JP5657562B2 - プレハブ式および現場建ての部品を用いて保冷容器を建てるハイブリッド法 - Google Patents

Description

本発明は、プレハブ式の(prefabricated)部品、および現場建ての(field erected)部品の使用を伴う保冷容器を組み立てるためのハイブリッド建設方法に関する。

慣習的に、ガスの分離のための低温ユニットは、保冷容器と呼ばれる断熱用の構造物の中に配置される少なくとも一つの蒸留塔を備える。前記保冷容器は一般的に、前記塔の周りに所定の厚さに断熱材を設けるように、実質的に平行六面体形状を有している。低温で運転する前記低温な蒸留塔および全ての関連機器（熱交換器、低温ポンプ、低温弁、連結管など）は、典型的には前記保冷容器の中に配置され、そして、前記保冷容器は、典型的には発泡パーライトまたは圧縮された鉱物ウールのような断熱材が、低密度で容積が大きい形態で満たされる。この断熱材は、外気温から、そして異なる温度にありうる他の部品の温度およびプラントの性能に影響を及ぼす熱漏れからそれぞれの部品を熱的に保護する。この種の材料は、低い熱伝導率（０．０５Ｗ／ｍ℃より低い）、および対流現象に関して有利な高い損失水頭の両方からその断熱性能を得る。

一般に、建設費を抑制するとともに品質を最大化するために、前記塔は、工場の制御された環境において可能な範囲で前もって配管要素と組み立てられる。この事前組立は通常、後の保冷容器の構造に対応する枠組と、前記塔の周りの後の断熱材の厚みを全て統合した断面とからなる。これは多くの場合、前記組立て品を現場に輸送して据え付ける前に完成する。これは一般に「保冷容器パッケージ」と呼ばれる。このような完全に前もって組み立てられた組立品は、主としてそれらの大変な大きさのために深刻な輸送問題（例えば、橋を越えることの困難、コーナーを曲がって前記組立品を輸送する困難…）に直面するため、それらの重量および容積とは無関係に運送のコストが急激に上昇する。また、これらのパッケージを持ち上げるために必要な機器はあまり利用できないか、あるいは極めて高価である。現在のガスの大規模な生産に対する需要によって、前記塔の容積がより大きくなっているから、現在、これはより大きい問題になっている。

代りの方法として、前記塔、保冷容器、および前記付随的な部品を、完全に現場で組み立てるとともに建てることがされるであろう。これは運送問題を減らすとともに、部品のミスアライメント(misalignment)および相互連結(interconnection)に関する問題を減らすことができるだろう。しかしながら、この方法を利用すると、建設プロセスが天候、材料の納期遅延、労働力不足に関する問題、および起こりうる品質コントロール問題による変動を受けやすくなる。

そのために、上記の問題を回避できるようにする解決策の産業上の必要性が存在する。

本発明は、少なくとも一つの塔を基礎に実質的に垂直な向きで固定し；前記少なくとも一つの塔のすぐ近くにおいて、パイプラックモジュールを前記基礎に実質的に垂直な向きで固定し；相互連結配管を、前記パイプラックモジュールと前記少なくとも一つの塔との間に取り付け；少なくとも四つのコーナー柱材を、前記基礎の端部に実質的に垂直な向きで固定し；前記塔および配管の周りに囲いを作るように、補強(bracing)とともに複数のプレハブ式パネルを前記コーナー柱材に取り付け；そして、前記囲いに屋根を取り付ける、という各ステップを含むプラントの建設方法である。

本発明の一つの実施形態において、前記パイプラックモジュールは前もって作られる。本発明の他の実施形態において、前記パイプラックモジュールは、制御弁、手動弁、サンプル接続部(sample connections)、配管、バルブアクチュエータを有する前もってカットされたパネル、計装、蒸気堰(vapo flash)、照明、はしごおよびプラットホーム、事前に配線された接続箱、機器／電気ケーブルトレー、配管支持具、交換箱へのダクト、およびポンプモジュールからなるグループから選ばれた一つ以上の要素を備える。

本発明の代わりの実施形態において、前記少なくとも一つの塔は、ウェースライン(waste line)、セパレータポット(separator pots)、大きい安全弁ライン(large safety valve lines)からなるグループから選ばれた一つ以上の要素を備える。本発明のさらに一つの実施形態において、第２のパイプラックモジュールが存する。本発明のさらにもう一つの実施形態において、前記第２のパイプラックモジュールは、ウェースライン、セパレータポット、大きい安全弁ラインからなるグループから選ばれた一つ以上の要素を備える。

本発明のさらにもう一つの実施形態において、前記プレハブ式パネルはボルト締めによって前記コーナー柱材に取り付けられる。本発明のさらにもう一つの実施形態において、前記プレハブ式パネルは垂直にまたは水平につなげられる。本発明のさらなる実施形態において、前記プレハブ式パネルはボルトで前記基礎の端部に、または隣接するプレハブ式パネルに取り付けられる。

図１は、本発明の一つの実施形態における、少なくとも一つの塔を基礎に固定するステップの概略図である。 図２は、本発明の一つの実施形態における、パイプラックモジュールを基礎に固定するステップの概略図である。 図３は、本発明の一つの実施形態における、少なくとも四つのコーナー柱材を基礎に固定するステップの概略図である。 図４は、本発明の一つの実施形態における、複数のプレハブ式パネルを前記コーナー柱材に取り付けるステップの概略図である。 図５は、本発明の一つの実施形態における、屋根を前記囲いに取り付けるステップの概略図である。

本発明は、高度な品質管理を要する要素の工場における事前組立ての品質基準を保ち、使用現場への輸送の問題および費用を大いに抑制し、種々のタイプの保冷容器の現場据付を容易にできる方法を提供することを目的とする。

これを達成するために、本発明の一つの特徴によれば、本工法は前もって組み立てられたパイプラックモジュールを形成するステップを備える。このパイプラックモジュールは、品質管理がいっそう正確にモニターされうる工場において前もって組み立てられるかもしれない。前記工法は、工場における前記塔およびその付随的な部品の事前組立てを含むかもしれない。ただし、前記塔自体は、建設現場に輸送されるにはそれほど大きくはない。これらの前もって組立てられた部品は、建設現場に移転させられ、そこで相互に連結される。現場建ての保冷容器は、低温部品を囲んで断熱するために建設される。そのため、結果としてハイブリッドで、現場建てで、そしてプレハブ式の組立て品となる。

本発明の方法は、プレハブ式および現場建ての部品を利用して現場で保冷容器を建てることができるようにする。本方法の第１のステップは、少なくとも一つの塔を、基礎に実質的に垂直の向きで固定することを具備する。

第２のステップは、パイプラックモジュールを、前記基礎に実質的に垂直の向きで固定することを具備し、前記パイプラックモジュールは前記少なくとも一つの塔のすぐ近くにある。第３のステップにおいて、相互連結配管は前記パイプラックモジュールと前記少なくとも一つの塔の間に取り付けられる…。次のステップは、少なくとも四つのコーナー柱材を、前記基礎の端部に実質的に垂直の向きで固定することを含む。次に、前記塔および配管の周りに囲いを形成するために、複数のプレハブ式のパネルが前記コーナー柱材に補強とともに取り付けられる。最後に、屋根が前記囲いに取り付けられる。

図１に目を向けると、基礎１０１が作成されている。基礎１０１は、技術的によく知られている材料および技法で作られて良い。基礎１０１の上に、前もって組み立てられた塔１０２が運ばれて、そして実質的に垂直の向きで据え付けられる。前もって組み立てられた塔１０２は技術的によく知られている技法によって据え付けられて良い。この文脈において、「実質的に垂直」は、前もって組み立てられた塔１０２が、その塔の設計者が意図するようにその塔内に下降する液相流体が上昇する気相流体と相互作用するように方向付けされたことを意味すると理解される。一つの実施形態において、「実質的に垂直」は、水平線に対する直角線から５°以内ということである。もう一つの実施形態において、「実質的に垂直」は、水平線に対する直角線から２°以内ということである。塔１０２は、ウェースライン、セパレータポット、または大きな安全弁から選ばれた一つ以上の追加の部品を含んでも良い。塔１０２は１つの蒸留塔あるいは多数の蒸留塔を備えても良い。

図２に目を向けると、同じく基礎１０１に、前もって組み立てられたパイプラックモジュール１０３が運ばれるとともに実質的に垂直の向きで据え付けられる。前もって組立てられたパイプラックモジュール１０３は、季節外れの天気、視界の制限、労働力不足などの条件がこの部品の品質、スケジュール、または配送に影響を与えないように、施設で製造されて良い。パイプラックモジュール１０３は、塔１０２のすぐ近くに位置している。この文脈において、「すぐ近く」は、実質的に近いことを意味すると理解され、そのために種々の相互連結の長さを制限するとともに、現場溶接と組立ての量とを最小にする。一つの実施形態において、「すぐ近く」は２０フィート以下ということである。もう一つの実施形態において、「すぐ近く」は１５フィート以下ということである。パイプラックモジュール１０３は、制御弁、手動弁、サンプル接続、相互連結配管、バルブアクチュエータを有する前もってカットされたパネル、計装、蒸気堰、照明、はしごおよびプラットホーム、事前に配線された接続箱、機器／電気ケーブルトレー、配管支持具、および交換箱へのダクトから選ばれた一つ以上の追加の部品を含んで良い。パイプラックモジュール１０３が配置されてから、塔１０２との多数の相互連結が現場で造りあげられる。

図３に目を向けると、同じく基礎１０１に、複数の柱材１０４が実質的に垂直の向きで据え付けられる。一般的に、四つのこのような柱材１０４がコーナーに据え付けられるだろう。パイプラックモジュール１０３と塔１０２に必要な大きさと形状を収容する建築上の設計であれば、他の配置であっても良い。一つの実施形態において、複数の柱材１０４は、４〜８本ある。図４に示されるように、補強付きの複数のプレハブ式パネル１０５は、塔１０２の周りに囲いを形成するようにコーナー柱材１０４に取り付けられる。これらのプレハブ式パネル１０５は、局所的、商業的に利用可能なプレートの大きさを収容できる大きさに作られて良い。これらのプレハブ式パネル１０５は、運送のしやすさのために平台型のトラックに積める大きさに作られて良い。これらのプレハブ式パネル１０５は、ガスケットまたはシーリングのためのシリコン樹脂を用いて、ボルトによって互いに、そしてコーナー柱材１０４に取り付けられて良い。他の実施形態において、技術的に知られているどんな取付け手段が使われても良い。これらのプレハブ式パネル１０４は、マンホール、必要な配管の切取り部分、ダクト連結部、またはパーライトダンプ連結部(Perlite dump connections)を収容するためのあつらえ品であっても良い。図５に示すように、屋根部分１０６が完全に塔１０２を囲むために加えられる。このとき、パーライトのような断熱材がパネル１０５の囲いと屋根部分１０６と塔１０２との間の容積に加えられて良い。

技術的に熟練すれば、単一かつ一体構造の基礎を作ることは可能であることが解るであろう。

以上、例となる実施形態を説明した。本願における方法は、種々の変更および代わりの形態となる余地があり、その具体的な実施形態は、図面に例として示され、ここで詳細に説明されている。しかしながら、ここでの具体的な実施形態の記載は、本願における方法を開示された特定の形態に限定することを意図するものではなく、それどころか、本願の方法は、添付の特許請求の範囲に規定される本願の方法の趣旨および範囲に含まれる全ての変更、均等、および代替案を包含すると理解されるべきである。

もちろん、そのような実際の実施形態の開発において、多数の具体化−具体的な決定は、一つの実施と他の実施との間を変動するであろうシステム関係およびビジネス関係の制約に合致するような、開発者の具体的な目的を達成するために作られなくてはならないことは理解されるであろう。さらに、このような開発努力は複雑で時間がかかるかもしれないが、とはいっても、この開示の利益があれば技術的に通常の技量の開発努力における当たり前の仕事であろうことは理解されるであろう。
以下に、出願当初の特許請求の範囲の内容を付記する。
［１］プレハブ式および現場建ての部品を用いて現場で保冷容器を建てるハイブリッド法であって、
少なくとも一つの塔を基礎に実質的に垂直な向きで固定し、
前記少なくとも一つの塔のすぐ近くにおいて、パイプラックモジュールを前記基礎に実質的に垂直な向きで固定し、
相互連結配管を前記パイプラックモジュールと前記少なくとも一つの塔との間に取り付け、
少なくとも四つのコーナー柱材を、前記基礎の端部に実質的に垂直な向きで固定し、
前記塔および配管の周りに囲いを作るように、補強とともに複数のプレハブ式パネルを前記コーナー柱材に取り付け、
屋根を前記囲いに取り付ける、という複数のステップを具備する方法。
［２］前記パイプラックモジュールが前もって作られた［１］に記載の方法。
［３］前記パイプラックモジュールが、制御弁、手動弁、サンプル接続部、配管、バルブアクチュエータを有する前もってカットされたパネル、計装、蒸気堰、照明、はしごおよびプラットホーム、事前に配線された接続箱、機器／電気ケーブルトレー、配管支持具、交換箱へのダクト、およびポンプモジュールからなるグループから選ばれた一つ以上の要素を備える［１］に記載の方法。
［４］前記少なくとも一つの塔は、ウェースライン、セパレータポット、大きい安全弁ラインからなるグループから選ばれた一つ以上の要素を備える［１］に記載の方法。
［５］第２のパイプラックモジュールをさらに備える［１］に記載の方法。
［６］前記第２のパイプラックモジュールが、ウェースライン、セパレータポット、大きい安全弁ラインからなるグループから選ばれた一つ以上の要素を備える［５］に記載の方法。
［７］前記プレハブ式パネルがボルト締めによって前記コーナー柱材に取り付けられる［１］に記載の方法。
［８］前記プレハブ式パネルが垂直にまたは水平につなげられる［１］に記載の方法。
［９］前記プレハブ式パネルがボルトで前記基礎の端部に、又は隣接するプレハブ式パネルに取り付けられる［８］に記載の方法。

Claims (9)

1. プレハブ式および現場建ての部品を用いて現場で保冷容器およびその内部要素を建てるハイブリッド法であって、
   少なくとも一つの塔を基礎に実質的に垂直な向きで固定し、
   少なくとも四つのコーナー柱材を、前記基礎の端部に実質的に垂直な向きで固定し、
   前記塔および配管の周りに囲いを作るように、補強とともに複数のプレハブ式パネルを前記コーナー柱材に取り付け、
   屋根を前記囲いに取り付ける、という複数のステップを具備し、
   前記少なくとも一つの塔のすぐ近くにおいて、パイプラックモジュールを前記基礎に実質的に垂直な向きで固定し、
   相互連結配管を前記パイプラックモジュールと前記少なくとも一つの塔との間に取り付ける、ことを特徴とする方法。
2. 前記パイプラックモジュールが前もって作られた請求項１に記載の方法。
3. 前記パイプラックモジュールが、制御弁、手動弁、サンプル接続部、配管、バルブアクチュエータを有する前もってカットされたパネル、計装、蒸気堰、照明、はしごおよびプラットホーム、事前に配線された接続箱、機器／電気ケーブルトレー、配管支持具、交換箱へのダクト、およびポンプモジュールからなるグループから選ばれた一つ以上の要素を備える請求項１に記載の方法。
4. 前記少なくとも一つの塔は、排水ライン、セパレータポット、大きい安全弁ラインからなるグループから選ばれた一つ以上の要素を備える請求項１に記載の方法。
5. さらに第２のパイプラックモジュールを取り付ける、請求項１に記載の方法。
6. 前記第２のパイプラックモジュールが、排水ライン、セパレータポット、大きい安
   全弁ラインからなるグループから選ばれた一つ以上の要素を備える請求項５に記載の方法。
7. 前記プレハブ式パネルがボルト締めによって前記コーナー柱材に取り付けられる請求項１に記載の方法。
8. 前記プレハブ式パネルが垂直にまたは水平につなげられる請求項１に記載の方法。
9. 前記プレハブ式パネルがボルトで前記基礎の端部に、又は隣接するプレハブ式パネルに取り付けられる請求項８に記載の方法。

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