塔槽類の胴板の部分更新工法
【課題】座屈を防止しつつ施工工程を低減して工事期間を短くすることができる塔槽類の胴板の部分更新工法を提供する。
【解決手段】主蒸留塔の胴板１の一部分の円筒状胴板部分２を更新する工法であって、円筒状胴板部分２を周方向に１つおきに部分ａと部分ｂからなる８個の部分ａ，ｂに分割し、各部分ａ，ｂについて周方向に１つおきどうしの４つの部分ａからなる第１グループＡと４つの部分ｂからなる第２グループＢの２つに分け、第１グループＡの各部分ａをそれぞれ切断して取り除き、取り除いて生じた各開口６ａにそれぞれ新規部分胴板７ａを取り付けた後、第２グループＢの各部分ｂをそれぞれ切断して取り除き、取り除いて生じた各開口６ｂにそれぞれ新規部分胴板７ｂを取り付ける。
【解決手段】主蒸留塔の胴板１の一部分の円筒状胴板部分２を更新する工法であって、円筒状胴板部分２を周方向に１つおきに部分ａと部分ｂからなる８個の部分ａ，ｂに分割し、各部分ａ，ｂについて周方向に１つおきどうしの４つの部分ａからなる第１グループＡと４つの部分ｂからなる第２グループＢの２つに分け、第１グループＡの各部分ａをそれぞれ切断して取り除き、取り除いて生じた各開口６ａにそれぞれ新規部分胴板７ａを取り付けた後、第２グループＢの各部分ｂをそれぞれ切断して取り除き、取り除いて生じた各開口６ｂにそれぞれ新規部分胴板７ｂを取り付ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塔槽類の胴板を部分的に更新する塔槽類の胴板の部分更新工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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などの塔槽類では、長年の使用により胴板の一部分が腐食により減肉した場合、更新や補修をする必要がある。
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。
【０００３】
また、胴板の腐食し減肉した部分の内面全周に例えば２〜３ｍｍのステンレス鋼薄板を溶接により貼り付けるというステンレス板ライニング工法がある。
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。
【０００４】
しかしながら、塔槽類全体を更新する工法では、数ヶ月程度の長期の工期が必要になり、操業が長期間に亘って停止するという問題がある。また、大型クレーン設置および機器仮置場等に非常に広いスペースが必要となるため、周辺機器を一時撤去する必要がある。また、全体を更新するとともに、周辺機器の撤去等が必要になることから、工事費用が高くなる。また、工事における危険性が大きい。
【０００５】
また、胴板のうち腐食した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る工法では、３〜４ヶ月程度の工期が必要になるという問題がある。また、大型クレーン設置および機器仮置場等に非常に広いスペースが必要となる、工事費用が高くなる、あるいは工事の危険性が大きいという問題がある。
【０００６】
また、ステンレス板ライニング工法では、胴板を更新するのではないので、施工信頼性が低い、あるいはいずれ再補修が必要となるという問題がある。また、費用対効果度が低い、あるいは腐食が進み胴板が薄くなりすぎると対応できないなどの問題がある。
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。
【０００７】
そこで、引用文献１では、塔槽類の胴板の一部分の円筒状胴板部分を更新する工法であって、更新する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分割板（新規部分胴板）を取り付けることを繰り返すことにより、円筒状胴板部分を更新する工法を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−２０９６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、このような塔槽類の胴板の部分更新工法においては、さらに工事期間を短くして、設備全体の稼働停止期間を短くすることが要望されている。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みて為されたもので、座屈を防止しつつ施工工程を低減して工事期間を短くすることができる塔槽類の胴板の部分更新工法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するために、本発明の塔槽類の胴板の部分更新工法は、塔槽類の胴板の一部分の円筒状胴板部分を更新する工法であって、
前記円筒状胴板部分を周方向に８個以上の偶数個の部分に分割し、各部分について周方向に１つおきどうしの第１グループと第２グループの２つのグループに分け、
前記第１グループの各部分をそれぞれ切断して取り除き、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た後、
前記第２グループの各部分をそれぞれ切断して取り除き、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特徴とする。
【００１２】
本発明においては、円筒状胴板部分を周方向に８個以上の偶数個の部分に分割し、各部分について周方向に１つおきどうしの第１グループと第２グループの２つのグループに分け、第１グループにおいて開口作業と新規部分胴板の取付作業を同時に行い、その後第２グループにおいて開口作業と新規部分胴板の取付作業を同時に行うので、座屈を防止しつつ施工工程を低減することができるため、工事期間を短くすることができ、これにより設備全体の稼働停止期間を短くでき、稼働停止に伴う損失を低減することができる。
なお、作業性や作業効率を考慮すると、通常は、円筒状胴板部分を周方向に８個、１０個、１２個あるいは１４個程度に分割するのが好ましい。
【００１３】
本発明の上記構成において、前記第１グループの各部分の前記開口の周方向の寸法を、取り付ける前記新規部分胴板の周方向寸法よりも周方向両側に大きくするのが好ましい。
このようにすると、第１グループの各部分の開口に新規部分胴板を取り付けると、取り付けた新規部分胴板の周方向両側に開口が生じるので、第２グループの各部分の開口作業を行うときに、開口作業がやり易くなる。
【００１４】
また、本発明の上記構成において、前記第１グループの各部分の前記新規部分胴板は略同じ大きさのものであるとともに、前記第２グループの各部分の前記新規部分胴板は略同じ大きさのものであることが好ましい。
このようにすると、第１グループの各部分を開口したときに、第２グループの各部分の各既設胴板部分に略均等に荷重が作用する。また、第２グループの各部分を開口したときに、第１グループの各部分に取り付けた各新規部分胴板に略均等に荷重が作用する。したがって、座屈に対して弱い部分をなくすことができ、座屈を防止することができる。
【００１５】
この場合、前記第１グループの各部分の前記新規部分胴板は、その板厚が前記第２グループの各部分の前記新規部分胴板の板厚に対して大きいとともに、その周方向の寸法が前記第２グループの各部分の前記新規部分胴板の周方向の寸法に対して小さいことが好ましい。
第１グループの各部分の新規部分胴板の周方向の寸法が第２グループの各部分の新規部分胴板の周方向の寸法に対して小さいので、第１グループの各部分を開口したときに、第２グループの各部分の各既設胴板部分の周方向の寸法が大きくなるため、座屈に対する強度を大きくすることができ、座屈を防止することができる。また、第１グループの各部分の新規部分胴板の板厚が第２グループの各部分の新規部分胴板の板厚に対して大きいので、第２グループの各部分を開口したときに、第１グループの各部分に取り付けた各新規部分胴板の強度を大きくすることができ、座屈を防止することができる。このように、第１グループおよび第２グループの両方の開口作業時に座屈を防止することができる。
【００１６】
また、前記第１グループの各部分の前記新規部分胴板は、その板厚Ｔ１が前記第２グループの各部分の前記新規部分胴板の板厚Ｔ２に対してＴ２＜Ｔ１≦１．５Ｔ２であるとともに、その周方向の寸法Ｌ１が前記第２グループの各部分の前記新規部分胴板の周方向の寸法Ｌ２に対して（１/３）Ｌ２≦Ｌ１＜Ｌ２であることがさらに好ましい。
このようにすると、第１グループの新規部分胴板の板厚を必要以上に厚くすることなく、第１グループおよび第２グループの両方の開口作業時に、座屈を防止することができる。
【００１７】
さらに、前記第１グループの各部分の前記新規部分胴板の内側面と、前記第２グループの各部分の前記新規部分胴板の内側面とを面一にすることが好ましい。
このようにすると、円筒状胴板部分の内周面に段差が生じないので、円筒状胴板部分内のノズル等の内装品の取り付けを適正に行うことができる。
【００１８】
加えて、前記第２グループの各部分の一部または全部に上下方方向に延びる補強部材を設けた後、前記第１グループの各部分をそれぞれ切断して取り除くことが好ましい。
このようにすると、減肉等により既設胴板部分の強度が落ちているときでも、座屈防止を図りつつ、第１グループの開口作業を行うことができる。
【００１９】
また、本発明の塔槽類の胴板の部分更新工法は、塔槽類の胴板の一部分の円筒状胴板部分を更新する工法であって、
前記円筒状胴板部分を周方向に９個、１２個または１５個の部分に分割し、各部分について周方向に２つおきどうしの第１グループと第２グループと第３グループの３つのグループに分け、
前記第１グループの各部分をそれぞれ切断して取り除き、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た後、
前記第２グループの各部分をそれぞれ切断して取り除き、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た後、
前記第３グループの各部分をそれぞれ切断して取り除き、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特徴とする。
【００２０】
本発明においては、円筒状胴板部分を周方向に９個、１２個または１５個の部分に分割し、各部分について周方向に２つおきどうしの第１グループと第２グループと第３グループの３つのグループに分け、第１グループにおいて開口作業と新規部分胴板の取付作業を同時に行い、その後第２グループにおいて開口作業と新規部分胴板の取付作業を同時に行い、その後第３グループにおいて開口作業と新規部分胴板の取付作業を同時に行うので、座屈を防止しつつ施工工程を低減することができるため、工事期間を短くすることができ、これにより設備全体の稼働停止期間を短くでき、稼働停止に伴う損失を低減することができる。
なお、第１グループと第２グループと第３グループの施工順序は、自由に設定することができる。
【００２１】
また、本発明の上記構成において、前記第１グループの各部分の前記新規部分胴板は略同じ大きさのものであり、かつ、前記第２グループの各部分の前記新規部分胴板は略同じ大きさのものであり、かつ、前記第３グループの各部分の前記新規部分胴板は略同じ大きさのものであることが好ましい。
このようにすると、第１グループの各部分を開口したときに、第２グループの各部分の各既設胴板部分および第３グループの各部分の各既設胴板部分に略均等に荷重が作用する。また、第２グループの各部分を開口したときに、第１グループの各部分に取り付けた各新規部分胴板および第３グループの各部分の各既設胴板部分に略均等に荷重が作用する。また、第３グループの各部分を開口したときに、第１グループの各部分に取り付けた各新規部分胴板および第２グループの各部分に取り付けた各新規部分胴板に略均等に荷重が作用する。したがって、座屈に対して弱い部分をなくすことができ、座屈を防止することができる。
【００２２】
また、本発明の上記構成において、前記円筒状胴板部分の上下方向の寸法は、３〜４ｍであることが好ましい。
このように円筒状胴板部分の上下方向の寸法を３〜４ｍに設定すると、開口した状態の円筒状胴板部分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ことができるとともに、新規部分胴板同士の縦方向の溶接作業あるいは開口作業や新規部分胴板の製作作業の作業量を必要以上に増やすことを防止でき、その結果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、前記円筒状胴板部分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。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の塔槽類の胴板の部分更新工法によれば、座屈を防止しつつ施工工程を低減できるので、工事期間を短くすることができ、これにより設備全体の稼働停止期間を短くでき、稼働停止に伴う損失を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態に係る主蒸留塔の胴板の部分更新工法を示す図であって、更新する円筒状胴板部分を示す斜視図である。
【図２】同、第１グループの各部分を開口する工程を示す斜視図である。
【図３】同、第１グループの各部分に新規分割板を取り付ける工程を示す斜視図である。
【図４】同、第１グループの新規分割板と既設胴板との溶接部を示す縦断面図である。
【図５】同、第２グループの各部分を開口する工程を示す斜視図である。
【図６】同、第２グループの各部分に新規分割板を取り付ける工程を示す斜視図である。
【図７】同、第２グループの各部分に新規分割板を取り付けた状態を示す斜視図である。
【図８】同、第２グループの新規分割板と第１グループの新規分割板との溶接部を示す横断面図である。
【図９】円筒状胴板部分を周方向に１０個の部分に分割して更新する場合を示す横断面図である。
【図１０】円筒状胴板部分を周方向に１２個の部分に分割して更新する場合を示す横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
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。
【００２６】
この実施の形態に係る主蒸留塔の胴板の部分更新工法においては、まず、胴板の腐食等により減肉した部分を調査し、更新する範囲を決定する。本実施の形態の主蒸留塔は、横断面形状が円筒形の大型の塔（蒸留塔）であり、その胴部の胴板の直径はおよそ４〜１０ｍ程度のものである。そして、図１に示すように、主蒸留塔の胴板１のうちの上下方向の中間部の一部分の円筒状胴板部分２を新しいものに変更する。この例では、この更新する円筒状胴板部分２は、その寸法が例えばおよそ３〜４ｍ程度である。
【００２７】
この主蒸留塔の胴板の部分更新工法においては、円筒状胴板部分２を周方向に１つおきに部分ａと部分ｂからなる８個の部分ａ，ｂに分割し、各部分ａ，ｂについて周方向に１つおきどうしの４つの部分ａからなる第１グループＡと４つの部分ｂからなる第２グループＢの２つに分ける。なお、図１において、円筒状胴板部分２および部分ａ，ｂは二点鎖線で示している。
【００２８】
第１グループＡの各部分ａは略同じ大きさに設定されているとともに、第２グループＢの各部分ｂは略同じ大きさに設定されている。部分ａの大きさは部分ｂの大きさよりも大きく設定されている。好ましくは、部分ａの周方向の寸法Ｌ１は、部分ｂの周方向の寸法Ｌ２に対して（１/３）Ｌ２≦Ｌ１＜Ｌ２に設定される。
【００２９】
そして、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、まず、第１グループＡの４つの部分ａを同時に更新する。
すなわち、図２に示すように、４つの部分ａをそれぞれ切断して取り除き、開口６ａを形成する。開口６ａは、部分ａよりも周方向の両側にそれぞれ少し大きくなるように形成する。これにより、部分ｂの周方向の両端部がそれぞれ少し取り除かれる。
【００３０】
なお、更新する円筒状胴板部分２の腐食進行が激しくて減肉が大きい場合などには、補強部材を設けてもよい。図２に示すように、例えば、開口６ａを形成する前に、円筒状胴板部分２の各部分ｂの外面にそれぞれ、１または複数個の縦方向に延びる更新部分補強部材２１を溶接により取り付ける。この更新部分補強部材２１は、上下端部がそれぞれ部分ｂの上下端よりも少し長く延びている。この更新部分補強部材２１は、例えば、部分ｂの外面の周方向の両端部にそれぞれ、取り付けられる。この更新部分補強部材２１は、部分ｂの胴板を取り除いて開口を形成する際に、部分ｂの胴板に取り付いた状態で取り除かれる。部分ｂの胴板よりも上側および下側にある更新部分補強部材２１に端部もそれぞれ、取り除くが、残しておいても支障がない場合にはそのまま残される。また、更新部分補強部材２１を複数個設ける場合に、それらの間隔が均等でなくてもよい。また、更新部分補強部材２１は上下方向だけでなく、斜めなど他の方向に向けて設けてもよい。この更新部分補強部材２１は、例えば、溝形鋼やＨ形鋼等の形鋼などから構成することができる。
【００３１】
次いで、図３に示すように、取り除いて生じた各開口６ａにそれぞれ、新規分割板（新規部分胴板）７ａを上下の端部を胴板１に溶接することにより取り付ける。
【００３２】
新規分割板７ａ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）のものである。この新規分割板７ａ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７ａの四方の外周には、溶接のための開先加工を施す。また、図４に示すように、新規分割板７ａは、その板厚Ｔ１が胴板１の板厚Ｔ（初期の板厚）よりも厚く、好ましくは胴板１の板厚Ｔに対してＴ＜Ｔ２≦１．５Ｔに設定される。新規分割板７ａの内側面は、胴板１の内側面と面一に配置されて、新規分割板７ａの上下の端部がそれぞれ胴板１に溶接される。また、新規分割板７ａの外側面の四方の外周部には、テーパ部３１が形成されている。これにより、胴板１と溶接する側の新規分割板７ａの端部の板厚が減少するので、この端部の溶接部の溶着量が増えないようになっている。
【００３３】
次に、第２グループＢの４つの部分ｂを同時に更新する。
すなわち、図５に示すように、４つの部分ｂをそれぞれ切断して取り除き、開口６ｂを形成する。この場合、部分ａの開口作業の際に、部分ｂの周方向の両端部が既に少し取り除かれているので、この部分ｂの開口作業は作業し易くなっている。前述したように、部分ｂに更新部分補強部材２１が設けられている場合には、部分ｂの開口作業の際に取り除かれる。
【００３４】
次いで、図６および図７に示すように、取り除いて生じた各開口６ｂにそれぞれ、新規分割板（新規部分胴板）７ｂを上下の端部をそれぞれ胴板１に溶接するとともに、左右の端部を隣接する新規分割板７ａの左右の端部にそれぞれ溶接することにより取り付ける。
【００３５】
新規分割板７ｂ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）のものである。この新規分割板７ｂ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７ｂの四方の外周には、溶接のための開先加工を施す。新規分割板７ｂの内側面は、胴板１の内側面と面一に配置されて、新規分割板７ｂの上下の端部がそれぞれ胴板１に溶接される。また、新規分割板７ｂは、その板厚Ｔ２が胴板１の板厚Ｔ（初期の板厚）と同じであり、したがって、図８に示すように、新規分割板７ａは、その板厚Ｔ１が新規分割板７ｂの板厚Ｔ２よりも厚く、好ましくは新規分割板７ｂの板厚Ｔ２に対してＴ１＜Ｔ２≦１．５Ｔ１に設定される。新規分割板７ｂの内側面は、新規分割板７ｂの内側面と面一に配置されて、新規分割板７ｂの左右の端部がそれぞれ隣接する左右の新規分割板の左右の端部に溶接されている。この際、新規分割板７ａの外側面の四方の外周部には、テーパ部３１が形成されているので、新規分割板７ｂと溶接する側の新規分割板７ａの端部の板厚が減少するので、この端部の溶接部の溶着量が増えないようになっている。
【００３６】
なお、この主蒸留塔の胴板の部分更新工法においては、予め、工場において、新規分割板７ａ、７ｂを製作し、これらの新規分割板７ａ、７ｂを円筒形になるように組み立て、仮止め溶接し、次いで内外部品を取り付けし、次いで仮止溶接を除去し、単品の新規分割板７ａ、７ｂに分解し、その後にこれらの新規分割板７ａ、７ｂを工事現場に搬送する。
【００３７】
この工場における工程をさらに詳しく説明すると、以下のようになる。
まず、この工場での製作作業の前に、新規分割板７ａ、７ｂ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。また、座屈等に対する強度計算を行い、新規分割板７ａ、７ｂの寸法を決定する。
次いで、新規分割板７ａ、７ｂと、この新規分割板７ａ、７ｂの他に、ノズル、マンホールや、トレイ用内部品（サポートリング、クランプバー、ボルトバー、など）や、新規取付用外部品（移動用リフトラグ、踊り場／梯子用クリップなど）を製作する。ノズル付き新規分割板７ａ、７ｂの場合には、新規分割板７ａ、７ｂにノズルを溶接し、溶接箇所の検査をしておく。なお、ノズルの近傍には、ノズルに他の部材等が接触してノズルが変形したり、損傷したりするのを防止するノズル変形防止部材を取り付けておく。
【００３８】
次いで、８個の新規分割板７ａ、７ｂを円筒形になるように組み立て、仮止め溶接する。
次いで、各新規分割板７ａ、７ｂの上下中央部にそれぞれ、基準方位を記入する。また、サポートリング、クランプバー、ボルトバー、フットレストなどの内部品を取り付けるための罫書線を記入する。また、移動用リフトラグ、梯子用クリップなど外部品を取り付けるための罫書線を記入する。
【００３９】
次いで、内部品および外部品を取り付ける。また、トロリー移動用の移動用リフトラグを取り付ける。なお、各新規分割板７ａ、７ｂの接続部には、部品（例えばトレイサポートリング）を取り付けないでおき、現場にて取り付ける。
そして、内外部品の取付が完了したら、仮止溶接を除去し、単品の新規分割板７ａ、７ｂに分解する。その後、これらの新規分割板７ａ、７ｂを工事現場に搬送する。
【００４０】
このような主蒸留塔の胴板の部分更新工法にあっては、円筒状胴板部分２を周方向に８個の部分ａ，ｂに分割し、各部分ａ，ｂについて周方向に１つおきどうしの４つの部分ａからなる第１グループＡおよび４つの部分ｂからなる第２グループＢの２つに分け、第１グループＡにおいて開口６ａの形成作業と新規分割板７ａの取付作業を同時に行い、その後第２グループＢにおいて開口６ｂの形成作業と新規分割板７ｂの取付作業を同時に行うので、座屈を防止しつつ施工工程を大幅に低減することができるため、工事期間を短くすることができ、これにより設備全体の稼働停止期間を短くでき、稼働停止に伴う損失を低減することができる。
【００４１】
また、第１グループＡの各部分ａの開口６ａの周方向の寸法を、取り付ける新規分割板７ａの周方向寸法よりも周方向両側に少し大きくしているので、第１グループＡの各部分ａの開口６ａに新規分割板７ａを取り付けると、取り付けた新規分割板７ａの周方向両側に開口（隙間）が生じるので、第２グループＢの各部分ｂの開口作業を行うときに、開口作業がやり易くなる。
【００４２】
また、第１グループＡの各部分ａの新規分割板７ａは略同じ大きさのものであるとともに、第２グループＢの各部分ｂの新規分割板７ｂは略同じ大きさのものであるので、第１グループＡの各部分ａを開口したときおよび第２グループＢの各部分ｂを開口したときにそれぞれ、第２グループＢの各部分ｂの各既設胴板部分および第１グループＡの各部分ａに取り付けた各新規分割板７ａに略均等に荷重が作用するので、座屈に対して弱い部分をなくすことができ、座屈を防止することができる。
【００４３】
さらに、第１グループＡの各部分ａの新規分割板７ａの周方向の寸法Ｌ１が第２グループＢの各部分ｂの新規分割板７ｂの周方向の寸法Ｌ２に対して小さいので、第１グループＡの各部分ａに開口６ａを形成したときに、第２グループＢの各部分ｂの各既設胴板部分の周方向の寸法が大きくなるため、座屈に対する強度を大きくすることができ、座屈を防止することができる。また、第１グループＡの各部分ａの新規分割板７ａの板厚Ｔ１が第２グループＢの各部分ｂの新規分割板７ｂの板厚Ｔ２に対して大きいので、第２グループＢの各部分ｂに開口７ｂを形成したときに、第１グループＡの各部分ａに取り付けた各新規分割板７ａの強度を大きくすることができ、座屈を防止することができる。このように、第１グループＡおよび第２グループＢの両方の開口作業時に座屈を防止することができる。
【００４４】
この場合、第１グループＡの各部分ａの新規分割板７ａは、その板厚Ｔ１が第２グループＢの各部分ｂの新規分割板７ｂの板厚Ｔ２に対してＴ２＜Ｔ１≦１．５Ｔ２であるとともに、その周方向の寸法Ｌ１が第２グループＢの各部分ｂの新規分割板７ｂの周方向の寸法Ｌ２に対して（１/３）Ｌ２≦Ｌ１＜Ｌ２であることがさらに好ましい。このようにすると、第１グループＡの新規分割板７ａの板厚Ｔ１を必要以上に厚くすることなく、第１グループＡおよび第２グループＢの両方の開口作業時に、座屈を防止することができる。
【００４５】
また、第１グループＡの各部分ａの新規分割板の内側面と、第２グループＢの各部分ｂの新規分割７ｂの内側面とを面一にするので、円筒状胴板部分２の内周面に段差が生じないので、円筒状胴板部分２内のノズル等の内装品の取り付けを適正に行うことができる。
【００４６】
さらに、第１グループＡの各部分ａの新規分割板７ａの外側面の四方の外周部に、テーパ部３１を設けたので、板厚Ｔ１の厚い新規分割板７ａの端部の板厚が減少するので、既設胴板部分および第２グループＢの新規分割板と溶接する際に、溶接部の溶着量が抑制することができる。
【００４７】
加えて、第２グループＢの各部分ｂの一部または全部に上下方方向に延びる補強部材２１を設けた後、第１グループＡの各部分ａをそれぞれ切断して取り除くようにすると、減肉等により既設胴板部分の強度が落ちているときでも、座屈防止を図りつつ、第１グループＡの開口６ａを形成する作業を行うことができる。
【００４８】
また、円筒状胴板部分２の上下方向の寸法を３〜４ｍに設定すると、開口した状態の円筒状胴板部分２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ことができるとともに、新規分割板７ａ，７ｂどうしの縦方向の溶接作業あるいは開口作業や新規分割板７ａ，７ｂの製作作業の作業量を必要以上に増やすことを防止でき、その結果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。
【００４９】
なお、更新する円筒状胴板部分２の腐食進行が激しくて減肉が著しい場合には、この補強部材として、例えば、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を溶接によりさらに取り付けると良い。この変形防止用補強部材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６ａ，６ｂを形成したり、あるいは新規分割板７ａ，７ｂ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。この変形防止用補強部材は、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は、例えば、溝形鋼や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。
【００５０】
また、新規分割板７ａ，７ｂの材質等は円筒状胴板部分２と同様のものを用いてもあるいは他の材料を用いてもよいし、さらには新規分割板７ａ，７ｂにクラッド鋼を用いたり、新規分割板７ａ，７ｂの内面にライニング等を施すなどして耐食性等を高めるようにしてもよい。
【００５１】
また、前述の実施の形態では、円筒状胴板部分２を周方向に１つおきに部分ａと部分ｂからなる８個の部分に分割し、各部分について周方向に１つおきどうしの４つの部分ａからなる第１グループＡと４つの部分ｂからなる第２グループＢの２つに分けて更新したが、これに代えて、例えば、図９に示すように、円筒状胴板部分２を周方向に１つおきに部分ａと部分ｂからなる１０個の部分に分割し、各部分について周方向に１つおきどうしの５つの部分ａからなる第１グループと５つの部分ｂからなる第２グループの２つに分けて更新してもよい。あるいは、図１０に示すように、円筒状胴板部分２を周方向に１つおきに部分ａと部分ｂからなる１２個の部分に分割し、各部分について周方向に１つおきどうしの６つの部分ａからなる第１グループと６つの部分ｂからなる第２グループの２つに分けて更新するようにしてもよい。さらには、円筒状胴板部分２を周方向に１４個以上の偶数個の部分に分割し、各部分について周方向に１つおきどうしの第１グループと第２グループの２つのグループに分けて更新するようにしてもよい。
【００５２】
また、前述の実施の形態では、第１グループＡの各部分ａは略同じ大きさに設定されているとともに、第２グループＢの各部分ｂは略同じ大きさに設定されているが、各部分ａおよび／または各部分ｂを異なる大きさにするようにしても良い。
【００５３】
また、前述の実施の形態では、形成する開口６ａの周方向の寸法を、取り付ける新規分割板７ａの周方向寸法よりも大きく設定したが、ほぼ同じ寸法にして、新規分割板を取り付けるようにしてもよい。
【００５４】
また、前述の実施の形態では、各円筒状胴板部分２の上下方向の寸法を３〜４ｍｍに設定したが、これ以外の寸法にしてもよい。
【００５５】
また、前述の実施の形態では、本発明を主蒸留塔の胴板を部分的に更新する場合に適用したが、本発明はこれに限らず、他の塔あるいは槽にも適用することができる。
【００５６】
また、本発明を用いて、１つの塔槽類の胴板の一部分の円筒状胴板部分を更新した後、他の部分の円筒状胴板部分を更新することも勿論できる。さらには、上下方向の３個以上の円筒状胴板部分のうちの隣接していない前記円筒状胴板部分の２つを同時に更新するよない場合にも、本発明を適用することができる。
【００５７】
また、前述の実施の形態では、円筒状胴板部分２を周方向に１つおきに部分ａと部分ｂからなる８個の部分に分割し、各部分について周方向に１つおきどうしの４つの部分ａからなる第１グループＡと４つの部分ｂからなる第２グループＢの２つに分けて更新したが、これに代えて、円筒状胴板部分２を周方向に９個、１２個または１５個の部分に分割し、各部分について周方向に２つおきどうしの第１グループと第２グループと第３グループの３つのグループに分け、第１グループの各部分をそれぞれ切断して取り除き、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た後、第２グループの各部分をそれぞれ切断して取り除き、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た後、第３グループの各部分をそれぞれ切断して取り除き、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ようにしてもよい。
このような塔槽類の胴板の部分更新工法においては、第１グループ、第２グループおよび第３グループの各新規部分胴板を略同じ板厚および略同じ板幅にすることも可能となる。
【符号の説明】
【００５８】
１ 胴板
２ 円筒状胴板部分
６ａ、６ｂ 開口
７ａ、７ｂ 新規分割板（新規部分胴板）
２１ 補強部材
３１ テーパ部
Ａ 第１グループ
Ｂ 第２グループ
ａ 第１グループの部分
ｂ 第２グループの部分
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塔槽類の胴板を部分的に更新する塔槽類の胴板の部分更新工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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などの塔槽類では、長年の使用により胴板の一部分が腐食により減肉した場合、更新や補修をする必要がある。
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。
【０００３】
また、胴板の腐食し減肉した部分の内面全周に例えば２〜３ｍｍのステンレス鋼薄板を溶接により貼り付けるというステンレス板ライニング工法がある。
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。
【０００４】
しかしながら、塔槽類全体を更新する工法では、数ヶ月程度の長期の工期が必要になり、操業が長期間に亘って停止するという問題がある。また、大型クレーン設置および機器仮置場等に非常に広いスペースが必要となるため、周辺機器を一時撤去する必要がある。また、全体を更新するとともに、周辺機器の撤去等が必要になることから、工事費用が高くなる。また、工事における危険性が大きい。
【０００５】
また、胴板のうち腐食した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る工法では、３〜４ヶ月程度の工期が必要になるという問題がある。また、大型クレーン設置および機器仮置場等に非常に広いスペースが必要となる、工事費用が高くなる、あるいは工事の危険性が大きいという問題がある。
【０００６】
また、ステンレス板ライニング工法では、胴板を更新するのではないので、施工信頼性が低い、あるいはいずれ再補修が必要となるという問題がある。また、費用対効果度が低い、あるいは腐食が進み胴板が薄くなりすぎると対応できないなどの問題がある。
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。
【０００７】
そこで、引用文献１では、塔槽類の胴板の一部分の円筒状胴板部分を更新する工法であって、更新する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分割板（新規部分胴板）を取り付けることを繰り返すことにより、円筒状胴板部分を更新する工法を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−２０９６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、このような塔槽類の胴板の部分更新工法においては、さらに工事期間を短くして、設備全体の稼働停止期間を短くすることが要望されている。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みて為されたもので、座屈を防止しつつ施工工程を低減して工事期間を短くすることができる塔槽類の胴板の部分更新工法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するために、本発明の塔槽類の胴板の部分更新工法は、塔槽類の胴板の一部分の円筒状胴板部分を更新する工法であって、
前記円筒状胴板部分を周方向に８個以上の偶数個の部分に分割し、各部分について周方向に１つおきどうしの第１グループと第２グループの２つのグループに分け、
前記第１グループの各部分をそれぞれ切断して取り除き、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た後、
前記第２グループの各部分をそれぞれ切断して取り除き、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特徴とする。
【００１２】
本発明においては、円筒状胴板部分を周方向に８個以上の偶数個の部分に分割し、各部分について周方向に１つおきどうしの第１グループと第２グループの２つのグループに分け、第１グループにおいて開口作業と新規部分胴板の取付作業を同時に行い、その後第２グループにおいて開口作業と新規部分胴板の取付作業を同時に行うので、座屈を防止しつつ施工工程を低減することができるため、工事期間を短くすることができ、これにより設備全体の稼働停止期間を短くでき、稼働停止に伴う損失を低減することができる。
なお、作業性や作業効率を考慮すると、通常は、円筒状胴板部分を周方向に８個、１０個、１２個あるいは１４個程度に分割するのが好ましい。
【００１３】
本発明の上記構成において、前記第１グループの各部分の前記開口の周方向の寸法を、取り付ける前記新規部分胴板の周方向寸法よりも周方向両側に大きくするのが好ましい。
このようにすると、第１グループの各部分の開口に新規部分胴板を取り付けると、取り付けた新規部分胴板の周方向両側に開口が生じるので、第２グループの各部分の開口作業を行うときに、開口作業がやり易くなる。
【００１４】
また、本発明の上記構成において、前記第１グループの各部分の前記新規部分胴板は略同じ大きさのものであるとともに、前記第２グループの各部分の前記新規部分胴板は略同じ大きさのものであることが好ましい。
このようにすると、第１グループの各部分を開口したときに、第２グループの各部分の各既設胴板部分に略均等に荷重が作用する。また、第２グループの各部分を開口したときに、第１グループの各部分に取り付けた各新規部分胴板に略均等に荷重が作用する。したがって、座屈に対して弱い部分をなくすことができ、座屈を防止することができる。
【００１５】
この場合、前記第１グループの各部分の前記新規部分胴板は、その板厚が前記第２グループの各部分の前記新規部分胴板の板厚に対して大きいとともに、その周方向の寸法が前記第２グループの各部分の前記新規部分胴板の周方向の寸法に対して小さいことが好ましい。
第１グループの各部分の新規部分胴板の周方向の寸法が第２グループの各部分の新規部分胴板の周方向の寸法に対して小さいので、第１グループの各部分を開口したときに、第２グループの各部分の各既設胴板部分の周方向の寸法が大きくなるため、座屈に対する強度を大きくすることができ、座屈を防止することができる。また、第１グループの各部分の新規部分胴板の板厚が第２グループの各部分の新規部分胴板の板厚に対して大きいので、第２グループの各部分を開口したときに、第１グループの各部分に取り付けた各新規部分胴板の強度を大きくすることができ、座屈を防止することができる。このように、第１グループおよび第２グループの両方の開口作業時に座屈を防止することができる。
【００１６】
また、前記第１グループの各部分の前記新規部分胴板は、その板厚Ｔ１が前記第２グループの各部分の前記新規部分胴板の板厚Ｔ２に対してＴ２＜Ｔ１≦１．５Ｔ２であるとともに、その周方向の寸法Ｌ１が前記第２グループの各部分の前記新規部分胴板の周方向の寸法Ｌ２に対して（１/３）Ｌ２≦Ｌ１＜Ｌ２であることがさらに好ましい。
このようにすると、第１グループの新規部分胴板の板厚を必要以上に厚くすることなく、第１グループおよび第２グループの両方の開口作業時に、座屈を防止することができる。
【００１７】
さらに、前記第１グループの各部分の前記新規部分胴板の内側面と、前記第２グループの各部分の前記新規部分胴板の内側面とを面一にすることが好ましい。
このようにすると、円筒状胴板部分の内周面に段差が生じないので、円筒状胴板部分内のノズル等の内装品の取り付けを適正に行うことができる。
【００１８】
加えて、前記第２グループの各部分の一部または全部に上下方方向に延びる補強部材を設けた後、前記第１グループの各部分をそれぞれ切断して取り除くことが好ましい。
このようにすると、減肉等により既設胴板部分の強度が落ちているときでも、座屈防止を図りつつ、第１グループの開口作業を行うことができる。
【００１９】
また、本発明の塔槽類の胴板の部分更新工法は、塔槽類の胴板の一部分の円筒状胴板部分を更新する工法であって、
前記円筒状胴板部分を周方向に９個、１２個または１５個の部分に分割し、各部分について周方向に２つおきどうしの第１グループと第２グループと第３グループの３つのグループに分け、
前記第１グループの各部分をそれぞれ切断して取り除き、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た後、
前記第２グループの各部分をそれぞれ切断して取り除き、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た後、
前記第３グループの各部分をそれぞれ切断して取り除き、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特徴とする。
【００２０】
本発明においては、円筒状胴板部分を周方向に９個、１２個または１５個の部分に分割し、各部分について周方向に２つおきどうしの第１グループと第２グループと第３グループの３つのグループに分け、第１グループにおいて開口作業と新規部分胴板の取付作業を同時に行い、その後第２グループにおいて開口作業と新規部分胴板の取付作業を同時に行い、その後第３グループにおいて開口作業と新規部分胴板の取付作業を同時に行うので、座屈を防止しつつ施工工程を低減することができるため、工事期間を短くすることができ、これにより設備全体の稼働停止期間を短くでき、稼働停止に伴う損失を低減することができる。
なお、第１グループと第２グループと第３グループの施工順序は、自由に設定することができる。
【００２１】
また、本発明の上記構成において、前記第１グループの各部分の前記新規部分胴板は略同じ大きさのものであり、かつ、前記第２グループの各部分の前記新規部分胴板は略同じ大きさのものであり、かつ、前記第３グループの各部分の前記新規部分胴板は略同じ大きさのものであることが好ましい。
このようにすると、第１グループの各部分を開口したときに、第２グループの各部分の各既設胴板部分および第３グループの各部分の各既設胴板部分に略均等に荷重が作用する。また、第２グループの各部分を開口したときに、第１グループの各部分に取り付けた各新規部分胴板および第３グループの各部分の各既設胴板部分に略均等に荷重が作用する。また、第３グループの各部分を開口したときに、第１グループの各部分に取り付けた各新規部分胴板および第２グループの各部分に取り付けた各新規部分胴板に略均等に荷重が作用する。したがって、座屈に対して弱い部分をなくすことができ、座屈を防止することができる。
【００２２】
また、本発明の上記構成において、前記円筒状胴板部分の上下方向の寸法は、３〜４ｍであることが好ましい。
このように円筒状胴板部分の上下方向の寸法を３〜４ｍに設定すると、開口した状態の円筒状胴板部分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ことができるとともに、新規部分胴板同士の縦方向の溶接作業あるいは開口作業や新規部分胴板の製作作業の作業量を必要以上に増やすことを防止でき、その結果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、前記円筒状胴板部分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。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の塔槽類の胴板の部分更新工法によれば、座屈を防止しつつ施工工程を低減できるので、工事期間を短くすることができ、これにより設備全体の稼働停止期間を短くでき、稼働停止に伴う損失を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態に係る主蒸留塔の胴板の部分更新工法を示す図であって、更新する円筒状胴板部分を示す斜視図である。
【図２】同、第１グループの各部分を開口する工程を示す斜視図である。
【図３】同、第１グループの各部分に新規分割板を取り付ける工程を示す斜視図である。
【図４】同、第１グループの新規分割板と既設胴板との溶接部を示す縦断面図である。
【図５】同、第２グループの各部分を開口する工程を示す斜視図である。
【図６】同、第２グループの各部分に新規分割板を取り付ける工程を示す斜視図である。
【図７】同、第２グループの各部分に新規分割板を取り付けた状態を示す斜視図である。
【図８】同、第２グループの新規分割板と第１グループの新規分割板との溶接部を示す横断面図である。
【図９】円筒状胴板部分を周方向に１０個の部分に分割して更新する場合を示す横断面図である。
【図１０】円筒状胴板部分を周方向に１２個の部分に分割して更新する場合を示す横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
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。
【００２６】
この実施の形態に係る主蒸留塔の胴板の部分更新工法においては、まず、胴板の腐食等により減肉した部分を調査し、更新する範囲を決定する。本実施の形態の主蒸留塔は、横断面形状が円筒形の大型の塔（蒸留塔）であり、その胴部の胴板の直径はおよそ４〜１０ｍ程度のものである。そして、図１に示すように、主蒸留塔の胴板１のうちの上下方向の中間部の一部分の円筒状胴板部分２を新しいものに変更する。この例では、この更新する円筒状胴板部分２は、その寸法が例えばおよそ３〜４ｍ程度である。
【００２７】
この主蒸留塔の胴板の部分更新工法においては、円筒状胴板部分２を周方向に１つおきに部分ａと部分ｂからなる８個の部分ａ，ｂに分割し、各部分ａ，ｂについて周方向に１つおきどうしの４つの部分ａからなる第１グループＡと４つの部分ｂからなる第２グループＢの２つに分ける。なお、図１において、円筒状胴板部分２および部分ａ，ｂは二点鎖線で示している。
【００２８】
第１グループＡの各部分ａは略同じ大きさに設定されているとともに、第２グループＢの各部分ｂは略同じ大きさに設定されている。部分ａの大きさは部分ｂの大きさよりも大きく設定されている。好ましくは、部分ａの周方向の寸法Ｌ１は、部分ｂの周方向の寸法Ｌ２に対して（１/３）Ｌ２≦Ｌ１＜Ｌ２に設定される。
【００２９】
そして、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、まず、第１グループＡの４つの部分ａを同時に更新する。
すなわち、図２に示すように、４つの部分ａをそれぞれ切断して取り除き、開口６ａを形成する。開口６ａは、部分ａよりも周方向の両側にそれぞれ少し大きくなるように形成する。これにより、部分ｂの周方向の両端部がそれぞれ少し取り除かれる。
【００３０】
なお、更新する円筒状胴板部分２の腐食進行が激しくて減肉が大きい場合などには、補強部材を設けてもよい。図２に示すように、例えば、開口６ａを形成する前に、円筒状胴板部分２の各部分ｂの外面にそれぞれ、１または複数個の縦方向に延びる更新部分補強部材２１を溶接により取り付ける。この更新部分補強部材２１は、上下端部がそれぞれ部分ｂの上下端よりも少し長く延びている。この更新部分補強部材２１は、例えば、部分ｂの外面の周方向の両端部にそれぞれ、取り付けられる。この更新部分補強部材２１は、部分ｂの胴板を取り除いて開口を形成する際に、部分ｂの胴板に取り付いた状態で取り除かれる。部分ｂの胴板よりも上側および下側にある更新部分補強部材２１に端部もそれぞれ、取り除くが、残しておいても支障がない場合にはそのまま残される。また、更新部分補強部材２１を複数個設ける場合に、それらの間隔が均等でなくてもよい。また、更新部分補強部材２１は上下方向だけでなく、斜めなど他の方向に向けて設けてもよい。この更新部分補強部材２１は、例えば、溝形鋼やＨ形鋼等の形鋼などから構成することができる。
【００３１】
次いで、図３に示すように、取り除いて生じた各開口６ａにそれぞれ、新規分割板（新規部分胴板）７ａを上下の端部を胴板１に溶接することにより取り付ける。
【００３２】
新規分割板７ａ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）のものである。この新規分割板７ａ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７ａの四方の外周には、溶接のための開先加工を施す。また、図４に示すように、新規分割板７ａは、その板厚Ｔ１が胴板１の板厚Ｔ（初期の板厚）よりも厚く、好ましくは胴板１の板厚Ｔに対してＴ＜Ｔ２≦１．５Ｔに設定される。新規分割板７ａの内側面は、胴板１の内側面と面一に配置されて、新規分割板７ａの上下の端部がそれぞれ胴板１に溶接される。また、新規分割板７ａの外側面の四方の外周部には、テーパ部３１が形成されている。これにより、胴板１と溶接する側の新規分割板７ａの端部の板厚が減少するので、この端部の溶接部の溶着量が増えないようになっている。
【００３３】
次に、第２グループＢの４つの部分ｂを同時に更新する。
すなわち、図５に示すように、４つの部分ｂをそれぞれ切断して取り除き、開口６ｂを形成する。この場合、部分ａの開口作業の際に、部分ｂの周方向の両端部が既に少し取り除かれているので、この部分ｂの開口作業は作業し易くなっている。前述したように、部分ｂに更新部分補強部材２１が設けられている場合には、部分ｂの開口作業の際に取り除かれる。
【００３４】
次いで、図６および図７に示すように、取り除いて生じた各開口６ｂにそれぞれ、新規分割板（新規部分胴板）７ｂを上下の端部をそれぞれ胴板１に溶接するとともに、左右の端部を隣接する新規分割板７ａの左右の端部にそれぞれ溶接することにより取り付ける。
【００３５】
新規分割板７ｂ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）のものである。この新規分割板７ｂ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７ｂの四方の外周には、溶接のための開先加工を施す。新規分割板７ｂの内側面は、胴板１の内側面と面一に配置されて、新規分割板７ｂの上下の端部がそれぞれ胴板１に溶接される。また、新規分割板７ｂは、その板厚Ｔ２が胴板１の板厚Ｔ（初期の板厚）と同じであり、したがって、図８に示すように、新規分割板７ａは、その板厚Ｔ１が新規分割板７ｂの板厚Ｔ２よりも厚く、好ましくは新規分割板７ｂの板厚Ｔ２に対してＴ１＜Ｔ２≦１．５Ｔ１に設定される。新規分割板７ｂの内側面は、新規分割板７ｂの内側面と面一に配置されて、新規分割板７ｂの左右の端部がそれぞれ隣接する左右の新規分割板の左右の端部に溶接されている。この際、新規分割板７ａの外側面の四方の外周部には、テーパ部３１が形成されているので、新規分割板７ｂと溶接する側の新規分割板７ａの端部の板厚が減少するので、この端部の溶接部の溶着量が増えないようになっている。
【００３６】
なお、この主蒸留塔の胴板の部分更新工法においては、予め、工場において、新規分割板７ａ、７ｂを製作し、これらの新規分割板７ａ、７ｂを円筒形になるように組み立て、仮止め溶接し、次いで内外部品を取り付けし、次いで仮止溶接を除去し、単品の新規分割板７ａ、７ｂに分解し、その後にこれらの新規分割板７ａ、７ｂを工事現場に搬送する。
【００３７】
この工場における工程をさらに詳しく説明すると、以下のようになる。
まず、この工場での製作作業の前に、新規分割板７ａ、７ｂ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。また、座屈等に対する強度計算を行い、新規分割板７ａ、７ｂの寸法を決定する。
次いで、新規分割板７ａ、７ｂと、この新規分割板７ａ、７ｂの他に、ノズル、マンホールや、トレイ用内部品（サポートリング、クランプバー、ボルトバー、など）や、新規取付用外部品（移動用リフトラグ、踊り場／梯子用クリップなど）を製作する。ノズル付き新規分割板７ａ、７ｂの場合には、新規分割板７ａ、７ｂにノズルを溶接し、溶接箇所の検査をしておく。なお、ノズルの近傍には、ノズルに他の部材等が接触してノズルが変形したり、損傷したりするのを防止するノズル変形防止部材を取り付けておく。
【００３８】
次いで、８個の新規分割板７ａ、７ｂを円筒形になるように組み立て、仮止め溶接する。
次いで、各新規分割板７ａ、７ｂの上下中央部にそれぞれ、基準方位を記入する。また、サポートリング、クランプバー、ボルトバー、フットレストなどの内部品を取り付けるための罫書線を記入する。また、移動用リフトラグ、梯子用クリップなど外部品を取り付けるための罫書線を記入する。
【００３９】
次いで、内部品および外部品を取り付ける。また、トロリー移動用の移動用リフトラグを取り付ける。なお、各新規分割板７ａ、７ｂの接続部には、部品（例えばトレイサポートリング）を取り付けないでおき、現場にて取り付ける。
そして、内外部品の取付が完了したら、仮止溶接を除去し、単品の新規分割板７ａ、７ｂに分解する。その後、これらの新規分割板７ａ、７ｂを工事現場に搬送する。
【００４０】
このような主蒸留塔の胴板の部分更新工法にあっては、円筒状胴板部分２を周方向に８個の部分ａ，ｂに分割し、各部分ａ，ｂについて周方向に１つおきどうしの４つの部分ａからなる第１グループＡおよび４つの部分ｂからなる第２グループＢの２つに分け、第１グループＡにおいて開口６ａの形成作業と新規分割板７ａの取付作業を同時に行い、その後第２グループＢにおいて開口６ｂの形成作業と新規分割板７ｂの取付作業を同時に行うので、座屈を防止しつつ施工工程を大幅に低減することができるため、工事期間を短くすることができ、これにより設備全体の稼働停止期間を短くでき、稼働停止に伴う損失を低減することができる。
【００４１】
また、第１グループＡの各部分ａの開口６ａの周方向の寸法を、取り付ける新規分割板７ａの周方向寸法よりも周方向両側に少し大きくしているので、第１グループＡの各部分ａの開口６ａに新規分割板７ａを取り付けると、取り付けた新規分割板７ａの周方向両側に開口（隙間）が生じるので、第２グループＢの各部分ｂの開口作業を行うときに、開口作業がやり易くなる。
【００４２】
また、第１グループＡの各部分ａの新規分割板７ａは略同じ大きさのものであるとともに、第２グループＢの各部分ｂの新規分割板７ｂは略同じ大きさのものであるので、第１グループＡの各部分ａを開口したときおよび第２グループＢの各部分ｂを開口したときにそれぞれ、第２グループＢの各部分ｂの各既設胴板部分および第１グループＡの各部分ａに取り付けた各新規分割板７ａに略均等に荷重が作用するので、座屈に対して弱い部分をなくすことができ、座屈を防止することができる。
【００４３】
さらに、第１グループＡの各部分ａの新規分割板７ａの周方向の寸法Ｌ１が第２グループＢの各部分ｂの新規分割板７ｂの周方向の寸法Ｌ２に対して小さいので、第１グループＡの各部分ａに開口６ａを形成したときに、第２グループＢの各部分ｂの各既設胴板部分の周方向の寸法が大きくなるため、座屈に対する強度を大きくすることができ、座屈を防止することができる。また、第１グループＡの各部分ａの新規分割板７ａの板厚Ｔ１が第２グループＢの各部分ｂの新規分割板７ｂの板厚Ｔ２に対して大きいので、第２グループＢの各部分ｂに開口７ｂを形成したときに、第１グループＡの各部分ａに取り付けた各新規分割板７ａの強度を大きくすることができ、座屈を防止することができる。このように、第１グループＡおよび第２グループＢの両方の開口作業時に座屈を防止することができる。
【００４４】
この場合、第１グループＡの各部分ａの新規分割板７ａは、その板厚Ｔ１が第２グループＢの各部分ｂの新規分割板７ｂの板厚Ｔ２に対してＴ２＜Ｔ１≦１．５Ｔ２であるとともに、その周方向の寸法Ｌ１が第２グループＢの各部分ｂの新規分割板７ｂの周方向の寸法Ｌ２に対して（１/３）Ｌ２≦Ｌ１＜Ｌ２であることがさらに好ましい。このようにすると、第１グループＡの新規分割板７ａの板厚Ｔ１を必要以上に厚くすることなく、第１グループＡおよび第２グループＢの両方の開口作業時に、座屈を防止することができる。
【００４５】
また、第１グループＡの各部分ａの新規分割板の内側面と、第２グループＢの各部分ｂの新規分割７ｂの内側面とを面一にするので、円筒状胴板部分２の内周面に段差が生じないので、円筒状胴板部分２内のノズル等の内装品の取り付けを適正に行うことができる。
【００４６】
さらに、第１グループＡの各部分ａの新規分割板７ａの外側面の四方の外周部に、テーパ部３１を設けたので、板厚Ｔ１の厚い新規分割板７ａの端部の板厚が減少するので、既設胴板部分および第２グループＢの新規分割板と溶接する際に、溶接部の溶着量が抑制することができる。
【００４７】
加えて、第２グループＢの各部分ｂの一部または全部に上下方方向に延びる補強部材２１を設けた後、第１グループＡの各部分ａをそれぞれ切断して取り除くようにすると、減肉等により既設胴板部分の強度が落ちているときでも、座屈防止を図りつつ、第１グループＡの開口６ａを形成する作業を行うことができる。
【００４８】
また、円筒状胴板部分２の上下方向の寸法を３〜４ｍに設定すると、開口した状態の円筒状胴板部分２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ことができるとともに、新規分割板７ａ，７ｂどうしの縦方向の溶接作業あるいは開口作業や新規分割板７ａ，７ｂの製作作業の作業量を必要以上に増やすことを防止でき、その結果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。
【００４９】
なお、更新する円筒状胴板部分２の腐食進行が激しくて減肉が著しい場合には、この補強部材として、例えば、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を溶接によりさらに取り付けると良い。この変形防止用補強部材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６ａ，６ｂを形成したり、あるいは新規分割板７ａ，７ｂ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。この変形防止用補強部材は、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は、例えば、溝形鋼や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。
【００５０】
また、新規分割板７ａ，７ｂの材質等は円筒状胴板部分２と同様のものを用いてもあるいは他の材料を用いてもよいし、さらには新規分割板７ａ，７ｂにクラッド鋼を用いたり、新規分割板７ａ，７ｂの内面にライニング等を施すなどして耐食性等を高めるようにしてもよい。
【００５１】
また、前述の実施の形態では、円筒状胴板部分２を周方向に１つおきに部分ａと部分ｂからなる８個の部分に分割し、各部分について周方向に１つおきどうしの４つの部分ａからなる第１グループＡと４つの部分ｂからなる第２グループＢの２つに分けて更新したが、これに代えて、例えば、図９に示すように、円筒状胴板部分２を周方向に１つおきに部分ａと部分ｂからなる１０個の部分に分割し、各部分について周方向に１つおきどうしの５つの部分ａからなる第１グループと５つの部分ｂからなる第２グループの２つに分けて更新してもよい。あるいは、図１０に示すように、円筒状胴板部分２を周方向に１つおきに部分ａと部分ｂからなる１２個の部分に分割し、各部分について周方向に１つおきどうしの６つの部分ａからなる第１グループと６つの部分ｂからなる第２グループの２つに分けて更新するようにしてもよい。さらには、円筒状胴板部分２を周方向に１４個以上の偶数個の部分に分割し、各部分について周方向に１つおきどうしの第１グループと第２グループの２つのグループに分けて更新するようにしてもよい。
【００５２】
また、前述の実施の形態では、第１グループＡの各部分ａは略同じ大きさに設定されているとともに、第２グループＢの各部分ｂは略同じ大きさに設定されているが、各部分ａおよび／または各部分ｂを異なる大きさにするようにしても良い。
【００５３】
また、前述の実施の形態では、形成する開口６ａの周方向の寸法を、取り付ける新規分割板７ａの周方向寸法よりも大きく設定したが、ほぼ同じ寸法にして、新規分割板を取り付けるようにしてもよい。
【００５４】
また、前述の実施の形態では、各円筒状胴板部分２の上下方向の寸法を３〜４ｍｍに設定したが、これ以外の寸法にしてもよい。
【００５５】
また、前述の実施の形態では、本発明を主蒸留塔の胴板を部分的に更新する場合に適用したが、本発明はこれに限らず、他の塔あるいは槽にも適用することができる。
【００５６】
また、本発明を用いて、１つの塔槽類の胴板の一部分の円筒状胴板部分を更新した後、他の部分の円筒状胴板部分を更新することも勿論できる。さらには、上下方向の３個以上の円筒状胴板部分のうちの隣接していない前記円筒状胴板部分の２つを同時に更新するよない場合にも、本発明を適用することができる。
【００５７】
また、前述の実施の形態では、円筒状胴板部分２を周方向に１つおきに部分ａと部分ｂからなる８個の部分に分割し、各部分について周方向に１つおきどうしの４つの部分ａからなる第１グループＡと４つの部分ｂからなる第２グループＢの２つに分けて更新したが、これに代えて、円筒状胴板部分２を周方向に９個、１２個または１５個の部分に分割し、各部分について周方向に２つおきどうしの第１グループと第２グループと第３グループの３つのグループに分け、第１グループの各部分をそれぞれ切断して取り除き、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た後、第２グループの各部分をそれぞれ切断して取り除き、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た後、第３グループの各部分をそれぞれ切断して取り除き、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ようにしてもよい。
このような塔槽類の胴板の部分更新工法においては、第１グループ、第２グループおよび第３グループの各新規部分胴板を略同じ板厚および略同じ板幅にすることも可能となる。
【符号の説明】
【００５８】
１ 胴板
２ 円筒状胴板部分
６ａ、６ｂ 開口
７ａ、７ｂ 新規分割板（新規部分胴板）
２１ 補強部材
３１ テーパ部
Ａ 第１グループ
Ｂ 第２グループ
ａ 第１グループの部分
ｂ 第２グループの部分
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塔槽類の胴板の一部分の円筒状胴板部分を更新する工法であって、
前記円筒状胴板部分を周方向に８個以上の偶数個の部分に分割し、各部分について周方向に１つおきどうしの第１グループと第２グループの２つのグループに分け、
前記第１グループの各部分をそれぞれ切断して取り除き、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た後、
前記第２グループの各部分をそれぞれ切断して取り除き、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特徴とする塔槽類の胴板の部分更新工法。
【請求項２】
塔槽類の胴板の一部分の円筒状胴板部分を更新する工法であって、
前記円筒状胴板部分を周方向に６個、９個、１２個または１５個の部分に分割し、各部分について周方向に２つおきどうしの第１グループと第２グループと第３グループの３つのグループに分け、
前記第１グループの各部分をそれぞれ切断して取り除き、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た後、
前記第２グループの各部分をそれぞれ切断して取り除き、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た後、
前記第３グループの各部分をそれぞれ切断して取り除き、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特徴とする塔槽類の胴板の部分更新工法。
【請求項３】
前記第１グループの各部分の前記開口の周方向の寸法を、取り付ける前記新規部分胴板の周方向寸法よりも周方向両側に大きく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。
【請求項４】
前記第１グループの各部分の前記新規部分胴板は略同じ大きさのものであるとともに、前記第２グループの各部分の前記新規部分胴板は略同じ大きさのものであ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。
【請求項５】
前記第１グループの各部分の前記新規部分胴板は、その板厚が前記第２グループの各部分の前記新規部分胴板の板厚に対して大きいとともに、その周方向の寸法が前記第２グループの各部分の前記新規部分胴板の周方向の寸法に対して小さいことを特徴とする請求項４に記載の塔槽類の胴板の部分更新工法。
【請求項６】
前記第１グループの各部分の前記新規部分胴板は、その板厚Ｔ１が前記第２グループの各部分の前記新規部分胴板の板厚Ｔ２に対してＴ２＜Ｔ１≦１．５Ｔ２であるとともに、その周方向の寸法Ｌ１が前記第２グループの各部分の前記新規部分胴板の周方向の寸法Ｌ２に対して（１/３）Ｌ２≦Ｌ１＜Ｌ２であることを特徴とする請求項４に記載の塔槽類の胴板の部分更新工法。
【請求項７】
前記第１グループの各部分の前記新規部分胴板の内側面と、前記第２グループの各部分の前記新規部分胴板の内側面とを面一にすることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の塔槽類の胴板の部分更新工法。
【請求項８】
前記第２グループの各部分の一部または全部に上下方方向に延びる補強部材を設けた後、前記第１グループの各部分をそれぞれ切断して取り除くことを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の塔槽類の胴板の部分更新工法。
【請求項９】
前記第１グループの各部分の前記新規部分胴板は略同じ大きさのものであり、
かつ、前記第２グループの各部分の前記新規部分胴板は略同じ大きさのものであり、
かつ、前記第３グループの各部分の前記新規部分胴板は略同じ大きさのものであることを特徴とする請求項２に記載の塔槽類の胴板の部分更新工法。
【請求項１０】
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から請求項９のいずれか１項に塔槽類の胴板の部分更新工法。
【請求項１】
塔槽類の胴板の一部分の円筒状胴板部分を更新する工法であって、
前記円筒状胴板部分を周方向に８個以上の偶数個の部分に分割し、各部分について周方向に１つおきどうしの第１グループと第２グループの２つのグループに分け、
前記第１グループの各部分をそれぞれ切断して取り除き、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た後、
前記第２グループの各部分をそれぞれ切断して取り除き、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特徴とする塔槽類の胴板の部分更新工法。
【請求項２】
塔槽類の胴板の一部分の円筒状胴板部分を更新する工法であって、
前記円筒状胴板部分を周方向に６個、９個、１２個または１５個の部分に分割し、各部分について周方向に２つおきどうしの第１グループと第２グループと第３グループの３つのグループに分け、
前記第１グループの各部分をそれぞれ切断して取り除き、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た後、
前記第２グループの各部分をそれぞれ切断して取り除き、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た後、
前記第３グループの各部分をそれぞれ切断して取り除き、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特徴とする塔槽類の胴板の部分更新工法。
【請求項３】
前記第１グループの各部分の前記開口の周方向の寸法を、取り付ける前記新規部分胴板の周方向寸法よりも周方向両側に大きく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。
【請求項４】
前記第１グループの各部分の前記新規部分胴板は略同じ大きさのものであるとともに、前記第２グループの各部分の前記新規部分胴板は略同じ大きさのものであ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。
【請求項５】
前記第１グループの各部分の前記新規部分胴板は、その板厚が前記第２グループの各部分の前記新規部分胴板の板厚に対して大きいとともに、その周方向の寸法が前記第２グループの各部分の前記新規部分胴板の周方向の寸法に対して小さいことを特徴とする請求項４に記載の塔槽類の胴板の部分更新工法。
【請求項６】
前記第１グループの各部分の前記新規部分胴板は、その板厚Ｔ１が前記第２グループの各部分の前記新規部分胴板の板厚Ｔ２に対してＴ２＜Ｔ１≦１．５Ｔ２であるとともに、その周方向の寸法Ｌ１が前記第２グループの各部分の前記新規部分胴板の周方向の寸法Ｌ２に対して（１/３）Ｌ２≦Ｌ１＜Ｌ２であることを特徴とする請求項４に記載の塔槽類の胴板の部分更新工法。
【請求項７】
前記第１グループの各部分の前記新規部分胴板の内側面と、前記第２グループの各部分の前記新規部分胴板の内側面とを面一にすることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の塔槽類の胴板の部分更新工法。
【請求項８】
前記第２グループの各部分の一部または全部に上下方方向に延びる補強部材を設けた後、前記第１グループの各部分をそれぞれ切断して取り除くことを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の塔槽類の胴板の部分更新工法。
【請求項９】
前記第１グループの各部分の前記新規部分胴板は略同じ大きさのものであり、
かつ、前記第２グループの各部分の前記新規部分胴板は略同じ大きさのものであり、
かつ、前記第３グループの各部分の前記新規部分胴板は略同じ大きさのものであることを特徴とする請求項２に記載の塔槽類の胴板の部分更新工法。
【請求項１０】
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から請求項９のいずれか１項に塔槽類の胴板の部分更新工法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２１９５９９（Ｐ２０１２−２１９５９９Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９０１７４（Ｐ２０１１−９０１７４）
【出願日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【特許番号】特許第４８３７１３７号（Ｐ４８３７１３７）
【特許公報発行日】平成２３年１２月１４日（２０１１．１２．１４）
【出願人】（０００００３２８５）千代田化工建設株式会社 (162)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【特許番号】特許第４８３７１３７号（Ｐ４８３７１３７）
【特許公報発行日】平成２３年１２月１４日（２０１１．１２．１４）
【出願人】（０００００３２８５）千代田化工建設株式会社 (162)
【Ｆターム（参考）】
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