ES2552769T3 - Sistema y método de despresurización de culata inferior de tambor de coque - Google Patents
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Abstract
Un método para sujetar una cubierta de culata inferior (18) de un tambor de coque (10) a una brida inferior (14) de dicho tambor de coque, que comprende: determinar un número mínimo de abrazaderas (12) necesarias para mantener un sellado eficaz entre dicha cubierta de culata inferior (18) y dicha brida inferior (14) de dicho tambor de coque (10); montar al menos dicho número mínimo de abrazaderas (12) alrededor de una periferia de dicha brida inferior (14) para fijar dichas abrazaderas a dicho tambor de coque; y accionar dichas abrazaderas montadas (12) desde una localización remota para sujetar dicha cubierta de culata inferior (18) a dicha brida inferior (14), caracterizado por que dichas abrazaderas no se extienden por debajo de dicha cubierta de culata inferior cuando dichas abrazaderas montadas sujetan dicha cubierta de culata inferior a dicha brida inferior.
Description
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DESCRIPCION
Sistema y metodo de despresurizacion de culata inferior de tambor de coque Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a un sistema y a un metodo mejorado para su uso en despresurizar culatas de tambores de coque.
Antecedentes de la invencion
En la industria de procesamiento de hidrocarburos, es comun recuperar productos valiosos a partir del aceite residual pesado que permanece despues de que se completen las operaciones de refinacion. Este proceso de recuperacion produce un producto derivado llamado coque y se llama coquizacion. El proceso de coquizacion se realiza en grandes recipientes con cubiertas de culata superiores e inferiores llamadas tambores de coque. Las cubiertas de culata inferiores son normalmente placas de acero circulares que son a menudo de 1,8 m (6 pies) de diametro y estan atornilladas sobre una brida en la parte inferior del tambor de coque. Las cubiertas de culata superiores son similares, pero a menudo de 0,9 m (36 pulgadas) de diametro. Una junta, tal como una junta de llenado sin amianto con camisa de hierro doblemente blanda, se coloca entre las bridas inferior y superior del tambor de coque y las cubiertas de culata superiores e inferiores para ayudar a proporcionar un sello estanco al vapor para el tambor de coque. Normalmente, estas bridas y cubiertas estan disenados por las normas de la American Society of Mechanical Engineers Sect. VIII Div 1, Apendice II, u otro codigo de recipiente.
Durante el proceso de coquizacion, los tambores se someten a altas temperaturas, normalmente de 482 a 499 °C en la entrada (900 a 930 grados Fahrenheit) y presiones, normalmente una presion de sobrecarga de 205 a 446 kPa (de 15 a 50 psig). Por lo tanto, los tambores de coque tienen que purgarse y enfriarse al vapor con agua de enfriamiento brusco antes de la retirada del coque. Despues de que los tambores se ventilen a la atmosfera y se drene el agua de enfriamiento brusco, las cubiertas de culata superiores e inferiores se cierran y se retiran o se "despresurizan". Debido al peligro del agua caliente y los efectos secundarios del coque, hay riesgos asociados con los trabajadores que retiran de manera manual las cubiertas de culata. En algunos sitios, la retirada de las culatas se realiza de manera automatica por un equipo accionado totalmente de manera remota costoso y complicado. Sin embargo, la mayona de los coquizadores todavfa estan equipados o con sistemas totalmente manuales, en los que las cubiertas de culata inferior se retiran por carros o carretillas o con sistemas accionados de manera hidraulica que balancean las cubiertas de culata fuera del camino. Estos sistemas mas comunes todavfa requieren que los pernos en la cubierta de culata se aflojen y se retiren de manera manual. El procedimiento normal es tener el dispositivo de manipulacion de culata inferior para empujar contra la cubierta de culata inferior al tambor de coque, mientras que los trabajadores usan las llaves neumaticas que aflojan hasta 70 o mas pernos por cubierta de culata. A continuacion, despues de que se han aflojado los pernos, la cubierta de culata inferior puede accionarse de manera remota para retirarla del tambor de coque usando equipos automatizados.
Sin embargo, mientras se aflojan los pernos, puede escapar agua, vapor y coque extremadamente caliente (por ejemplo, a 204 °C (400 grados Fahrenheit) o mas), si no se mantiene el sellado entre la cubierta de culata inferior y el tambor de coque. El agua y el vapor caliente que se escapa bajo presion puede provocar quemaduras graves y otras lesiones a los trabajadores que aflojan los pernos. En consecuencia, se debe tener cuidado al retirar los pernos asegurandose de que el sellado del tambor de coque no se vea afectado.
Existen un numero de sistemas de despresurizacion de la parte inferior del tambor de coque. Por ejemplo, las patentes de Estados Unidos N° 5.876.568 y 6.066.237 usan una abrazadera especialmente disenada para sostener la cubierta de culata inferior contra la brida de tambor. La brida de tambor tiene una parte superior ahusada y la abrazadera esta en la forma de un anillo que se ha cortado en dos o mas segmentos iguales alrededor del diametro. Cuando se aplica la fuerza de sujecion de manera tangencial a la parte exterior de los segmentos de abrazadera en anillo, el movimiento de la abrazadera hasta el ahusamiento en la parte superior de la brida inferior aprieta la abrazadera y proporciona la presion adicional necesaria para sostener la culata inferior al tambor.
Otro sistema que usa abrazaderas para soportar la cubierta de culata inferior durante la despresurizacion se describe en la solicitud de patente publicada de Estados Unidos N° 20020157936. Este sistema emplea un carro que tiene soportes verticales para cuatro o mas abrazaderas que pueden girarse alrededor de los soportes verticales. Las abrazaderas se aplican despues de la retirada de una mitad de los pernos de cubierta de culata (cada otro perno), y a continuacion la presion hidraulica se usa para sostener la cubierta de culata inferior en su lugar mientras se retiran los pernos restantes.
El documento EP-A-0 353 023 divulga un dispositivo de despresurizacion de tambor de coque que tiene un sistema accionador que puede funcionar desde una localizacion remota de la salida del tambor.
Estos y otros sistemas de despresurizacion existentes tienden, sin embargo, a ser mecanicamente complejos y/o muy caros (por ejemplo, 1 millon de $ por tambor de coque). Por otra parte, los sistemas semi-manuales conocidos
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que estan disponibles comercialmente hoy en d^a proporcionan una fuerza de sujecion insuficiente para mantener de manera fiable la carga de junta entre las cubiertas de culata y el tambor de coque en todo el camino alrededor del penmetro. En consecuencia, lo que se necesita es un sistema de sujecion del tambor de coque y un metodo que sea mecanicamente simple, fiable y relativamente barato, y que proporcione proteccion para los trabajadores que retiran los pernos contra el riesgo del vapor caliente y/o los peligros del agua asociados con el trabajo.
Sumario de la invencion
La presente invencion esta dirigida a un metodo y un sistema de sujecion de la cubierta de culata inferior de un tambor de coque para su uso en las operaciones de despresurizacion para proporcionar una seguridad anadida a los trabajadores que retiran los pernos, en los que las abrazaderas no se extienden por debajo de dicha cubierta de culata inferior cuando dicha abrazadera montada sujeta dicha cubierta de culata inferior a dicha brida inferior.
La invencion implica determinar preferentemente la rigidez o la resiliencia de la brida a la deformacion que resulta de la fuerza a modo de resorte ejercida sobre la cubierta de culata inferior y la junta de brida inferior que sella la superficie mediante la junta en su estado comprimido. A continuacion, esta informacion de desviacion puede usarse para estimar el numero mmimo de abrazaderas necesarias para garantizar que una carga suficiente permanezca en la junta en los puntos medios entre las abrazaderas para mantener la junta sellada de manera eficaz. A continuacion, puede disponerse un numero apropiado de abrazaderas alrededor de la periferia de la brida inferior para sujetarle a la cubierta de culata inferior.
Un diseno practico de la abrazadera proporciona un primer brazo que puede estar unido a la periferia de la brida inferior y un segundo brazo que puede girarse alrededor del primer brazo. El segundo brazo se acopla con una agarradera unida a la periferia de la cubierta de culata inferior de tal manera que la abrazadera no se extiende por debajo de la cubierta de culata inferior cuando se sujeta. Un beneficio de este diseno es que permite el acceso sin trabas a la zona de trabajo por debajo del tambor de coque para actividades tales como la retirada de los pernos en la cubierta de culata inferior. Un mecanismo de sujecion ajustable permite que la abrazadera se abra de manera selectiva y a continuacion se cierre con una cantidad deseada de fuerza de sujecion.
En un aspecto, la invencion esta dirigida a un metodo para sujetar una cubierta de culata inferior de un tambor de coque a una brida inferior del tambor de coque, en el que las abrazaderas no se extienden por debajo de dicha cubierta de culata inferior cuando dichas abrazaderas montadas sujetan dicha cubierta de culata inferior a dicha brida inferior. El metodo comprende la etapa de determinar un numero mmimo de abrazaderas necesarias para mantener un sellado eficaz entre la cubierta de culata inferior y la brida inferior del tambor de coque. El metodo comprende ademas la etapa de montar al menos el numero mmimo de abrazaderas alrededor de una periferia de la brida inferior para fijar las abrazaderas al tambor de coque. A continuacion, las abrazaderas montadas se accionan desde una localizacion remota para sujetar la cubierta de culata inferior a la brida inferior.
En otro aspecto, la invencion se dirige a un sistema de sujecion para sujetar una cubierta de culata inferior de un tambor de coque a una brida inferior del tambor de coque, en el que las abrazaderas no se extienden por debajo de dicha cubierta de culata inferior cuando dichas abrazaderas montadas sujetan dicha cubierta de culata inferior a dicha brida inferior. El sistema comprende un numero predeterminado de abrazaderas unidas a la brida inferior, y una unidad de control para accionar de manera remota las abrazaderas en aproximadamente al mismo tiempo que se aplica aproximadamente la misma cantidad de fuerza de sujecion. Las abrazaderas estan separadas por no mas de una distancia maxima que se determina basandose en uno o mas de entre un diametro y la geometna de la brida inferior, una rigidez de la brida inferior, una resiliencia y la respuesta bajo una carga variable de una junta dispuesta entre la brida inferior y la cubierta de culata inferior, y una presion ejercida sobre la cubierta de culata inferior del lfquido en el interior del tambor de coque.
En otro aspecto mas, la invencion se dirige a un aparato para sujetar una cubierta de culata inferior de un tambor de coque a una brida inferior del tambor de coque, en el que las abrazaderas no se extienden por debajo de dicha cubierta de culata inferior cuando dichas abrazaderas montadas sujetan dicha cubierta de culata inferior a dicha brida inferior. El aparato comprende un primer elemento de abrazadera que tiene un extremo distal y un extremo proximal, estando el extremo proximal del primer elemento de abrazadera configurado para anclarse a la brida inferior. El aparato comprende ademas un segundo elemento de abrazadera que tiene un extremo distal y un extremo proximal, siendo el extremo proximal del segundo elemento de sujecion capaz de acoplarse a una agarradera que se extiende desde una circunferencia exterior de la cubierta de culata inferior, estando los elementos de abrazadera primero y segundo conectados de manera pivotante a un punto entre sus respectivos extremos distales y extremos proximales. Un mecanismo de sujecion esta configurado para aplicar una fuerza a los extremos distales de los elementos de abrazadera primero y segundo para hacer que el extremo proximal del segundo elemento de abrazadera se enganche a las agarraderas.
Breve descripcion de los dibujos
Los anteriores y otros aspectos de la invencion resultaran evidentes a partir de la siguiente descripcion detallada y con referencia a los dibujos, en los que:
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La figura 1 ilustra una abrazadera de acuerdo con las realizaciones de la invencion;
La figura 2 ilustra la abrazadera de la figura 1 unida a un tambor de coque;
La figura 3 ilustra el uso de una llave neumatica junto con la abrazadera de la figura 1;
La figura 4 ilustra los componentes de la abrazadera de la figura 1; y
Las figuras 5-6 ilustran un sistema de sujecion de acuerdo con las realizaciones de la invencion en el que las abrazaderas estan unidas de manera permanente a la brida inferior;
La figura 7 ilustra otro sistema de sujecion de acuerdo con las realizaciones de la invencion en el que las abrazaderas estan unidas de manera liberable a la brida inferior; y
Las figuras 8-9 ilustran aun otro sistema de sujecion de acuerdo con las realizaciones de la invencion en el que se proporciona un faldon alrededor de la brida inferior.
Descripcion de las realizaciones ilustrativas de la invencion
Lo que sigue es una descripcion detallada de las realizaciones a modo de ejemplo de la invencion con referencia a los dibujos en la que las mismas etiquetas de referencia se usan para los mismos o similares elementos. Debena tenerse en cuenta que los dibujos se proporcionan solamente con fines ilustrativos y no estan destinados a ser un modelo o dibujarse a cualquier escala espedfica.
Como se ha mencionado anteriormente, las realizaciones de la invencion proporcionan un metodo y un sistema para sujetar una cubierta de culata inferior a un tambor de coque para su uso en las operaciones de despresurizacion. El metodo y el sistema incluyen dos partes principales: 1) el uso de multiples abrazaderas individuales montadas alrededor del penmetro de la brida inferior del tambor de coque, y 2) una metodologfa de diseno que puede determinar el numero mmimo de abrazaderas y/o la separacion maxima entre abrazaderas que proporcionaran el grado deseado de carga de junta. El grado deseado de carga de junta, como se usa en el presente documento, es la cantidad de carga de junta que mantendra un sellado eficaz de la junta en la zona entre las abrazaderas de un tambor de coque proporcionado de manera que existe una junta sustancialmente estanca a los solidos, los gases y los lfquidos, es decir, existe poco o nada de coque, gas o lfquido que escape del tambor de coque.
La figura 1 ilustra un tambor de coque 10 y una abrazadera 12 a modo de ejemplo implementados de acuerdo con las realizaciones de la invencion. Por razones de simplificacion de los dibujos, se muestra solo una parte del tambor de coque 10 en el presente documento. El tambor de coque 10 tiene una brida inferior 14, una pared de tambor 16 unida a la brida inferior 14 y una cubierta de culata inferior 18 atornillada a la brida inferior 14. Un numero predeterminado de abrazaderas 12 puede colocarse a continuacion a lo largo de la circunferencia de la brida inferior 14 para sujetar la cubierta de culata inferior 18 al tambor de coque 10 (veanse las figuras 5-6). De esta manera, el sello entre la brida inferior 14 y la cubierta de culata inferior 18 puede mantenerse mientras que los trabajadores aflojan manualmente los pernos en la cubierta de culata inferior 18.
En una realizacion, el numero de abrazaderas 12 y/o la distancia entre las abrazaderas individuales 12 que proporcionaran una carga de junta suficiente para mantener el sello entre la cubierta de culata inferior 18 y la brida inferior 14 en todos los puntos alrededor de la circunferencia puede determinarse basandose en uno o mas de los siguientes factores: 1) el diametro de la brida, 2) la rigidez de la brida, 3) la resiliencia de la junta o la respuesta a la carga que cambia a medida que se retiran los pernos, y 4) la presion ejercida sobre la cubierta de culata inferior 18 del lfquido en el interior del tambor de coque 10. Preferentemente, se usan los cuatro factores para determinar el numero mmimo de abrazaderas 12 y/o la distancia maxima entre las abrazaderas individuales 12 necesarias, pero uno cualquiera de los cuatro factores puede usarse por separado para hacer la determinacion. Por ejemplo, el primer factor, el diametro de la brida, puede usarse solo sobre una base de ensayo y error para determinar el numero mmimo de abrazaderas 12 y/o la distancia maxima entre las abrazaderas 12. Los expertos en la materia tambien reconoceran que puede usarse uno cualquiera de los cuatro factores en combinacion con cualquier otro uno o mas de los cuatro factores para determinar el numero mmimo de abrazaderas 12 y/o la distancia maxima entre las abrazaderas 12.
Para ilustrar esto, se produce una desviacion de la brida inferior 14 y la cubierta de culata inferior 18 en la zona entre las abrazaderas 12. La desviacion se produce por la fuerza a modo de resorte ejercida por la junta como resultado de estar en un estado comprimido. La fuerza a modo de resorte vana desde la abrazadera hasta el punto medio entre las abrazaderas, lo que significa que la carga de junta es menor en el punto medio entre las abrazaderas 12 que donde se aplica la fuerza de sujecion. Si la carga de junta se vuelve demasiado pequena, entonces el sellado entre la cubierta de culata inferior 18 y la brida inferior 14 puede vulnerarse. Usando un numero suficiente de abrazaderas para aplicar una cantidad eficaz de fuerza de sujecion alrededor de la brida inferior 14, puede mantenerse una carga de junta adecuada todo el camino alrededor de la brida inferior 14.
Entonces, un metodo de diseno preferido es determinar la fuerza a modo de resorte ejercida sobre la cubierta de culata inferior 18 y la superficie de asiento de la junta de la brida inferior, y la deformacion resultante de la brida inferior 14 y la cubierta de culata inferior 18 que permite a la junta descargarse y relajarse parcialmente en los puntos entre las abrazaderas 12. El metodo implica determinar la rigidez o resiliencia de la brida a la deformacion y usar esa informacion para estimar el numero mmimo de abrazaderas 12 necesarias para garantizar que una carga
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suficiente permanezca sobre la junta en el punto medio entre las abrazaderas 12 para mantener la junta sellada de manera eficaz.
Una forma de determinar la fuerza a modo de resorte es calcularla de manera iterativa y usando el analisis de elementos finitos. Existe informacion publicada que permite la determinacion del "factor de resorte" de junta apropiado y la determinacion del punto medio de carga necesario entre las abrazaderas 12 para proporcionar un sellado de junta suficiente. Una de las fuentes de esta informacion son los datos del "Tightness Parameter Method", publicado por el Consejo de Investigacion de recipientes a presion. A continuacion, la informacion puede usarse para determinar el numero mmimo de abrazaderas 12 necesarias para mantener la carga de junta suficiente todo el camino alrededor de la brida inferior 14.
Tambien pueden usarse otras tecnicas para determinar el numero mmimo de abrazaderas 12 sin alejarse del alcance de la invencion. Por ejemplo, es posible determinar el numero mmimo de abrazaderas 12 por ensayo y error. Independientemente de que tecnica se use, una vez que se determina el numero de abrazaderas 12, al menos ese numero puede aplicarse a continuacion a otros tambores de coque 10 que tengan un tamano y una geometna similar.
Lo que sigue asume que ya se ha determinado el numero mmimo de abrazaderas 12. En un procedimiento a modo de ejemplo, las abrazaderas 12 estan montadas alrededor de la periferia de la brida inferior 14. Un carro o carretilla de manipulacion de culata se coloca debajo de la cubierta de culata inferior, y un cilindro hidraulico u otro dispositivo de elevacion se extienden desde el carro o carretilla a la cubierta de culata. A continuacion, las abrazaderas 12 se cierran, por lo general, desde una localizacion remota para proporcionar la fuerza de sujecion deseada sobre la base del tambor de coque proporcionado. Los trabajadores retiran los pernos de la cubierta de culata inferior y a continuacion los llevan a un lugar seguro para abrir de manera remota las abrazaderas 12 y bajar la cubierta de culata inferior al carro o carretilla. A continuacion, el carro o carretilla se mueve de debajo del tambor. Un procedimiento de este tipo puede usarse junto con los dispositivos actualmente disponibles tales como los dispositivos usados para la primera ruptura de la lmea de entrada (por ejemplo, una brida disponible de Grayloc Products Engineering of Houston, Texas que se localiza en la lmea de entrada y que puede abrirse de manera remota despues de que el tambor de coque se ha templado y drenado para desconectar la culata inferior del tambor de coque desde la lmea de entrada) y los dispositivos telescopicos hidraulicos accionados de manera remota usados para juntar el conducto fijado (un aparato que proporciona una pared circular unida a la brida inferior del tambor de coque que se extiende hasta el orificio correspondiente en la plataforma de mando, es decir, el piso por debajo del tambor de coque, con el fin de contencion del coque una vez que comienza el proceso de apertura del coque desde el tambor) a la brida del tambor de coque antes de la retirada del coque desde la camara.
En general, las abrazaderas 12 pueden ser cualquier abrazadera adecuada accionada por control remoto. Las abrazaderas 12 estan disenadas de manera que no se extiendan por debajo de la cubierta de culata inferior 18 cuando estan totalmente acopladas. Esto permite un acceso sin trabas a la zona directamente por debajo de la superficie inferior del tambor de coque para hacer funcionar los dispositivos de manipulacion de culata, un acceso para retirar los pernos, y otros equipos.
La figura 2 muestra la abrazadera a modo de ejemplo 12 de la figura 1 en una posicion abierta a la mitad y unida a la brida inferior 14 del tambor de coque 10. La union (indicada por la flecha) puede realizarse soldando la abrazadera 12 a la circunferencia exterior de la brida inferior 14. La abrazadera 12 puede unirse tambien al asiento anular (a la izquierda de la flecha) formado por la superficie superior expuesta de la brida inferior 14. De cualquier manera, se espera que la abrazadera 12 permanezca unida de manera permanente al tambor de coque 10 en estas realizaciones. En otras realizaciones, sin embargo, la abrazadera 12 puede unirse en su lugar de manera liberable al tambor de coque 10 usando, por ejemplo, pernos, remaches, diversos tipos de articulaciones, y otras conexiones liberables (vease la figura 7). La union liberable permite que la abrazadera 12 se retire del tambor de coque 10, cuando se necesite para el mantenimiento y la reparacion de la abrazadera 12.
Una agarradera 20 esta unida (por ejemplo, soldada) a la circunferencia exterior de la cubierta de culata inferior 18 directamente por debajo del punto en el que la abrazadera 12 esta unida a la brida inferior 14. Tambien es posible que la agarradera 20 se forme como una parte de la cubierta de culata inferior 18 en lugar de unirse a la misma. La agarradera 20 puede fabricarse de acero o de otro material adecuado y tener un grosor que sea preferentemente menor que, pero puede ser igual a, el espesor de la cubierta de culata inferior 18. Una agarradera 20 de este tipo proporciona un punto de acoplamiento para la abrazadera 12 de manera que cuando se cierra sobre la agarradera 20, la abrazadera 12 no se extiende por debajo de la cubierta de culata inferior 18. La agarradera 20 tiene un espesor de manera que, cuando esta cerrada, la abrazadera 12 ni siquiera se extiende por debajo de la cubierta de culata inferior 18. En cualquiera de los casos, la abrazadera 12 esta disenada de manera que interfiere muy poco o nada en absoluto con cualquier actividad que tenga lugar directamente por debajo del tambor de coque 10, tal como la retirada de los pernos.
El acceso sin trabas es especialmente importante para las operaciones en las que se usa una llave neumatica 22 para atornillar la cubierta de culata inferior 18 debido a que la llave neumatica 22 se monta normalmente en una carretilla que se enrolla alrededor de debajo del tambor 10 por los trabajadores. Esto se ilustra en la figura 3, en la
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que la abrazadera 12 se muestra en una posicion totalmente cerrada y la llave neumatica 22 se usa para aflojar los pernos de la cubierta de culata inferior 18.
La figura 4 ilustra los diversos componentes de la abrazadera 12, que incluye un elemento de abrazadera fijo 23, un elemento de abrazadera movil 25, y un mecanismo de sujecion ajustable 28 conectado tanto al elemento de abrazadera fijo 23 como al elemento de abrazadera movil 25. Todos los componentes se fabrican preferentemente de un material adecuado, tal como el acero.
En una realizacion, el elemento de abrazadera fijo 23 incluye dos brazos fijos paralelos 24a y 24b (solo se muestra uno en este caso) y el elemento de abrazadera movil 25 incluye un unico brazo movil 26 montado entre los brazos fijos 24a y 24b. Esta realizacion es la que se muestra hasta ahora en las figuras 1-4. En otras realizaciones, sin embargo, la configuracion del brazo puede revertirse porque el elemento de abrazadera fijo 23 puede incluir un unico brazo fijo y el elemento de abrazadera movil 25 puede incluir dos brazos moviles adyacentes. Tambien es posible emplear un brazo cada uno para tanto el elemento de abrazadera fijo 23 como para el elemento de abrazadera movil 25, aunque la estabilidad de la abrazadera 12 puede reducirse en una realizacion de este tipo. Ademas, aunque se muestran una forma y una configuracion espedficas en el presente documento para cada componente, debena estar claro para los expertos en la materia que pueden usarse sin duda otras formas y configuraciones. Por razones de simplificacion de la descripcion, solo se describira a continuacion la configuracion mostrada en las figuras 1-4.
Cada brazo fijo 24a y 24b tiene un extremo proximal 30 para la union a la brida inferior 14 del tambor de coque 10 y un extremo distal 32 para la conexion al mecanismo de sujecion ajustable 28. Del mismo modo, el brazo movil 26 tiene un extremo proximal 34 para acoplarse a la cubierta de culata inferior 18 (es decir, a traves de la agarradera 20 unida a la misma) y un extremo distal 36 para la conexion al mecanismo de sujecion ajustable 28. El brazo movil 26 incluye ademas una parte de pivote 38 que se extiende en una direccion sustancialmente normal a partir de un punto en el brazo movil 26 entre el extremo proximal 34 y el extremo distal 36 para la conexion a los brazos fijos 24a y 24b. Las aberturas 40 cercanas a los extremos proximales 30 de ambos brazos fijos 24a y 24b y una abertura correspondiente 42 en la parte de pivote 38 del brazo movil 26 permiten que los brazos 24a, 24b, y 26 se conecten de manera giratoria a traves de, por ejemplo, un pasador (no mostrado) insertado a traves de las aberturas 40 y 42. Del mismo modo, las aberturas 44 cercanas a los extremos distales de los dos brazos fijos 24a y 24b y una abertura correspondiente 46 en el mecanismo de sujecion ajustable 28 permiten que estos dos componentes se conecten de manera giratoria a traves de otro pasador (no mostrado).
El mecanismo de sujecion ajustable 28 en esta realizacion incluye un cilindro hueco 48 que tiene un vastago 50 dispuesto en su interior y un elemento de bisagra 52 conectado a un extremo del vastago 50. Una abertura 56 en el elemento de bisagra 52 y una abertura correspondiente 54 en el extremo distal del brazo movil 26 permiten que el elemento de bisagra 52 y el brazo movil 26 se conecten de manera abisagrada a traves de, por ejemplo, otro pasador (no mostrado) insertado a traves de las aberturas 54 y 56. El cilindro hueco 48 proporciona preferentemente suficiente recorrido (lmeas de trazos) y el vastago 50 tiene preferentemente una longitud suficiente para accionar el brazo movil 26 de manera que la abrazadera 12 puede alternar entre una posicion totalmente cerrada y una totalmente abierta para un tamano dado de agarradera 20.
En una realizacion, el cilindro hueco 48 es un cilindro hidraulico, en el que el fluido de una unidad de potencia hidraulica (no mostrada) puede accionarse de manera remota por una unidad de control adecuada (que tampoco se muestra) para accionar el vastago 50 dentro y fuera del cilindro hueco 48. Una unidad de potencia hidraulica de este tipo y la unidad de control remoto para la misma se conocen por los expertos en la materia y no se describiran en el presente documento. Preferentemente, todas las abrazaderas 12 estan conectadas a la misma unidad de potencia hidraulica accionada de manera remota de manera que pueden acoplarse sustancialmente al mismo tiempo y con sustancialmente la misma cantidad de fuerza.
Una ventaja del mecanismo de sujecion ajustable 28 es que permite que se vane la cantidad de fuerza de sujecion aplicada a la brida inferior 14 para satisfacer las necesidades de una aplicacion particular. Otros tipos de mecanismos de sujecion tambien pueden usarse sin alejarse del alcance de la invencion, incluyendo los accionadores de perno, o incluso mecanismos de sujecion no ajustables que aplican sustancialmente la misma cantidad de fuerza de sujecion cada vez.
La figuras 5-6 ilustran una vista inferior y una vista superior, respectivamente, del sistema de sujecion del tambor de coque de acuerdo con las realizaciones de invencion. Como puede deducirse a partir de la figura 5, se ha determinado que se necesitan siete abrazaderas 12 en esta configuracion de tambor de coque espedfica, preferentemente separadas de manera uniforme. En consecuencia, siete agarraderas 20 estan unidas (por ejemplo, soldadas) a la cubierta de culata inferior 18 para recibir un numero correspondiente de abrazaderas 12. Es posible, por supuesto, tener mas agarraderas 20 que abrazaderas 12 o viceversa de manera que las unas o las otras permanecen sin usar, pero una relacion de una a una es lo mas tfpico. A continuacion, las abrazaderas 12 se unen (por ejemplo, soldadas) a la brida inferior 14 del tambor de coque 10 directamente sobre las agarraderas 20, como se muestra en la figura 6.
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La figura 7 ilustra una realizacion de la invencion en la que, en lugar de que las abrazaderas se suelden a la brida inferior 14, las abrazaderas 12 se montan de manera liberable en la brida inferior 14. En este caso, las abrazaderas 12 se mantienen o se presionan simplemente a la brida inferior 14 a traves de un anillo partido 58. El anillo partido 58 se enlaza a traves de unos agujeros (no visibles en este caso) en los extremos proximales de los brazos fijos 24a y 24b, a continuacion, se ensamblan alrededor de la pared de tambor 16 en la superficie superior expuesta de la brida inferior 14. Por lo tanto, los brazos fijos 24a y 24b en esta realizacion deben ser lo suficientemente largos de manera que sus extremos proximales se eXtiendan a lo largo de la superficie superior expuesta de la brida inferior 14 y preferentemente se apoyen en la pared de tambor 16. A continuacion, las abrazaderas 12 pueden accionarse para acoplarse a la superficie superior de la brida inferior 14 y a las agarraderas 20 para sujetar de ese modo la cubierta de culata inferior 18 a la brida inferior 14. Para retirar las abrazaderas 12, simplemente se desmonta el anillo partido 58 y se deslizan las piezas fuera de los agujeros en los extremos proximales de los brazos fijos 24a y 24b.
Ademas de lo anterior, en algunas realizaciones, puede montarse un faldon alrededor de la circunferencia de la brida inferior 14 del tambor de coque 10. Esto puede verse en las figuras 8-9, en las que un faldon 60 esta unido alrededor de la brida inferior 14. Como puede verse, el faldon 60 esta fabricado de una pluralidad de segmentos de faldon 62 unidos a la brida inferior 14 entre las abrazaderas 12. Cada uno de los segmentos de faldon 62 se extiende de manera radial hacia fuera desde la brida inferior 14, a continuacion hacia abajo por debajo de la parte superior de la cubierta de culata inferior 18 para formar una L invertida. Otras formas pueden usarse ciertamente para los segmentos de faldon 62 sin alejarse del alcance de la invencion. Los segmentos de faldon 62 ayudan a desviar el coque, el gas o los lfquidos de escape hacia abajo y lejos de los trabajadores en caso de una fuga de la junta local. El resultado es una reduccion significativa del riesgo para los trabajadores cuando estan aflojando los pernos de la cubierta de culata inferior 18.
Aunque la presente invencion se ha descrito con referencia a una o mas realizaciones espedficas, los expertos en la materia reconoceran que pueden hacerse muchos cambios en la misma sin alejarse del alcance de la presente invencion. Cada una de estas realizaciones y variaciones obvias de la misma se contempla como que cae dentro del alcance de la invencion reivindicada, que se expone en las siguientes reivindicaciones.
Claims (23)
- 5101520253035404550556065REIVINDICACIONES1. Un metodo para sujetar una cubierta de culata inferior (18) de un tambor de coque (10) a una brida inferior (14) de dicho tambor de coque, que comprende:determinar un numero mmimo de abrazaderas (12) necesarias para mantener un sellado eficaz entre dicha cubierta de culata inferior (18) y dicha brida inferior (14) de dicho tambor de coque (10);montar al menos dicho numero mmimo de abrazaderas (12) alrededor de una periferia de dicha brida inferior (14) para fijar dichas abrazaderas a dicho tambor de coque; yaccionar dichas abrazaderas montadas (12) desde una localizacion remota para sujetar dicha cubierta de culata inferior (18) a dicha brida inferior (14), caracterizado por que dichas abrazaderas no se extienden por debajo de dicha cubierta de culata inferior cuando dichas abrazaderas montadas sujetan dicha cubierta de culata inferior a dicha brida inferior.
- 2. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que dicha etapa de determinar dicho numero mmimo de abrazaderas se basa en uno o mas de entre un diametro y una geometna de dicha brida inferior (14), una rigidez de dicha brida inferior (14), una resiliencia y una respuesta bajo una carga variable de una junta dispuesta entre dicha brida inferior (14) y dicha cubierta de culata inferior (18), y una presion ejercida sobre dicha cubierta de culata inferior (18) de un contenido de dicho tambor de coque (10).
- 3. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 2, en el que dicha etapa de determinar dicho numero mmimo de abrazaderas (12) se realiza de manera iterativa y usando un analisis de elementos finitos.
- 4. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que dicha etapa de determinar dicho numero mmimo de abrazaderas (12) se realiza por ensayo y error.
- 5. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que dicha etapa de montar al menos dicho numero mmimo de abrazaderas (12) se realiza uniendo de manera permanente dichas abrazaderas (12) a dicha brida inferior (14).
- 6. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que dichas abrazaderas (12) estan configuradas para proporcionar una cantidad ajustable de fuerza de sujecion.
- 7. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que dicha etapa de montar al menos dicho numero mmimo de abrazaderas se realiza uniendo de manera liberable dichas abrazaderas (12) a dicha brida inferior (14).
- 8. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 7, en el que dicha etapa de unir de manera liberable al menos dicho numero mmimo de abrazaderas (12) se realiza usando un anillo partido.
- 9. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende ademas desviar cualquier lfquido o vapor de escape hacia abajo uniendo un faldon de proteccion (60) alrededor de una periferia de dicha brida inferior (14).
- 10. Un sistema de sujecion para sujetar una cubierta de culata inferior (18) de un tambor de coque (10) a una brida inferior (14) de dicho tambor de coque, que comprende:al menos el numero mmimo de abrazaderas (12) unidas a dicha brida inferior (14) necesarias para mantener un sellado eficaz entre dicha cubierta de culata inferior (18) y dicha brida inferior (14) de dicho tambor de coque (10), en el que dichas abrazaderas unidas no se extienden por debajo de dicha cubierta de culata inferior cuando dichas abrazaderas unidas sujetan dicha cubierta de culata inferior a dicha brida inferior;una unidad de control para accionar de manera remota dichas abrazaderas unidas (12) en aproximadamente el mismo tiempo que para aplicar aproximadamente la misma cantidad de fuerza de sujecion; y en el que dichas abrazaderas unidas (12) estan separadas entre sf por no mas de una distancia maxima determinada basandose en uno o mas de entre un diametro y una geometna de dicha brida inferior (14), una rigidez de dicha brida inferior (14), una resiliencia y una respuesta bajo una carga variable de una junta dispuesta entre dicha brida inferior (14) y dicha cubierta de culata inferior (18), y una presion ejercida sobre dicha cubierta de culata inferior (18) del lfquido en el interior de dicho tambor de coque (10).
- 11. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 10, que comprende ademas una pluralidad de agarraderas (20) que se extienden desde una superficie circunferencial exterior de dicha cubierta de culata inferior (18), cada abrazadera (12) configurada y colocada para acoplarse a una agarradera respectiva (20) para sujetar dicha cubierta de culata inferior (18) a dicha brida inferior (14).
- 12. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 11, en el que dichas agarraderas (20) estan unidas de manera permanente a dicha cubierta de culata inferior (18).
- 13. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 11, en el que dichas agarraderas (20) estan formadas como una parte integral de dicha cubierta de culata inferior (18).51015202530354045
- 14. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 10, en el que dichas abrazaderas (12) estan separadas de manera sustancialmente uniforme alrededor de dicha periferia de dicha brida inferior (14).
- 15. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 10, en el que dichas abrazaderas (12) estan separadas de manera no uniforme alrededor de dicha periferia de dicha brida inferior (14).
- 16. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 10, que comprende ademas un faldon (60) montado alrededor de una periferia de dicha brida inferior (14) para desviar el coque, el gas o los lfquidos de escape hacia abajo.
- 17. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 16, en el que dicho faldon (60) comprende una pluralidad de segmentos de faldon (62), estando cada segmento del faldon montado en dicha brida inferior (14) entre dos abrazaderas.
- 18. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 10, en el que cada abrazadera conectada (12) comprende:un primer elemento de abrazadera (23) que tiene un extremo distal (32) y un extremo proximal (30), estando dicho extremo proximal de dicho primer elemento de abrazadera configurado para anclarse a dicha brida inferior (14);un segundo elemento de abrazadera (25) que tiene un extremo distal (36) y un extremo proximal (34), siendo dicho extremo proximal de dicho segundo elemento de abrazadera capaz de acoplar una agarradera (20) que se extiende desde una circunferencia exterior de dicha cubierta de culata inferior (18), estando dichos elementos de abrazadera primero y segundo (23,25) conectados de manera pivotante (40,42) en un punto entre sus extremos distales y extremos proximales respectivos; yun mecanismo de sujecion (28) configurado para aplicar una fuerza a dichos extremos distales (32,36) de dichos elementos de abrazadera primero y segundo (23,25) para hacer que dicho extremo proximal (34) de dicho segundo elemento de abrazadera (25) acople dichas agarraderas (20).
- 19. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 18, en el que dicho mecanismo de sujecion (28) esta configurado ademas para aplicar una cantidad ajustable de fuerza a dichos extremos distales (32,36) de dichos elementos de abrazadera primero y segundo (23,25).
- 20. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 19, en el que dicho mecanismo de sujecion (28) incluye un cilindro hueco (48), un vastago (50) dispuesto dentro de dicho cilindro hueco (48), y una bisagra (52) conectada a un extremo de dicho vastago (50), conectandose dicha bisagra de manera articulada a dicho extremo distal (36) de dicho segundo elemento de abrazadera (25).
- 21. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 18, en el que dicho primer elemento de abrazadera (23) comprende dos brazos adyacentes (24a, 24b), teniendo cada brazo un extremo distal (32) y un extremo proximal (30) y en el que dichos dos brazos adyacentes de dicho primer elemento de abrazadera estan conectados (40,42) de manera pivotante en un punto entre sus extremos distales y extremos proximales respectivos a dicho segundo elemento de abrazadera (25), estando dichos extremos proximales (30) de dichos brazos adyacentes (24a, 24b) configurados para anclarse a dicha brida inferior (18).
- 22. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 18, en el que dicho primer elemento de abrazadera (23) esta unido de manera permanente a dicha brida inferior (14).
- 23. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 18, en el que dicho primer elemento de abrazadera (23) esta unido de manera liberable a dicha brida inferior (14).
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