DE20315754U1 - Central heating pipe has insulating sleeve bound to it, to which corrugated outer sleeve is bound, corrugations having depth at least one fortieth of outer diameter of outer sleeve - Google Patents

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Abstract

Central heating pipe (10) has an insulating sleeve (20) bound to it. A corrugated outer sleeve (30) is bound to this. The corrugations have a depth which is at least one fortieth of the outer diameter of the outer sleeve.

Description

Die Erfindung betrifft ein isoliertes Rohr, insbesondere ein Fernwärmerohr, bestehend mindestens aus einem Mediumrohr, einer diese Mediumrohre umhüllenden Wärmeisolationsschicht und einem außen gewellten Außenmantel, wobei das Mediumrohr, die Wärmeisolationsschicht und der Außenmantel fest miteinander verbunden sind.The invention relates to an isolated Pipe, especially a district heating pipe, consisting of at least one medium pipe, one of these medium pipes enveloping Thermal insulation layer and one outside corrugated outer jacket, where the medium pipe, the heat insulation layer and the outer jacket are firmly connected.

Isolierte Rohre nach dem Stand der Technik bestehen wie z.B. in DE 10021 523 beschrieben aus einem polymeren Mediumrohr, einer Wärmeisolationsschicht aus Polyurethanschaum, deren Außenfläche annähernd glatt oder leicht gewellt ausgeführt ist, und einem darauf koextrudiertem polymeren Außenmantel. Diese isolierten Rohre zeichnen sich durch gute Isolationswirkung aufgrund des verwendeten Polyurethanschaum aus, weiterhin ist der feste Verbund zwischen den Rohrkomponenten vorteilhaft, da damit die Wärmeausdehnung bei Fixierung des Außenmantels z.B. bei der Erdverlegung weitestgehend unterdrückt ist und das Rohr längswasserdicht ist, so dass bei Beschädigungen des Außenmantels nur ein kleiner Bereich des geschlossenzelligen Polyurethanschaumes befeuchtet wird. Der koextrudierte vollwandige Außenmantel beeinträchtigt jedoch die Längsflexibilität des isolierten Rohres nachteilig. Die leicht gewellte Ausführung ist dahingehend nur geringfügig vorteilhafter.Insulated pipes according to the state of the art exist, for example, in DE 10021 523 described from a polymeric medium pipe, a thermal insulation layer made of polyurethane foam, the outer surface of which is made almost smooth or slightly corrugated, and a polymeric outer jacket coextruded thereon. These insulated pipes are characterized by a good insulation effect due to the polyurethane foam used.Furthermore, the firm bond between the pipe components is advantageous, as this largely suppresses the thermal expansion when the outer jacket is fixed, e.g. when laying underground, and the pipe is longitudinally watertight, so that if the Outer jacket is only moistened a small area of the closed-cell polyurethane foam. The co-extruded full-walled outer jacket, however, adversely affects the longitudinal flexibility of the insulated pipe. The slightly wavy version is only slightly more advantageous.

Die alternative Ausführungsform nach dem Stand der Technik, wie z.B. in EP 1036643B1 beschrieben, besteht ebenfalls aus den bekannten Rohrkomponenten Mediumrohr, Wärmeisolationsschicht und Außenmantel, wobei die Wärmeisolationsschicht bei allen bekannten Produkten aus Polyethylenschaum und der Außenmantel aus einem separaten Well- oder Verbundrohr besteht. Bei diesen Ausführungen ist der fehlende Verbund zwischen den Rohrkomponenten, die fehlende Längswasserdichtheit sowie die geringe Quersteifigkeit nachteilig.The alternative embodiment according to the prior art, such as in EP 1036643B1 described, also consists of the known pipe components medium pipe, heat insulation layer and outer jacket, the heat insulation layer in all known products made of polyethylene foam and the outer jacket consists of a separate corrugated or composite pipe. In these versions, the lack of connection between the pipe components, the lack of longitudinal water tightness and the low transverse rigidity are disadvantageous.

Darüber hinaus wird in der DE 302 1045 ein isoliertes Rohr beschrieben, dessen Außenrohr aus einem Verbundrohr mit glatter Außenschicht und gewellter Innenschicht besteht. Dieses isolierte Rohr weist den Nachteil auf, dass deren Herstellung wesentlich höheren technischen Aufwand erfordert.In addition, in the DE 302 1045 an insulated pipe is described, the outer pipe of which consists of a composite pipe with a smooth outer layer and a corrugated inner layer. This insulated pipe has the disadvantage that its production requires considerably more technical effort.

Hier setzt die Erfindung ein, die sich die Aufgabe gestellt hat, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und ein isoliertes Rohr aufzuzeigen, dass wirtschaftlich und kostengünstig herstellbar ist und das die Vorteile des Standes der Technik in sich vereint.This is where the invention comes in has set itself the task of the disadvantages of the prior art to avoid and demonstrate an insulated pipe that is economical and inexpensive is producible and that the advantages of the prior art in unites.

In seiner Grundform besteht das erfindungsgemäße isolierte Rohr demnach aus mindestens einem Mediumrohr, einer daran anschließenden und mit dem Mediumrohr oder den Mediumrohren fest verbundenen Wärmeisolationsschicht und einem außen gewellten Außenmantel, dessen Wellentiefe wenigsten ein Vierzigstel bevorzugt ein Fünfundzwanzigstel des Außendurchmessers des Außenmantels beträgt.The isolated form according to the invention exists in its basic form Pipe accordingly from at least one medium pipe, an adjoining one and with the medium pipe or pipes firmly connected thermal insulation layer and one outside corrugated outer jacket, whose wave depth is at least a fortieth, preferably a twenty-fifth of the outside diameter of the outer jacket is.

In einer vorteilhaften Ausführungsform beträgt das Verhältnis zwischen der Wellentiefe des Außenmantels und dem Wellenabstand mindestens 1/3.In an advantageous embodiment is The relationship between the wave depth of the outer jacket and the shaft spacing at least 1/3.

Dieses erfindungsgemäße isolierte Rohr verbindet somit eine hohe Quersteifigkeit mit großer Längsflexibilität. Dazu trägt vorteilhafterweise bei, dass die Wärmeisolationsschicht formschlüssig mit dem als Wellrohr ausgebildeten Außenmantel verbunden ist.This isolated according to the invention Pipe thus combines high transverse rigidity with great longitudinal flexibility. To bears advantageously at that the heat insulation layer form-fitting is connected to the outer jacket designed as a corrugated tube.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Außenmantel als Verbundrohr ausgebildet, welches ein annähernd glattes Rohr als Innenschicht und ein Wellrohr als Außenschicht aufweist, wobei die Innenschicht mit der Außenschicht im Bereich der Wellentäler verbunden ist.In a preferred embodiment is the outer jacket formed as a composite tube, which is an almost smooth tube as the inner layer and a corrugated tube as an outer layer has, the inner layer being connected to the outer layer in the region of the troughs is.

Dieser Rohraufbau gewährleistet erhöhte Sicherheit bei einer möglichen Beschädigung des Außenmantels, da die erfindungsgemäße annähernd glatte Innenschicht eine mögliche Befeuchtung der Wärmeisolationsschicht verhindert bspw. im Falle einer Perforation der als Wellrohr ausgebildeten Außenschicht.This pipe structure ensures increased Security with a possible damage the outer shell, since the invention is almost smooth Inner layer a possible Moisten the heat insulation layer prevents, for example, in the event of perforation of the corrugated tube Outer layer.

Die Längsflexibilität des Außenmantels kann ohne wesentliche Beeinträchtigung der Quersteifigkeit dadurch erhöht werden, dass das Material der als Wellrohr ausgeführten Außenschicht eine höhere Dichte und damit einen höheren E-Modul aufweist als das Material der Innenschicht. Vorteilhafte Materialkombinationen sind ein Polyethylen mit einer Dichte von mindestens 945 kg/m3 für die Außenschicht und ein Polyethylen mit einer Dichte kleiner als 945 kg/m3 für die Innenschicht.The longitudinal flexibility of the outer jacket can be increased without significantly impairing the transverse stiffness by the material of the outer layer designed as a corrugated pipe having a higher density and thus a higher modulus of elasticity than the material of the inner layer. Advantageous material combinations are a polyethylene with a density of at least 945 kg / m 3 for the outer layer and a polyethylene with a density less than 945 kg / m 3 for the inner layer.

In einer weiteren Ausführungsform ist der Außenmantel als Verbundrohr ausgebildet, welches ein annähernd glattes Rohr als Innenschicht, ein Wellrohr als Zwischenschicht und ein annähernd glattes Rohr als Außenschicht aufweist, wobei die Innenschicht bzw. die Außenschicht mit dem Wellrohr im Bereich der Wellentäler bzw. Wellenberge verbunden sind. Dabei ist die nochmals erhöhte Quersteifigkeit und Robustheit gegenüber mechanischen Beschädigungen von Vorteil.In another embodiment is the outer jacket formed as a composite tube, which has an almost smooth tube as the inner layer, a corrugated pipe as an intermediate layer and an almost smooth pipe as an outer layer has, the inner layer or the outer layer with the corrugated tube in Area of wave valleys or wave crests are connected. This is the increased transverse stiffness and robustness towards mechanical damage advantageous.

Eine weitere Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Rohres wird dadurch erreicht, dass mindestens eine Schicht des Außenmantels aus einem vernetzten Polymer besteht.Another improvement in mechanical Properties of the pipe according to the invention is achieved in that at least one layer of the outer jacket consists of a cross-linked polymer.

Die erfindungsgemäß mit den anderen Rohrkomponenten fest verbundene, annähernd geschlossenzellige Wärmeisolationsschicht stellt die vorteilhafte Längswasserdichtheit und Unterdrückung der Wärmeausdehnung des isolierten Rohres sicher.The invention with the other pipe components firmly connected, almost closed cell thermal insulation layer provides the advantageous longitudinal water tightness and oppression thermal expansion of the insulated pipe safely.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen isolierten Rohres weist eine Wärmeisolationsschicht auf, deren Festigkeit nicht mehr als 50 N/cm2, bevorzugt nicht mehr als 40 N/cm2 bei 8% Verformung beträgt.Another advantageous embodiment of the insulated pipe according to the invention has a heat insulation layer, the strength of which is not more than 50 N / cm 2 , preferably not more than 40 N / cm 2 at 8% deformation.

Dadurch wird die Längsflexibilität vorteilhaft erhöht, während der gewellte Außenmantel die notwendige Quersteifigkeit sicher stellt.This advantageously increases the longitudinal flexibility, while the corrugated outer jacket does not ensures agile transverse rigidity.

Das erfindungsgemäße isolierte Rohr kann verschiedene Arten und Mengen von Mediumrohren aufnehmen. Diese können z.B. aus Polymeren, Metallen oder Polymer-Metall-Verbunden bestehen.The insulated pipe according to the invention can be different Record types and quantities of medium pipes. These can e.g. consist of polymers, metals or polymer-metal composites.

Bei Verwendung polymerer Mediumrohre haben diese vorzugsweise eine Durchmesser-Wanddicken-Verhältnis von 11:1, bei erhöhten Anforderungen an die Druckbeständigkeit des isolierten Rohres auch 9:1 oder 7,4:1.When using polymer medium pipes they preferably have a diameter-wall thickness ratio of 11: 1, with increased Pressure resistance requirements of the insulated pipe also 9: 1 or 7.4: 1.

Die Wärmeisolationsschicht hat vorzugsweise eine Dicke von mindestens 20 mm.The thermal insulation layer preferably has a thickness of at least 20 mm.

Die Dicke der Außenschicht des Außenmantels beträgt vorzugsweise 1 bis 3 mm, um ausreichende Robustheit und Quersteifigkeit sicher zu stellen, die der Innenschicht 0,5 bis 2 mm, um die erforderliche Längsflexibilität zu gewährleisten.The thickness of the outer layer of the outer jacket is preferably 1 to 3 mm in order to ensure sufficient robustness and transverse rigidity that the inner layer 0 . 5 up to 2 mm to ensure the required longitudinal flexibility.

Die Lehre der Erfindung umfasst weiterhin den Einsatz von Diffusionssperrschichten im oder am Mediumrohr, um insbesondere die Sauerstoffdiffusion in das zu transportierende Medium oder den Wasserdampftransport aus dem transportierten Medium in die Wärmeisolationsschicht zu unterdrücken.The teaching of the invention further includes the Use of diffusion barrier layers in or on the medium pipe, in particular the oxygen diffusion into the medium to be transported or Transport of water vapor from the transported medium into the thermal insulation layer to suppress.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das erfindungsgemäße isolierte Rohr im oder am Außenmantel eine Diffusionssperrschicht auf, um die Diffusion von Wasserdampf oder das Eindringen von schlechter Wärmeisolierwirkung aufweisender Umgebungsluft in die Wärmeisolationsschicht zu unterdrücken.In a further advantageous embodiment has the isolated invention Pipe in or on the outer jacket a diffusion barrier to prevent the diffusion of water vapor or the penetration of poor thermal insulation effect Ambient air into the thermal insulation layer suppress.

Die Erfindung soll nun an Ausführungsbeispielen, die diese nicht einschränken, näher beschrieben werden.The invention is now to be illustrated using exemplary embodiments, that don't restrict them, described in more detail become.

Es zeigen:Show it:

1: Querschnitt des erfindungsgemäßen Rohres 1 : Cross section of the tube according to the invention

2: Längsschnitt des erfindungsgemäßen Rohres 2 Longitudinal section of the tube according to the invention

3: Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Rohres 3 Longitudinal section of a pipe according to the invention

In 1 ist der Querschnitt des erfindungsgemäßen Rohres dargestellt, wobei das isolierte Rohr 1 aus einem Mediumrohr 10, einer dieses umhüllenden Wärmeisolationsschicht 20 und einem Außenmantel 30 besteht. In diesem Ausführungsbeispiel sind das polymere Mediumrohr 10, die Wärmeisolationsschicht 20 und der Außenmantel 30 fest miteinander verbunden.In 1 the cross section of the tube according to the invention is shown, the insulated tube 1 from a medium pipe 10 , one of these enveloping thermal insulation layer 20 and an outer jacket 30 consists. In this embodiment, the polymeric medium pipe 10 , the thermal insulation layer 20 and the outer jacket 30 firmly connected.

In 2 ist der Längsschnitt des erfindungsgemäßen Rohres dargestellt, wobei der gewellte Außenmantel 30 als Verbundrohr ausgebildet ist, welches ein annähernd glattes Rohr als Innenschicht 31 und ein Wellrohr als Außenschicht 32 aufweist. Die Außenschicht 32 ist mit der Innenschicht 31 im Bereich der Wellentäler verbunden. Die Wellentiefe 30a des Außenmantels 30 beträgt in diesem Ausführungsbeispiel 1/20 des Außendurchmessers des Außenmantels 30. Das Verhältnis zwischen der Wellentiefe 30a und dem Wellenabstand 30b des Außenmantels 30 beträgt 1/2.In 2 the longitudinal section of the tube according to the invention is shown, the corrugated outer jacket 30 is designed as a composite tube, which has an almost smooth tube as the inner layer 31 and a corrugated tube as an outer layer 32 having. The outer layer 32 is with the inner layer 31 connected in the area of the troughs. The wave depth 30a of the outer jacket 30 is 1/20 of the outer diameter of the outer jacket in this embodiment 30 , The relationship between the wave depth 30a and the shaft distance 30b of the outer jacket 30 is 1/2.

3 zeigt den Längsschnitt eines weiteren Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Rohres. Dabei besteht das isolierte Rohr 1 aus einem Mediumrohr 10, einer dieses umhüllenden Wärmeisolationsschicht 20 mit einer Festigkeit von 40 N/cm2 bei 8% Verformung und einem Außenmantel 30. Der Außenmantel 30 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Wellrohr aus einem vernetztem Polyethylen ausgeführt, wobei die Wärmeisolationsschicht 20 aus einem Polyethylenschaum besteht und formschlüssig mit dem Außenmantel 30 verbunden ist. 3 shows the longitudinal section of a further embodiment of the tube according to the invention. There is the insulated pipe 1 from a medium pipe 10 , one of these enveloping thermal insulation layer 20 with a strength of 40 N / cm 2 at 8% deformation and an outer jacket 30 , The outer jacket 30 is designed in this embodiment as a corrugated pipe made of a cross-linked polyethylene, the heat insulation layer 20 consists of a polyethylene foam and form-fitting with the outer jacket 30 connected is.

Claims (19)

Isoliertes Rohr, insbesondere Fernwärmerohr, bestehend mindestens aus einem Mediumrohr (10), einer diese Mediumrohre (10) umhüllenden Wärmeisolationsschicht (20) und einem außen gewellten Außenmantel (30), wobei das Mediumrohr (10), die Wärmeisolationsschicht (20) und der Außenmantel (30) fest miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellentiefe (30a) des Außenmantels (30) mindestens ein Vierzigstel des Außendurchmessers des Außenmantels (30) beträgt.Insulated pipe, in particular district heating pipe, consisting of at least one medium pipe ( 10 ), one of these medium pipes ( 10 ) enveloping thermal insulation layer ( 20 ) and an outer corrugated outer jacket ( 30 ), the medium pipe ( 10 ), the thermal insulation layer ( 20 ) and the outer jacket ( 30 ) are firmly connected to each other, characterized in that the shaft depth ( 30a ) of the outer jacket ( 30 ) at least one fortieth of the outer diameter of the outer jacket ( 30 ) is. Isoliertes Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis zwischen der Wellentiefe (30a) des Außenmantels und dem Wellenabstand (30b) mindestens 1/3 beträgt.Insulated pipe according to claim 1, characterized in that the ratio between the shaft depth ( 30a ) of the outer jacket and the shaft distance ( 30b ) is at least 1/3. Isoliertes Rohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenmantel (30) als Verbundrohr ausgebildet ist, welches ein annähernd glattes Rohr als Innenschicht (31) und ein Wellrohr als Außenschicht (32) aufweist, wobei die Außenschicht (32) mit der Innenschicht (31) im Bereich seiner Wellentäler verbunden ist.Insulated pipe according to claim 1 or 2, characterized in that the outer jacket ( 30 ) is designed as a composite pipe, which has an almost smooth pipe as the inner layer ( 31 ) and a corrugated tube as an outer layer ( 32 ), the outer layer ( 32 ) with the inner layer ( 31 ) is connected in the area of its troughs. Isoliertes Rohr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Außenschicht (32) eine höhere Dichte aufweist als das der Innenschicht (31).Insulated pipe according to claim 3, characterized in that the material of the outer layer ( 32 ) has a higher density than that of the inner layer ( 31 ). Isoliertes Rohr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenschicht (32) aus einem Polyethylen mit einer Dichte von mindestens 945 kg/m3 und die Innenschicht (31) aus einem Polyethylen mit einer Dichte kleiner als 945 kg/m3 besteht.Insulated pipe according to claim 4, characterized in that the outer layer ( 32 ) made of a polyethylene with a density of at least 945 kg / m3 and the inner layer ( 31 ) consists of a polyethylene with a density less than 945 kg / m3. Isoliertes Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Schicht (30, 31) des Außenmantels (30) aus einem vernetzten Polymer besteht.Insulated pipe according to one of the preceding claims, characterized in that at least one layer ( 30 . 31 ) of the outer jacket ( 30 ) consists of a cross-linked polymer. Isoliertes Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeisolationsschicht (20) aus Polyurethanschaum besteht.Insulated pipe according to one of the preceding claims, characterized in that the heat insulation layer ( 20 ) consists of polyurethane foam. Isoliertes Rohr nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Festigkeit des Polyurethanschaums höchstens 50 N/cm2, bevorzugt höchstens 40 N/cm2 bei 8% Verformung beträgt.Insulated pipe according to claim 7, characterized ge indicates that the strength of the polyurethane foam is at most 50 N / cm 2 , preferably at most 40 N / cm 2 at 8% deformation. Isoliertes Rohr nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeisolationsschicht (20) aus polyolefinem Schaum besteht.Insulated pipe according to one of claims 1 to 6, characterized in that the heat insulation layer ( 20 ) consists of polyolefin foam. Isoliertes Rohr nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeisolationsschicht (20) zumindest überwiegend aus geschäumtem Polypropylen besteht.Insulated pipe according to claim 9, characterized in that the heat insulation layer ( 20 ) consists at least predominantly of foamed polypropylene. Isoliertes Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mediumrohr (10) aus Kunststoff besteht.Insulated pipe according to one of the preceding claims, characterized in that the medium pipe ( 10 ) is made of plastic. Isoliertes Rohr nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Mediumrohr (10) aus Metall besteht.Insulated pipe according to one of claims 1 to 11, characterized in that the medium pipe ( 10 ) is made of metal. Isoliertes Rohr nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Mediumrohr (10) aus einem Verbund von Kunststoff und Metall besteht.Insulated pipe according to one of claims 1 to 11, characterized in that the medium pipe ( 10 ) consists of a composite of plastic and metal. Isoliertes Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mediumrohr (10), die Wärmeisolationsschicht (20) und/oder der Außenmantel (30) mindestens eine Diffusionssperrschicht aufweist.Insulated pipe according to one of the preceding claims, characterized in that the medium pipe ( 10 ), the thermal insulation layer ( 20 ) and / or the outer jacket ( 30 ) has at least one diffusion barrier layer. Isoliertes Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Mediumrohr (10) und der Wärmeisolationsschicht (20) und/oder der Wärmeisolationsschicht (20) und dem Außenmantel (30) mindestens eine Diffusionssperrschicht angeordnet ist.Insulated pipe according to one of the preceding claims, characterized in that between the medium pipe ( 10 ) and the thermal insulation layer ( 20 ) and / or the heat insulation layer ( 20 ) and the outer jacket ( 30 ) at least one diffusion barrier layer is arranged. Isoliertes Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wanddicke des Mediumrohres (10) höchstens ein Siebtel und wenigstens ein Zwölftel des Durchmessers des Mediumrohres (10) beträgt.Insulated pipe according to one of the preceding claims, characterized in that the wall thickness of the medium pipe ( 10 ) at most one seventh and at least one twelfth of the diameter of the medium pipe ( 10 ) is. Isoliertes Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeisolationsschicht (20) mindestens 20 mm dick ist.Insulated pipe according to one of the preceding claims, characterized in that the heat insulation layer ( 20 ) is at least 20 mm thick. Isoliertes Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenschicht (32) des Außenmantels (30) eine Wanddicke von 1 bis 3 mm aufweist.Insulated pipe according to one of the preceding claims, characterized in that the outer layer ( 32 ) of the outer jacket ( 30 ) has a wall thickness of 1 to 3 mm. Isoliertes Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenschicht (31) des Außenmantels (30) eine Wanddicke von 0,5 bis 2 mm aufweist.Insulated pipe according to one of the preceding claims, characterized in that the inner layer ( 31 ) of the outer jacket ( 30 ) has a wall thickness of 0.5 to 2 mm.
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