ES2310589T3 - Metodo para medir la contrapresion de los tubos de reactores quimicos. - Google Patents

Metodo para medir la contrapresion de los tubos de reactores quimicos. Download PDF

Info

Publication number
ES2310589T3
ES2310589T3 ES02721410T ES02721410T ES2310589T3 ES 2310589 T3 ES2310589 T3 ES 2310589T3 ES 02721410 T ES02721410 T ES 02721410T ES 02721410 T ES02721410 T ES 02721410T ES 2310589 T3 ES2310589 T3 ES 2310589T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
tubes
chemical reactor
tube
pressure
rod
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES02721410T
Other languages
English (en)
Inventor
Clifford L. Johns
Daniel D. Sympson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TubeMaster Inc
Original Assignee
TubeMaster Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=26958129&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=ES2310589(T3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by TubeMaster Inc filed Critical TubeMaster Inc
Application granted granted Critical
Publication of ES2310589T3 publication Critical patent/ES2310589T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/06Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/008Details of the reactor or of the particulate material; Processes to increase or to retard the rate of reaction
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00539Pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00796Details of the reactor or of the particulate material
    • B01J2208/00805Details of the particulate material

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)

Abstract

Un método para medir la contrapresión en los tubos (12) de reactor químico de extremo abierto, que comprende las operaciones de: insertar un cuerpo (52) de tubo hueco dentro de uno de dichos tubos (12) de reactor químico; inflar una obturación (56) para obturar entre el cuerpo (52) de tubo hueco y el tubo (12) de reactor químico; introducir una circulación de gas controlada a través de dicho cuerpo (52) de tubo hueco dentro de dicho tubo de reactor químico; y medir la presión en dicho cuerpo (52) de tubo hueco; caracterizada por comparar la medición de la presión con las especificaciones; generar una presentación electrónica gráfica (Figura 3, Figura 12, Figura 12A) de los tubos de reactor; y usar el color sobre dicha presentación electrónica gráfica para mostrar como las mediciones se comparan con las especificaciones.

Description

Método para medir la contrapresión de los tubos de reactores químicos.
Antecedentes
La presente invención se refiere a tubos en reactores químicos, y, en particular, a un dispositivo y un método para medir la contrapresión en los tubos y para expulsar el polvo de los tubos.
Muchos reactores químicos usan un catalizador como parte del procedimiento de reacción. El material catalizador frecuentemente está revestido sobre, o contenido en, un sustrato que está empaquetado en tubos dentro del reactor. Los reactivos circulan a través de los tubos y fuera de los extremos abiertos de los tubos, reaccionando en la presencia del catalizador para formar los productos de la reacción. Es conveniente poder medir el relleno de catalizador dentro del tubo para determinar si el tubo funcionará correctamente. Idealmente, el relleno de catalizador en todos los tubos será con mucha aproximación el mismo. No obstante, en realidad, hay una variación en los rellenos que afecta adversamente a la eficiencia de la reacción proporcionando diferentes tiempos de residencia en diferentes tubos.
Para determinar el relleno de catalizador, se inyecta un caudal constante de gas de ensayo en los tubos, y se mide la contrapresión, con la presión posterior siendo proporcional a la densidad de empaquetado. Mayores densidades producen mayores contrapresiones, y menores densidades producen contrapresiones inferiores. Altas contrapresiones pueden indicar también problemas distintos a los de la alta densidad de empaquetado, tales como polvo, finos, obstrucciones en los tubos, y la presencia de material extraño. Bajas contrapresiones pueden indicar también problemas distintos a una baja densidad de empaquetado, tales como la formación de cavidades. El objetivo es medir la contrapresión en cada tubo y determinar que tubos requieren una acción correctora. Luego, una vez aplicada la acción correctora apropiada, los tubos corregidos pueden ser comprobados de nuevo.
Las mediciones pueden ser efectuadas cuando los tubos se cargan primero con catalizador, para garantizar que los tubos están cargados correctamente, así como periódicamente durante el funcionamiento del reactor, tal como durante interrupciones del mantenimiento normal, y después de la limpieza. No obstante, los dispositivos y métodos que han sido usados en el pasado han requerido siempre mucha mano de obra y mucho tiempo, y su precisión ha dependido en gran parte de la habilidad del operador, y han producido datos que no son fácilmente utilizables.
Para obtener una obturación entre el dispositivo de ensayo y el tubo de reactor químico, el operador inserta típicamente un detenedor dentro del tubo. Las construcciones soldadas en la parte superior del tubo pueden interferir con la capacidad para obtener una buena obturación, y el fallo del operador en el mantenimiento del dispositivo con una orientación vertical puede interferir también con la posibilidad de obtener una buena obturación. El operador típicamente debe mantener la trayectoria de su posición manualmente, y los datos que se obtienen son típicamente anotados en un bloc de notas por una segunda persona, algunas veces con la persona que efectúa las mediciones gritando por encima del ruido de la instalación a la persona que anota los resultados. Asimismo, los tubos se miden típicamente uno por uno, requiriendo muchos trabajadores y un largo periodo de interrupción del funcionamiento. Con los métodos típicos de la técnica anterior, es difícil mantener el registro de todas las mediciones, puesto que puede haber tantos como 35.000 tubos que han de ser medidos en un reactor, y la transferencia de datos desde el montón de bloques de notas es lento y proporciona una oportunidad para introducir errores. Para presentar el progreso del procedimiento de medición, los operadores usualmente ponen tapas coloreadas sobre los tubos a medida que son medidos, lo cual es laborioso.
El documento DE-A-3.935.636, en el cual está basada la porción de precaracterización de la reivindicación 1 adjunta, describe una circulación básica del gas de ensayo a través de un reactor de lecho sólido erecto que es producida por un adaptador en la cabeza o el pie de la columna y la presión se usa como un punto cero en el establecimiento de los cambios de presión durante el funcionamiento posterior. La columna puede estar cerrada por una obturación interna inflada por un gas de ensayo, posiblemente mediante la utilización de un disparador neumático. En una variación, el relleno granular, por ejemplo, de partículas de catalizador, es mantenido entre la pared de la columna de reactor y un protector tubular interno axial para un elemento térmico. El aire constituye un gas de ensayo que puede ser adecuado.
Sumario de la invención
Según la presente invención, se proporciona un método para medir la contrapresión en los tubos de reactor químico de extremo abierto como se define en la reivindicación 1 adjunta.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 es una vista delantera esquemática, parcialmente en sección, de un reactor químico que incluye tubos rellenos con catalizador, y que incluye un trabajador que mide la contrapresión de los tubos de acuerdo con la presente invención;
la Figura 2 es una vista esquemática de un trabajador midiendo la contrapresión de los tubos de acuerdo con la presente invención;
la Figura 3 es una vista en planta de una distribución de tubos para el reactor que se mide, la cual es presentada sobre una presentación gráfica de las mediciones que se están efectuado;
la Figura 4 es una vista en perspectiva delantera esquemática de un dispositivo para medir la presión posterior de los tubos, efectuada de acuerdo con la presente invención;
la Figura 5 es una vista posterior del dispositivo de la Figura 4;
la Figura 6 es una vista delantera esquemática del dispositivo de la Figura 4, con algunas partes eliminadas por razones de claridad;
la Figura 7 es una vista lateral esquemática del dispositivo de la Figura 4;
la Figura 8 es un diagrama de circulación de gas esquemático para el dispositivo de la Figura 4;
la Figura 8A es un diagrama de flujo de gas esquemático para el dispositivo de la Figura 4 después de haber sido reconfigurado por el soplado de los tubos de reactor químico;
la Figura 9 es una vista lateral parcialmente en sección que muestra uno de los tubos de inyector del dispositivo de la Figura 4;
la Figura 10 es una vista lateral parcialmente en sección de la porción de varilla umbilical del dispositivo de la Figura 4;
la Figura 11 es una vista en planta del panel de control del dispositivo de la Figura 4;
la Figura 12 es una vista esquemática de la presentación gráfica mostrada en el ordenador remoto en la disposición de la Figura 2;
la Figura 12A muestra una porción de la presentación gráfica de la Figura 12;
la Figura 12B muestra otra porción de la presentación gráfica de la Figura 12;
la Figura 13 es una vista esquemática descompuesta de la porción superior del reactor a medida que los tubos de reactor químicos son soplados o medidos por el dispositivo de la Figura 4;
la Figura 14 es una vista delantera de un blanco para ser usado con el dispositivo de la Figura 4;
la Figura 15 es una vista lateral del blanco de la Figura 14;
la Figura 16 es una vista tomada a lo largo de la sección 16-16 de la Figura 15;
la Figura 17 es una vista delantera esquemática del dispositivo de la Figura 4 después de haber sido reconfigurado para ser apagado;
la Figura 18 es una vista en perspectiva de un accesorio de calibración para ser usado con el dispositivo de la Figura 4;
la Figura 18A es una vista en perspectiva en despiece ordenado que muestra como los tubos del accesorio de calibración de la Figura 18 están montados sobre el bastidor, y esta es la misma disposición de montaje usada para los tubos situados sobre la varilla de la Figura 4;
la Figura 19 es una vista superior descompuesta del accesorio de calibración de la Figura 18;
la Figura 20 es una vista en perspectiva inferior descompuesta de una porción del accesorio de calibración de la Figura 18;
la Figura 21 es un esquema eléctrico del dispositivo de la Figura 4;
la Figura 22 es un esquema eléctrico de la porción de módulo de potencia y datos de la Figura 21; y
la Figura 23 es un esquema eléctrico del módulo de control de apagado de la Figura 17.
Descripción de las realizaciones preferidas
La Figura 1 es una vista esquemática de un reactor químico 10, que incluye una pluralidad de tubos 12, que contienen catalizador. Los tubos 12 se extienden hacia abajo desde una placa superior (u hoja de tubos) 11 y se abren en la parte inferior, a excepción de pinzas (no mostradas), que pueden ser usadas para impedir que el catalizador caiga fuera del fondo de los tubos. Una galería 14 para personas proporciona acceso a los trabajadores para entrar dentro del reactor 10. Un trabajador 16 se muestra dentro del reactor 10, midiendo la presión posterior en los tubos 12 de catalizador. En otros reactores, la parte superior puede ser completamente desmontable, proporcionando un acceso mejorado.
La Figura 2 muestra el trabajador 18 de pie sobre la placa 11 y accionando una varilla 18 mantenida a mano, que mide la contrapresión en los tubos 12. Los detalles de la varilla 18 se muestran mejor en la Figura 4. La varilla incluye un mango 28, un cuerpo 26 de varilla, y una pluralidad de tubos inyectores 30 montados rígidamente juntos para formar una unidad portátil única que es suficientemente rígida para que los tubos inyectores puedan ser insertados simultáneamente dentro de sus respectivos tubos de reactor simplemente alzando la varilla 18 mediante el mango 28, alineando la varilla 18 con el grupo de tubos de reactor que ha de ser medido, y luego bajando el mango 28 de la varilla para que todos los tubos 30 de inyector entren en los respectivos tubos 12 de reactor. Cuando la varilla 18 está insertada dentro de un banco de diez tubos en la placa 11, está autosoportada y descansa sobre la placa 11. La varilla 18 está conectada a una tubería 20 de gas y comunica con un ordenador remoto 22 por medio de un módulo 24 de potencia y datos. En esta realización particular, la línea 20 de gas es el suministro de aire de la instalación. El módulo 24 de potencia y datos puede suministrar la potencia al ordenador 22 y a la varilla 18 mantenida a mano. No obstante, la varilla 18 funciona preferiblemente con la potencia de una batería, y el ordenador 22 preferiblemente funciona alimentado por una batería o enchufado en una toma de corriente alterna regular. La varilla 18 comunica con el módulo 24 de datos y potencia en tiempo real por medio de señales de radio, pero podrían ser usados otros medios para transmitir datos al ordenador 22, tales como el cableado metálico de la varilla 18 con el módulo 24 de datos y potencia o descargando datos de la varilla 18 sobre un medio portátil tal como un disco, que puede ser llevado al ordenador remoto 22. El ordenador remoto 22 puede estar situado en la sala de control o en algún otro lugar adecuado.
También se muestra en la Figura 2 un blanco 25, que se usa mediante un dispositivo 27 de medición de láser sobre la varilla 18 para determinar la posición de la varilla 18 con objeto de confirmar que tubos 12 están siendo medidos. El blanco 25 se coloca preferiblemente en el primer tubo 12 de una fila como un punto de referencia, como se describirá más adelante. Aunque el blanco 25 ha demostrado ser un punto de referencia conveniente para efectuar mediciones, podrían usarse otros puntos, tales como una pared lateral del reactor, por ejemplo.
La Figura 4 muestra que el dispositivo 27 de medición del láser es fijo con relación a los tubos inyectores 30 por estar adherido a la varilla. Como un resultado, la distancia medida por el láser al punto de referencia establece también la posición de cada uno de los tubos 30 inyectores con relación al punto de referencia. Por tanto, cuando los tubos inyectores 30 están colocados en sus respectivos receptáculos, los tubos 12 de reactor que están recibiendo los tubos inyectores pueden ser identificados automáticamente, basándose en la distancia medida por el láser. Por tanto los tubos 30 inyectores no solamente se usan para inyectar fluido sino que también funcionan como sondas que localizan las posiciones de los tubos.
La Figura 3 es una vista en planta de la placa 11. Esta vista plana es también una porción de la presentación de la pantalla que se muestra sobre la pantalla de presentación del ordenador 22 para indicar visualmente los tubos que han sido medidos, como se muestra en la Figura 12.
Antes de usar la varilla 18 en el reactor 10, se obtiene una distribución de tubos y se facilita al ordenador 22 y al controlador 32 para la varilla 18. Esta distribución se muestra gráficamente en la Figura 3. A medida que se usa la varilla 18, los datos procedentes de la varilla 18 son almacenados en la varilla 18 y transmitidos al ordenador 22. Estos datos son presentados sobre la pantalla del ordenador 22 u otra interfaz gráfica, como se explicará más adelante.
La Figura 4 es una vista esquemática delantera de la varilla 18. La varilla 18 incluye un cuerpo 26 de varilla hueco (véase la Figura 5), con un mango 28 hueco en su extremo superior y una pluralidad de tubos inyectores 30 en su extremo inferior. La varilla 18 recibe un gas a presión regulado (tal como aire, nitrógeno, u otro gas) a través de una tubería 20 de gas. La varilla 18 define dos diferentes trayectorias de gas para cada tubo inyector 30, una trayectoria de gas de prueba y una trayectoria de gas de inflado. La trayectoria de gas de prueba proporciona el gas que pasa a través del tubo inyector 30 dentro del respectivo tubo 12 de reactor químico para ensayar el tubo reactor químico. La trayectoria de gas de inflado proporciona el gas que se usa para inflar la obturación sobre el tubo 30 de inyector de modo que los tubos 30 de inyector de la varilla 18 obturan contra el interior de los respectivos tubos 12 de reactor químico.
Como se muestra en la Figura 9, cada uno de los tubos 30 de inyector incluye un miembro tubular 52 hueco que define una trayectoria 54 de circulación de gas con una salida inferior abierta a través de la cual el gas de ensayo se introduce en el respectivo tubo 12 de reactor químico. Un manguito elástico 56, impermeable al gas está montado sobre el miembro tubular 52 y está obturado contra el miembro tubular 52 por medio de casquillos o abrazaderas 58. Un rebaje 60 está formado en la superficie exterior del miembro tubular, y el rebaje 60 recibe un tubo 62 de inflado. La profundidad del rebaje 60 preferiblemente es la misma que el espesor del tubo 62 de inflado en el casquillo o abrazadera 58 superior, de modo que allí se forma una buena obturación. El tubo 62 de inflado forma una trayectoria de gas de inflado que permite la inyección de gas entre la superficie exterior del miembro tubular 52 y la superficie interior del manguito 56 para inflar el mangui50 56. El tubo 62 de inflado preferiblemente está soldado, adherido, o asegurado de otra manera al miembro tubular 52. La parte inferior del miembro tubular 52 está roscada, y este particular miembro tubular 52 recibe un miembro 80 de guía tronco cónico sobre su extremo roscado que ayuda a guiar el tubo inyector 30 dentro del tubo 12 de reactor químico.
Las Figuras 4 a 10 muestran los componentes principales de la varilla 18. Montada sobre la varilla 18 hay una caja 34 de control de varilla principal, que aloja los controles principales para la varilla 18. Una antena 37 sobresale fuera de la caja 34 de control. Debajo de la caja 34 de control de la varilla principal hay una caja 35 de control secundaria. Un conducto 39 aloja conductores y un tubo 74A de medición que se extiende entre las cajas 34, 35 de control. Una válvula 36 de cierre puede ser usada para interrumpir la circulación de gas a través del cuerpo 28 de la varilla. Un regulador 38 de la presión de gas de inflado regula la presión del gas que va a los tubos 62 de inflado. Una válvula 42 de solenoide (vea la Figura 8) de la trayectoria de inflado abre y cierra la circulación de gas a los tubos 62 de inflado. Un colector 44 (véase la Figura 7) de la trayectoria de inflado distribuye gas de inflado entrante a una pluralidad de adaptadores 46 de manguera, que conectan a las mangueras 48, que conducen a las trayectorias 62 de gas de inflado de los tubos 30 de inyector.
En esta realización particular, hay once tubos de inyector, diez tubos 30 de inyector montados sobre un miembro 50 de bastidor, y el tubo 30A inyector undécimo está sobre una varilla 18A umbilical libremente movible, generalmente para ser usado en lugares que no son accesibles mediante la varilla 18 más gruesa. Hay un cojín 83 sobre el fondo del miembro 50 de bastidor para ayudar a absorber el impacto a medida que los tubos inyectores 30 de la varilla 18 son insertados dentro de los tubos 12 del reactor químico. Se prefiere que una válvula 42A de solenoide de la trayectoria de inflado sea proporcionada para el cierre umbilical 30A, como se muestra en el esquema de la Figura 21.
Haciendo referencia a la Figura 8, el gas de ensayo pasa a través de la válvula 36 de cierre, a través del regulador 40 de presión principal, y el colector principal 64, que distribuye el gas de ensayo a una pluralidad de válvulas de aguja u otros dispositivos 66 de flujo constante, tales como toberas sónicas, placas de orificios, u orificios de precisión. De cada dispositivo 66 de flujo constante, el gas de ensayo pasa a través de un respectivo T 68, y a través de la trayectoria interna 54 del respectivo miembro tubular 52 dentro del tubo 12 de reactor químico respectivo. Otro adaptador T 70 está situado justamente por encima de cada miembro tubular 52, y un tubo 72 de medición se extiende desde cada adaptador 70 hasta su respectiva entrada en el colector múltiple en la válvula múltiple 74. La salida de la válvula 74 múltiple está conectada a un sensor 76 de presión. Un conmutador 78 de presión está en comunicación con cada tubo 72 de medición, y, si la presión en la línea excede un límite redeterminado, el conmutador 78 de presión cierra e impide que el canal de la válvula múltiple 74 correspondiente a ese tubo 72 de medición abra, impidiendo de ese modo la comunicación de gas con el sensor 76 de presión digital. Esto protege el sensor 76 de presión evitando que sea dañado al ser expuesto a gas de alta presión.
Cuando la varilla 18 se usa para ensayar una pluralidad de tubos 12 de reactor químico, el gas de ensayo circula continuamente a través de los miembros tubulares 52 dentro de los tubos 12 de reactor químico, y la válvula múltiple 74 recorre un ciclo mediante el cual pone cada tubo 72 de medición en comunicación de gas con el sensor 76 de presión, uno cada vez. De esta manera, se usa un sensor 76 de presión único para medir la contrapresión en todos los tubos 30 de inyector de la varilla 18. Puesto que la circulación de gas que entra en los tubos 12 de reactor químico a través de los tubos 30 de inyector ha sido cuidadosamente regulada por los dispositivos 66 de control de la circulación para establecer una caída de presión a través de los dispositivos 66 de control de la circulación y una circulación de gas constante en los tubos 12, la contrapresión que se genera en cada tubo 12 de reactor químico es proporcional a la resistencia a la circulación producida por el catalizador en ese tubo 12 de reactor. Esa resistencia, a su vez, es proporcional a la densidad con la cual el catalizador es envasado (que ha de ser determinada por la operación de ensayo). Como el tubo 12 de reactor químico es comprimido más y más, la contrapresión se aproxima a la presión en el lado de suministro del dispositivo 66 de control de la circulación.
Se ha de tener en cuenta que al menos los tubos 30 de inyector en los extremos de la varilla 18 y sobre el tubo 30A de inyector umbilical 30A tienen piezas extremas 80 cónicas, que ayudan a guiar la varilla 18 dentro de los tubos 12 de reactor químico que han de ser ensayados. Por supuesto, se pueden proporcionar extremos cónicos para todos los tubos inyectores 30 si se desea. En esta realización, los tubos 30 inyectores están dispuestos linealmente, con una separación igual entre los tubos inyectores 30. No obstante, otras disposiciones tales como una ordenación triangular de los tubos inyectores 30 podrían ser proporcionadas si se desea. La separación entre los tubos inyectores 30 puede ser ajustada, y pueden usarse tubos inyectores 30 de diferente diámetro, dependiendo de la configuración del reactor, como se describirá más adelante.
Hay un conmutador 82 de enclavamiento montado sobre una grapa de posición ajustable (véase la Figura 5) que sobresale hacia abajo desde detrás del miembro 50 de bastidor. El propósito del conmutador 82 es garantizar que los tubos inyectores 30 están insertados todo el recorrido dentro de los tubos reactores 12 químicos, y el conmutador 82 está en contacto con la placa 11, antes de que los manguitos 56 puedan ser inflados. Cuando el conmutador 82 de enclavamiento se cierra, y el conmutador de inicio es oprimido, el procesador central 32 origina que la válvula 42 de solenoide de la trayectoria de insuflación abra y se inicie la insuflación del manguito 56. En esta realización, el conmutador 82 señala el procesador central 32 en la caja 34 de control, que, a su vez, cierra un relé que abre la válvula 42 de solenoide de la trayectoria de insuflación, permitiendo que pase gas a través del colector 44 de la trayectoria de insuflación para inflar los tubos 30 inyectores. El conmutador 82 protege los manguitos o cámaras 56 de aire contra la insuflación excesiva impidiéndoles que se inflen si no están dentro de los tubos 12 del reactor químico que se ha de ensayar.
La varilla 18A (mostrada mejor en la Figura 10) del inyector umbilical incluye un tubo 30A inyector que es esencialmente el mismo que los otros diez tubos 30 inyectores, a excepción de que no está fijado sobre el bastidor principal 50. En vez de ello, como se muestra en la Figura 5, está conectado a una manguera 84 de entrada de gas más larga y tiene un tubo 72A de medición más largo y un tubo 62 de insuflación más largo, de modo que este puede ser mantenido en la mano del operador e insertado individualmente dentro de uno de los tubos 12 del reactor químico. Esto es útil en el caso en que algunos de los tubos 12 del reactor químico no sean accesibles por el banco regular de tubos 30 de inyector. El tubo 30A de inyector umbilical incluye también un miembro tubular 52 que define una trayectoria 54 interna, y un manguito 56 y un tubo 62 de insuflación, que se usan para inflar el manguito 56.
En la parte superior del cuerpo de la varilla umbilical 18A hay un miembro 85 de bastidor, y un mango 86 está montado sobre el miembro 85 de bastidor. Sobresaliendo hacia abajo desde el fondo del miembro 85 de bastidor hay un conmutador 82A de enclavamiento, que sirve para la misma función que el conmutador 82 de enclavamiento sobre el bastidor principal 50, garantizando que el tubo 30A de inyector umbilical está insertado dentro del tubo 12 de reactor químico y el conmutador 82A es oprimido contra la placa 11 antes de que la válvula 42A sea activada de modo que el manguito 56 pueda ser inflado. Hay también un interruptor 88 de inicio sobre la superficie trasera del miembro 85 de bastidor, que el operador usa para iniciar un ensayo usando la varilla umbilical 18A. El miembro tubular 52 del tubo 30A inyector umbilical se monta sobre su miembro 85 de bastidor de la misma manera que los otros tubos 30 inyectores se montan sobre su miembro 50 de bastidor, como se describirá más adelante.
Una funda 90 (véase la Figura 10) se monta sobre la varilla principal 18 para mantener el tubo 30A inyector umbilical cuando la varilla 18A umbilical no se usa. Cuando el tubo 30a de inyector umbilical está dentro de la funda 90, su manguito 56 está encerrado y contenido en la funda 90.
La Figura 11 es una vista que mira sobre la caja 34 de control de la varilla 18. La caja 34 de control incluye una presentación 92 así como un cierto número de controles. La presentación 92 en este ejemplo está indicando R: 7; T: 1, que dicen al operador que la varilla 18 está midiendo los tubos 12 del reactor químico en la fila 7, empezando por el tubo 1. La presentación 92 en esta vista incluye también diez lecturas de presión, que indican la presión trasera en los tubos 1 a 10 de la fila 7. En la esquina superior izquierda hay un botón 94 de detención, que puede ser usado para cortar el suministro de gas a los tubos 62 de inflado y detener la medición. Debajo hay un conmutador manipulado 96, que se usa para inicializar y calibrar la unidad. Seguidamente hay un conmutador 98 que conmuta la unidad entre los modos automático y manual. A continuación hay un conmutador 100 que permite al trabajador alternar entre ver las mediciones para el conjunto actual de tubos 12 de reactor químico y para el conjunto anterior de tubos 12 de reactor químico. Seguidamente hay un botón 102 "hallar", que cuando es pulsado, usa el dispositivo 27 de medición de láser para obtener una medición de la distancia con relación al blanco 25 para determinar que grupo de tubos 12 de reactor químico se está midiendo. Cuando el botón "hallar" está oprimido, incluye también una luz 102A, que ilumina (véase el esquema eléctrico de la Figura 21). Seguidamente hay un botón 104 de "primer tubo", que está deprimido para indicar que la varilla 18 está en el primer tubo en la fila particular. Este botón incluye también una luz 104A (véase la Figura 21), que ilumina cuando el botón está deprimido. Seguidamente hay un conmutador 106 de palanca para aumentar o disminuir el número de tubos en la presentación 92, y por encima de ese hay un conmutador 108 de palanca para aumentar o disminuir el número de filas en la presentación 92. Un botón 109 de "inicio" está situado sobre el mango 28A de la varilla 18 (véanse las Figuras 5 y 6), y es deprimido por el trabajador para empezar la secuencia para medir un grupo de tubos 12 de reactor químico.
Las Figuras 3, 12, 12A y 12B muestran un ejemplo de la presentación gráfica que está disponible en el ordenador portátil 22 remoto. Los datos que se introducen en el ordenador portátil 22 y el procesador central 32 antes del ensayo incluyen preferiblemente también información sobre que lugares de tubo están ocupados por termopares o realmente alojan una estructura de soporte o clavijas mecánicas en vez de tubos. Si es así, esto se muestra sobre la pantalla incluso antes de haber tomado cualquier medición (así como después de ello). Por ejemplo, los termopares pueden ser mostrados en color naranja, mientras que la estructura de soporte puede ser mostrada en negro. Se ha de tener en cuenta que el módem 24 y el ordenador 22 pueden recibir datos de diversas bandas 18 a la vez. La distribución inicial especifica una fila y un número de tubos para cada posición de tubo, de modo que los datos que entran pueden ser asociados con una particular posición en la disposición almacenada.
Como las mediciones son efectuadas por la varilla (o varillas) 18, los datos que incluyen posición de la fila y el número de tubo así como las lecturas de la presión posterior y el identificador de varilla son transmitidos de nuevo al módem 24 y son presentados en la pantalla 22 de ordenador. En esta realización, los datos son transmitidos desde la antena 37 situada sobre la caja 34 de control a la antena situada sobre el módem remoto 24, pero los datos pueden ser transmitidos a través de hilos, a través de una conexión de Internet, o a través de otros medios de transmisión conocidos. Los datos que están almacenados en la varilla 18 podrían ser descargados más adelante en el ordenador remoto 22.
Estos datos enlazados transmitidos desde la varilla son presentados gráficamente en formato pictórico en el ordenador remoto 22, como se muestra en las Figuras 3, 12, 12A, y 12B.
La vista de la Figura 3 que muestra los tubos 12 de reactor químico indicarán los tubos en diversos colores a medida que son medidos, dependiendo de si han pasado los criterios preestablecidos para el ensayo. Por ejemplo, si la medición de la contrapresión del tubo está dentro de las especificaciones para ese reactor, entonces ese tubo se mostrará en verde sobre la pantalla. Si el tubo falla en alto grado, se mostrará en rojo, si falla ligeramente, se mostrará en amarillo. Si la contrapresión del tubo es tan alta que este se considera obturado, se mostrará en color gris oscuro. Si la contrapresión es tan baja que este se considera abierto, se mostrará color blanco. Los tubos no ensayados se muestran como un anillo gris con un punto negro en el centro. Por supuesto, este esquema de colores que se propone podría ser alterado por el usuario si lo desea, siempre que el uso de los colores sea coherente. Se ha de tener en cuenta que los conjuntos de datos separados pueden ser mantenidos durante diversas condiciones del reactor, tales como para mediciones efectuadas después de la limpieza de tubos, después del llenado de los tubos, después del soplado de los tubos, después del funcionamiento del reactor durante un periodo de tiempo, para mediciones de muestras que puedan ser tomadas para establecer las especificaciones de ensayo, y para mediciones efectuadas después de varias acciones correctoras. Asimismo, estos conjuntos de datos pueden ser almacenados durante la vida del reactor, proporcionando a los técnicos de la instalación una valiosa información histórica acerca del reactor.
La persona que mira la pantalla del ordenador puede escoger una amplificación en una particular sección del reactor, si lo desea. Si la persona que mira la pantalla desea información acerca de un tubo 12 de reactor químico particular, mostrada en el gráfico de la Figura 3, y la información para ese tubo aparecerá en la porción de la pantalla mostrada en la Figura 12A. Por ejemplo, la muestra mostrada en la Figura 12A indica que estamos viendo la información para la fila #12, el tubo #12. La presentación indica la presión en el ensayo más reciente, el estado del tubo, la varilla 18 que toma la medición, y la fecha, hora y operador para esa medición. También hay un indicador gráfico en la parte superior derecha de la pantalla de la Figura 12A, con anillos de color que indican el estado de este tubo en las mediciones anteriores y en la medición actual.
El círculo 112 incluye una banda exterior 114, que tiene un color que indica que la varilla 18 tomó la medición más reciente antes de la corrección. Justamente dentro de la banda exterior 114 hay un ancho campo 116 de color, el cual indica mediante el color los resultados del ensayo más reciente antes de la corrección. Luego, hay una banda interior 118, la cual indica mediante el color que varilla participó en el ensayo más reciente después de la corrección. Dentro de la banda interior 118 hay otro campo 120 de color, el cual indica mediante el color los resultados del ensayo más reciente después de la corrección, y el número 122 dentro del campo 120 representa el número de veces que el tubo ha sido reensayado durante el procedimiento de corrección. Por tanto, en este caso, si la banda 114 más exterior es azul, eso indica que la varilla azul ha dirigido el ensayo más reciente antes de hacer las correcciones. Si el campo 116 de color justamente dentro de la banda exterior es rojo, eso indica que el tubo falló mucho en el ensayo más reciente antes de la corrección. Si la banda interior 118 es también azul, eso indica que la misma varilla dirigió el ensayo más reciente durante el procedimiento de corrección, y si el campo 120 de color interior pequeño es verde, eso indica que el tubo ha pasado ahora. El número "2" dentro del campo 120 de color indica que este tubo ha sido reensayado dos veces durante el procedimiento de corrección. Los datos de ensayo originales no se muestran en este icono, pero estos están almacenados y pueden ser recuperados cuando se desee. Puesto que la presentación para cualquier tubo particular en la Figura 3 es demasiado pequeña para incluir todo este detalle, por defecto, simplemente mostrará el color que indique los resultados del ensayo más reciente. No obstante, si el técnico de la instalación desea ver la presentación de la Figura 3 para cualquier conjunto de datos históricos, el podría obtenerlos también.
La porción de la presentación mostrada en la Figura 12A indica también la fila y el tubo, la presión medida para ese tubo, el último estado como el de la medición anterior (si hay alguno), el número de varillas, la fecha, la hora, y el operador para la medición. Debajo de los datos para ese tubo particular están los datos acerca del ensayo en general tales el número total de tubos, el número de tubos ensayados, el porcentaje terminado, y la información estadística. El técnico de la planta puede acceder a la información completa para cualquier tubo simplemente señalando el tubo en particular en la presentación de la Figura 3 con el cursor, o puede introducir el número de tubo particular y de fila, o puede hacer que sea mostrado un informe "lista a corregir" u otro informe, recoger los tubos con problemas de ese informe, y puede acceder a los datos acerca de esos tubos haciendo clic sobre ellos en el informe.
La Figura 12B muestra datos adicionales que son presentados sobre la pantalla del ordenador. Esta porción proporciona las especificaciones para las cuales la presión sería considerada un fallo en el lado alto, cuya presión debería ser considerada un fallo en el lado bajo, cuya presión indicaría que el tubo está atascado, y cuya presión indicaría que el tubo está abierto. También indica cuantos tubos satisfacen esos criterios, y lo que el fallo de esos tubos cuesta en términos de producción perdida, reactivos desperdiciados, y demás gastos. Se hace también un análisis del número y porcentaje de tubos que satisfacen los criterios establecidos para estar dentro de las especificaciones para cada ensayo.
En adición a los datos mostrados en estas figuras, el ordenador 22 genera una "lista a corregir", que es una lista con prioridad de que tubos deben ser corregidos y de que hay que hacer para corregirlos, basándose en los criterios que han sido establecidos, tales como criterios de coste o de presión.
Por supuesto, una vez que los datos han sido adquiridos, la información presentada en estas pantallas puede ser modificada, dependiendo de lo que quiera el usuario. Por ejemplo, el técnico de la instalación puede desear presentar la "lista a corregir" indicando en el orden de prioridad que tubos 12 de reactor químico deben estar atascados, que tubos deben ser demolidos, que tubos deben ser recargados con catalizador, y así sucesivamente. El técnico de la instalación puede establecer sus propios criterios, los cuales el ordenador 22 usará para establecer la "lista a corregir", estableciendo prioridades en la lista basadas en los criterios que han sido establecidos por el técnico de la instalación. Los criterios que están establecidos para establecer las especificaciones para lo que es un fallo en el lado de alta presión o el lado de baja presión, o que está "atascada" o "abierta" pueden ser lecturas de presión concretas, o pueden estar basados en un análisis estadístico de los datos. Cuanto más datos se recojan y cuanta más experiencia tenga el técnico de la instalación con los datos de presión reales, datos de producción reales y costes reales, las especificaciones para determinar que tubos pasan y que tubos tienen la máxima prioridad para las correcciones, y el modo en que los datos se usan pueden llegar a ser mucho más sofisticados.
La información proporcionada por esta disposición, la velocidad con la cual esta es suministrada, su exactitud, así como el modo en que es presentada, la hacen muy útil para del técnico de la instalación. El técnico de la instalación tiene ahora un modo de determinar el coste de los tubos que no satisfacen los requisitos establecidos y la posibilidad de identificarlos y corregirlos rápidamente durante la parada de la instalación, cuando el momento es esencial. El puede entonces ajustar sus criterios de especificación y coste de la información basándose en la experiencia. Puesto que la varilla proporciona cada una de las mediciones de los tubos de nuevo al ordenador 22, el técnico de la instalación conoce con certeza, mientras dirige el ensayo, que tubos 12 del equipo han sido ensayados. Este sistema proporciona una comprobación del control de calidad sobre los instaladores de catalizador. Este dispositivo y método proporcionan una tremenda cantidad de información útil en formato amigable para el usuario que el técnico de la instalación nunca tuvo antes. En una diversidad de maneras, ayuda al técnico de la instalación a tomar mejores decisiones para mejorar la eficiencia de la instalación.
En la técnica anterior, cada tubo 12 de reactor químico era recubierto con un cierto color a medida que el ensayo continuaba para que proporcionase una indicación visual de los resultados del ensayo y del progreso del ensayo. Si se desea, una guía 33 (mostrada en la Figura 2) de tapado del tubo desmontable puede ser enchufada dentro de la caja 35 de control, que incluye diez filas de luces, con tres diferentes colores de las luces 33A para cada tubo inyector 30, para indicar mediante el color de la luz que es encendida por el procesador central 32 si ese tubo ha fallado en alto grado, en bajo grado o ha superado los criterios del ensayo. El operador puede entonces usar esa guía para colocar el color apropiado de la tapa sobre cada tubo a medida que avanzan las mediciones. No obstante, se espera que los datos visuales proporcionados en el ordenador 22 serán mucho más útiles de lo que lo fueron las tapas de la técnica anterior y que los técnicos de la instalación hallarán que la operación de tapado es innecesaria y decidirán economizar dinero eliminando el uso de las tapas en los ensayos que usan las varillas 18.
En adición, puede ser proporcionado un paquete de simulación al técnico de la instalación antes de efectuar mediciones, para proporcionar al técnico de la instalación experiencia en la toma de decisiones sobre las acciones correctora que se han de efectuar antes de que las mediciones sean incluso efectuadas. o puede ayudar el técnico de la instalación a tomar decisiones rápidas durante la parada de la instalación, cuando el tiempo puede ser especialmente valioso.
La Figura 13 muestra esquemáticamente el dispositivo 27 de medición lasérico sobre la varilla 18 que mide una distancia a un blanco 25, que está montado en el primer tubo 12 de la fila de tubos 12 de reactor químico que se mide. El dispositivo 27 de medición de láser hace brillar una luz sobre la porción 110 de reflector del blanco25, y la luz se refleja de nuevo al dispositivo 27, estableciendo una medición de la distancia desde la varilla al blanco, que es convertida mediante el microordenador 32 en un número de tubo. El software permite también que el operador ponga el indicativo en un tubo 12 de reactor químico distinto del primer tubo y a instruir al procesador central 32 para que compense consecuentemente, de modo que el procesador central 32 indique siempre la posición correcta de la varilla 18. Como se muestra en las Figuras 15 y 16, el blanco 25 tiene dos pies 111, que encajan dentro de dos tubos 12 de reactor químico adyacentes en una fila. Uno de los pies 111 está montado preferiblemente en una ranura para permitir el ajuste del espaciamiento entre los pies 111 para que encajen en el espaciamiento entre tubos 12 de reactor químico en un reactor particular.
Cuando se miden los primeros tubos en una fila, no hay presente reflector alguno, y el operador simplemente empuja el botón 104 de "primer tubo" sobre el panel de control para indicar que el primer tubo 30 inyector sobre la varilla 18 está siendo introducido dentro del primer tubo 12 de reactor químico en esa fila. Cuando el operador desmonta la varilla 18 del primer grupo de tubos, inserta el reflector 110, y después de ello la presentación 92 sobre la caja de control automáticamente indica la posición del tubo que se está midiendo basándose en la distancia medida desde el dispositivo 27 de medición de láser. Una vez que la varilla 18 ha medido el extremo de una fila, la presentación 92 incrementa automáticamente el número de la fila en la preparación para la medición de la fila siguiente.
La Figura 17 muestra una varilla 18 que ha sido reconfigurada para ser usada en el soplado de los tubos 12 de reactor químico. (Aunque es posible usar la varilla 18 con su configuración inicial para soplar limpiando los tubos, los dispositivos 66 de control de la circulación pueden impedir que un volumen suficientemente alto de gas circule a través de los tubos 12 del reactor químico para limpiarlos eficazmente eliminando el polvo. En ese caso se puede usar esta reconfiguración). Aunque todavía hay una entrada de gas en el mango 28 para inflar los manguitos 56, una nueva entrada 124 de gas ha sido proporcionada para suministrar un alto volumen de gas para la limpieza. Esta nueva entrada 124 de gas alimenta el colector principal 64, pero los dispositivos 66 de control de la circulación han sido desmontados de la línea, de modo que el gas circula simplemente a través del colector principal 64 y a través de las líneas 84, a través de las trayectorias internas 54 de los tubos 52, y dentro de los tubos 12 del reactor químico. Esto permite que un alto volumen de gas sea suministrado dentro de los tubos 12 del reactor químico para limpiarlos, eliminando el polvo. El operador puede escoger no efectuar mediciones de la presión durante la operación de soplado, o la varilla puede estar configurada para no efectuar medidas de la presión durante el soplado de limpieza, si se desea. No obstante, la presentación 92 sobre el panel de control de la Figura 11 mostrará que tubos 12 del reactor químico han sido limpiados, y los datos pueden ser transmitidos al ordenador portátil 12, indicando que tubos han sido limpiados, que varilla 18 está siendo usada, y la hora y la fecha del procedimiento. La presentación visual 92 mostrará entonces los tubos 12 del reactor químico que han sido limpiados indicando esos tubos con un color especial. Esto proporciona un control de calidad, de modo que el técnico de la instalación puede confirmar que los tubos han sido realmente limpiados.
Aunque la varilla 18 puede ser convertida de nuevo y reconvertida desde el modo de medición en el modo de limpieza, con las configuraciones mostradas aquí, requiere tiempo efectuar la conversión. Por lo tanto, puede ser preferible proporcionar simplemente dos tipos diferentes de varilla, una para efectuar mediciones y otra para la limpieza. Alternativamente, puede ser proporcionada un disposición de válvulas que permita la conversión de un modo en el otro simplemente abriendo y cerrando válvulas para abrir y cerrar las diferentes trayectorias que se usan para las diferentes operaciones, derivando preferiblemente los dispositivos 66 de control de la circulación e interrumpiendo la circulación a través de los tubos 72 de medición durante la operación de limpieza. O, si puede obtenerse suficiente circulación de gas en la disposición de medición normal para efectuar una limpieza eficaz, entonces la configuración original de la varilla puede ser usada, y el procesador central 32 de la varilla puede simplemente proporcionar un retardo en la ejecución de las mediciones, de modo que el gas de ensayo se usa primero para limpiar y luego para efectuar las mediciones.
En el modo de limpieza de la Figura 17, la caja 34 de control continúa funcionando, usando el dispositivo 27 de medición lasérico y el blanco 25 para determinar los tubos 12 del reactor químico que están siendo limpiados y enviar esa información al ordenador remoto 22.
La Figura 8A muestra la disposición de circulación de gas para el modo de limpieza de la Figura 17. En esa disposición, la ruta del gas de inflado es la misma que en el modo de medición. No obstante, en vez de la ruta de gas de ensayo regular, el gas de ensayo usado para la limpieza simplemente pasa a través de una válvula, y luego a través del colector principal 64 a todos los miembros tubulares 52.
Las Figuras 18 a 20 muestran un soporte 126 de ensayo para calibrar la varilla 18 para que tome de nuevo mediciones de la presión. El soporte 126 incluye un miembro 128 de bastidor, que es soportado sobre miembros 130 de bastidor de base por medio de apoyos 132. Varios tubos 134 de calibración están montados sobre el miembro 128 de bastidor.
Como se muestra en la Figura 18A, el miembro 128 de bastidor tiene una sección transversal en forma sustancialmente de U e incluye rebordes 129 que sobresalen interiormente hacia la base 131 de las abrazaderas 133 en forma de U que tienen extremos en forma de T, que incluyen porciones ganchudas 135, que encajan dentro de los rebajes 137 formados en el miembro 128 de bastidor. Las abrazaderas 133 se ensamblan preferiblemente sobre el miembro 128 de bastidor deslizándolas dentro desde el extremo, y su forma, colaborando con la forma del miembro 128 de bastidor, restringe su movimiento con relación al miembro de bastidor al movimiento lineal a lo largo del miembro 128 de bastidor. Una pieza 138 extrema de plástico se coloca sobre el extremo del tubo 134 de calibración, y las abrazaderas 133 son fijadas juntas alrededor de la pieza extrema 138 y el tubo 134 de calibración por medio de pernos 140 y tuercas 142, con los pernos 140 extendiéndose a través de orificios 144 en las abrazaderas 133. Esta disposición de montaje permite que la posición del tubo 134 de calibración sea ajustada a lo largo de la longitud del miembro 128 de bastidor deslizando las abrazaderas 133 linealmente a lo largo del bastidor y luego fijándolas en su lugar una vez que los pernos 140 están apretados.
Los apoyos 132 son asegurados a los miembros 128, 130 de la misma manera que los tubos 134 de calibración se montan sobre el miembro 128 de bastidor, y los tubos inyectores se aseguran sobre el bastidor 50 de la varilla 18 de la misma manera también. Esto permite el ajuste de las posiciones de los tubos 30 inyectores a lo largo de los miembros de bastidor, y esto permite diferentes tamaños de los tubos 30 inyectores que se usan sobre el mismo miembro 50 de bastidor. De esta manera, la varilla 18 puede ser configurada para medir diferentes reactores, que tengan diferentes diámetros de tubo y diferentes separaciones de tubos.
Cada uno de los tubos 134 de calibración está cerrado por el fondo, a excepción de un orificio 136 de precisión (véase la Figura 20), que imita el efecto del empaquetamiento en los tubos 12 de reactor químico que terminan abiertos. Para calibrar la varilla 18, los tubos 30 inyectores son insertados dentro de los tubos 134 de calibración, se envía gas a través de la trayectoria de inflado para obturar los tubos 30 de inyector contra el interior de los tubos 134 de calibración, y entonces se envía gas a través de la trayectoria de ensayo, y se efectúa una lectura de la contrapresión para cada tubo 12 del reactor químico. El procesador 32 central genera entonces los factores de corrección que se necesitan para cada tubo 30 inyector para corregir cualquier variación en la mediciones, y estos factores de corrección son usados por el procesador central 32 a medida que los tubos 12 del reactor químico son medidos en un reactor, para normalizar las mediciones de un tubo 30 inyector a otro.
Las Figuras 21 y 22 son un esquema eléctrico de la varilla 18, que muestra las entradas y las salidas, a y desde, el procesador central 32, que ya han sido descritas. Hay una conexión de potencia de corriente continua con la caja 34 de control de la varilla 18, la cual puede proceder de la potencia remota y el módulo 24 de datos o de otra fuente de potencia. Las mediciones efectuadas mediante la varilla 18 pueden ser transmitidas a través de un módem y la antena 37 sobre la varilla 18 a la antena sobre la potencia remota y el módulo 24 de datos, o pueden ser transmitidas a través de otros medios, como se ha examinado anteriormente. El módulo 24 de datos y potencia comunica con el ordenador portátil 22. Alternativamente, los datos pueden simplemente ser almacenados en la varilla 18 y más adelante descargados en el ordenador remoto 22.
La Figura 23 muestra los controles adicionales que se añaden para el modo de limpieza como se muestra en la Figura 17. Estos controles toman su potencia de la caja 34 de control principal para la varilla 18 a través de una conexión flexible 146 de potencia, y la válvula 148 que abre una trayectoria de gas desde la entrada 124 al colector principal 64 se abre solamente una vez que las obturaciones 56 están infladas.
En un montaje típico, la varilla 18 (o varias varillas 18) serían preparadas con los tubos inyectores 30, 30A teniendo los diámetros correctos y las separaciones para el reactor que se han de medir. Incluyendo la configuración del reactor las ubicaciones de los tubos 12 de reactor químico que serían cargados dentro del procesador central 32 de varilla y dentro del ordenador portátil 22. Entonces, las varillas 18, el módulo 24 de potencia y datos, el ordenador portátil 22, y el soporte 126 de calibración o ensayo serían transportados al lugar.
Si la limpieza ha de hacerse en primer lugar, entonces las varillas 18 pueden ser configuradas para la limpieza, o pueden ser usadas varillas de limpieza especiales si son necesarias. Los trabajadores deberán ir entonces a lo largo de la placa 11 limpiando todos los tubos 12 del reactor químico. Los trabajadores deberán tomar sus varillas 18 en el extremo de una fila, deberán usar el conmutador 108 de palanca si es necesario para asegurarse de que la presentación 92 está indicando la fila correcta, deberán insertar los tubos 30 inyectores dentro del primer grupo de tubos 12 de reactor químico en la fila, y deberán pulsar el botón 104 de "primer tubo", para indicar que el primer tubo está siendo medido. Entonces, el trabajador deberá pulsar el botón 109 de "inicio" en el mango 28A. Si el conmutador 82 está deprimido, indicando que la varilla 18 ha sido insertada correctamente en los tubos 12 de reactor químico, entonces, cuando el botón 109 de "inicio" es empujado, el procesador central 32 deberá abrir la válvula 42 de solenoide para las obturaciones de tubo, que infla los manguito 56 para obturar contra el interior de los tubos 12 de reactor químico. El gas de ensayo deberá circular continuamente a través de los tubos 30 del inyector. Una vez que el primer grupo de tubos 12 del reactor químico ha sido limpiado, el trabajador deberá moverse al grupo siguiente de diez (o de cualquiera que sea el número proporcionado sobre la varilla) y deberá insertar el blanco 25 dentro de los primeros dos tubos de la fila de modo que el dispositivo 27 de medición lasérico pueda medir automáticamente la distancia desde la varilla 18 al blanco 25, determinando automáticamente de ese modo que tubos 12 de reactor químico están siendo limpiados. El procesador central 32 deberá transmitir esta información electrónicamente al módulo 24 de potencia y datos, diciéndole que varilla 18 se está usando, la hora y la fecha, y que tubos 12 de reactor químico están siendo limpiados. (La identificación del trabajador que está usando la varilla 18 se prevé que sea información de instalación que sea introducida dentro del ordenador 22 antes del ensayo y por lo tanto no tendría que ser transmitida). El módulo 24 de datos y potencia deberá, a su vez, transmitir esta información al ordenador portátil 22, para que el técnico de la instalación pueda ver en tiempo real en la pantalla del ordenador los tubos 12 de reactor químico que se están limpiados. Si la varilla 18 no tiene que ser reconfigurada para la limpieza, entonces los trabajadores pueden realizar la limpieza y la medición de la contrapresión en una operación, insertando la varilla 18 dentro de un banco de tubos 12 de reactor, limpiando los tubos, y midiendo luego la contrapresión en los tubos antes de pasar al grupo siguiente de tubos 12 de reactor.
Antes de efectuar las mediciones, las varillas 18 deberán ser configuradas para que tomen las medidas y deberán ser calibradas en el soporte 126 de ensayo. De nuevo, cada trabajador deberá tomar su varilla 18 en el principio de una fila de tubos 12 de reactor químico para que sea medida y deberá insertar los tubos 30 de inyector dentro de los tubos 12 de reactor químico. Deberá usar entonces el conmutador 108 de palanca de la fila para asegurarse de que la fila correcta se muestra en la pantalla 92 y deberá oprimir entonces el botón 104 de "primer tubo". Luego, pulsará el botón 109 de "inicio". Si el conmutador 82 indica que los tubos 30 inyectores están insertados correctamente dentro de los tubos 12 de reactor químico, el procesador central 32 deberá abrir la válvula 42 de solenoide para inflar las obturaciones sobre los tubos 30 inyectores. Entonces, el procesador central 32 deberá abrir la válvula múltiple 74, un canal cada vez, permitiendo que el sensor 76 de presión mida las contrapresiones en los tubos 72 de medición, una cada vez, hasta que la contrapresión para todos los tubos 30 del inyector haya sido medida, almacenada en la varilla 18 y transmitida al módulo 24 de potencia y datos.
Una vez que el primer grupo de tubos 12 de reactor químico ha sido medido, el trabajador deberá moverse al grupo siguiente (de diez tubos en esta disposición) y deberá insertar el blanco 25 en el primer tubo. Después de lo cual, el procesador central 32 mantendrá automáticamente la trayectoria de los tubos 12 de reactor químico que están siendo medidos, con el operador pulsando simplemente el botón 109 de "inicio" cada vez que un grupo de tubos 12 de reactor químico se mide, originando de ese modo que la varilla 18 efectúe las mediciones de distancia y presión y transmita los datos para cada tubo 12 de reactor químico al módulo 24 de potencia y datos. Si el trabajador encuentra un obstáculo o el fin de una fila, pondrá su tubo 30 inyector décimo (o último) en el último tubo antes del obstáculo o del último tubo al final de la fila, y puede volver a medir algunos de los tubos 12 de reactor químico que ya han sido medidos.
Si el trabajador llega a un tubo 12 de reactor químico que no puede alcanzar fácilmente mediante la varilla 18 completa, puede elegir la utilización de la varilla umbilical 18A. Esta funciona de la misma manera midiendo regularmente, a excepción de que el trabajador deberá usar el conmutador 98 para poner la varilla 18 en el modo manual y deberá usar los conmutadores 106, 108 de palanca para estar seguro de que han sido indicados los números de tubo y de la fila de tubos correctamente. Entonces, deberá pulsar el conmutador 88 de "inicio" sobre la varilla umbilical 18A, y, si el conmutador 82A de enclavamiento está cerrado, indicando que el tubo 30 inyector está completamente insertado dentro del tubo 12 de reactor químico que ha de ser comprobado, efectuará una medición.
Ajustes para diferentes condiciones
Puesto que el ensayo de un reactor con tantos como 30.000 tubos 12 de reactor químico puede requerir un cierto número de horas, incluso cuando sean usadas múltiples varillas 18 al mismo tiempo, los cambios en las condiciones ambientales y en las condiciones de suministro del gas durante el periodo de ensayo pueden afectar a las mediciones de la presión. Estos cambios pueden ser corregidos para los gases que se basan en la ley de gases: pv = nrT. Los cambios en el medio ambiente y en el suministro del gas que pueden ser medidos y ajustados para que incluyan: temperatura de suministro de gas, presión de suministro de gas, temperatura de descarga de gas, presión barométrica, y temperatura ambiente. Asimismo, los cambios en la temperatura del tubo 12 de reactor químico pueden ser considerados y corregidos basándose en la ecuación de Darcy. Estos cambios en la presión y la temperatura pueden ser medidos durante el periodo de ensayo del vaso, y pueden hacerse correcciones en las mediciones de presión para garantizar que los resultados reflejan una condición estándar de la presión, temperatura y circulación calibradas inicialmente, de modo que todos los resultados están correlacionados con las condiciones estándar establecidas cuando empezó el ensayo. Esta es una consideración especialmente importante si el ensayo debe ser interrumpido ante una emergencia de la instalación no relacionada o a causa de un tiempo inclemente. Puesto que estos parámetros cambian en general lentamente con el tiempo, pueden ser medidos con cada varilla y cada uso de la varilla o durante periodos especificados durante el procedimiento de ensayo. Estas mediciones pueden hacerse con o sin la varilla 18 y aplicadas a las mediciones de la presión brutas o almacenadas en la memoria de la varilla 18 o del ordenador principal 22 para posterior análisis.
Las realizaciones descritas anteriormente están destinadas a ser simplemente ejemplos de dispositivos y métodos de acuerdo con la presente invención. Será evidente para los expertos en la técnica que pueden introducirse una amplia variedad de modificaciones en las realizaciones descritas anteriormente sin salirse del alcance de la presente invención, tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (12)

1. Un método para medir la contrapresión en los tubos (12) de reactor químico de extremo abierto, que comprende las operaciones de:
insertar un cuerpo (52) de tubo hueco dentro de uno de dichos tubos (12) de reactor químico;
inflar una obturación (56) para obturar entre el cuerpo (52) de tubo hueco y el tubo (12) de reactor químico;
introducir una circulación de gas controlada a través de dicho cuerpo (52) de tubo hueco dentro de dicho tubo de reactor químico; y
medir la presión en dicho cuerpo (52) de tubo hueco; caracterizada por
comparar la medición de la presión con las especificaciones;
generar una presentación electrónica gráfica (Figura 3, Figura 12, Figura 12A) de los tubos de reactor; y
usar el color sobre dicha presentación electrónica gráfica para mostrar como las mediciones se comparan con las especificaciones.
2. Un método para medir la contrapresión en los tubos de reactor químico como se describe en la reivindicación 1, y que comprende además las operaciones de
tomar una decisión de paso en falso para el tubo (12) basada en la comparación con las especificaciones; y
usar diferentes colores sobre la presentación electrónica gráfica (Figura 3, Figura 12, Figura 12A) para mostrar que tubos pasaron y que tubos fallaron.
3. Un método para medir la contrapresión en los tubos de reactor químico de extremo abierto según la reivindicación 2, y que comprende además la operación de generar una lista de los tubos que fallaron.
4. Un método para medir la contrapresión en los tubos de reactor químico de extremo abierto como se describe en la reivindicación 1, y que comprende además las operaciones de
medir la posición de dicho cuerpo (52) de tubo hueco con relación a un punto fijo (25); y
usar esa medición de la posición para determinar que tubo (12) de reactor químico está siendo medido.
5. Un método para medir la contrapresión en tubos de reactor químico de extremo abierto como se describe en la reivindicación 4, en el que dicha operación de medir la posición de dicho cuerpo (52) de tubo hueco incluye la utilización de un dispositivo (27) de medición lasérico.
6. Un método para medir la contrapresión en los tubos de reactor químico de extremo abierto como se describe en la reivindicación 4, y que comprende además la operación de almacenar de modo electrónico y automático datos que incluyen la medición de la presión y el tubo (12) para el que se efectúa la medición de la presión.
7. Un método para medir la contrapresión en los tubos de reactor químico de extremo abierto como se describe en la reivindicación 1, que incluye la operación de montar rígidamente una pluralidad de dichos cuerpos (52) de tubos huecos sobre una estructura (18, 50) e insertar dicha pluralidad de cuerpos (52) de tubo hueco dentro de una pluralidad de tubos (12) de reactor con un único movimiento de dicha estructura (18, 50).
8. Un método para medir la contrapresión en los tubos de reactor químico de extremo abierto como se describe en la reivindicación 7, en el que dicha estructura (18, 50) es una varilla (18, 50) mantenida a mano.
9. Un método para medir la contrapresión en los tubos de reactor químico de extremo abierto como se describe en la reivindicación 1, en el que dicho cuerpo (52) de tubo hueco tiene una superficie exterior, dicha obturación (56) incluye un manguito elástico tubular (56) que tiene extremos (58) superior e inferior obturados contra dicho cuerpo (52) de tubos huecos para definir un espacio obturado entre el cuerpo tubular (52) y el manguito (56), y un tubo (62) de inflado se extiende a lo largo de un rebaje (60) en dicha superficie exterior de dicho cuerpo (52) de tubo hueco dentro de dicho espacio obturado para inflar dicha obturación (56).
10. Un método para medir la contrapresión en los tubos de reactor químico de extremo abierto como se describe en la reivindicación 1, en el que dicha operación de introducir una circulación de gas controlada incluye originar que el gas circule a través de un orificio (66) de precisión.
\newpage
11. Un método para medir la contrapresión en tubos de reactor químico de extremo abierto como se describe en la reivindicación 1, que incluye la operación de usar un conmutador (822, 82A) de enclavamiento para impedir que la obturación sea inflada hasta que el cuerpo (52) de tubo hueco esté insertado correctamente dentro del tubo (12) de reactor químico.
12. Un método para medir la contrapresión en tubos de reactor químico de extremo abierto como se describe en la reivindicación 1, y que comprende además la operación de activar una entrada (88, 109) que automáticamente origina que la obturación (56) se infle, la circulación de gas controlado tenga lugar, la presión sea medida, y la medición de la presión sea registrada electrónicamente y presentada sobre la presentación gráfica (Figura 3, Figura 12, Figura 112A).
ES02721410T 2001-03-16 2002-03-14 Metodo para medir la contrapresion de los tubos de reactores quimicos. Expired - Lifetime ES2310589T3 (es)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US27678001P 2001-03-16 2001-03-16
US276780P 2001-03-16
US31485901P 2001-08-24 2001-08-24
US314859P 2001-08-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2310589T3 true ES2310589T3 (es) 2009-01-16

Family

ID=26958129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES02721410T Expired - Lifetime ES2310589T3 (es) 2001-03-16 2002-03-14 Metodo para medir la contrapresion de los tubos de reactores quimicos.

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6725706B2 (es)
EP (3) EP1923130A3 (es)
JP (3) JP2005506522A (es)
KR (3) KR20030088033A (es)
AT (1) ATE401122T1 (es)
AU (1) AU2002252344A1 (es)
CA (1) CA2439309C (es)
DE (1) DE60227646D1 (es)
ES (1) ES2310589T3 (es)
WO (1) WO2002074428A2 (es)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6981404B2 (en) * 2001-03-16 2006-01-03 Tubemaster, Inc Device and method for use with chemical reactor tubes
US20050281717A1 (en) * 2004-05-27 2005-12-22 Degussa Ag Method for measuring the uniform filling of reactors with solid matter
DE102004025872A1 (de) * 2004-05-27 2005-12-22 Degussa Ag Verfahren zur Messung der gleichmäßigen Befüllung von Reaktoren mit Festkörpern
US6981422B1 (en) 2004-10-14 2006-01-03 Comardo Mathis P Method and apparatus for differential pressure testing of catalytic reactor tubes
DE102006006009A1 (de) * 2006-02-08 2007-08-09 Degussa Gmbh Verfahren zur Messung der gleichmäßigen Befüllung von Reaktoren mit Festkörpern
DE102006025441A1 (de) * 2006-05-31 2007-12-06 Süd-Chemie AG Prüfvorrichtung für Rohrbündelreaktoren
EP2101904B1 (en) * 2006-12-18 2012-06-13 Extundo Incorporated Vacuum attachment and method
US7861875B2 (en) * 2007-02-02 2011-01-04 Tubemaster, Inc. Seal for tube
TWI373375B (en) * 2007-03-01 2012-10-01 Rohm & Haas Apparatus and method for dislodging and extracting solid materials from tubes
WO2008154284A2 (en) * 2007-06-08 2008-12-18 Tubemaster, Inc Method of cleaning tubes
US8011393B2 (en) * 2007-08-13 2011-09-06 Unidense Technology Gmbh Process and device for filling a tube with granular material
US8550127B2 (en) * 2007-08-13 2013-10-08 Unidense Technology Gmbh Catalyst loading system
DE102007043839A1 (de) 2007-09-14 2009-04-16 Süd-Chemie AG Verfahren zum Befüllen eines Rohres eines Rohrbündelreaktors
AU2014201829B2 (en) * 2008-11-19 2015-07-09 Unidense Technology Gmbh Catalyst loading method
DE202010001754U1 (de) * 2010-02-02 2011-06-09 Süd-Chemie AG, 80333 Vorrichtung zum Identifizieren von leeren und teilweise gefüllten Rohren eines Rohrbündelreaktors
JP5461221B2 (ja) 2010-02-12 2014-04-02 株式会社マキタ 複数のバッテリパックを電源とする電動工具
US9149778B2 (en) 2010-05-24 2015-10-06 Extundo Incorporated Device and method for dispensing catalyst pellets
US9138709B2 (en) 2010-05-24 2015-09-22 Extundo Incorporated Device and method for dispensing pellets
MY161984A (en) 2010-05-24 2017-05-31 Extundo Incorporated Device for loading catalyst into a reactor vessel
US9205391B2 (en) 2011-05-31 2015-12-08 Extundo Incorporated Device for injecting gas into the tubes of a chemical reactor
US8534142B1 (en) 2011-06-10 2013-09-17 Turnkey Automation, Ltd. Method for measuring back pressure in open ended chemical reactor tubes
US9021863B1 (en) 2011-06-10 2015-05-05 Turnkey Automation, Ltd. System for measuring back pressure in open ended chemical reactor tubes
BR112017023312B1 (pt) 2015-04-29 2022-10-04 Clpros, Llc Aparelho para amortecer e carregar uniformemente um material particulado dentro de um tubo vertical e método para preencher um material particulado em um tubo
US20210310756A1 (en) * 2020-04-07 2021-10-07 Tubemaster, Inc. Device for Cleaning Inner Surface of Heat Exchanger Tubes

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2128604A1 (de) * 1971-06-09 1973-01-04 Siemens Ag Verfahren und vorrichtung zur pruefung von einseitig verschlossenen rohren, insbesondere von rohren in waermetauschern fuer atomkernreaktoren
US3916960A (en) * 1974-04-26 1975-11-04 Browning Ferris Industries Catalyst unloader apparatus and method
DE3020845A1 (de) 1980-06-02 1981-12-17 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren und anordnung zum beschicken von rohrreaktoren mit koernigen feststoffen
JPS59208403A (ja) * 1983-05-13 1984-11-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 寸法測定方法およびその装置
US4701101A (en) * 1984-03-13 1987-10-20 Catalyst Technology, Inc. Modular multi-tube catalyst loading funnel
US4799377A (en) * 1988-02-05 1989-01-24 Dow Corning Corporation Detector for leaks or orifices
DE3935636A1 (de) * 1989-10-26 1991-05-02 Wacker Chemie Gmbh Verfahren zur bestimmung des durchflusswiderstandes von festbettreaktoren
US5293771A (en) 1992-09-01 1994-03-15 Ridenour Ralph Gaylord Gas leak sensor system
JPH06348333A (ja) * 1993-06-07 1994-12-22 Nippon Steel Corp 設備監視装置
JP3563101B2 (ja) 1994-03-17 2004-09-08 三井化学株式会社 最適充填条件試験装置及びこの装置への固形充填物の充填方法
JP3722621B2 (ja) * 1998-05-29 2005-11-30 住友化学株式会社 触媒充填機

Also Published As

Publication number Publication date
JP4589421B2 (ja) 2010-12-01
US6725706B2 (en) 2004-04-27
DE60227646D1 (de) 2008-08-28
JP2008246481A (ja) 2008-10-16
CA2439309C (en) 2010-08-24
EP1368114B1 (en) 2008-07-16
JP2005506522A (ja) 2005-03-03
CA2439309A1 (en) 2002-09-26
JP2008212934A (ja) 2008-09-18
EP1368114B2 (en) 2012-04-25
KR100890325B1 (ko) 2009-03-26
KR20080052697A (ko) 2008-06-11
EP2283920A2 (en) 2011-02-16
KR20080051193A (ko) 2008-06-10
EP1368114A2 (en) 2003-12-10
WO2002074428A2 (en) 2002-09-26
KR100890326B1 (ko) 2009-03-26
ATE401122T1 (de) 2008-08-15
US20020129642A1 (en) 2002-09-19
AU2002252344A1 (en) 2002-10-03
KR20030088033A (ko) 2003-11-15
WO2002074428A3 (en) 2003-03-20
EP2283920A3 (en) 2011-10-26
EP1923130A2 (en) 2008-05-21
EP1923130A3 (en) 2011-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2310589T3 (es) Metodo para medir la contrapresion de los tubos de reactores quimicos.
US9500631B2 (en) Device for testing vertical tubes in a chemical reactor
US7861875B2 (en) Seal for tube
JP3704104B2 (ja) 不断水調査の為の流量測定器および内視鏡挿入器
ES2275576T3 (es) Procedimiento y dispositivo para la climatizacion de robots.
EP1654054A1 (en) Tool for loading reactor tubes
EP2856121A1 (en) Vessel inspection system
US7984654B2 (en) Testing device for tube bundle reactors
WO2020191482A1 (en) Gas sensor testing apparatus and methods
KR101588415B1 (ko) 인체 유해현장용 탐색 장치
MXPA98001286A (es) Prueba de fuga en capsula de combustible
RU2002132939A (ru) Устройство для поверки канала измерения давления в манжете неинвазивного сфигмоманометра