JP4837135B1 - 塔槽類の胴板の部分更新工法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】主蒸留塔の胴板1の一部分の大型円筒状胴板部分200を更新する工法であって、更新する大型円筒状胴板部分200を上下方向に複数個の円筒状胴板部分2に分け、円筒状胴板部分2を周方向に部分的に切断して取り除き、取り除いて生じた開口6に新規分割板を溶接により取り付けることを繰り返すことにより、各円筒状胴板部分2を順次更新して、大型円筒状胴板部分200を更新する工法であり、更新済の円筒状胴板部分2に隣接する円筒状胴板部分2を更新する工程において、円筒状胴板部分2を周方向に部分的に切断して取り除くときに、更新済の円筒状胴板部分2の隣接側の端部201を溶接部を含むようにして取り除く。
【選択図】図10
Description
主蒸留塔などの大型の塔槽類の胴板を更新する場合、大型のクレーンを使用して、一括または分割して塔槽類全体を撤去し、塔槽類全体を新たなものに更新する工法がある。
また、胴板のうち腐食した円筒状胴板部分だけを更新する工法がある。この工法では、例えば、更新する円筒状胴板部分が胴板の中間部の場合、大型のクレーンを使用して、上部胴を撤去した後、更新する円筒状胴板部分を一体的に撤去し、新規の一体的な円筒状胴板部分を取り付けた後、撤去した上部胴を元に戻す。
また、胴板の腐食し減肉した部分の内面に溶融したハステロイやインコネル等の耐食金属粒子を吹き付けて、ポーラスな耐食性皮膜を形成するという金属溶射工法がある。
また、金属溶射工法では、応急処理である、施工範囲が広い場合は適さない、あるいは腐食環境により溶射皮膜が剥がれる場合があるなどの問題がある。
ここで、新規分割板の製作方法を説明する。
なお、この工場での製作作業の前に、新規分割板等を製作するための主蒸留塔の円筒状胴板部分2を含む各部の寸法および状況等を把握しておくのは勿論のことである。
まず、図12に示すように、新規分割板(新規部分胴板)3は、更新する円筒状胴板部分2を周方向に均等に複数個(この例では12個)に分割した場合に得られる形状である方形の円弧板状(正面視において方形でかつ平面視において円弧形の板状)のものである。この新規分割板3は、所定寸法の方形の板材を切断した後、所定の円弧面に曲げ加工することにより製作する。この新規分割板3の四方の外周には、溶接のための開先加工を施す。また、新規分割板3の他に、図13(a)、(b)に示すように、ノズル21、マンホール22や、図13(c)に示すように、トレイ用内部品(サポートリング23、クランプバー24、ボルトバー25、フットレスト26など)や、図13(d)に示すように、新規取付用外部品(移動用リフトラグ27、踊り場/梯子用クリップ28など)を製作する。図14に示すように、ノズル付き新規分割板3の場合には、新規分割板3にノズル21を溶接し、溶接箇所の検査をしておく。なお、ノズル21の近傍には、ノズル21に他の部材等が接触してノズル21が変形したり、損傷したりするのを防止するノズル変形防止部材29を取り付けておく。
次いで、図16に示すように、各新規分割板3の上下中央部にそれぞれ、基準方位31を記入する。また、サポートリング23、クランプバー24、ボルトバー25、フットレスト26などの内部品を取り付けるための罫書線32を記入する。また、移動用リフトラグ27、梯子用クリップ28など外部品を取り付けるための罫書線33を記入する。
そして、内外部品の取付が完了したら、図19に示すように、仮止溶接を除去し、単品の新規分割板3に分解する。その後、これらの新規分割板3を工事現場に搬送する。
まず、円筒状胴板部分2の近傍に、足場およびトロリーステーションを仮設する。
次いで、円筒状胴板部分2の周囲の保温材を解体する。
次いで、更新作業に障害となる配管および外部品を一時的に取り外す。
次いで、図20に示すように、円筒状胴板部分2の12段目のトレイ11と13段目のトレイとの間、および12段目のトレイ11と13段目のトレイとの間にそれぞれ、孔を開けることにより出入口4を設ける。そして、円筒状胴板部分2の更新範囲の部分のトレイ11に設置されているトレイフロア14やダウンカマー15等を取り外して、これらの出入口4から外部に搬出する。この出入口4は、もう少し個数を増やしてもよいし、あるいは1個でもよい。なお、メジャービーム12はそのままにしておく。
図27、図28に示すように、トロリービーム45に一対のギヤトロリー51が水平移動自在に設けられ、各ギヤトロリー51にそれぞれチェーンブロック52が取り付けられている。そして、例えば、既設の新規分割板3の隣に次の新規分割板3を取り付ける場合には、トロリーステーションにおいて、チェーンブロック52に新規分割板3の外面に設けられたリフトラグ27を取り付けることにより、新規分割板3をチェーンブロック52で保持し、その後トロリービーム45に沿って移動するギヤトロリー51と、新規分割板3を上下移動可能なチェーンブロック52とにより、円筒状胴板部分2の開口6の前に移動させる。
このようにして、円筒状胴板部分2を新たな円筒状胴板部分にした後、トレイを組み込む。
次いで、一時撤去した障害配管および外部品を元に戻す。
次いで、新たな円筒状胴板部分の周囲に保温材を設ける。
次いで、足場およびトロリーステーションを撤去する。
この補強部材としては、例えば、図31に示すように、円筒状胴板部分2から切断胴板部分を取り除く前に、円筒状胴板部分2の近傍の上側および下側の胴板1の外面にそれぞれ、全周に渡ってあるいは変形が予想される一部の範囲に変形防止用補強部材61を溶接により取り付ける。この変形防止用補強部材61を設けることにより、円筒状胴板部分2から切断胴板部分を取り除いて開口6を形成したり、あるいは新規分割板3を溶接した際に、この円筒状胴板部分2の近傍の胴板1部分の横断面形状が変形するのを防止することができ、円筒形(真円)を維持することができる。変形防止用補強部材61は、円筒状胴板部分2を新たな円筒状部材にした後は、胴板1から取り外す。変形防止用補強部材61は、例えば、H形鋼等の形鋼などから構成することができる。この変形防止用補強部材61は、例えば、胴板1の外面の全周に巻き付けて、溶接等により固定する。変形防止用補強部材61は、円筒状胴板部分2の近傍の上側または下側の胴板の外面の一方に設けるようにしてもよい。
なお、図31において、符号65は足場である。
また、円筒状胴板部分2の周方向の均等に間隔をおいた3箇所以上の複数箇所の部分を切断して取り除き、取り除いて生じた各開口にそれぞれ新規部分胴板を取り付けることを繰り返すようにしてもよいし、さらには均等な間隔でない3箇所以上の複数箇所の部分を切断して取り除き、取り除いて生じた各開口にそれぞれ新規部分胴板を取り付けることを繰り返すようにしてもよい。
また、円筒状胴板部分2の周方向の1箇所の部分を切断して取り除き、取り除いて生じた開口に新規部分胴板を取り付けることを繰り返すようにしてもよい。
このように、円筒状胴板部分2の周方向の1または複数個の部分に開口を形成する場合には、前記開口を形成した際に、円筒状胴板部分2が変形したり、損傷したりしないような強度を保つことができるように、個数、位置、開口の大きさを決定するようにする。
更新する前記大型円筒状胴板部分を上下方向に複数個の円筒状胴板部分に分け、
前記円筒状胴板部分を周方向に部分的に切断して取り除き、取り除いて生じた開口に新規部分胴板を溶接により取り付けることを繰り返すことにより、前記各円筒状胴板部分を順次更新して、前記大型円筒状胴板部分を更新する工法であり、
更新済の前記円筒状胴板部分に隣接する前記円筒状胴板部分を更新する工程において、前記円筒状胴板部分を周方向に部分的に切断して取り除くときに、更新済の前記円筒状胴板部分の隣接側の端部を溶接部を含むようにして取り除くことを特徴とする。
また、更新済の円筒状胴板部分の隣接側の端部を取り除いて新規部分胴板を取り付けるので、現場施工時に、その取り除きの寸法を調整することにより上下方向の寸法調整をすることができる。
この実施の形態は、本発明を石油精製装置の常圧蒸留装置や減圧蒸留装置の主蒸留塔の胴板を部分的に更新する場合に適用したものである。
なお、以下において、図11から図31に示す構成と同一構成要素には同一の符号を付してその説明を簡潔化するかまたは省略する。
この実施の形態形態に係る主蒸留塔の胴板の部分更新工法においては、図1〜図4に示すように、更新する大型円筒状胴板部分200の上下方向の寸法が9〜12m程度あり、この大型円筒状胴板部分200を上下方向の寸法が3〜4m程度の上側、中、下側の3つの円筒状胴板部分2に分け、上側の円筒状胴板部分2から下側の円筒状胴板部分2に向かって順次更新する。各図において、各円筒状胴板部分2は二点鎖線で示している。
更新済の上側の円筒状胴板部分2は、方形の円弧板状(正面視において方形でかつ平面視において円弧形の板状)の新規分割板3が複数個溶接により円筒状に固定されることにより形成されている。新規分割板3は上下を既設の胴板1に溶接されているとともに左右を新規分割板3に溶接されている。
更新済の上側の円筒状胴板部分2から取り除く端部201の上下方向の寸法は、下端から50〜100mm程度とする。50〜100mm程度取り除くと、新規分割板3の下端と既設の胴板1との周方向の溶接部および新規分割板3、3同士の縦方向の溶接部の下端部が削除される。また、新規分割板3の下端と既設の胴板1との周方向の溶接部の熱影響部も削除される。
更新済の中位置の円筒状胴板部分2は、方形の円弧板状の新規分割板3が複数個溶接により円筒状に固定されることにより形成されている。新規分割板3は、上端を新規分割板3の下端に溶接され、下端を既設の胴板1に溶接され、左右を新規分割板3に溶接されている。
更新済の中位置の円筒状胴板部分2から取り除く端部201の上下方向の寸法は、下端から50〜100mm程度とする。50〜100mm程度取り除くと、新規分割板3の下端と既設の胴板1との周方向の溶接部および新規分割板3、3同士の縦方向の溶接部の下端部が削除される。また、新規分割板3の下端と既設の胴板1との周方向の溶接部の熱影響部も削除される。
また、更新済の円筒状胴板部分2の隣接側の端部201を取り除いて新規分割板3を取り付けるので、現場施工時に、その取り除きの寸法を調整することにより上下方向の寸法調整をすることができる。
すなわち、開口作業や新規分割板3の製作作業の効率を高めるために、通常、周方向の分割数を8〜12個程度とし、対向する2か所を同時に開口して新規分割板を取り付けている。そして、この開口した状態の円筒状胴板部分3に基本的に荷重を担わせて、大掛かりな補強部材等を用いないで施工し工事を簡略化するとともに、開口した状態の円筒状胴板部分の座屈を防ぐためには、円筒状胴板部分の上下方向の寸法を3〜4m程度にする必要がある。円筒状胴板部分3の上下方向の寸法が4mより大きくなると、分割数が8〜12個程度では開口6の面積が大きくなり、大掛かりな補強部材などで補強しないと強度的にもたなくなるので、工事が煩雑になってしまう。この場合、分割数を多くすると、開口6の面積が小さくなるので、大掛かりな補強部材などで補強しなくても大丈夫になるが、しかし新規分割板3,3同士の縦方向の溶接線が増えるとともに、開口作業や新規分割板3の製作作業の作業量が増えてしまう。一方、円筒状胴板部分2の上下方向の寸法を3mより小さくすると、強度的に有利になるが、1回で更新できる円筒状胴板部分2の面積が小さくなってしまう。以上のことから、円筒状胴板部分2の上下方向の寸法を3〜4mに設定することにより、工事期間を短縮化できるとともに、工事コストを低減することができる。なお、円筒状胴板部分2の上下方向の寸法は、3.2〜3.8mであることがより好ましく、さらには3.4〜3.6mであることがより好ましい。
2 円筒状胴板部分
3 新規分割板(新規部分胴板)
6 開口
200 大型円筒状胴板部分
201 隣接側の端部
203 クラッド材
Claims (6)
- 塔槽類の胴板の一部分の大型円筒状胴板部分を更新する工法であって、
更新する前記大型円筒状胴板部分を上下方向に複数個の円筒状胴板部分に分け、
前記円筒状胴板部分を周方向に部分的に切断して取り除き、取り除いて生じた開口に新規部分胴板を溶接により取り付けることを繰り返すことにより、前記各円筒状胴板部分を順次更新して、前記大型円筒状胴板部分を更新する工法であり、
更新済の前記円筒状胴板部分に隣接する前記円筒状胴板部分を更新する工程において、前記円筒状胴板部分を周方向に部分的に切断して取り除くときに、更新済の前記円筒状胴板部分の隣接側の端部を溶接部を含むようにして取り除くことを特徴とする塔槽類の胴板の部分更新工法。 - 上側に位置する前記円筒状胴板部分から下側に位置する前記円筒状胴板部分に向かって順次更新することを特徴とする請求項1に記載の塔槽類の胴板の部分更新工法。
- 前記円筒状胴板部分の上下方向の寸法は、3〜4mであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の塔槽類の胴板の部分更新工法。
- 前記円筒状胴板部分を周方向に部分的に切断して取り除くときに、更新済の前記円筒状胴板部分の隣接側の端部を50〜100mm取り除くことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の塔槽類の胴板の部分更新工法。
- 前記新規部分胴板がクラッド鋼からなる場合に、更新後に取り除かれる端部の部分のクラッド材または切断予定位置のクラッド材を所定幅で取り除いておくことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の塔槽類の胴板の部分更新工法。
- 前記新規部分胴板の縦方向の溶接線を、更新済の前記円筒状胴板部分の前記新規部分胴板の縦方向の溶接線と周方向の位置においてずれるようにすることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の塔槽類の胴板の部分更新工法。
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