焦炭塔底部的封头拆卸系统和方法.pdf

本发明公开了用于将焦炭塔的底部端盖夹钳到该焦炭塔的底部凸缘上的夹钳系统和方法。该系统和方法包括确定凸缘刚度或对挠曲的抵抗力，该挠曲由施加在底部端盖和底部凸缘垫圈座靠表面上的由处于压缩状态的垫圈所产生的类似弹簧的力引起。然后该挠曲信息可用于估计所需夹具的最少数量，该最少数量的夹具确保在夹具之间的中点在垫圈上保持足够负荷，以有效保持垫圈密封。然后可以绕底部凸缘的周面设置合适数量的夹具，以便将底部凸缘夹钳在底部端盖上。在一个实用的设计中，每个夹具接合一附装在底部端盖的周面上的凸耳，使得在夹钳时夹具不会延伸到底部端盖下方。

1.  一种将焦炭塔的底部端盖夹钳到所述焦炭塔的底部凸缘上的方法，包括：
确定保持所述焦炭塔的所述底部端盖和所述底部凸缘之间的有效密封所需的夹具的最少数量；
绕所述底部凸缘的周面安装至少所述最少数量的夹具，以便将所述夹具紧固到所述焦炭塔；以及
从远处位置致动所述已安装的夹具，以将所述底部端盖夹钳到所述底部凸缘。

2.  根据权利要求1的方法，其特征在于，所述确定夹具的所述最少数量的步骤基于一个或多个标准，这些标准包括：所述底部凸缘的直径和几何形状、所述底部凸缘的刚度、设置在所述底部凸缘和所述底部端盖之间的垫圈在变化的负荷下的弹性和响应、以及由所述焦炭塔的内容物施加在所述底部端盖上的压力。

3.  根据权利要求2的方法，其特征在于，所述确定夹具的所述最少数量的步骤利用迭代的方式并使用有限元分析来进行。

4.  根据权利要求1的方法，其特征在于，所述确定夹具的所述最少数量的步骤通过试错法来进行。

5.  根据权利要求1的方法，其特征在于，所述安装至少所述最少数量的夹具的步骤通过将所述夹具永久地附装在所述底部凸缘上来进行。

6.  根据权利要求1的方法，其特征在于，所述夹具构造成将所述底部端盖夹钳在所述底部凸缘上，并可以以这样一种方式定位，使得所述夹具不会延伸到所述底部端盖的下方。

7.  根据权利要求1的方法，其特征在于，所述夹具构造成提供其量可调节的夹钳力。

8.  根据权利要求1的方法，其特征在于，所述安装至少所述最少数量的夹具的步骤通过将所述夹具可释放地附装到所述底部凸缘上来进行。

9.  根据权利要求8的方法，其特征在于，所述可释放地附装至少所述最少数量的夹具的步骤利用扣环来进行。

10.  根据权利要求1的方法，其特征在于，该方法还包括通过绕所述底部凸缘的周面附装保护性裙部来使任何漏出的液体或蒸汽向下偏转。

11.  一种用于将焦炭塔的底部端盖夹钳在所述焦炭塔的底部凸缘上的夹钳系统，包括：
保持所述焦炭塔的所述底部端盖和所述底部凸缘之间的有效密封所需的附装到所述底部凸缘上的至少最少数量的夹具；以及
用于在基本相同的时间远程致动所述附装的夹具以施加基本相同量的夹钳力的控制单元；
其中，所述夹具间隔开，该间隔开的距离不大于基于下列因素中的一个或多个确定的最大距离：所述底部凸缘的直径和几何形状、所述底部凸缘的刚度、设置在所述底部凸缘和所述底部端盖之间的垫圈在变化的负荷下的弹性和响应、以及由所述焦炭塔内部的液体施加在所述底部端盖上的压力。

12.  根据权利要求11的系统，其特征在于，该系统还包括从所述底部端盖的外周面伸出的多个凸耳，每个夹具构造并定位成接合各个凸耳，以将所述底部端盖夹钳到所述底部凸缘上。

13.  根据权利要求12的系统，其特征在于，所述夹具构造并可以定位成以这样一种方式接合所述凸耳，使得所述夹具不会延伸到所述底部端盖的下方。

14.  根据权利要求12的系统，其特征在于，所述凸耳永久地附装到所述底部端盖。

15.  根据权利要求12的系统，其特征在于，所述凸耳形成为所述底部端盖的一体的部分。

16.  根据权利要求11的系统，其特征在于，所述夹具绕所述底部凸缘的所述周面基本均匀地间隔开。

17.  根据权利要求11的系统，其特征在于，所述夹具绕所述底部凸缘的所述周面不均匀地间隔开。

18.  根据权利要求11的系统，其特征在于，该系统还包括绕所述底部凸缘的周面安装以使漏出的焦炭、气体或液体向下偏转的裙部。

19.  根据权利要求18的系统，其特征在于，所述裙部包括多个裙部段，每个裙部段安装在两个夹具之间的所述底部凸缘上。

20.  一种用于将焦炭塔的底部端盖夹钳到所述焦炭塔的底部凸缘上的装置，包括：
具有远端和近端的第一夹钳件，所述第一夹钳件的所述近端构造成锚定在所述底部凸缘上；
具有远端和近端的第二夹钳件，所述第二夹钳件的所述近端能够与从所述底部端盖的外周缘伸出的凸耳接合，所述第一和第二夹钳件在它们各自的远端和近端之间的一位置可枢转地连接；以及
一构造成向所述第一和第二夹钳件的远端施加力以使所述第二夹钳件的所述近端与所述凸耳接合的夹钳机构。

21.  根据权利要求20的装置，其特征在于，所述夹钳机构还构造成向所述第一和第二夹钳件的所述远端施加其量可调节的力。

22.  根据权利要求21的装置，其特征在于，所述夹钳机构包括一镗孔缸，一杆设置在所述镗孔缸中，并且一铰接件连接到所述杆的一个端部，所述铰接件铰接地连接到所述第二夹钳件的所述远端。

23.  根据权利要求20的装置，其特征在于，所述第二夹钳件的所述远端构造成以这样一种方式接合所述凸耳，使得所述第二夹钳件不会延伸到所述底部端盖的下方。

24.  根据权利要求20的装置，其特征在于，所述第二夹钳件的所述远端构造成以这样一种方式接合所述凸耳，使得所述第二夹钳件不会延伸到所述底部端盖的较低位置。

25.  根据权利要求20的装置，其特征在于，所述第一夹钳件的所述远端在所述底部凸缘的外周面上锚定在所述底部凸缘上。

26.  根据权利要求20的装置，其特征在于，所述第一夹钳件包括两个相邻的臂，每个臂具有远端和近端，其中，所述第一夹钳件的所述两个相邻的臂在它们各远端和近端之间的一位置可枢转地连接到所述第二夹钳件，所述相邻的臂的所述近端构造成锚定到所述底部凸缘上。

27.  根据权利要求20的装置，其特征在于，所述第一夹钳件永久地附装到所述底部凸缘。

28.  根据权利要求20的装置，其特征在于，所述第一夹钳件可释放地附装到所述底部凸缘。

焦炭塔底部的封头拆卸系统和方法
技术领域
本发明涉及在焦炭塔(coke drum)的封头拆卸(unhead)中使用的改进的系统和方法。
背景技术
在碳氢化合物处理工业中，需要在精炼操作完成后从剩下的重残油中回收有价值的产品。该回收过程产生被称作焦炭的副产品，并被称作炼焦。该炼焦过程在大容器中进行，该被称作焦炭塔的大容器具有顶部和底部端盖。底部端盖通常是圆形钢板，该圆形钢板的直径通常为6英尺并通过螺栓连接在焦炭塔底部的凸缘上。顶部端盖类似，但通常直径为36英寸。在焦炭塔顶部和底部凸缘与顶部和底部端盖之间安置有垫圈，例如双层软铁封装的非石棉填充垫圈，以有助于为焦炭塔提供气密密封。通常，这些凸缘和盖根据American Society of Mechanical Engineers Sect.VIII Div 1，Appendix II的规定或其它容器法规进行设计。
在炼焦过程中，所述塔受到高的温度(在入口处通常有900至930华氏温度)和压力(平均压力通常为15至50磅/平方英寸(表压))。因此，在取出焦炭之前，焦炭塔必须放出蒸汽并用淬火水进行冷却。在塔排气到大气并且排出淬火水后，拆下顶部和底部端盖上的螺栓，并取下顶部和底部端盖或给顶部和底部端盖“拆卸封头”。由于热水和焦炭微尘的危害，存在与工人手工取下端盖相关的危险。在一些场所，通过高成本且复杂、完全远程致动的设备自动取下封头。但大多数炼焦设备仍然装配着其中通过手推车或自动车取下底部端盖的完全手动的系统，或装配着将端盖旋转到不挡道位置的液压致动系统。这些更常见的系统仍然需要手工松开并取下端盖上的螺栓。通常的过程是使底部的封头操作装置将底部端盖向上推靠在焦炭塔上，同时工人使用气动扳手松开每个端盖上多达70个或更多的螺栓。然后，在松开螺栓后，可以远程致动底部端盖，以利用自动设备将该底部端盖从焦炭塔上取下。
但是，当螺栓被松开时，如果底部端盖和焦炭塔之间的密封没有保持住，则极度热(例如400华氏温度或更高)的水、蒸汽和焦炭可能漏出。在压力下漏出的热水和蒸汽可能会对松开螺栓的工人造成严重的烧伤和其它伤害。从而，当取下螺栓时必须当心，以确保焦炭塔的密封没有泄漏。
现存在多种焦炭塔底部的封头拆卸系统。例如，U.S.专利Nos.5,876,568和6,066,237使用特殊设计的夹具来使底部端盖保持靠置在塔的凸缘上。塔的凸缘具有成锥形的顶部，并且夹具为环的形式，该环已被绕直径切成两个或多个相等的段。当向环夹具段的外侧施加切向夹钳力时，夹具向底部凸缘顶部的锥体的向上的运动会收紧夹具，并提供将底部的封头保持在塔上所需的附加压力。
U.S.出版的专利申请No.20020157936说明了另一种在拆卸封头期间使用夹具来支承底部端盖的系统。该系统使用一具有用于四个或多个夹具的垂直支承件的手推车，这些夹具能绕垂直支承件旋转。在取下端盖螺栓的一半(每隔一个螺栓)后使用夹具，然后使用液压力将底部端盖保持就位同时取下其余螺栓。
但这些和其它现有的封头拆卸系统在机械上复杂和/或非常昂贵(例如每个焦炭塔一百万美元)。此外，当今已知可以购买的半手动系统提供不足够的用于可靠地绕周面始终在端盖和焦炭塔之间保持垫圈负荷的夹钳力。因此，需要一种焦炭塔夹钳系统和方法，该系统和方法在机械上简单、可靠并相对不贵，并且该系统和方法保护取下螺栓的工人免受与工作相关的热蒸汽和/或热水的危害。
发明内容
本发明涉及一种在封头拆卸操作中用于夹钳焦炭塔底部端盖的方法和系统，以向取下螺栓的工人提供附加的安全。本发明优选包括确定凸缘刚度或对挠曲的抵抗力，该挠曲由处于压缩状态的垫圈施加在底部端盖和底部凸缘垫圈座靠表面上的类似弹簧的力引起。然后该挠曲信息可用于估计所需夹具的最少数量，该最少数量的夹具确保在夹具之间的中点在垫圈上保持足够负荷，以有效保持垫圈密封。然后可以绕底部凸缘的周面设置合适数量的夹具，以便将底部凸缘夹钳在底部端盖上。
夹具的一个实用的设计提供了一可以附装到底部凸缘的周面的第一臂，和一可绕第一臂枢转的第二臂。该第二臂与附装到底部端盖周面的凸耳接合，使得夹具在夹钳时不会延伸到底部端盖下方。该设计的优点是，允许无阻碍地进入焦炭塔下方的工作区进行活动例如取下底部端盖中的螺栓。一可调节夹钳机构允许夹具以需要的量的夹钳力选择性地打开和闭合。
一方面，本发明涉及一种将焦炭塔的底部端盖夹钳到焦炭塔的底部凸缘上的方法。该方法包括确定保持焦炭塔的底部端盖和底部凸缘之间的有效密封所需的夹具的最少数量的步骤。该方法还包括绕底部凸缘的周面安装至少最少数量的夹具以将夹具紧固到焦炭塔的步骤。然后从远处位置致动所安装的夹具，以将底部端盖夹钳到底部凸缘。
另一方面，本发明涉及一种将焦炭塔的底部端盖夹钳到焦炭塔的底部凸缘上的系统。该系统包括附装到底部凸缘上的预定数量的夹具，以及用于在基本相同的时间远程致动夹具以施加基本相同量的夹钳力的控制单元。夹具间隔开，该间隔开的距离不大于基于下列因素中的一个或多个确定的最大距离：底部凸缘的直径和几何形状、底部凸缘的刚度、设置在底部凸缘和底部端盖之间的垫圈在变化的负荷下的弹性和响应、以及由焦炭塔内部的液体施加在底部端盖上的压力。
又一方面，本发明涉及一种用于将焦炭塔的底部端盖夹钳到焦炭塔的底部凸缘的装置。该装置包括具有远端和近端的第一夹钳件，该第一夹钳件的近端构造成锚定在底部凸缘上。该装置还包括具有远端和近端的第二夹钳件，该第二夹钳件的近端能够与从底部端盖的外周缘伸出的凸耳接合，第一和第二夹钳件在它们各自的远端和近端之间的一位置可枢转地连接。一夹钳机构构造成向第一和第二夹钳件的远端施加力，以使第二夹钳件的近端与凸耳接合。
附图说明
通过下面参考附图的详细说明中可以清楚地看到本发明的上述和其它方面，在附图中：
图1示出根据本发明实施例的夹具；
图2示出附装到焦炭塔上的图1的夹具；
图3示出与图1的夹具协作的气动扳手的使用；
图4示出图1的夹具的构件；
图5-6示出根据本发明实施例的夹具系统，其中所述夹具永久地附装在底部凸缘上；
图7示出根据本发明实施例的另一夹具系统，其中所述夹具可释放地附装在底部凸缘上；以及
图8-9示出根据本发明实施例的又一夹具系统，其中，绕底部凸缘设有一裙部。
具体实施方式
下面将参考附图对本发明的示例性实施例进行详细说明，其中，相同的标号用于相同或类似的元件。应该注意，附图仅用于说明而不是要作为蓝图，也没有按精确的比例绘制。
如上所述，本发明的实施例提供了在封头拆卸操作中用于将底部端盖夹在焦炭塔上的方法和系统。该方法和系统包括两个主要部分：1)使用绕焦炭塔底部凸缘的周面安装的多个单独的夹具；2)能确定提供所需垫圈负荷强度的最少夹具数和/或夹具之间的最大空间设计方法学。文中所使用的所需垫圈负荷强度是指这样的垫圈负荷的量，即，对于给定焦炭塔，可以在夹具之间的区域中保持垫圈的有效密封，使得形成基本上固密、气密和液密的密封，即很少或没有焦炭、气体或液体从焦炭塔中漏出。
图1示出焦炭塔10和根据本发明实施例使用的示例性夹具12。为了附图的简洁，仅示出焦炭塔10的一部分。焦炭塔10具有底部凸缘14，连接在底部凸缘14上的塔壁16、以及螺栓连接在底部凸缘14上的底部端盖18。然后可以沿底部凸缘14的周缘安置预定数量的夹具12，以将底部端盖18夹在焦炭塔10上(见图5-6)。这样，当工人手动松开底部端盖18中的螺栓时，底部凸缘14和底部端盖18之间的密封可得以保持。
在一个实施例中，可以根据下面一个或多个因素来确定可以在绕周缘所有位置处提供足够的垫圈负荷来保持底部端盖18和底部凸缘14之间的密封的夹具12的数量和/或单个夹具12之间的距离：1)凸缘直径；2)凸缘的刚度；3)垫圈的弹性或在取走螺栓时对变化的负荷的响应；以及4)焦炭塔10内的液体施加在底部端盖18上的压力。优选地，所有四个因素都用于确定所需夹具12的最少数量和/或单个夹具12之间的最大距离，但四个因素中的任何一个都可用于单独做出决定。例如，第一因素即凸缘直径可在试错法的基础上单独用于确定夹具12的最少数量和/或夹具12之间的最大距离。本领域普通技术人员还可以认识到，四个因素中的一个可与四个因素中的其余一个或多个组合，来确定夹具12的最少数量和/或夹具12之间的最大距离。
为了进行说明，在夹具12之间的区域，在底部凸缘14和底部端盖18之间发生挠曲。该挠曲由垫圈作为处于被压缩状态的结果而施加的类似弹簧的力所导致。该类似弹簧的力从夹具到夹具之间的中点变化，这意味着，在夹具12之间的中点处的垫圈负荷比在施加夹钳力处的垫圈负荷小。如果垫圈负荷变得太小，则底部端盖18与底部凸缘14之间的密封可能被破坏。通过绕底部凸缘14使用足够数量的夹具来施加足够量的夹钳力，可以在绕底部凸缘14的所有位置保持适当的垫圈负荷。
这样，优选的设计方法便是确定施加在底部端盖18和底部凸缘的垫圈座靠表面上的类似弹簧的力，以及所产生的底部凸缘14和底部端盖18的挠曲，该挠曲允许垫圈在夹具12之间的位置处局部卸荷和松弛。该方法包括确定凸缘的刚度或对挠曲的抵抗力，并使用该信息来估计确保在夹具12之间的中点处在垫圈上保持足够的负荷以保持垫圈充分密封所需的夹具12的最少数量。
确定类似弹簧的力的一种方法是利用迭代的方式并使用有限元分析来计算该类似弹簧的力。现已出版的信息允许确定适当的垫圈“弹性因子”，并确定夹具12之间的中点处用于提供足够的垫圈密封所必须的负荷。该信息的一个来源是Pressure Vessel Research Council出版的“TightnessParameter Method”的数据。然后该信息可用于确定在绕底部凸缘14的所有位置保持足够的垫圈负荷所需的夹具12的最少数量。
其它的技术也可用于确定夹具12的最少数量，而不会脱离本发明的范围。例如，可以通过试错法确定夹具12的最少数量。无论使用哪种技术，一旦确定夹具12的数量，则可以向具有类似尺寸和几何形状的其它焦炭塔10至少施加该数量(的夹具)。
下文假设已确定了夹具12的最少数量。在一个示例性过程中，夹具12已绕底部凸缘14的周面安装。封头操纵手推车或自动车安放在底部端盖下方，一液压缸或其它提升装置从手推车或自动车延伸到端盖。然后通常从远处位置开始关闭夹具12，以基于给定的焦炭塔提供所需的夹钳力。工人取下底部端盖中的螺栓，然后撤退到安全位置，以从远处打开夹具12并将底部端盖降低到手推车或自动车上。然后，手推车或自动车从塔下方移出。该过程可与目前可用的装置结合使用，该目前可用的装置例如用于入口管路的第一次敞开的装置(例如，从Grayloc Products Engineering ofHouston，Texas可以获得的凸缘，该凸缘位于入口管路上，并能在焦炭塔淬火并排干之后从远处打开，以使焦炭塔的底部封头与入口管路脱离连接)，并例如在从所述室取出焦炭之前用于将固定的斜道(一种提供圆形壁的设备，该圆形壁连接到焦炭塔的底部凸缘并延伸到转换平台即焦炭塔下方的地板中的相应的孔中，以便一旦从塔钻取焦炭的过程开始便用于容纳焦炭)接合到焦炭塔凸缘上的远程致动液力伸缩装置。
通常，夹具12可用是任何合适的远程致动夹具。在一个示例性实施例中，夹具12设计成当完全接合时不会延伸到底部端盖18的下方甚至(底部端盖的)较低位置。这允许不受阻碍地进入直接位于焦炭塔底部表面下方的区域，以操作封头操纵装置、取下螺栓或其它装置。
图2示出处于半打开位置并连接到焦炭塔10的底部凸缘14的图1的示例性夹具12。可通过将夹具12焊接在底部凸缘14的外周缘上而实现所述连接(由箭头所示)。夹具12也可连接到由底部凸缘14的暴露的顶部表面所形成的环形座部(箭头的左边)。或者，在这些实施例中，夹具12可保持永久连接到焦炭塔10。但在其它实施例中，夹具12可以利用例如螺栓、铆钉、各种接头、以及其它可释放连接件(见图7)可释放地连接到焦炭塔10。可释放的连接允许根据需要将夹具12从焦炭塔10上取下，以进行夹具12的维护和维修。
在紧靠夹具12连接到底部凸缘14的位置的下方，凸耳20连接(例如焊接)到底部端盖18的外周缘。该凸耳20也可以形成为底部端盖18的一部分而不是连接到底部端盖上。该凸耳可由钢或其它合适的材料制成，并具有优选小于但也可等于底部端盖18的厚度的厚度。该凸耳提供了用于夹具12的接合点，从而当夹具闭合在凸耳20上时，该夹具12不会延伸到底部端盖18的下方。在一些实施例中，凸耳20的厚度使得，当夹具12闭合时，该夹具甚至不会延伸到底部端盖18的较低位置，虽然这对于本发明的实施不是必须的。在另一种情况中，夹具12设计成使得其与紧靠焦炭塔10下方发生的任何活动例如取下螺栓发生很少的干涉或根本不发生干涉。
对于使用气动扳手来卸下底部端盖18上的螺栓的操作，不受阻碍地进入特别重要，因为气动扳手22通常安装在自动车上，该自动车通过工人绕塔10在下方滚动。这在图3中示出，其中，夹具12示出处于完全闭合位置，气动扳手22用于松开底部端盖18的螺栓。
图4示出夹具12的各种构件，包括固定的夹钳件23、可运动的夹钳件25、以及连接到固定的夹钳件23和可运动的夹钳件25上的可调节夹钳机构28。所有构件优选由适当的材料例如钢制成。
在一个实施例中，固定的夹钳件23包括两个平行的固定的臂24a和24b(在图中只示出一个)，可运动的夹钳件25包括安装在固定的臂24a和24b之间的单个的可运动的臂26。该实施例是此前在图1-4中示出的实施例。但在其它实施例中，所述臂的构造可以相反，其中固定的夹钳件23可包括单个固定的臂而可运动的夹钳件25可包括两个相邻的可运动的臂。固定的夹钳件23和可运动的夹钳件25也可以分别都使用一个臂，虽然在这样的实施例中夹具12的稳定性可能会变小。此外，虽然在图中为各个构件示出了特定的形状和构造，但本领域技术人员可以清楚地认识到，很显然可用使用其它的形状和构造。为了说明的简介，下面仅说明图1-4中示出的构造。
每个固定的臂24a和24b具有用于连接到焦炭塔10底部凸缘14的近端30和用于连接到可调节夹钳机构28的远端32。类似地，可运动的臂26具有用于接合底部端盖18(即通过附装在其上的凸耳20)的近端34和用于连接到可调节夹钳机构28的远端36。可运动的臂26还包括枢转部38，该枢转部从可运动的臂26上位于近端34和远端36之间的一点沿基本垂直的方向延伸，并用于连接到固定的臂24a和24b。靠近两个固定的臂24a和24b的近端30的开口40与可运动的臂26的枢转部38中的相应的开口42允许臂24a、24b和26通过例如穿过开口40和42插入的销(未示出)可枢转地连接。类似地，靠近两个固定的臂24a和24b的远端的开口44与可调节夹钳机构28中的相应的开口46允许这两个构件通过另一销(未示出)可枢转地连接。
在该实施例中，可调节夹钳机构28包括一镗孔缸(bore cylinder)48，一杆50设置在该镗孔缸中并且一铰接件52连接到该杆的一端。该铰接件52中的开口56与可运动的臂26的远端中的相应开口54允许铰接件52和可运动的臂26通过例如穿过开口54和56插入的又一销(未示出)铰接地连接。镗孔缸48优选地具有足够的冲程(虚线)并且杆50优选地具有足够的长度，以驱动可运动的臂26，使得对于给定尺寸的凸耳20夹具12可以在完全闭合位置和完全打开位置之间变化。
在一个实施例中，镗孔缸48是液压缸，其中，来自液压动力单元(未示出)的流体可以通过适当的控制单元(也未示出)进行远程致动，以驱动杆50进出镗孔缸48。这种液压动力单元和远程控制单元对于本领域技术人员来讲是已知的，在此不进行说明。优选地，所有夹具12连接到同一远程致动液压动力单元，使得所有夹具可以在基本相同的时间并以基本相同的力量接合。
可调节夹钳机构28的一优点是，该机构允许施加到底部凸缘14的夹钳力的量进行改变，以满足特定应用的需要。也可用使用其它类型的夹钳机构而不会脱离本发明的范围，该其它类型的夹钳机构包括螺旋致动器或甚至每次施加基本相同量的夹钳力的不可调节的夹钳机构。
图5-6分别示出根据本发明实施例的焦炭塔夹钳系统的仰视图和俯视图。正如从图5中可以看到的一样，已确定在该特定的焦炭塔设定中需要七个夹具12，这七个夹具优选地均匀间隔开。因此，七个凸耳20连接(例如焊接)到底部端盖18，以接纳相应数量的夹具12。当然也可以具有比夹具12(的数量)多的凸耳20或者反之亦然，从而一个或其它(凸耳或夹具)留下不使用，但一比一的比例更典型。然后如图6所示，夹具12连接(例如焊接)到焦炭塔10的直接位于凸耳20上方的底部凸缘14。
图7示出本发明的一实施例，其中夹具不是焊接到底部凸缘14上，而是可释放地安装在底部凸缘14上。在这里，夹具12通过扣环58仅保持或压靠在底部凸缘14上。扣环58穿过固定的臂24a和24b的近端中的孔(在图中不可见)形成环，然后绕塔壁16组装在底部凸缘14的暴露的顶面上。因此，在该实施例中固定的臂24a和24b需要足够地长，以使它们的近端延伸越过底部凸缘14的暴露的顶面并优选靠置塔壁16。然后可以致动夹具12以接合底部凸缘14的顶面和凸耳20，从而将底部端盖18夹钳在底部凸缘14上。为了取下夹具12，仅拆卸扣环58并使元件滑出固定的臂24a和24b的近端中的孔。
此外，在一些实施例中，可以绕焦炭塔10的底部凸缘14的周缘安装一裙部。这可以在图8-9中看到，其中，裙部60附装在底部凸缘14的周围。可以看到，裙部60由多个在夹具12之间附装在底部凸缘14上的裙部段62组成。每个裙部段62从底部凸缘14沿径向向外延伸，然后向下延伸至底部端盖18的顶部的下方，以形成倒置的L。当然，裙部段62也可以使用其它形状而不会脱离本发明的范围。该裙部段62在出现局部垫圈泄漏时帮助使漏出的焦炭、气体或液体向下并远离工人偏转。结果是，当工人松开底部端盖18的螺栓时，工人的风险显著减小。
虽然已结合一个或多个特定实施例对本发明进行了说明，但本领域技术人员可以认识到，可以对本发明进行很多修改而不会脱离本发明的精神和范围。这些实施例中的每一个以及它们的明显的变型都落在下面的权利要求书所要求保护的发明的精神和范围内。