CN1987200A - 自卸式捆绑高架火炬、其装卸系统及其装卸方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种自卸式捆绑高架火炬，包括火炬头和由多段筒体组成的火炬筒体，每段筒体在两端分别设置有用于筒体之间首尾连接的第一连接元件，火炬头的底部设置有第一连接元件；其装卸系统包括卷扬机、塔架、绳和所述火炬以及设置在塔架的侧面上的导轨，火炬的每段筒体包括用于与导轨可滑移地连接的支撑元件；其中的卷扬机包括用于提升每段筒体的提升卷扬机，每段筒体包括用于通过绳与提升卷扬机连接的第二连接元件；本发明还提供了一种利用该装卸系统装卸该高架火炬的方法，即分段装卸该高架火炬的火炬筒体和火炬头，从而实现了多个火炬集中捆绑设置，又能满足故障火炬的检修工作不影响其他火炬的燃烧。
Description
技术领域
本发明涉及一种高架火炬、其装卸系统及其装卸方法，特别地，涉及一种用于多套捆绑设置共用一座塔架支撑的高架火炬、其装卸系统及其装卸方法。
背景技术
目前炼油化工企业采用最多的火炬是塔架支撑式高架火炬。当需要设置多个火炬时，为了节约用地，减少火炬热辐射防护区域，便于火炬集中管理，通常考虑将多个火炬捆绑设置，即多个火炬共用一座塔架支撑。
专利号为03214413.X、名称为“一种塔式放空火炬头更换装置”的中国实用新型专利公开了一种传统高架火炬头的更换装置，其中，在火炬塔架上通过承重装置安装有可回转的吊架，并且设置有安装在吊架外面的回转装置，吊架的上部安装有定滑轮和导向轮，定滑轮和导向轮上安装的钢丝绳一端有吊钩、另一端安装在卷扬机上，在火炬塔架上还安装有固定吊架，固定吊架的上部安装有手动倒链，在进行火炬头更换施工时，钢丝绳上的吊钩、手动倒链上的吊构分别吊在火炬头顶端，先将要更换的火炬头依靠人力从烟筒上拆下，并将其通过卷扬机的动作吊至地面，然后，将新的火炬头通过吊钩吊至原火炬头所处的位置，依靠人力定位并固定在烟筒上，此外，吊架的回转也是通过人力完成的；所以，对于此类火炬头的更换装置，只能适用于单个火炬，或并且拆装火炬头时由于没有导轨和稳定措施，存在相当的安全隐患。然而，对于捆绑高架火炬，当捆绑设置的多个火炬中的一个火炬处于工作状态时，人员无法接近火炬顶部对其他有故障的火炬进行维护或检修，也就是说，所有火炬的检修工作必须同时进行。
由于上述问题的约束，对于不能实现同时检修的多个火炬，只能进行分立布置，即每个火炬均采用一个塔架支撑，而且各火炬间需要间隔一定距离，这大大增加了火炬系统的建设投资，也增加了火炬系统的占地面积和防护区域。
伴随着炼油、化工生产规模的不断扩大，为了节省用地需要多套火炬捆绑放空，同时又要满足处于工作状态的火炬不影响故障火炬的检修，这两方面的矛盾已经日益突出。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自卸式捆绑高架火炬及其装卸系统，该自卸式捆绑高架火炬及其装卸系统既能满足多个火炬集中捆绑设置，又能满足故障火炬的检修工作不影响其他火炬的燃烧，本发明还提供关于该装卸系统的装卸方法，使得操作人员能在地面完成火炬头的更换。
为了解决所述技术问题，本发明的自卸式捆绑高架火炬包括火炬头和火炬筒体，其特点是：所述火炬筒体包括多段筒体，每段所述筒体包括在两端分别设置的、用于所述筒体之间首尾连接的第一连接元件，所述火炬头的底部设置有所述第一连接元件。
所述自卸式捆绑高架火炬的装卸系统包括卷扬机、塔架、绳和所述自卸式捆绑高架火炬，其特点是：还包括设置在塔架的侧面上的导轨，自卸式捆绑高架火炬的每段筒体包括用于与所述导轨可滑移地连接的支撑元件；其中的卷扬机包括用于提升所述筒体的提升卷扬机，每段所述筒体包括用于通过所述绳与所述提升卷扬机连接的第二连接元件。
所述自卸式捆绑高架火炬的装卸系统，其进一步的特点是：还包括用于牵拉所述筒体的牵拉卷扬机和用于翻转所述筒体的翻转卷扬机，每段所述筒体包括用于通过所述绳与所述牵拉卷扬机连接的第三连接元件以及用于通过所述绳与所述翻转卷扬机连接的第四连接元件，在所述火炬筒体下方设置有支座，在所述支座上设置有可以翻转的结构。
所述自卸式捆绑高架火炬的装卸系统，其进一步的特点是：所述第二连接元件、第三连接元件、第四连接元件是吊耳，所述第一连接元件是法兰。
所述自卸式捆绑高架火炬的装卸系统，其进一步的特点是：所述塔架的用于设置所述导轨的侧面是竖直的。
为了实现所述的装卸系统实现捆绑自卸式高架火炬的自动装载，本发明的一种方法包括以下步骤：
a.将火炬头和第N段筒体通过设置在其上的第一连接元件配对组装完成，其余各段筒体摆放在地面待装；
b.将所述第N段筒体通过设置在其上的支撑元件与导轨连接；
c.用钢丝绳连接所述第N段筒体的第二连接元件和提升卷扬机，启动所述提升卷扬机，把所述第N段筒体和所述火炬头提升一段距离，所述距离略大于第N-1段筒体的长度；
d.重复迭代步骤b，即将所述第N-1段筒体通过设置在其上的支撑元件与导轨连接；
e.将所述第N-1段筒体和所述第N段筒体通过设置在其上的第一连接元件连接起来；
f.重复迭代步骤c，即用钢丝绳连接所述第N-1段筒体的第二连接元件和提升卷扬机，启动所述提升卷扬机，把所述第N-1段筒体、所述第N段筒体和所述火炬头提升一段距离，所述距离略大于第N-2段筒体的长度；
g.重复迭代步骤d到步骤f，依次将第N-2段筒体、第N-3段筒体、......、第1段筒体安装就位；
其中，N表示火炬筒体的筒体段数。
所述的装载方法，其进一步的特点是：在所述步骤b中，设置至少两台用于牵拉所述筒体的牵拉卷扬机和用于翻转所述筒体的翻转卷扬机，在每段所述筒体上设置用于通过所述绳与所述牵拉卷扬机连接的第三连接元件以及用于通过所述绳与所述翻转卷扬机连接的第四连接元件，在所述火炬筒体下方设置有支座，在所述支座上设置有可以翻转的结构，用钢丝绳连接所述第N段筒体的第四连接元件和所述翻转卷扬机，用钢丝绳连接所述第N段筒体的第三连接元件和所述牵拉卷扬机，随后，启动所述翻转卷扬机和所述牵拉卷扬机，把所述第N段筒体和所述火炬头从水平位置翻转到垂直位置，将所述第N段筒体和所述火炬头通过设置在其上的支撑元件与导轨连接。
为了实现所述的装卸系统实现捆绑自卸式高架火炬的自动卸载，本发明的另一种方法包括以下步骤：
a.松开第1和2段筒体之间的第一连接元件；
b.拆卸所述第1段筒体；
c.用钢丝绳连接所述第2段筒体的第二连接元件和提升卷扬机，启动所述提升卷扬机，降低剩余火炬筒体；
d.重复迭代步骤a，即松开第2和3段筒体之间的第一连接元件；
e.重复迭代步骤b，即拆卸所述第2段筒体；
f.重复迭代步骤c，即用钢丝绳连接所述第3段筒体的第二连接元件和提升卷扬机，启动所述提升卷扬机，降低剩余火炬筒体；
g.重复迭代步骤d到步骤f，依次拆卸第3段筒体、......、第N-1段筒体、第N段筒体；
h.拆卸火炬头；
其中，N表示火炬筒体的筒体段数。
所述的另一种方法，其进一步的特点是：在所述步骤b中，设置至少两台用于牵拉所述筒体的牵拉卷扬机和用于翻转所述筒体的翻转卷扬机，在每段所述筒体上设置用于通过所述绳与所述牵拉卷扬机连接的第三连接元件以及用于通过所述绳与所述翻转卷扬机连接的第四连接元件，在所述火炬筒体下方设置有支座，在所述支座上设置有可以翻转的结构，用钢丝绳连接所述第1段筒体的第四连接元件和所述翻转卷扬机，用钢丝绳连接所述第1段筒体的第三连接元件和所述牵拉卷扬机，启动所述翻转卷扬机和所述牵拉卷扬机，把所述第1段筒体和所述火炬头从水平位置翻转到垂直位置。
本发明提供的捆绑高架火炬采用了分段的火炬筒体结构，实现了不需要人员接近火炬顶部就能完成对火炬头等高空设备的检修或更换，满足多个火炬集中捆绑设置，又能满足故障火炬的检修工作不影响其他火炬的燃烧；采用提升卷扬机与导轨等设备组合的方式，分段拆卸或装载火炬头，实现了高架火炬头更换的自动化，使得操作人员能在地面完成火炬头的更换；因此本发明提供的系统和方法能很好地满足将多个火炬头集中捆绑设置，节约了土地面积，减小防护区域。
附图说明
在附图中，相同的标号标示相同的部件；
图1是本发明的捆绑高架火炬的装卸系统的实施例的示意性主视图；
图2是图1的右视图；
图3是图1示出的捆绑高架火炬的装卸系统的示意性横截面视图。
具体实施方式
图1示出了本发明的自卸式捆绑高架火炬及其装卸系统。
如图1和图2所示，火炬塔架1具有竖直的一侧面100，火炬筒体4布置在塔架的该侧面100。
参照图1，火炬筒体4由独立的多段筒体40构成，在本实施例中，火炬筒体4分段数量为5，自下而上依次为第1段、第2段、......、第5段。每段筒体40的两端均设置有法兰41，各段筒体40之间通过法兰41连接。火炬头3放置在第5段筒体40的上端并且通过其底部设置的法兰41与筒体40连接。
火炬筒体4底部设置有基础支座5，该基础支座5上设有可以翻转的结构，称之为铰支座6，筒体40通过其底部设置的法兰41连接到铰支座6后可以实现自由翻转。
火炬塔架1和筒体40之间设置有导轨2，在本实施例中，导轨2是H型导轨，当然也可以是其他形式的滑槽；如图3所示，火炬筒体40的支腿45可以在导轨2内自由滑动。
筒体40上设置有提升吊耳43、扳放吊耳42和牵拉吊耳44，提升吊耳43和扳放吊耳42设置在筒体40的上部，牵拉吊耳44设置在筒体40的底部。在地面设置有提升卷扬机7、翻转卷扬机8、牵拉卷扬机9，通常提升卷扬机7和翻转卷扬机8各设置一台，牵拉卷扬机9至少两台。筒体40或火炬头3与各卷扬机之间的连接可以通过绳60实现，绳60一般为钢丝绳。绳60的一端与卷扬机连接，另一端绕过设置在塔架1上的导向轮61并放置在定滑轮62上，用于翻转卷扬机8的定滑轮62相对于铰支座6的高度略低于筒体40的高度，用于提升卷扬机7的定滑轮62相对于铰支座6的高度高于一段筒体40的高度并低于两段筒体40的高度。通常，绳60用于连接提升吊耳43与提升卷扬机7，还可以用于连接扳放吊耳42与翻转卷扬机8，以及可以用于连接牵拉吊耳44与牵拉卷扬机9，翻转卷扬机8与牵拉卷扬机9是用于实现高架火炬的卸载的辅助装置，在随后的说明中，将更清楚地明白各个组件的在系统中的作用。
参照下列本实施例的数据，可以进一步说明根据本发明的捆绑高架火炬的装卸系统的结构：
装卸系统总高度： 130米
塔架1总高度： 120米
塔架根开： 24米
火炬头3高度： 6米
火炬筒体1总高度： 114米
火炬筒体4分段数量： 5
应当注意到，在此给出的具体数值是示例性的而并非对本发明的精神的限制，比如说，并非所有的本发明提供的火炬筒体4的分段数量都为5。
参照所述的捆绑高架火炬的装卸系统，下面给出捆绑高架火炬的自动装卸方法，在下文中符号N表示火炬筒体4的段数，第N段筒体40指位于顶端的一段筒体40。
将要说明的装卸方法可以称之为倒装法，即首先安装第N段筒体40，最后安装最下方的第1段筒体40；具体安装步骤如下：
1、将火炬头3和第N段筒体40通过其上的法兰41配对组装完成，其余各段筒体40摆放在地面待装；
2、将铰支座6翻转90度至竖直位置，将第N段筒体40通过法兰41连接到铰支座6上；
3、用钢丝绳60连接第N段筒体40的扳放吊耳42和翻转卷扬机8，用钢丝绳60连接第N段筒体40的牵拉吊耳44和牵拉卷扬机9，并通过筒体40上的法兰41固定，启动翻转卷扬机8和牵拉卷扬机9，把第N段筒体40和火炬头3从水平位置翻转到垂直位置，将第N段筒体40和火炬头3通过设置在其上的支腿45与导轨连接，牵拉卷扬机9在本实施例中是两台，分别设置在筒体的两侧，事实上，牵拉卷扬机9也可以多余两台，绕筒体的周围均布，主要是用于防止侧风等对筒体的翻转有影响，以起到稳定地翻转筒体的作用；
4、用钢丝绳60连接第N段筒体40的提升吊耳43和提升卷扬机7，松开第N段筒体40和铰支座6之间的法兰41，松开翻转钢丝绳和牵拉钢丝绳，启动提升卷扬机7，把第N段筒体40和火炬头3提升到一定高度，该高度略大于第N-1段筒体40的长度；
5、将铰支座6翻转到垂直位置，将第N-1段筒体40通过法兰41连接到铰支座6上；
6、类似步骤3，将第N-1段筒体40从水平位置翻转到垂直于安装平面的位置；
7、将第N-1段筒体40和第N段筒体40通过法兰41连接起来；
8、类似步骤4，用钢丝绳连接第N-1段筒体40的提升吊耳43和提升卷扬机7，松开第N-1段筒体40和铰支座6之间的法兰41，松开翻转钢丝绳60和牵拉钢丝绳60，启动提升卷扬机7，把第N-1段筒体40、第N段筒体40和火炬头3一起提升到一定高度，该高度略大于第N-2段筒体40的长度；
9、类似的方法重复步骤5到步骤8，依次将第N-2段筒体40、第N-3段筒体40、......、第1段筒体40安装就位。
火炬筒体4拆卸方法正好和上述步骤相反，即首先松开第1段筒体40和第2段筒体40之间的法兰41，利用翻转卷扬机8和牵拉卷扬机9将第1段筒体40扳放到水平位置，然后利用提升卷扬机7降低第2到N段筒体筒体40，再依次拆卸。
应当注意到所述的实施例应在所有方面仅考虑成示例性的而不是限制性的。本发明的范围因此由本申请的权利要求来限定，而不是前面的说明内容，在权利要求书的等价的意义和范围内的所有变化都将包含于这个范围。
Claims (9)
1.一种自卸式捆绑高架火炬，包括火炬头和火炬筒体，其特征在于：所述火炬筒体包括多段筒体，每段所述筒体包括在两端分别设置的、用于所述筒体之间首尾连接的第一连接元件，所述火炬头的底部设置有所述第一连接元件。
2.一种如权利要求1所述的自卸式捆绑高架火炬的装卸系统，包括卷扬机、塔架、绳和自卸式捆绑高架火炬，其特征在于：还包括设置在所述塔架的侧面上的导轨，所述自卸式捆绑高架火炬的火炬筒体的每段筒体包括用于与所述导轨可滑移地连接的支撑元件；所述卷扬机包括用于提升所述筒体的提升卷扬机，每段所述筒体包括用于通过所述绳与所述提升卷扬机连接的第二连接元件。
3.如权利要求2所述的捆绑高架火炬的装卸系统，其特征在于：还包括用于牵拉所述筒体的牵拉卷扬机和用于翻转所述筒体的翻转卷扬机，每段所述筒体包括用于通过所述绳与所述牵拉卷扬机连接的第三连接元件以及用于通过所述绳与所述翻转卷扬机连接的第四连接元件，在所述火炬筒体下方设置有支座，在所述支座上设置有可以翻转的结构。
4.如权利要求2或3所述的捆绑高架火炬的装卸系统，其特征在于：所述第二连接元件、第三连接元件、第四连接元件是吊耳，所述筒体上的第一连接元件是法兰。
5.如权利要求2至4中任一权利要求所述的捆绑高架火炬的装卸系统，其特征在于：所述塔架的用于设置所述导轨的侧面是竖直的。
6.一种利用如权利要求2所述的装卸系统实现自卸式捆绑高架火炬的装载的方法，包括以下步骤：
a.将火炬头和第N段筒体通过设置在其上的第一连接元件配对组装完成，其余各段筒体摆放在地面待装；
b.将所述第N段筒体通过设置在其上的支撑元件与导轨连接；
c.用钢丝绳连接所述第N段筒体的第二连接元件和提升卷扬机，启动所述提升卷扬机，把所述第N段筒体和所述火炬头提升一段距离，所述距离略大于第N-1段筒体的长度；
d.重复迭代步骤b，即将所述第N-1段筒体通过设置在其上的支撑元件与导轨连接；
e.将所述第N-1段筒体和所述第N段筒体通过设置在其上的第一连接元件连接起来；
f.重复迭代步骤c，即用钢丝绳连接所述第N-1段筒体的第二连接元件和提升卷扬机，启动所述提升卷扬机，把所述第N-1段筒体、所述第N段筒体和所述火炬头提升一段距离，所述距离略大于第N-2段筒体的长度；
g.重复迭代步骤d到步骤f直到将第N-2段筒体、第N-3段筒体、......、第1段筒体安装依次就位；
其中，N表示火炬筒体的筒体段数。
7.一种如权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述步骤b中，设置至少两台用于牵拉所述筒体的牵拉卷扬机和用于翻转所述筒体的翻转卷扬机，在每段所述筒体上设置用于通过所述绳与所述牵拉卷扬机连接的第三连接元件以及用于通过所述绳与所述翻转卷扬机连接的第四连接元件，在所述火炬筒体下方设置有支座，在所述支座上设置有可以翻转的结构，用钢丝绳连接所述第N段筒体的第四连接元件和所述翻转卷扬机，用钢丝绳连接所述第N段筒体的第三连接元件和所述牵拉卷扬机，随后，启动所述翻转卷扬机和所述牵拉卷扬机，把所述第N段筒体和所述火炬头从水平位置翻转到垂直位置，将所述第N段筒体和所述火炬头通过设置在其上的支撑元件与导轨连接。
8.一种利用如权利要求2所述的装卸系统实现自卸式捆绑高架火炬的自动卸载的方法，包括以下步骤：
a.松开第1和2段筒体之间的第一连接元件；
b.拆卸所述第1段筒体；
c.用钢丝绳连接所述第2段筒体的第二连接元件和提升卷扬机，启动所述提升卷扬机，降低剩余火炬筒体；
d.重复迭代步骤a，即松开第2和3段筒体之间的第一连接元件；
e.重复迭代步骤b，即拆卸所述第2段筒体；
f.重复迭代步骤c，即用钢丝绳连接所述第3段筒体的第二连接元件和提升卷扬机，启动所述提升卷扬机，降低剩余火炬筒体；
g.重复迭代步骤d到步骤f，依次拆卸第3段筒体、......、第N-1段筒体、第N段筒体；
h.拆卸火炬头；
其中，N表示火炬筒体的筒体段数。
9.一种如权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述步骤b中，设置至少两台用于牵拉所述筒体的牵拉卷扬机和用于翻转所述筒体的翻转卷扬机，在每段所述筒体上设置用于通过所述绳与所述牵拉卷扬机连接的第三连接元件以及用于通过所述绳与所述翻转卷扬机连接的第四连接元件，在所述火炬筒体下方设置有支座，在所述支座上设置有可以翻转的结构，用钢丝绳连接所述第1段筒体的第四连接元件和所述翻转卷扬机，用钢丝绳连接所述第1段筒体的第三连接元件和所述牵拉卷扬机，启动所述翻转卷扬机和所述牵拉卷扬机，把所述第1段筒体和所述火炬头从水平位置翻转到垂直位置。
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