Válvula reguladora y sistema para el fondo de un tambor de coque.

Aparato para impedir el escape de una cantidad indebida de vapor procedente de un dispositivo deextracción de coque a medida que éste es accionado,

caracterizado porque dicho aparato comprende:

una cubierta de cierre (20) capaz de rodear completamente una válvula de compuerta de placa ciega lineal amedida que se acciona una placa ciega (44), que contiene de este modo de vapor liberado o residuos decoque y que impide que estos residuos se depositen en un casquete de la válvula; y

un conjunto de sello de placa ciega (32) que tiene un sello de placa ciega (42) acoplado de forma deslizantecontra la placa ciega (44) para impedir el flujo de vapor a través del mismo.

Válvula reguladora y sistema para el fondo de un tambor de coque Campo de la invención La presente invención se refiere a un dispositivo y a un sistema para uso con un recipiente de cabezales que deben destaparse que contiene un fluido, destilado, o un producto secundario de desecho no solidificado tal como los diferentes tipos de coque. Específicamente, la presente invención se refiere a un sistema y a un dispositivo, en particular a una cubierta para uso con una válvula de destapadura de cabezales y que está acoplada a un tambor de coque, la cual sirve para destapar el tambor de coque de forma segura y efectiva después de la formación del coque u otros productos secundarios, para facilitar la extracción del coque durante el proceso de coquización.

Antecedentes En la industria de procesamiento de hidrocarburos, muchas refinerías recuperan productos de valor a partir de los residuos pesados del petróleo que quedan después de que se han completado de las operaciones de refino. Este proceso de recuperación es conocido como coquización retardada y produce destilados y coque de valor en grandes recipientes o tambores de coque. Los tambores de coque normalmente están de a pares durante la operación, de forma tal que, cuando se está llenando un tambor de coque con el producto secundario o material residual, puede dirigirse la alimentación a un tambor vacío, de tal manera que puede enfriarse el tambor lleno y puede purgarse el producto secundario desde el tambor de coque, proceso conocido como descoquización. Esto permite que el proceso de la refinería funcione de manera continua, sin interrupciones indebidas.

Cuando un tambor de coque está lleno, debe purgarse el producto secundario introducido en el mismo. Se purga el tambor con vapor y se enfría con agua de enfriamiento. Después, se drena el agua del tambor y se ventila a la presión atmosférica, después de lo cual se retiran los cabezales superior e inferior (es decir, el tambor de coque es destapado) para permitir que el coque sea separado del tambor y caiga dentro de un recipiente de recolección, de forma típica, un carro con rieles. Este proceso de destapadura del tambor de coque puede ser extremadamente peligroso por diversas razones. Por mencionar sólo unas pocas, el agua de enfriamiento introducida en los tambores calientes antes de la extracción del cabezal inferior se vuelve extremadamente caliente y podría escaparse desde el cabezal aflojado y quemar a los operarios circundantes, la carga de agua no drenada y de coque desprendido en el interior del tambor puede exceder los límites del sistema de soporte y hacer que éste falle. El posicionamiento de la tolva de descarga y la extracción necesaria de las bridas o cabezales se hace con operarios que están en proximidad estrecha con el tambor, por lo cual, el coque que potencialmente cae puede lesionar a los trabajadores cuando se retiran los cabezales, y el personal que opera puede estar expuesto a las partículas de coque divididas en trozos pequeños, al vapor, al agua caliente y a los gases nocivos, cuando se abre el tambor. En efecto, se producen varios sucesos fatales cada año como resultado de este proceso de fabricación. Una vez que el coque es retirado, se reemplazan los cabezales y se prepara el tambor de coque para repetir el ciclo.

Los sistemas y métodos de la técnica anterior han tratado de extraer los cabezales más eficiente y efectivamente los tambores de coque, así como de minimizar muchos de los peligros inherentes al proceso de destapadura. Uno de tales métodos incluye situar un carro de extracción de cabezal por debajo del tambor, levantar un pistón de soporte de la brida, con abrazaderas instaladas, y aflojar algunos (hasta la mitad) de los pernos de la brida mediante operación manual con una llave de impacto. Después del enfriamiento con agua y drenaje, se retiran manualmente los pernos restantes, se retiran las abrazaderas del pistón, se desciende la brida de aproximadamente 4 toneladas, y se retira el carro, con la brida sobre el mismo. Esto es extremadamente peligroso debido a los requerimientos de labores manuales.

Se han divulgado otros sistemas, los cuales reducen un poco la implicación manual o humana. Por ejemplo, las Patentes de Estados Unidos Nos 4, 726, 109 para Malsbur y et al. y 4, 960, 358 para DiGiacomo et al. describen un dispositivo de extracción de cabezales remoto para tambores de coquización. El dispositivo incluye una unidad de cabezal para su sujeción a una brida inferior de un tambor de coquización y una pluralidad de pernos basculantes que son desconectados mediante un equipo de aflojamiento operado de forma remota. Un dispositivo de plataforma baja la unidad de cabezal, la mueve lateralmente hacia un lado y la voltea para su limpieza. Puede levantarse una tolva de descarga unida al bastidor hasta su acoplamiento con la brida inferior del tambor de coquización para retirar el coque del tambor.

La Patente de Estados Unidos Nº 5, 098, 542 para Antalfy et al. archivada el 10 de Diciembre de 1990 describe un dispositivo para la extracción de cabezales de un tambor de coque que tiene un sistema actuador giratorio que se opera desde una ubicación remota desde una salida del tambor. El actuador está adaptado para mover un cabezal del tambor entre las posiciones abierta y cerrada y para retener el cabezal del tambor en una posición cerrada bajo una carga.

La Patente de Estados Unidos Nº 5, 000, 094 para Frutchtbaum proporciona un dispositivo para la extracción de cabezales de un tambor de coque que retrae e inclina el cabezal inferior de forma incremental de manera tal que puede recogerse el residuo que cae, como el coque proyectado, mediante una tolva de descarga. Después de retirar el residuo aflojado, puede extraerse el cabezal del área del tambor, para su mantenimiento. Específicamente, la invención proporciona un dispositivo de extracción de cabezales para retirar un cabezal inferior de una brida que está en un extremo inferior de un tambor de coque. Un carro de extracción de cabezales es movible horizontalmente hacia y desde una posición por debajo del cabezal inferior. Un miembro de soporte del cabezal inferior ajustable de forma vertical está montado sobre el carro. Una placa de soporte está montada de forma giratoria en un extremo superior del miembro de soporte para acoplar una superficie inferior del cabezal inferior. Un brazo retráctil tiene unas primera y segunda secciones conectadas mediante bisagra en un extremo y que tiene respectivos extremos opuestos asegurados a la placa de soporte y al miembro de soporte para girar la placa de soporte y el cabezal inferior soportados sobre la misma con respecto a la horizontal, preferiblemente para inclinar el cabezal hacia una tolva de descarga adyacente.

La Patente de Estados Unidos Nº 5, 581, 864 para Rabet divulga un aparato y un método que permite la extracción del cabezal del tambor de un tambor de coque, el cual comprende un aparato que sitúa de forma remota un carro bajo el cabezal del tambor y el carro está adaptado para acoplar de forma remota el cabezal del tambor, para soportar fuertemente el cabezal contra el tambor mientras los trabajadores están en el área, y para bajar el cabezal y llevárselo hacia otro lugar. También se incluye y divulga una característica de seguridad, en la cual el carro está soportado normalmente mediante muelles que, en el caso de cargas excesivas, transfieren automáticamente la carga hacia una viga superior diseñada para llevar cualquier carga en exceso.

Se describe un sistema de destapadura de cabezal inferior de un tambor de coque en el documento WO – A – 02 072

729.

Cada uno de estos dispositivos de la técnica anterior comparte deficiencias comunes puesto que éstos son incapaces de proporcionar soluciones simples, eficientes y seguras para la extracción de los cabezales de un tambor de coque. Específicamente, cada uno de los conjuntos o dispositivos requieren que la unidad de cabezal sea retirada completamente de la porción de brida del tambor de coque después de cada ciclo de coquización y antes de purgar el coque del tambor de coque. Esto crea un riesgo extremo a los trabajadores y proporciona un procedimiento ineficiente y que consume mucho tiempo. La extracción del la unidad de cabezal aumenta las probabilidades de un accidente, mientras que, al mismo tiempo, aumenta la implicación humana dado que la unidad de cabezal debe ser situada en el tambor de coque cada vez a pesar de la automatización implicada. Además, se requiere una gran cantidad de espacio en el suelo para acomodar las unidades y dispositivos que automatizan la extracción y elevación de la unidad de cabezal del tambor de coque. Finalmente, los dispositivos y sistemas como tales pueden no ser operables en un ambiente en el cual el... [Seguir leyendo]

1. Aparato para impedir el escape de una cantidad indebida de vapor procedente de un dispositivo de extracción de coque a medida que éste es accionado, caracterizado porque dicho aparato comprende:

una cubierta de cierre (20) capaz de rodear completamente una válvula de compuerta de placa ciega lineal a medida que se acciona una placa ciega (44) , que contiene de este modo de vapor liberado o residuos de coque y que impide que estos residuos se depositen en un casquete de la válvula; y

un conjunto de sello de placa ciega (32) que tiene un sello de placa ciega (42) acoplado de forma deslizante contra la placa ciega (44) para impedir el flujo de vapor a través del mismo.

2. El aparato de la reivindicación 1, en el cual el aparato comprende un sistema de intercambio que incluye un casquete superior y un casquete inferior.

3. El aparato de la reivindicación 1, en el cual el conjunto de sello de placa ciega (32) comprende una tapa de placa de sello (40) .

4. El aparato de la reivindicación 1, en el cual el conjunto de sello de placa ciega (32) comprende un muelle de carga (38) .

5. El aparato de la reivindicación 1, en el cual el conjunto de sello de placa ciega (32) comprende una cavidad de guía (36) .

6. El aparato de la reivindicación 5, en el cual el sello de placa ciega (42) está acoplado al cuerpo de la válvula de compuerta de placa ciega y flota en el interior de la cavidad de guía (36) .

7. El aparato de la reivindicación 1, en el cual el conjunto de sello de placa ciega (32) comprende una tapa de sello (34) .

8. El aparato de la reivindicación 1, en el cual la cubierta de cierre (20) comprende además una placa de extremo de tapa de la cubierta (24) estructurada para vencer una presión de desviación procedente de uno o más muelles de retorno (28) de la tapa de la cubierta cuando la placa ciega (44) está en una posición cerrada.

9. El aparato de la reivindicación 8, en el cual los uno o más muelles de retorno (28) de la tapa de la cubierta desvían la placa de extremo de tapa de la cubierta (24) cuando la placa ciega (44) está en posición abierta.

10. El aparato de la reivindicación 1, en el cual el sello de placa ciega (42) flota en el interior de una cavidad de guía (36) para reducir la cantidad de vapor que escapa de un cuerpo de válvula sometido a presión a medida que se acciona la placa ciega (44) entre las posiciones abierta y cerrada; y

un muelle de carga (38) desvía el sello de placa ciega (42) contra la placa ciega (44) .

11. El aparato de la reivindicación 1, en el cual la placa ciega (64) comprende:

una placa ciega (64) que tiene un orificio (62) a través del cual pasan materiales abrasivos; y estando compuesta por lo menos una porción del área que rodea el orificio (62) , por un anillo (60) reemplazable de material resistente al desgaste, estando asegurado dicho anillo (60) a la placa ciega (64) en la parte inferior de la placa ciega (64) .

12. Un método para reducir de forma selectiva una cantidad de vapor procedente de un dispositivo de extracción de coque de un sistema de extracción de coque a medida que el dispositivo de extracción de coque es accionado y para impedir que los residuos se depositen en el casquete de una válvula, en el cual el sistema de destapadura del cabezal del tambor de coque comprende por lo menos un tambor de coque que contiene el coque producido, una válvula de destapadura acoplada de forma desprendible al tambor de coque y configurada para facilitar la extracción del coque del tambor de coque mediante la destapadura del tambor de coque y que permite que el coque pase a través de la misma, y un sistema de intercambio que incluye un casquete superior y un casquete inferior, estando caracterizado el método por:

utilizar una cubierta (20) para rodear de forma selectiva una válvula de compuerta de placa ciega lineal del sistema de extracción de coque a medida que se sitúa una placa ciega (44) en una posición cerrada, conteniendo por lo tanto cualquier vapor liberado o residuo de coque e impidiendo que los residuos se depositen en el casquete de la válvula; y

acoplar de forma deslizable un sello de placa ciega (42) de un conjunto de sello de placa ciega (32) contra la placa ciega (44) para impedir el flujo de vapor a través del mismo.

13. Un método como el reivindicado en la reivindicación 12, en el cual la placa ciega (44) está configurada para deslizarse de forma selectiva entre una posición abierta y la posición cerrada.

14. Un método como el reivindicado en la reivindicación 12 o en la reivindicación 13, en el cual se permite que una placa de extremo de tapa de la cubierta (24) de la cubierta (20) venza una presión de desviación de uno o más muelles de retorno (28) de la tapa de la cubierta y libere la presión de vapor procedente de un cuerpo de válvula en el interior de la cubierta (20) cuando la placa ciega (44) está en posición cerrada.

15. Un método como el reivindicado en la reivindicación 14, en el cual uno o más muelles de retorno (28) de la tapa de la cubierta desvían la placa de extremo de tapa de la cubierta (24) para impedir un escape de presión de vapor procedente del cuerpo de válvula en el interior de la cubierta (20) cuando la placa ciega (44) está en posición abierta.

16. Un método como el reivindicado en la reivindicación 15, en el cual el sistema de destapadura de cabezales 10 es uno de los siguientes:

(i) un sistema de destapadura de cabezal inferior;

(ii) un sistema de destapadura de cabezal superior;

(iii) un sistema de destapadura lateral.

17. Un método como el reivindicado en la reivindicación 16, que además comprende un conjunto de sello de compuerta (32) para reducir la cantidad de vapor que escapa de un cuerpo de válvula de la válvula de compuerta de placa ciega cuando el cuerpo es sometido a presión, en el cual el conjunto de sello de compuerta (32) está acoplado al cuerpo de la válvula de compuerta de placa ciega y flota en el interior de una cavidad de guía (36) .