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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausbau und/oder
Auswechseln von großen
und/oder schweren Bauteilen, insbesondere von Ventilen, in Baueinheiten
oder Fabrikationsanlagen und auch ein Verfahren zum Ausbau und/oder Auswechseln
besagter Bauteile.
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Es
gibt eine Vielzahl von Fabrikationsanlagen in einer Reihe von unterschiedlichen
industriellen Sektoren, die für
die Massenfabrikation bestimmt sind, zum Beispiel in der chemischen
oder petrochemischen Industrie. Die meisten der in solchen Fabrikationsanlagen
benötigten
Rohstoffe, Produkte oder Heiz- und Kühlmittel werden in Rohren und
Röhren befördert und
regulär
mit Hilfe von Pumpen und Verteilern verteilt. Auch sind Ventile
für gewöhnlich in solche
Fabrikationseinheiten integriert. Von Zeit zu Zeit müssen Fabrikationsanlagen
wegen Wartungs- oder Reparaturarbeiten abgeschaltet werden. Je größer und
schwerer die auszuwechselnden oder zu wartenden Ausrüstungen
sind, desto mehr Zeit wird benötigt
und desto mehr Mühe
ist aufzuwenden, bis die regulären
Arbeitsbedingungen wiederhergestellt sind. So werden zum Beispiel
Schieber, die in der petrochemischen Industrie verwendet werden
und ein Gewicht von ca. 14 t haben können, für gewöhnlich unter Verwendung einer
Vielzahl von schweren Kettenflaschenzügen und auch von Anschlagmitteln
und Gerüsten
ausgewechselt. Außerdem
müssen
solche Auswechselarbeiten unter Mithilfe einer großen Arbeitsgruppe
ausgeführt
werden. Dazu kommt noch, daß beim
herkömmlichen
Auswechseln von solchen schweren Ausrüstungen, zum Beispiel bei Fabrikationsanlagen,
sehr oft äußerst wenig
Platz verfügbar ist
und daher die Tendenz zu Unfällen
besteht. Es muß auch
darauf geachtet werden, daß Ausrüstungen,
die sich im Umkreis befinden, nicht zerstört werden. Es hat sich außerdem als
problematisch herausgestellt, daß für schwere und/oder große Ausrüstungen
viele Gerüste
und auch viele Anschlagmittel benötigt werden, die aber nicht
nur die Menge der erforderlichen Auswechselausrüstungen erhöhen, sondern auch ein sehr
gefährliches
Arbeitsumfeld schaffen.
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Die
RU 2132926 C1 offenbart
eine Vorrichtung zum Auswechseln von Springquellenausrüstungsventilen,
die in der Erdöl-
und Gasförderung verwendet
werden. Gemäß der
RU 2132926 C1 ist ein
schadhaftes Ventil in einer Springquellenausrüstung bei einem unter Druck
stehenden Bohrloch mit einer Kupplungsschraube, Gewindestangen und
einem Dichtungselement auswechselbar. Aus der
US 5.161.294 ist eine Werkzeugvorrichtung
zur Verwendung beim Auswechseln einer Vorrichtung, die von einem
Gerätegehäuse umgeben
ist, das in eine Fluidleitung einkoppelbar ist, bekannt. Keines
der zitierten Dokumente betrifft jedoch das Auswechseln von schweren
Ausrüstungen,
zum Beispiel von großen und
schweren Ventilen.
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Die
FR 2 557 628 A1 betrifft
ein Transportsystem für
Hochdruckverschlußklappen
für Bohrlöcher, das
ein Schaftsystem zur Aufnahme von solchen Verschlußklappen
verwendet.
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Die
US 4.732.224 offenbart eine
Bohrervorrichtung einschließlich
Bohrerabschnittswindenmitteln mit einer wesentlich geringeren senkrechten Höhe als Windenmittel
mit ähnlichen
Fähigkeiten nach
dem Stand der Technik. Besagtes Windenmittel zum Anheben und Absenken
eines Bohrerabschnitts schließt
ein seitlich bewegliches Element und Mittel zur Unterstützung der
seitlichen Bewegung zwischen einer Position oberhalb eines Bohrers
in Betriebsstellung in der Vorrichtung und einer dazu seitlich beabstandeten
Position ein. Ein Hebemittel wird durch das seitlich bewegliche
Element getragen und ein Bohrerabschnittshaltemittel ist mit dem
Hebemittel verbunden. Zwischen dem seitlich beweglichen Element und
dem Bohrerabschnittshaltemittel ist ein Mittel zur Führung und
Stabilisierung des Bohrerabschnittshaltemittels bereitgestellt.
Die Bohrervorrichtung gemäß
US 4.732.224 ist kompakter,
leichter zu transportieren und von weit geringerer Höhe als Bohrervorrichtungen
nach dem Stand der Technik.
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Es
besteht also ein dringender Bedarf an einer verbesserten Auswechselausrüstung für große und schwere
Bauteile, die die Probleme des Standes der Technik überwindet.
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Daher
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung gewesen, eine Auswechselausrüstung für große und schwere
Bauteile zu finden, die ein einfaches, sicheres und auch schnelles
Ausbauen oder Auswechseln besagter Bauteile erlaubt, ohne daß man sich
auf eine große
Arbeitsgruppe, umfangreiche Ausrüstungen
und strenge Sicherheitsmaßnahmen
stützen
muß. Insbesondere
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die obenerwähnten Ziele zu
erreichen, wenn die Auswechsel- oder Ausbauarbeiten auf ziemlich
engem Raum auszuführen
sind.
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Diese
und andere Aufgaben werden durch eine Auswechselvorrichtung zum
Ausbau und/oder Auswechseln von großen und/oder schweren Bauteilen
als Teil einer Baueinheit oder Fabrikationsanlage gemäß den Merkmalen
von Anspruch 1 gelöst.
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Die
großen
und/oder schweren Bauteile umfassen eine Reihe von Ausrüstungen,
die zum Beispiel in Baueinheiten oder Fabrikationsanlagen verwendet
werden, zum Beispiel Ventile, Verteiler, Rohre oder Rohrelemente
und auch Generatoren, Motoren, Kühl-
oder Heizsysteme.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind mindestens zwei mobile Stützmittel mit Zwischenraum angeordnet
und so ausgelegt, daß sie
lösbar
an gegenüberliegenden,
seitlichen Abschnitten besagten Bauteils angebracht sind. Die mobilen
Stützmittel
sind dazu geeignet, mindestens das Gewicht des hinteren Teils des
Bauteils zu tragen. Besagte Stützmittel
sind vorzugsweise arretierbar am Bauteil angebracht, so daß das Gewicht
im wesentlichen gleichmäßig auf
beide oder alle mobilen Stützmittel
verteilt ist. In einer anderen Ausführungsform sind die einander
gegenüberliegenden mobilen
Stützmittel
zum Beispiel über
eine Stange zeitweilig miteinander verbindbar. Auch können diese einander
gegenüberliegend
angebrachten und angeordneten mobilen Stützmittel einen maximalen Abstand
haben, der durch die Abmessung des Bauteils vorgegeben ist, aber
auch eng beieinander angeordnet sein, was von den Auswechselbedingungen und/oder
dem auszuwechselnden Bauteil abhängt.
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Die
Verbindungsvorrichtung ist ausziehbar, insbesondere unter Verwendung
eines Handrads. Die Verwendung einer Verbindungsvorrichtung, die ähnlich einem
Teleskop ihre Länge
verändern
kann, bringt den Vorteil mit sich, daß jede mobile Stützvorrichtung
an individuelle Auswechselanforderungen anpaßbar ist. Falls zum Beispiel
die Befestigungsmittel unterschiedlicher mobiler Stützmittel
nicht in der gleichen Höhe
am Bauteil anbringbar sind, ist jede Verbindungsvorrichtung an solche
unterschiedlichen Bedingungen anpaßbar. In einer Ausführungsform
ist die Verbindungsvorrichtung mit einem Handrad versehen, mit dessen
Hilfe ein im Inneren der Verbindungsvorrichtung angeordnetes Schraubensystem dazu
verwendbar ist, besagtes Verbindungsmittel zu verlängern oder
zu verkürzen.
Durch die Konstruktion und Größe des Rads
und des Schraubensystems ist das ausziehbare Verbindungsmittel an
unterschiedliche Bauteilgewichte anpaßbar. Mit Hilfe der obenerwähnten Verbindungsvorrichtungen
ist es möglich,
das geeignetste Auswechselwerkzeug für jedes individuelle Ausrüstungsteil,
das auszuwechseln ist, mühelos
auszuwählen.
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Es
ist möglich
vorzusehen, daß die
mobile Einheit lösbar
an der Verbindungsvorrichtung, insbesondere am unteren Abschnitt
der Verbindungsvorrichtung, arretierbar ist und/oder daß der obere
Abschnitt der Verbindungsvorrichtung lösbar am Befestigungsmittel
arretierbar ist. Falls das mobile Stützmittel aus getrennten individuellen
Teilen wie der mobilen Einheit, der Verbindungsvorrichtung und dem Befestigungsmittel
besteht, sind jene Teile zusammenbaubar, die für eine spezifische Auswechselaufgabe
am geeignetsten sind. Insbesondere sind unterschiedliche Verbindungsvorrichtungen
verwendbar, falls die Gewichte der auszuwechselnden Bauteile stark
variieren, während
die mobile Einheit und das Befestigungsmittel für eine Reihe von unterschiedlichen
Bauteilen, die auszuwechseln sind, verwendbar sind. In einer anderen
Ausführungsform
ist es möglich,
die mobile Einheit und die Verbindungsvorrichtung bei unterschiedlichen
Auswechselaufgaben unverändert
zu lassen, während
es vorteilhaft ist, das Befestigungsmittel in Abhängigkeit
von den Befestigungsanforderungen des Bauteils auszutauschen.
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Daher
stellt das Befestigungsmittel gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung
Ventildeckelverbindungsklemmen dar.
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Es
wird außerdem
bevorzugt, daß die
mobilen Stützmittel,
insbesondere dann, wenn sie die Form von Rädern haben, so ausgelegt sind,
daß sie auf
Schienen oder Laufbahnen beweglich sind. Insbesondere dann, wenn
sehr schwere Ausrüstungen auszuwechseln
sind, eignen sich Schienen und Laufbahnen zur Führung der Bewegung der mobilen Stützmittel.
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Es
ist außerdem
vorgesehen, daß die
Tragschiene zum Beispiel geradlinig oder gekrümmt sein kann. Für gewöhnlich hat
die Tragschiene die Form eines Trägers und weist eine geradlinige
Geometrie auf. Der Träger
oder die Tragschiene beginnt für
gewöhnlich
oberhalb einer Seite, vorzugsweise des vorderen Teils, des schweren
Bauteils und erstreckt sich in Richtung der Auswechselbewegung des
Bauteils. Falls zum Beispiel vor dem schweren Bauteil nur wenig
Platz zur Verfügung
steht, zum Beispiel aufgrund einer sehr eingeschränkten Fläche der
Baueinheit, kann die Tragschiene oder der Träger auch gekrümmt sein.
In diesem Fall sollten auch die Schienen oder Laufbahnen für die mobilen
Einheiten in gleichem Maße
gekrümmt
sein. Im allgemeinen wird bevorzugt, daß, falls zwei einander gegenüberliegend
angeordnete mobile Stützmittel
zum Tragen des Gewichts des Bauteils an dessen hinterem Teil verwendet
werden, die Tragschiene oberhalb besagten Bauteils und zwischen
beiden obenerwähnten Stützmitteln
angeordnet ist.
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In
einer anderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfaßt die Auswechselvorrichtung auch
eine belastbare Oberfläche
zur Bewegung der mobilen Einheiten der mobilen Stützmittel.
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Es
wird somit eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bereitgestellt, in der die Oberfläche, auf
der die mobilen Stützmittel
plaziert sind, durch ein Gerüst
abstützbar
ist. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Oberfläche, auf
der die Schienen oder Laufbahnen plazierbar sind, mit einem Gerüst zu verstärken, falls
das Gewicht des Bauteils einen Sicherheitsgrenzwert überschreitet.
Falls benachbart zum auszuwechselnden oder auszubauenden Bauteil
gar keine Oberfläche
vorhanden ist, auf der die mobilen Stützmittel plazierbar sind, ist
eine solche Oberfläche
auch unter Verwendung eines Gerüsts
installierbar.
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Weiterhin
ist es möglich
vorzusehen, daß die Oberfläche Stützbohlen,
insbesondere hölzerne,
insbesondere über
einem Rost, und/oder Schienen, Laufbahnen und/oder Fußführungen
umfaßt.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
kann weiterhin einen Transportwagen umfassen, der so ausgelegt ist,
daß er
mindestens ein Bauteil nach dem Ausbau oder Auswechseln trägt. Nach
dem Ausbau eines schweren Bauteils wird dieses für gewöhnlich an einen von einer Fabrikationsanlage
entfernten Ort transportiert, an dem zum Beispiel Wartungsarbeiten
erfolgen können.
Falls sich das auszuwechselnde Bauteil nahe am Erdboden befindet,
ist ein solcher Transportwagen direkt für den Transport verwendbar.
Wenn die Auswechselarbeiten oberhalb des Erdbodens stattfinden,
ist das ausgebaute Bauteil unter Verwendung eines Transportwagens
zu einem Ort transportierbar, der sich am besten für das Anbringen
eines Krans an besagtem Bauteil eignet.
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In
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
umfaßt
die erfindungsgemäße Auswechselvorrichtung
weiterhin mindestens ein, insbesondere zylindrisches, Stützsegment,
insbesondere ein Stützrohr,
das so ausgelegt ist, daß es
am Bauteil, insbesondere an dessen vorderem Teil, anbringbar ist,
und das außerdem
so ausgelegt ist, daß es
an eine Hebevorrichtung, zum Beispiel eine Winde, und/oder an einen
zusätzlichen
Kettenflaschenzug anschließbar ist.
Insbesondere dann, wenn sich das schwere oder große Bauteil
nicht dazu eignet, direkt an eine Winde angeschlossen zu werden – insbesondere
an jenem Teil, der der Stelle gegenüberliegt, an der die mobilen Stützmittel
angebracht werden – hat
es sich als vorteilhaft erwiesen, ein Stützrohr an besagtem Bauteil anzubringen.
Das Stützrohr
ist auch zur genaueren Steuerung der Bewegung des Bauteils während der Auswechselarbeiten
verwendbar.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Stützsegment,
insbesondere ein Stützrohr,
am Flansch, insbesondere am Flansch eines Handlochs, eines Ventils
angebracht. Da Bauteile von Baueinheiten, zum Beispiel Ventile,
für gewöhnlich eine
Vielzahl von unterschiedlichen Funktionalitäten aufweisen, hat sich herausgestellt,
daß diese
Funktionalitäten
auch dazu verwendbar sind, das Anbringen eines Stützsegments
zuzulassen. Stattdessen oder zusätzlich
dazu ist es auch möglich,
separate Verbindungsstellen, zum Beispiel Ansätze, an dem Bauteil als solchem
bereitzustellen.
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Die
erfindungsgemäßen Aufgaben
werden auch durch ein Verfahren zum Ausbau und/oder Auswechseln
eines großen
und/oder schweren Bauteils als Teil einer Baueinheit oder Fabrikationsanlage
gemäß den Merkmalen
von Anspruch 12 gelöst.
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Falls
kein Platz für
den Ausbau des Bauteils an jenem Teil besagten Bauteils bleibt,
an dem die mobilen Stützmittel
installiert werden (im folgenden auch als hinterer Teil bezeichnet),
wird die Tragschiene vorzugsweise vor dem vorderen Teil des Bauteils angebracht,
wodurch sie sich vom Bauteil weg erstreckt. Falls kein Platz für den Ausbau
am vorderen Teil des Bauteils bleibt, ist die Tragschiene auch über besagtem
Bauteil plazierbar, was eine Auswechselbewegung in Richtung des
hinteren Teils des Bauteils zuläßt. Für gewöhnlich reicht
es bereits aus, bei der erfindungsgemäßen Auswechselvorrichtung nur
eine Tragschiene zu verwenden, doch sind auch zwei und mehr (insbesondere
parallele) Tragschienen verwendbar, um schwere und große Bauteile
anzuheben und zu tragen.
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Es
wird insbesondere bevorzugt, die Schritte a), b) und/oder c) des
erfindungsgemäßen Verfahrens
teilweise oder vollständig
während
der Abkühlphase
der Anlage oder sogar während
des Betriebs der Anlage auszuführen,
falls zum Beispiel die Abkühlphase
zu vernachlässigen
oder sehr kurz ist. Es ist von großem Vorteil, die mobilen Stützeinheiten oder
Teile davon und/oder die Winde oder den zusätzlichen Kettenflaschenzug
bereits dann installieren zu können,
wenn das auszuwechselnde Bauteil noch in Betrieb ist oder sich in
der Abkühlphase
befindet. Somit ist auch durch diese vorbereitenden Arbeiten die
tatsächliche
Abschaltzeit drastisch reduzierbar.
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Im
allgemeinen können
Ventile oder Verteiler auszuwechselnde große und/oder schwere Bauteile darstellen.
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Diese
großen
und/oder schweren Bauteile können
ein Gewicht von über
1 t, insbesondere von über
12 t und sogar von ca. 14 t oder sogar von über 14 t haben.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung umfaßt
das mobile Stützmittel,
insbesondere als individuelle, lösbar
arretierbare Teile, eine mobile Einheit, insbesondere mindestens
zwei Räder,
die so ausgelegt sind, daß sie
bezüglich
der Bewegungsrichtung in einer Reihe ausgerichtet sind, mindestens
ein Befestigungsmittel, das so ausgelegt ist, daß es, insbesondere durch Festklemmen,
reversibel an besagtem großen
und/oder schweren Bauteil, insbesondere an dessen hinterem Teil,
anbringbar ist, und mindestens eine Verbindungsvorrichtung, die
so ausgelegt ist, daß sie
die mobile Einheit und das Befestigungsmittel miteinander verbindet.
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Es
ist möglich
vorzusehen, daß mindestens zwei
Befestigungsmittel separater mobiler Stützmittel am Bauteil, insbesondere
benachbart zu dessen hinterem Teil, an gegenüberliegenden Seiten angebracht
sind, mindestens zwei mobile Einheiten jeweils im wesentlichen unterhalb
oder benachbart zu besagten Befestigungsmitteln, die am Bauteil
angebracht sind, angeordnet sind, mindestens zwei ausziehbare Verbindungsvorrichtungen
jeweils lösbar
an besagten mobilen Einheiten angebracht sind und, insbesondere
mittels eines Handrads, insbesondere bis zu einem Lager des Befestigungsmittels
ausgezogen und mit besagtem Befestigungsmittel verbunden werden.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung sind mindestens zwei Befestigungsmittel separater
mobiler Stützmittel
am Bauteil, insbesondere benachbart zu dessen hinterem Teil, an
gegenüberliegenden
Seiten angebracht, mindestens zwei mobile Einheiten, die jeweils
irreversibel oder reversibel mit ausziehbaren Verbindungsvorrichtungen
verbunden sind, jeweils im wesentlichen unterhalb oder benachbart
zu besagten Befestigungsmitteln, die am Bauteil angebracht sind,
angeordnet, wobei die Verbindungsmittel, insbesondere mittels eines
Handrads, insbesondere bis zu einem Lager des Befestigungsmittels
ausgezogen und mit besagtem Befestigungsmittel verbunden werden.
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Es
hat sich herausgestellt, daß es
vorzuziehen ist, daß eine
Hebevorrichtung, insbesondere eine Winde, und/oder ein zusätzlicher
Kettenflaschenzug automatisch, steuerbar und/oder verstellbar entlang
der Tragschiene beweglich sind/ist, und zwar insbesondere mit Hilfe
eines Elektromotors.
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In
einer anderen Ausführungsform
ist mindestens ein Stützsegment,
insbesondere ein Stützrohr,
insbesondere reversibel am Bauteil, insbesondere an dessen vorderem
Teil, angebracht, wobei die Winde und/oder der zusätzliche
Kettenflaschenzug an besagtem Stützrohr
und/oder am Bauteil, insbesondere an dessen vorderem Teil, zumindest
während
der Auswechsel- und/oder Ausbauarbeiten angebracht ist/sind.
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Die
vorliegende Erfindung basiert auf der überraschenden Erkenntnis, daß unter
Verwendung einer sehr begrenzten Anzahl von Auswechselwerkzeugen
sehr große
und schwere Bauteile, zum Beispiel von Fabrikationsanlagen, auch
mit einer begrenzten Anzahl von Arbeitskräften einfach, schnell und sicher
auswechselbar sind. Auch ist die Abschaltzeit von Fabrikationsanlagen
beträchtlich
reduzierbar, wodurch der Fertigungsausfall minimiert wird. Außerdem ist
der gesamte Ausbau- oder Auswechselprozeß weniger gefährlich und
daher weitaus sicherer als herkömmliche
Wartungs- oder Reparaturverfahren für große und schwere Ausrüstungen. Ein
anderer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die individuellen
Bauteile der erfindungsgemäßen Auswechselvorrichtung
ziemlich schnell und auf unkomplizierte Art und Weise zusammenbaubar
sind, was auch die Reparatur oder Wartung von schweren und großen Bauteilen
auf engem Raum erlaubt. Im allgemeinen sind mit der vorliegenden
Auswechselvorrichtung die Probleme des Standes der Technik auf eine
sehr sichere und wirtschaftliche Art und Weise überwindbar.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Ein
umfassenderes Verständnis
der Erfindung und vieler damit verbundener Vorteile ergibt sich
ohne weiteres aus der folgenden ausführlichen Beschreibung, wenn
diese in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet
wird, in denen gleiche Bezugszeichen in unterschiedlichen Figuren
die gleichen Strukturen oder Elemente bezeichnen, wobei:
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1 eine
Seitenansicht einer erfindungsgemäßen, an einem Ventil angebrachten
Auswechselvorrichtung ist;
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2 eine
Seitenansicht eines Befestigungsmittels der Auswechselvorrichtung
in 1 ist;
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3 eine
Zeichnung einer mobilen Einheit der Auswechselvorrichtung in 1 ist;
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4 eine
Querschnittsansicht eines Teils eines mobilen Stützmittels der Auswechselvorrichtung
in 1 ist;
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5 eine
Draufsicht der in 1 dargestellten, an einem Ventil
angebrachten Auswechselvorrichtung ist;
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6 eine
Draufsicht des auszuwechselnden Ventils ist; und
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7 eine
Querschnittsansicht des untersten Teils des mobilen Stützmittels
ist.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Das
Auswechseln oder der Ausbau von schweren und/oder großen Bauteilen
erfordert große Sorgfalt,
damit das auszuwechselnde, zu reparierende oder zu wartende Bauteil
oder die Ausrüstungen, die
besagtes Bauteil in einer Baueinheit oder Verarbeitungsanlage umgeben,
nicht beschädigt
werden. Mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
werden schwere Bauteile, zum Beispiel ein Ventil, vorzugsweise an
einem vorderen und einem hinteren Teil an der Auswechselvorrichtung
angebracht. Im Sinne der erfindungsgemäßen Bedeutung wird ein vorderer
Teil eines Bauteils durch die Richtung bestimmt, in der das Ventil
im allgemeinen zum Zwecke seiner Auswechslung bewegt wird. Falls
jedoch die Bedingungen für
eine Bewegung in Richtung des vorderen Teils ungünstig sind, kann das Auswechseln
auch in Richtung des hinteren Teils erfolgen.
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Nach
der allgemeinen Beschreibung der Erfindung sollen die folgenden
Beispiele spezifische Ausführungsformen
der Erfindung darstellen und deren Ausführung und Vorteile demonstrieren.
Es versteht sich, daß die
Beispiele der Veranschaulichung dienen und keineswegs die folgende
Beschreibung oder die folgenden Ansprüche einschränken sollen.
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Die
in 1 gezeigte Vorrichtung 1 zum Auswechseln
oder Ausbau eines Ventils umfaßt
zwei (nicht gezeigte) mobile Stützmittel 2 und 4,
die jeweils an gegenüberliegenden
Seiten am hinteren Teil 6 des Ventils 8 angeordnet
sind, und eine Oberfläche 10, auf
der die Stützmittel 2 und 4 beweglich
sind. Die mobilen Stützmittel 2 bzw. 4 umfassen
eine mobile Einheit 12 mit zwei Rädern, die in der Auswechselrichtung
in einer Reihe ausgerichtet sind, ein Befestigungsmittel 14 und
eine Verbindungsvorrichtung 16. Das Befestigungsmittel
ist an einem Flansch 18 des Ventils 8 angebracht.
Die mobile Einheit 12 und das Befestigungsmittel 14 sind über die
Verbindungsvorrichtung 16 miteinander verbunden. Ein geeignetes Befestigungsmittel 14 stellt
eine Verbindungsklemme dar, die an einer Seite am hinteren Teil
des Ventils 8, zum Beispiel an einem Flansch besagten Ventils
(siehe 1) anbringbar ist. Die den mittleren Teil der mobilen
Stützmittel
bildende Verbindungsvorrichtung 16 ist ausziehbar. Eine
Tragschiene 22, mit der der vordere Teil 20 des
Ventils 8 mittels einer Winde 36 verbunden ist,
ist vor und über
dem Ventil 8 angeordnet und erstreckt sich in der Auswechselrichtung.
Die Tragschiene 22 trägt
hauptsächlich
das Gewicht des vorderen Teils des Ventils 8. Die Tragschiene 22 gemäß 1 ist
gerade und erstreckt sich vom vorderen Ventilteil weg. In Abhängigkeit
von der Konstruktion des vorderen Teils des Ventils 8 ist
eine Stützvorrichtung 32,
zum Beispiel ein Stützrohr,
an besagtem vorderen Teil anbringbar, wodurch das Befestigen einer
Kette erleichtert wird. Der vordere Teil des Ventils 8 und
das Stützrohr 32 sind
mit Ansätzen 34 versehen,
an die eine Kette oder eine Winde anschließbar ist. Außerdem ist
eine Metallkette auch mit einer beweglichen Transporteinheit auf
der Tragschiene verbunden, um das Ventil 8 leichter bewegen
zu können. Wie
in 1 zu sehen ist, stellt das Ventil 8 einen
integralen Bestandteil eines in Durchsicht dargestellten Rohrsystems
dar, das im wesentlichen senkrecht ausgerichtet ist. Das Ventil 8 ist
an den in Durchsicht dargestellten oberen und unteren Rohren 24 und 26 über Flansche 28 und 30 angebracht.
Die Bolzen dieser Flansche sind vor dem Auswechseln des Ventils 8 ausgebaut
worden. Ein (nicht gezeigtes) mobiles Stützmittel 4, das dem
in 1 gezeigten ähnelt,
ist entgegengesetzt an der benachbarten Ventilseite installiert.
Auf der Oberfläche 10 ist
ein Paar Schienen angebracht, die die Räder der mobilen Einheit während der
Auswechselbewegung führen.
Die Oberfläche 10 kann
große
Lasten tragen. Eine solche Oberfläche ist zum Beispiel durch
ein Gerüst
bereitstellbar, falls in der Nähe
des auszuwechselnden Ventils noch keine geeignete Oberfläche installiert
worden ist, oder durch eine permanent am Ventil installierte Plattform.
Im Interesse der Klarheit ist die Oberfläche vor dem unteren Rohr 26 nur
durch punktierte Linien dargestellt. Die in 1 gezeigte
Oberfläche 10 erstreckt
sich von einem Bereich am hinteren Teil des Ventils 8,
wo die mobilen Stützmittel 2 und 4 befestigt sind,
bis zu einem Bereich am vorderen Teil des Ventils, so daß ausreichend
Platz für
einen sicheren Ausbau des Ventils zur Verfügung steht. Sobald das Gewicht
des Ventils 8 auf den mobilen Stützmitteln 2 und 4 am
hinteren Teil und auf der Tragschiene 22 am vorderen Teil
des Ventils 8 und nicht länger auf dem Flansch des unteren
Rohrs 26 ruht, kann der Ausbau des Ventils 8 erfolgen. 1 zeigt
ebenfalls in Durchsicht ein vollständig ausgebautes Ventil 8, das
um 90° gedreht
und auf einem Transportwagen 64 plaziert worden ist.
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2 zeigt
ein Befestigungsmittel 14 in Form einer Verbindungsklemme
aus seitlicher Perspektive. Die Verbindungsklemme 14 ist
an einem Flansch 18 des Ventils 8 durch zwei Bolzen
befestigt, die vorzugsweise so entlang einer im wesentlichen senkrechten
Linie ausgerichtet sind, daß sich
einer von ihnen unter dem anderen befindet. Außerdem umfaßt die Verbindungsklemme 14 an
ihrem untersten Teil 40 ein Mittel zur Verbindung mit dem
oberen Teil 42 der Verbindungsvorrichtung 16 (siehe
auch 4). Der unterste Teil 40 der Verbindungsklemme 14 hat
eine Rundhöhlung,
die sich zur untersten Seite hin öffnet und in die der stangenartige
obere Teil 42 der Verbindungsvorrichtung 16 lösbar einführbar ist.
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3 zeigt
die mobile Einheit 12 eines mobilen Stützmittels 2, 4 in
ihrer Bewegungsrichtung. Als mobile Einheit 12 wird ein
Rad 44 verwendet, das so ausgelegt ist, daß es auf
Schienen 46 läuft.
Der Querschnitt des Rads ist so gestaltet, daß eine seitliche Bewegung verhindert
wird. In dieser Ausführungsform
ist auch eine sehr schwere Last sicher aus ihrer ursprünglichen
Position entfernbar.
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4 zeigt
einen Teilquerschnitt eines mobilen Stützmittels 2, das die
mobile Einheit 12 mit einem Rad 44 und einer ausziehbaren
Verbindungsvorrichtung 16 umfaßt. Die ein Rad umfassende
mobile Einheit 12 ist fest an der Verbindungsvorrichtung 16 angebracht.
Die Verbindungsvorrichtung 16 ist so angeordnet, daß sie zum
Beispiel mittels eines Handdrehrads 48 ausziehbar ist,
das an einen Schraubenmechanismus angeschlossen ist, der so ausgelegt ist,
daß er
die Verbindungsvorrichtung verlängert oder
verkürzt.
Es ist auch ein pneumatischer oder hydraulischer Teleskopmechanis mus
verwendbar. Durch Verlängern
der Verbindungsvorrichtung 16 ist der obere Teil 42 dieser
Vorrichtung sicher mit der (nur teilweise dargestellten) Verbindungsklemme 14 verbindbar,
die am Ventil 8 angebracht ist. Die Position der Verbindungsvorrichtung 16 und
der mobilen Einheit 12 ist sehr präzise manuell einstellbar. Außerdem sind
die Schienen 46 als Fußführung für die mobilen
Stützmittel
auf einer oder mehreren hölzernen Bohlen
plazierbar, um eine Beschädigung
der darunterliegenden Oberfläche 10,
zum Beispiel eines Gerüsts,
zu verhindern.
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In 5 ist
die Vorrichtung gemäß 1 von oben
zu sehen. Zwei Schienen 46 sind parallel zueinander ausgerichtet,
wobei sich jede Schiene neben dem Ventil 8 befindet. Zwei
mobile Stützmittel 2 und 4 sind
am hinteren Teil 6 des Ventils 8 angeordnet und
an gegenüberliegenden
Seiten angebracht. Die Tragschiene 22 ist mittig zwischen
beiden Schienen der mobilen Stützmittel,
aber über
dem Ventil 8 angebracht. Die Länge der Tragschiene 22 entspricht
im wesentlichen der Länge
beider Schienen 46. Sobald das Ventil 8 aus dem
Rohrsystem ausgebaut ist, ist es auf einem Transportwagen 50 plazierbar
und bei Bedarf so drehbar, daß es
die beste Position für
den Weitertransport (in Durchsicht dargestellt) einnimmt.
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In 6 ist
das mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 auszuwechselnde
Ventil 8 von oben zu sehen. Am vorderen Teil besagten Ventils
ist ein Stützrohr
oder -bügel 32 angebracht,
vorzugsweise über
einen Flansch 52, an dem es bzw. er anbringbar ist. Das
Ventil ist sogar noch einfacher ausbaubar, wenn der Bügel 32 auch
hydraulische Antriebselemente 54, 56 umfaßt, die
nach Art eines Teleskops aus dem Bügel herausziehbar sind. Ein
solcher Bügel 32 ist
in zusammengeschobenem Zustand sehr einfach zu bedienen und verleiht
der Auswechselvorrichtung in ausgezogenem Zustand Stabilität. Unter Verwendung
eines solchen zusammenschiebbaren Bügels ist die Vorrichtung 1 abhängig vom
Platz, der im Umkreis des auszuwechselnden Ventils für die Arbeiten
zur Verfügung
steht, auch an verschiedene Arbeitsumgebungen anpaßbar. Der
zusammenschiebbare Bügel 32 ist
zum Beispiel nicht nur über
eine, sondern auch über
mehrere Winden 36 oder andere Verbindungsmittel an der
Tragschiene 22 anbringbar.
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In 7 ist
ein Querschnitt des untersten Teils der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 teilweise dargestellt.
Im Unterschied zu 4 sind die Schienen 46 hier
jedoch nicht direkt auf einer Oberfläche 10 oder einer
hölzernen
Bohle 58 plaziert, sondern zusätzlich T-förmige Metallkerne 60 auf
der hölzernen
Planke 58 plaziert. Benachbarte T-förmige Metallkerne 60 sind über ein
oder mehrere Rohre 62 miteinander verbunden, die zum Beispiel über Bolzen
an den Metallkernen anbringbar sind, so daß die Schienen 46 nicht
durch das Gewicht des zu transportierenden schweren Bauteils auseinandergeschoben werden.
Wie in 7 ebenfalls zu sehen ist, sind nicht nur die mobilen
Stützmittel 2 und 4 auf
dem dargestellten Schienensystem bewegbar, sondern auch ein Transportwagen 64,
mit dem das abmontierte Ventil von der Anlage wegtransportierbar
ist.
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Es
folgt eine ausführliche
Beschreibung eines Verfahrens zum Auswechseln eines schadhaften Ventils,
das Bestandteil eines senkrecht ausgerichteten Rohrsystems ist,
mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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In
einem ersten Schritt werden mindestens zwei, insbesondere benachbarte,
Bolzen von jeder Seite eines Flansches am hinteren Teil des Ventils vorzugsweise
in ungefähr
der gleichen Höhe
abmontiert. Dann wird eine Verbindungsklemme, zum Beispiel unter
Verwendung der obenerwähnten
Bolzen, am Flansch an jeder Seite des hinteren Teils des Ventils
angebracht. Die Verbindungsklemmen werden so am hinteren Teil des
Ventils angebracht, daß eine
zwischen besagten Verbindungsklemmen gezogene gerade Linie im wesentlichen
senkrecht zur Richtung der ersten Bewegung des Ventils während seines
Auswechselns verläuft.
Dann werden die mobilen Stützmittel
montiert, indem eine höhenverstellbare
Verbindungsvorrichtung, die bereits mit einer mobilen Einheit verbunden
ist, an der Verbindungsklemme angebracht wird, indem die ausziehbare
Verbindungsvorrichtung mit Hilfe eines Handrads verlängert wird.
Danach wird der obere Ventilflansch dort, wo er mit dem oberen Rohr
verbunden ist, vollständig abgeschraubt
und besagtes Rohr ganz leicht angehoben. In einer bevorzugten Ausführungsform
wird ein zylindrisches Stützrohr,
das sich in der Auswechselrichtung erstreckt, am vorderen Teil des
Ventils, zum Beispiel am Flansch eines Handlochs, angebracht. Der
vordere Teil des Ventils und/oder das Stützrohr wird/werden mit einer
manuellen Winde und mit einem zusätzlichen Kettenflaschenzug
verbunden. Die manuelle Winde kann eine Tragkraft von 15 t haben, während der
zusätzliche
Kettenflaschenzug eine Tragkraft von 5 t haben kann. Entsprechend der
Installation der erfindungsgemäßen Auswechselvorrichtung
ist darauf zu achten, daß die
oberen und unteren Flansche, mit denen das Ventil verbunden ist,
abgeschraubt werden. Daher wird der untere Flansch, der das Ventil
mit dem unteren Rohr verbindet, vollständig abgeschraubt, nachdem
die Winde und der zusätzliche
Kettenflaschenzug zum Zwecke des Anhebens des Ventils eingestellt
worden sind. Dann ist das Ventil mit Hilfe der Winde und/oder eines
Kettenflaschenzugs, die/der mit dem vorderen Teil oder einem Stützrohr verbunden
ist/sind, aus seinem Sitz herausziehbar. Sobald das Ventil vollständig aus
seinem Sitz ausgebaut worden ist, ist es zum Beispiel auf einen
Transportwagen absenkbar, indem die Verbindungsvorrichtung mit Hilfe
der Handräder eingezogen
und die manuelle Winde gelöst
wird. Aus Sicherheitsgründen
wird der Transportwagen auch auf Schienen bewegt. Anschließend werden
die mobilen Stützfüße, also
die Verbindungsvorrichtung und die mobile Einheit, von den Befestigungsklemmen, die
mit Bolzen am Flansch befestigt sind, abmontiert und das Stützrohr vom
vorderen Ventilteil abmontiert. Dann sind auch die Befestigungsklemmen
abmontierbar, um für
weitere Auswechselarbeiten verwendet zu werden. Bevor das Ventil
auf dem Transportwagen plaziert wird, ist es auch möglich, dieses
in eine neue Position zu bringen, zum Beispiel durch Drehen um ca.
90°. Das
Ventil ist nun entweder unter Verwendung eines Krans direkt vom
Transportwagen abnehmbar, oder der Transportwagen ist dazu verwendbar,
das Ventil in eine für
den Weitertransport geeignetere Position zu bringen.
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Ein
Ersatzventil ist nun in umgekehrter Reihenfolge der obenerwähnten Prozeßschritte
installierbar. Auch hier ist ein Stützrohr verwendbar, um die Sicherheit
beim Transport des mit der manuellen Winde verbundenen Ventils zu
erhöhen.
Auf ähnliche Art
und Weise sind die Befestigungsmittel, zum Beispiel Befestigungsklemmen,
am Ventildeckel anzubringen und an den verstellbaren mobilen Stützfüßen zu montieren.
Nach dem Anheben des Ventils durch Verlängern der mobilen Stützfüße mittels
der ausziehbaren Verbindungsvorrichtung sowie unter Verwendung der
manuellen Winde wird das Ventil mittels eines mit dem Ventildeckelflansch
verbundenen Kettenflaschenzugs in seinen Sitz gezogen und/oder geschoben.
Nach dem ordnungsgemäßen Positionieren
im Sitz ist die erfindungsgemäße Auswechselvorrichtung
abmontierbar und das Ventil an den oberen und den unteren Flansch
des senkrecht ausgerichteten Rohrsystems anschließbar.
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Überraschenderweise
hat sich herausgestellt, daß das
Auswechseln oder der Ausbau von schweren Ausrüstungen unter Verwendung der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
nur ungefähr
ein Drittel der Arbeitskräfte
erfordert, die üblicherweise
bei herkömmlichen
Auswechselvorrichtungen und -verfahren benötigt werden. Ausrüstungsteile
mit einem Gewicht von beispielweise 14 Tonnen sind mit einer begrenzten
Anzahl von Arbeitskräften,
in viel kürzerer Zeit
und unter sichereren Bedingungen problemlos handhabbar. Unter Verwendung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist die Wartungszeit ungeachtet der Größe und des Gewichts der auszuwechselnden Ausrüstungen
sogar um 75% reduzierbar, wodurch die Abschaltzeit einer Fabrikationsanlage
drastisch minimiert wird, was wiederum zu einem wesentlich geringeren
Fertigungsausfall führt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung
ist sogar während
der Abkühlphase
einer Anlage montierbar. Somit wird mit der vorliegenden Erfindung
ein Wartungswerkzeug bereitgestellt, das eine Vielzahl von Nachteilen
des Standes der Technik überwindet.
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Es
liegt auf der Hand, daß zahlreiche
Modifizierungen und Variationen der vorliegenden Erfindung angesichts
der oben beschriebenen Lehre möglich
sind. Es versteht sich daher, daß die Erfindung innerhalb des
Schutzbereichs der beigefügten Ansprüche auch
auf andere Art und Weise als auf die hierin spezifisch beschriebene
ausführbar
ist.