、枠体２が載置される足部の各高さを調節することにより、容易に保証することができる。
【００５９】
このようにして、工業現場のグランドに対してパッケージ３３の調節を完了させる。
【００６０】
最後に、パッケージ３３の輸送面２９上に保護板金属加工品を配設することにより本方法が完了する。また、パッケージ３３の外部環境に対してパッケージ３３の設備品が接続される。
【００６１】
本発明に係るカラム及び枠体の予装備は、種々の技術者がこれ等２つの構造に対して並行して不都合なく作業を行うことを可能とする。また、設備品は、枠体及びカラムに対していかなる順序でも取付けることができる。これ等は、従来のパッケージ作製方法と異なる。
【００６２】
従って、安全性は向上し、実際的に各構造の全面において作業を行うことが可能となる。密閉空間内における有害ガスの濃縮に関連した危険性も減少する。また、保護板金属加工品により天候から保護された状態で、枠体を構築すると共にその外部に装備を行うことが可能となる。
【００６３】
枠体に形成された接近用開口の数は、従来のパッケージよりも少なく、従って、枠体の取外し及び再組立ての作業の数を減少させることができる。また、保護板金属加工品を、枠体の３つの大面積面（従来の方法においては一般的に２面）に対して予め取付けることができる。
【００６４】
この理由から、本発明に係る方法を実施するために使用される枠体はより堅固で、従って、従来のパッケージ作製方法に比べてより容易に輸送可能である。
【００６５】
また、必要とされるものは、引込み作業を行うためのウインチが全てであり、従って、従来のパッケージ作製方法のように、工場において重い昇降手段を使用する必要がない。
【００６６】
また、従来の製造方法に比べて、製造時間を２５乃至３０％削減することが見出されている。より一般的には、外部構造が断熱構造で、内部構造は、例えば、低温タンク、即ち、周囲温度より少なくとも約１００℃低い温度の液体を収容するものとすることができる。
【００６７】
本発明に係る方法は、また、内部及び外部構造の一部分からなるパッケージを作製するために使用することができ、ここで、内部構造は、例えば、カラムの一部分であり、外部構造は対応の枠体の一部分となる。
【００６８】
【発明の効果】
本発明によれば、単純で、高価でなく、より迅速であると共に、安全性の問題及び組立てエラーを減少させることが可能なパッケージの作製方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って予装備が施された蒸留カラムを示す斜視図。
【図２】本発明に従って予装備が施された、蒸留カラムの支持枠体を示す斜視図。
【図３】図２図示の枠体中に図１図示のカラムを引込む際のある段階を示す斜視図。
【図４】図２図示の枠体中に図１図示のカラムを引込む際の、図３図示の段階に続く段階を示す斜視図。
【図５】枠体に対してカラムをどのようにして位置付けするかを示す、図４図示のカラム及び枠体の概略断面図。
【符号の説明】
１…カラム
２…枠体
１２…相分離ポット
１３…液体窒素出口管
１４…液体還流管
１５…熱交換器
１６…液体供給管１６
１７…ガス出口管
２６…レール
２７…器具トラック
３２…ジャッキ
３３…パッケージ

Claims (7)

  1. 流体密封内部構造(1)と、内部構造を包囲する外部構造(2)と、少なくとも内部構造の機能設備品（12,13,14,15,16,17,27）と、を組立てることによりパッケージ(33)を作製する方法で、
    内部構造(1)は流体供給プラントの少なくとも一部を形成するもので、内部構造 (1) をパッケージ(33)の長手方向軸に沿って引込むことにより外部構造(2)中に導入する前に、少なくとも１つの機能設備品の少なくとも一部を、少なくとも内部構造(1)に予め装備する方法であって、
    内部構造(1)が少なくとも低温で機能するように適応されたカラムである蒸留カラムの一部分であり、外部構造(2)が少なくとも断熱ジャケットの一部分であることを特徴とする方法。
  2. 外部構造(2)中に内部構造(1)を引込む前に、少なくとも１つの機能設備品の少なくとも一部を、外部構造(2)に予め装備することを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 内部構造(1)が、外部構造の温度と大幅に異なる温度で少なくとも１つの流体を密封するための構造からなり、外部構造と概ね熱平衡状態にあるように意図された少なくとも１つの設備品(27)の少なくとも一部を、外部構造に予め装備することを特徴とする請求項２に記載の方法。
  4. 内部構造(1)が、外部構造の温度と大幅に異なる温度を有する少なくとも１つの流体を密封するための構造からなり、前記流体と概ね熱平衡状態にある設備品(12,13,14,15,16,17)の少なくとも一部を、内部構造に予め装備することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の方法。
  5. 外部構造(2)を概ね水平に配置した状態で、外部構造内に配設されたレール(26)に沿って内部構造(1)を移動させることにより、外部構造中に内部構造を引込むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。
  6. 外部構造が、少なくとも、内部構造を支持するための枠体の一部分であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の方法。
  7. 流体供給プラントの少なくとも一部を形成する流体密封内部構造(1)と、内部構造を包囲する外部構造(2)と、少なくとも内部構造(1)に接合された機能設備品(12,13,14,15,16,17,27)と、を具備するアセンブリの現場構築方法であって、前記アセンブリは概ね垂直長手方向軸を有し、請求項１乃至６のいずれかに記載の方法に従って作製したパッケージ(33)を現場で起立させることを特徴とする方法。
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