JP2018185051A - 石油／化学流体圧送装置のためのドレイン・ベントおよびそれを製造する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】流体圧送装置への入口または流体圧送装置からの出口に付随する、フランジが装着されたドレインおよび／またはベント管と、当該フランジが装着されたドレインおよび／またはベント管を流体圧送装置のケーシングに取付ける方法とを提供すること。【解決手段】石油工業および／または化学工業で使用するための流体圧送装置は、流体圧送装置への入口または流体圧送装置からの出口を有する鋳造流体ハウジングと、鋳造流体ハウジングを通って延在して流体圧送装置への入口または流体圧送装置からの出口に連通するドレイン／ベント管状連結部と、鋳造流体ハウジングに封止する態様で固定されたフランジ・アダプタとを含む。流体圧送装置への入口または流体圧送装置からの出口に構造的に連通するようにドレイン／ベント管を設ける方法を開示する。【選択図】図６

Description

本発明は、流体圧送装置への入口または流体圧送装置からの出口に付随する、フランジが装着されたドレインおよび／またはベント管と、当該フランジが装着されたドレインおよび／またはベント管を流体圧送装置のケーシングに取付ける方法とに関し、この方法は、流体圧送装置の製造、試験、点検、および保守整備の費用を実質的に減らしつつ、製造工程を簡素化する。

石油および化学用途で用いられる流体圧送装置は、流体圧送装置への入口および／または流体圧送装置からの出口に作動式に連結された多部品ドレインおよび／またはベント管アセンブリの使用を必要とする。石油および化学用途で使用される流体圧送装置へのドレインおよび／またはベント管の取付けは、現在でも過去においても、一連の溶接部を用いて鋳造流体圧送装置の入口または出口に多部品ドレインおよび／またはベント管アセンブリを作動式に固定および連結することによって行われてきた。このような流体圧送装置が石油および化学用途で使用されるため、Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ （ＡＰＩ）は、各溶接部の厳格な試験、点検、および保守整備を公表し、要求している。これらのテストには、各溶接部の放射線透過撮影検査および流体浸透探傷検査が含まれ、溶接部の確実な点検合格を目的とする。しかしながら、このような点検および試験のために各溶接部に近づこうとする際に困難に直面することから、このようなテストおよび検査は、費用が高く、時間もかかり、多大な労力を要するうえに、各石油および化学圧送装置の製造および保守整備の費用を著しく増大させる。

加えて、石油および化学圧送工業では、圧送装置の吸込基部またはケーシングから延在するドレインおよび／またはベント管の端部にフランジ部材を装着することが慣習になっている。このフランジ装着は、同じく点検および試験に合格しなければならない溶接部を用いることによって実現される。また、このような装着フランジが、圧送装置の鋳造流体ハウジングまたは吸込基部から外側に向かって延在しているため、この延在させたフランジに加わるどのような曲げまたは重量も、特にドレイン／ベント管とポンプ・ケーシングとの間の接合部において、溶接部の応力破壊を生じ、それにより、さらなる溶接部の追加と、それに伴う、その溶接部の試験および点検とが必要になる。

流体の補助または圧送装置のドレインおよび／またはベントのアセンブリに付随する上述の問題を解決するために、本発明を開示する。

加えて、本発明の目的は、流体圧送装置の入口または出口にドレインまたはベント管部材を取付けるか、あるいは固定する方法を提供することである。

先行技術の圧送装置の重大な欠点は、圧送装置の入口または出口に多部品ドレインおよび／またはベント管を固定する際に溶接部を用いる工程をなくすことにより、克服される。本発明の工程は、鋳造流体ハウジング内に管状ドレイン／ベント管路を孔あけまたは製作して、圧送装置の入口または出口と鋳造流体ハウジングの外側表面との間を連通させることにより、実現される。鋳造流体ハウジングの外側表面が、管状ドレイン／ベント管路の外側管状開口部を取巻いており、実質的に鉛直であるため、管状ドレイン／ベント部材管路と同軸の態様で、フランジ付きドレインおよび／またはベント・アダプタ部材を鋳造流体ハウジングに装着することが可能になる。加えて、鋳造流体ハウジングの外側表面外装が、ドレイン／ベントの管状開口部を取巻いており、実質的に平面状であるため、フランジ付きアダプタ部材を鋳造流体ハウジングに装着することが可能になる。フランジ・アダプタ部材は、鋳造流体ハウジング内のねじ付き開口部に係合する複数のボルト部材を用いることにより、流体ハウジングに固定される。

フランジ付きアダプタ部材は、中を通って延在する孔と、鋳造流体ハウジング内の管状ドレイン／ベント部材への開口部を取巻く凹状肩部に封止する態様で係合するように構成された、機械加工された突起部とを含む。加えて、孔あけされた管状ドレイン／ベント部材への開口部を取巻く、突出した鋳造流体ハウジングは、フランジ部材が流体ハウジングに装着されたときに、フランジ・アダプタ部材の機械加工された突起部を窪みに受けて、双方の間に封止をもたらすように設計された凹状肩部を含む。

本発明は、以下に十分に説明し、添付の図面に例示し、添付の特許請求の範囲に具体的に指し示す、或る新規の構造および工程により構成される。本発明の精神から逸脱することなく、または、本発明のどのような利点をも犠牲にすることなく、細部に様々な変更を行ってよいことを理解されたい。

本発明の前述の説明ならびに他の特徴、目的、機能、および利点は、添付の図面を参照して以下の詳細な説明を考察すると、より明らかになるであろう。

先行技術の石油および化学圧送装置の鋳造流体ハウジングへのドレインおよび／またはベント・アセンブリ連結部の斜視図である。 図１のドレインおよび／またはベント・アセンブリ連結部を通る線２−２に沿って作図した、鋳造流体ハウジングを通る断面図である。 本発明による、石油および化学圧送装置の吸込基部内のドレインおよび／またはベント管路への、機械加工されたフランジ・アダプタ部材の取付けを示す斜視図である。 図３の線４−４に沿って作図した断面図である。 本発明による、機械加工されたフランジ・アダプタ部材の斜視図である。 本発明により、圧送装置の鋳造流体ハウジングに対し、機械加工されたフランジ・アダプタ部材の係合および取付けを行い、ドレイン／ベント管部材への軸方向の係合および封止を行うことを示す、図４の拡大図である。

次に、同じ参照番号を幾つかの図面にわたって使用して、同一または類似の部品を示す図面を参照すると、図１および図２は、先行技術による、ハウジング支持体１１ｂ上に装着された鋳造流体ハウジング１１を有する流体圧送装置１０の入口または出口１３に対する、多部品ドレインおよび／またはベント管アセンブリ１２の取付けを示す。図２に示すように、先行技術のドレイン／ベント管アセンブリ１２は、係合部１２ａと、エルボ部１２ｂと、鋳造流体ハウジング側壁１５内の開口部１４を通って延在する長尺部１２ｃとを含む、幾つかの部品で構成される。ドレイン／ベント管アセンブリ１２のこれらの幾つかの部品は、溶接部１６によって共に連結および固定され、当該溶接部１６は、鋳造流体ハウジング１１の入口または出口１３に多部品管アセンブリ１２の係合部１２ａを一体的に固定する溶接部１６ａと、管アセンブリ１２の係合部１２ａに当該アセンブリのエルボ部１２ｂを一体的に固定する溶接部１６ｂと、管アセンブリ１２のエルボ部１２ｂに当該アセンブリの長尺部１２ｃを一体的に固定する溶接部１６ｃとを含む。

また、先行技術のドレイン／ベント管アセンブリ１２では、圧送装置１０の鋳造流体ハウジング１１内の開口部１４を通り、ドレイン／ベント管部材またはアセンブリ１２の長尺部１２ｃを外側に向かって延在させることが慣習になっている。このようなアセンブリにおいて、溶接部１６ｄには、鋳造流体ハウジング１１内の開口部１４を通って延在するドレイン／ベント管部材１２のための支持ガセット１４ａを固定して、圧送装置からのドレイン／ベント管アセンブリの破壊を防止することが求められる。最後に、石油工業および化学工業では、ドレイン／ベント管部材１２の外側端部１２ｄに対し、中に孔１７ａを
有するフランジ部材１７を、弁へのフランジ溶接部１６ｅにより固定して、ベント・パイプ（図示せず）への連結部を完成させることが慣習になっている。

流体圧送装置１０は、石油および化学圧送用途での利用を意図して設計されている。従って、Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ （ＡＰＩ）は、各溶接部の放射線透過撮影検査および流体浸透探傷検査を要求することにより、流体圧送装置に付随する各溶接部の厳格な試験および点検を義務付けている。しかしながら、このようなテストおよび検査には、費用がかかり、極めて多くの時間がかかる。そのため、溶接部の数を減らし、それによって種々の困難さを排除し、且つ圧送装置に付随する様々な溶接部への接近し易さを改善することにより、このようなテストおよび検査に纏わる労力および作業コストを実質的に削減することは、本発明の流体圧送装置の製造および保守整備において、実質的な費用削減となる。

また、本発明による流体圧送装置は、当該流体圧送装置が破損および漏出への耐性を有することにより、より長い動作寿命を有する。溶接部の必要性をなくすことにより、本発明が削減する労力および費用が、本発明により製造された流体圧送装置については、７〜１０パーセントの、費用優位性を有する削減を生じ得ることが判明している。

本発明は、流体圧送装置１０の入口または出口１３にドレイン／ベント管部材１２を連通させるための、簡素化されたアセンブリおよび構造を企図し、開示する。流体圧送装置１０は、中に流体入口または出口１３を有する鋳造流体ハウジング１１を含む。鋳造流体ハウジング１１は、当技術分野で公知の３１６Ｌステンレス鋼で構成されることが好ましい。しかしながら、一体型ドレイン／ベント管部材１２が、圧送装置１０の流体入口または出口１３に連通することも、本発明の範囲内に入る。図４に最もよく示されるように、流体圧送装置の鋳造流体ハウジング１１は、鋳造流体ハウジングを通ってドレイン／ベン
ト管部材１２を機械加工または孔あけすることによる製作を可能にして、圧送装置の入口または出口１３に連通および係合する構造を設ける。鋳造流体ハウジング１１内にドレイン／ベント管１２を機械加工または孔あけした後、鋳造流体ハウジングの鋳造側壁１５内において、機械加工されたドレイン／ベント管１２の外側開放端部１２ｄの周囲に、拡大環状孔１８または凹部が軸方向に機械加工される。以下に説明するように、環状孔１８に隣接する鋳造側壁１５は、鋳造流体ハウジングの鋳造側壁に、機械加工されたフランジ付きアダプタ部材２０を直接取付けることができるように、平面状の表面１９を呈することが好ましい。

フランジ付きアダプタ部材２０は、中に軸方向孔２２と、アダプタ部材が環状孔１８内に位置付けられたときに、ドレイン／ベント管部材１２の外側端部１２ｄと一直線上に並び、かつ協働するように構成された一体式雄突起部２４とを含む。フランジ・アダプタ部材２０の、その前方に延在する雄突起部２４は、それを囲んで延在する少なくとも１つの環状溝２５または凹部を含む。図６に示すように、フランジ・アダプタ部材２０の雄突起部２４の外側表面には、２つの環状溝または凹部２５が設けられる。図６に示すように、環状凹部２５は、Ｏリングシール２６を受けるように構成される。

また図６に示すように、フランジ・アダプタ部材２０は、鋳造流体ハウジング１１の平面状の鋳造側壁１５内にある、対応するねじ付き開口部３０に係合する複数のボルト部材２８を使用することにより、鉛直方向に平面状である、鋳造側壁１５のケーシング表面１９に取付けられることを意図して設計される。環状溝または凹部２５内に位置付けられるＯリングシール２６は、鋳造側壁１５の平面状の表面１９内にあるねじ付き開口部３０に係合するボルト部材２８を用いてアダプタ部材２０を固定することにより、環状孔１８内に突起部２４が封止する態様で装着されることを可能にする。ボルト部材２８は、フランジ部材２０を通り、当該フランジ・アダプタ部材内のガセット付き開口部３２を通って装着されて、ねじ付き開口部３０に係合し、機械加工されたフランジ・アダプタ部材２０とドレイン／ベント管部材１２との間に係合および封止をもたらす。

アセンブリを完成させるために、内部で同じ長さだけ延在する孔３５を有する第２のフランジ部材３４が、溶接部３６によりフランジ・アダプタ部材２０の環状孔２２に固定されることが好ましい。フランジ部材３４およびその中の環状孔は、ドレイン／ベント部材１２に対し、流体圧送装置１０から弁に至る吐出口を設けて、ベント・パイプ（図示せず）への連結部を完成させる。

本発明は、流体圧送装置１０の入口または出口に構造的に連通するようにドレイン／ベント管１２を製造する方法を開示する。この製造方法は、概して、流体ハウジングを鋳造するステップと、流体ハウジングを通ってドレイン／ベント管を孔あけして、圧送装置の入口または出口に連通するステップと、フランジ・アダプタ部材を機械的に固定して、アダプタ部材を流体ハウジングに封止し、ドレイン／ベント管と協働して、流体圧送装置から流体の放出を可能にするステップとを含む。

フランジ・アダプタ部材２０は、雄突起部２４を含むように機械加工され、当該雄突起部２４は、突起部２４の外側環状表面上において、少なくとも１つの環状溝または凹部を有する。流体ハウジングは、実質的に平面状の装着表面部２４を設ける。流体ハウジングは、ドレイン／ベント管１２の外側開放端部１２ｄの周囲に、実質的に平面状の装着表面を設け、好ましくは、鋳造流体ハウジング内の、ドレイン／ベント管の外側開放端部の周囲に、拡大環状孔を含む。機械加工されたフランジ・アダプタ部材２０および一体式雄突起部２４は、機械加工されたフランジ・アダプタ部材２０が流体ハウジング側壁１５に固定されたときに、ケーシング側壁１５内の拡大環状孔または凹部１８に封止する態様で係合するように構成される。このアセンブリは、図６に示すように、アダプタ部材２０と鋳造流体ハウジングとの間に封止をもたらす。

図６では、２つのＯリング２６が、機械加工されたフランジ・アダプタ部材２０の雄突起部２４内の２つの環状溝または凹部内にそれぞれ位置付けられる。Ｏリングは、環状孔を取巻く平面状の表面にフランジ・アダプタ部材が固定されたときに、雄突起部２４の外側環状表面と、環状孔または凹部１８の内側環状表面との間に封止をもたらす。

加えて、鋳造流体ハウジングの鋳造側壁１５が、流体ハウジングへのアダプタ部材２０の装着領域の上方に、支持突起棚部１５ａを設けることが望ましい。この保護棚部は、アダプタ部材と流体ハウジングの鋳造側壁との間の接合部が、力により破壊される可能性を最小限に抑える。この構造により、流体圧送装置に、より長い動作寿命がもたらされる。

本発明の特定の実施形態を図示および説明してきたが、関連技術の当業者にとっては、この発明のより広い実施態様において、この発明から逸脱することなく、変更および修正を行ってよいことが明らかである。したがって、添付の特許請求の範囲の目的は、本発明の精神および範囲内に入る、このような変更および修正のすべてを包含することである。

１０ 流体圧送装置
１１ 鋳造流体ハウジング
１２ ドレイン／ベント管状連結部
１３ 入口または出口
１４ 開口部
１５ 鋳造流体ハウジング部材の側壁
１６ 溶接部
１８ 環状孔または凹部
１９ 平面状の表面
２０ フランジ・アダプタ部材
２２ 軸方向孔
２４ 雄突起部、表面部
２５ 環状溝または凹部
２６ Ｏリング
２８ ボルト部材
３０ ねじ付き開口部
３２ ガセット付き開口部
３４ 第２のフランジ部材
３５ 孔

Claims (9)

1. 石油工業および／または化学工業で使用するための流体圧送装置であって、
   （ａ）該流体圧送装置への入口または該流体圧送装置からの出口と、側壁とを有する鋳造流体ハウジング部材と、
   （ｂ）該流体圧送装置への前記入口または該流体圧送装置からの前記出口に係合および連通するように前記鋳造流体ハウジング内に位置付けられるドレイン／ベント管状連結部であって、前記ドレイン／ベント管状連結部が前記側壁にて吐出口をなす、ドレイン／ベント管状連結部と、
   （ｃ）前記鋳造流体ハウジングに固定され、かつ、前記ドレイン／ベント管状連結部に連通するように構成された、フランジ・アダプタ部材とを備える、流体圧送装置。
2. 前記ドレイン／ベント管状連結部が、前記流体ハウジング内に前記ドレイン／ベント連結部を孔あけすることによって前記圧送装置への前記入口または前記圧送装置からの前記出口に連通するように、前記流体ハウジング内に位置付けられる、請求項１に記載の流体圧送装置。
3. 前記鋳造流体ハウジングの前記側壁が、前記流体ハウジングからの前記ドレイン／ベント管状連結部の前記吐出口に対し、実質的に垂直に位置付けられる、請求項１に記載の流体圧送装置。
4. 前記流体ハウジングの前記側壁が、前記ドレイン／ベント管状連結部の前記吐出口を囲んで延在する環状凹部を含む、請求項３に記載の流体圧送装置。
5. 前記フランジ・アダプタ部材が、内部に延在する軸方向孔と、前記鋳造流体ハウジングに係合するように構成された雄突起部とを含み、前記ドレイン／ベント管状連結部に連通する、請求項１に記載の流体圧送装置。
6. 前記フランジ・アダプタ部材が、中を通る軸方向孔と、前記流体ハウジングの前記側壁内の前記環状凹部に係合するように構成された雄突起部とを含む、請求項４に記載の流体圧送装置。
7. 前記雄突起部が、前記雄突起部を囲んで延在する少なくとも１つの環状溝を含む、請求項５に記載の流体圧送装置。
8. 前記雄突起部内の前記少なくとも１つの環状溝の各々が、前記フランジ・アダプタ部材を前記流体ハウジングに封止するためのＯリング部材を含む、請求項５に記載の流体圧送装置。
9. 鋳造流体圧送装置の入口または出口に構造的に連通するようにドレイン／ベント管を設ける方法であって、
   ａ．前記鋳造流体圧送装置内にドレイン／ベント管状連結部を孔あけして、その内部で前記入口また前記出口に係合および連通するステップと、
   ｂ．前記鋳造流体圧送装置にフランジ・アダプタ部材を装着し、前記ドレイン／ベント管状連結部に連通させて、前記圧送装置から流体の放出を可能にするステップとを含む、
   方法。
   

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