DE3318524A1

DE3318524A1 - Vakuumdichter fluid-transport-pipelineabschnitt

Info

Publication number: DE3318524A1
Application number: DE19833318524
Authority: DE
Inventors: Paolo Della Fagiana Carimate Porta
Original assignee: SAES Getters SpA
Current assignee: SAES Getters SpA
Priority date: 1982-05-20
Filing date: 1983-05-20
Publication date: 1983-11-24
Also published as: US4546798A; GB2121505A; NL192129C; FR2527302B1; GB2121505B; NL8301791A; IT1201945B; NL192129B; GB8313840D0; IT8221395A0; DE3318524C2; JPS5937395A; JPH031559B2; FR2527302A1

Description

Es ist sehr oft erwünscht, ein Fluid, dessen Temperatur sich von.der der Umgebung unterscheidet, von einem oft zu einem anderen mit einem Minimum an Wärmeaustausch zwischen dem Fluid und der Umgebung zu übertragen.

Beispielsweise ist warmes Petroleumgas und/oder warme Petroleumflüssigkeit durch Rohrleitungen zu pumpen, die unter arktischen Bedingungen angeordnet sind. Eine übermäßige Verringerung der Temperatur der Fluide führt zu einer Erhöhung von deren Viskosität bis zu einem solchen Ausmaß, daß ein wirtschaftliches Pumpen schwierig oder unmöglich wird. Weiterhin besteht die Gefahr, wenn die Rohrleitungen durch Dauerfrost-Bereiche verlaufen, diese Bereiche geschmolzen werden mit einem nachfolgenden Verlust von deren mechanischen Tragfunktion.

Bei der Fernheizung wird heißes Wasser von einer zentralen Quelle, wie einer Kraftwerkstation oder einem geothermischen Bereich zu einer großen Gruppe von Benutzern

in
transportiert, die/einigem Abstand von der Quelle liegen.

Chemische Prozeßtechnik erfordert oftmals den Transport von Fluiden bei sehr hohen Temperaturen während deren Transformation in ein Endprodukt.

Die Wirtschaftlichkeit dieser Verfahren hängt, neben anderen Faktoren, davon ab, in welchem Ausmaß Wärmeverluste verhindert oder zumindest auf ein Minimum herabgesetzt werden können.

Ein anderes Beispiel, bei welchem ein Wärmeaustausch zwischen einem in einer Pipeline transportierten Fluid und der Umgebung soweit als möglich herabgesetzt werden muß, ist der Transport von kryogenen Flüssigkeiten oder verflüssigten Gasen. Solche kryogenen Flüssigkeiten werden beispielsweise zum Kühlen von supraleitenden elektrischen Netzleitungen oder Magneten oder als ein Brennstoff in einem Raketenantrieb benutzt.

• ·

Was auch immer die Beschaffenheit oder der Zweck des Fluids ist, es muß eine gewisse Form von thermischer Isolierung um das Rohr vorgesehen werden, welches das Fluid transportiert.

Lagen aus thermisch isolierendem Material, wie geschäumter Kunststoff, Asbest oder Glasfasern sind vorgeschlagen worden, diese können jedoch leicht mit Feuchtigkeit durchsetzt werden und ihre isolierenden Eigenschaften verlieren. Ihre mechanische Widerstandskraft ist sehr gering und sie können während des Transportes oder durch rauhe Behandlung leicht beschädigt werden.

Vakuum ist als ein isolierendes Material vorgeschlagen worden. Dies kann erreicht werden durch die Benutzung von zwei konzentrischen Rohren, von welchen das innere Rohr für den Transport des Fluids benutzt wird, während der Mantel-Raum zwischen dem inneren und dem äußeren Rohr evakuiert ist. Siehe beispielsweise US-PS 1 140 633. Während sich die Benutzung von Vakuum-Isolierung als sehr effektiv insofern erwiesen hat, als der Wärmeaustausch zwischen dem transportierten Fluid und der äußeren Umgebung beachtlich herabgesetzt worden ist,hat es sich als schwierig erwiesen, das Vakuum auf einem genügend niedrigen Druck zu halten, der ausreicht, die Integrität bzw. Wirksamkeit der Isolierung für eine genügend lange Zeit aufrechtzuerhalten. Wenn das evakuierte Volumen einen

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Rest-Gasdruck von mehr als etwa 10 Torr {1.3 χ 10 Pa) - 10 Torr (1.3 χ 10 Pa) aufweist, wird der Wärmeaustausch zwischen der Innenwand und der Außenwand aufgrund von Leitung und Konvektion bedeutend. Ein kontinuierliches Ausgasen aus den mit dem Vakuum in Berührung stehenden Oberflächen führt dazu, daß der Druck ansteigt und gelegentlich die isolierenden Eigenschaften der Struktur zerstört. Theoretisch ist es möglich, den Raum in bestimmten Zeitintervallen erneut zu evakuieren, dies erfordert jedoch zusätzliche Arbeitskosten und oftmals sind die Pipelines an abgelegenen und unzugänglichen Stellen angeordnet, wie

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in der arktischen Tundra, oder sie sind unterirdisch vergraben.

Es ist vorgeschlagen worden, in dem Vakuumraum Zeolithe anzuordnen, z.B. US-PS 3 369 826 um zu versuchen, den erforderlichen Vakuumgrad aufrechtzuerhalten, da Zeolite bekanntlich geeignet sind, Gas zu sorbieren. Nachteiligerweise müssen Zeolithe auf kryogene Temperaturen abgekühlt werden damit sie eine bemerkenswerte Gas-Sorption-Wirkung ^q zeigen. Zusätzlich wird von Zeolitdie bevorzugt Wasserdampf sorbiert, wodurch vordringlich bzw. /orzeitig deren Sorption von anderen Gasen unterbunden wird. Wenn sie von den kryogenen Temperaturen aufgeheizt werden, werden die sorbierten Gase freigegeben.

Holzkohle und PdO sind ebenfalls vorgeschlagen worden, z.B. US-PS 3 9 92 169, jedoch kann PdO nur H₂ sorbieren. Außerdem ist Paladium teuer.

Deshalb ist es erforderlich, einige Mittel vorzusehen, um ein Vakuum in den Raum zwischen den Rohren für lange Zeiten aufrechtzuerhalten ohne das Erfordernis für ein menschliches Eingreifen oder die Benutzung einer automatischen, und kostenaufwendigen zusätzlichen Ausrüstung.

Außerdem muß darauf geachtet werden, daß jegliches Aufheizen der Rohre nicht zu metallogischen Phasenänderungen führt, welche deren physikalische bzw. körperliche oder mechanische Eigenschaften ändern würden.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen wirkungsvolleren und zuverlässigeren Fluid-Transport-Pipelineabschnitt und ein Verfahren zu dessen Herstellung vorzuschlagen, der die vorstehend aufgeführten Nachteile bekannter Fluid-Transport-Pipelineabschnitte nicht aufweist, vielmehr derart vakuumisoliert ist, daß ein zufriedenstellender Grad an Vakuum über lange Zeiten aufrechterhalten wird, und zwar durch die Benutzung eines Getter-

materials, welches zur permanenten Sorption aktiver Gase und zur reversiblen Sorption von Wasserstoff geeignet ist unter Vermeidung metallogischer Phasenänderungen der für die Konstruktion benutzten Metalle während der Herstellung.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist in den Ansprüchen wiedergegeben.

IQ Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine Querschnittansicht eines Teils von drei

vakuumisolierten Fluid-Transport-Pipeline-Jg abschnitten gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht einer Gettereinrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 3 eine vergrößerte Querschnittsansicht entlang

Linie 3 - 3¹ in Fig. 2;

Fig. 4 eine Draufsicht einer anderen Gettereinrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 5 eine Querschnittsansicht entlang Linie 5-5' in Fig. 4;

Fig. 6 eine Stirnansicht eines vakuumisolierten Fluid-Transport-Pipelineabschnittes während dessen

Herstellung;

Fig. 7 eine vergrößerte Darstellung eines Teils in Fig. 6, welche ein Detail eines Teils einer nichtverdampfbaren Gettereinrichtung gemäß der Erfindung zeigt; und

Fig. 8 eine Stirnansicht eines anderen vakuumisolierten

Fluid-Transport-Pipelineabschnittes während dessen Herstellung.

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Nach Fig. 1 umfaßt eine Anordnung 100 einen Teil eines ersten Fluxd-Pipeline-Abschnitts 102, dessen Enden an gleichen Abschnitten 104, 106 angebracht bzw. an diese angeschlossen sind. Bei der dargestellten Ausführungsform umfaßt der Pipelineabschnitt 102 ein inneres Metallrohr 108 in der Form eines Zylinders und ein im wesentlichen koaxiales äußeres Metallrohr 110 ebenfalls in der Form eines Zylinders. Eine erste Verbindungseinrichtung in der Form eines Metallflansches 112 ist an die ersten angrenzenden Enden 114, 116 des inneren bzw. äußeren Rohres 108, 110 in einer vakuumdichten Weise angeschweißt. Eine zweite Verbindungseinrichtung in der Form eines Metallflansches 118 ist an die zweiten aneinander grenzenden bzw. benachbarten Enden 120, 122 des inneren bzw. äußeren zylindrischen Rohres 108, 110 in einer vakuumdichten Weise angeschweißt.

Diese Struktur begrenzt ein eingeschlossenes Volumen 124 oder einen Mantel, der durch ein nicht gezeigtes Ventil oder durch andere, nachfolgend beschriebene Mittel evakuiert werden kann. Die erste und zweite Flansch-Verbindungseinrichtung 112, 118 kann mit gleichen Flanschen an zusätzlichen Pipelineabschnitten 104 bzw. 106 in einer fluiddichten Weise verbolzt werden. Bei der dargestellten Ausführungsform gewährleisten Dichtringe 126, 126', 126", 126' '' die fluiddichte Verbindung von Abschnitt zu Abschnitt, Die Flansche 112, 118 sind mit zentralen öffnungen 128 bzw. 130 ausgebildet, deren Durchmesser näherungsweise gleich dem Innendurchmesser des Innenrohres 108 ist. Dies ermöglicht eine kontinuierliche Fluidströmung durch das innere Metallrohr. Eine Gettereinrichtung 132, die ein nicht-verdampfbares Gettermaterial 134 enthält, welches aktive Gase permanent und Wasserstoff reversibel sorbieren kann, behandelt sich in thermischem Kontakt mit einer Wand in dem Mantel 124, in diesem Fall mit der Innenwand 136 des äußeren Metallrohres 110.

Die Gettereinrichtung kann irgendeine geeignete Form für

die Aufrechterhaltung eines thermischen Kontaktes mit einer Wand in den Mantel aufweisen, beispielsweise in der Form einzelner Pellets oder eines Pulvers mit direkter Anbringung an der Wand mittels Kleber. Ein kontinuierlicher Metallstreifen mit auf einer oder beide Oberflächen des Streifens aufgebrachter bzw. geklebter Getterpulver-Kompressionspackung kann ebenfalls benutzt werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform einer Gettereinrichtung 200 ist in den Fig. 2 und 3 dargestellt, welches ein kontinuierlich verlaufendes Längsstück eines dünnen Metallstreifens 202 umfaßt. Eindrückungen 204, 204' etc. sind in regelmäßigen Abständen in dem Streifen hergestellt und sind bzw. werden mit nicht-verdampfbarem Gettermaterial 206 gefüllt, so daß Gettermaterial-Tragbereiche bzw. -Stützbereiche bzw. -Lagerbereiche 208, 208' etc, vorgesehen sind. Die Bereiche 210 des Metallstreifens zwischen benachbarten Stützbereichen können gewünschtenfalls mit Schlitzen 212 vorgesehen sein, um abwechselnde Biegeabschnitte 214 vorzusehen. Hierdurch ist ein leichtes Konturieren des Streifens möglich, um ihn an die gekrümmte Oberfläche der Mantel-Wände anzupassen, während ein adäquater thermischer Kontakt noch aufrechterhalten wird.

Die Fig. 4 und 5 zeigen eine andere bevorzugte Ausführungsform 400 einer Gettereinrichtung für eine erfindungsgemäße Benutzung. In einem kontinuierlich verlaufenden Längsstück eines dünnen Metallstreifens 402 benutzen die Gettermaterial-Stützabschnitte 404 das Streifenmaterial der Biegeabschnitte 406, um Wände 408 für jeden Stützabschnitt 404 zu formen.

Bei der Benutzung wird das erforderliche Längenstück des Streifens geschnitten und in Kontakt mit einer Wand in den Mantel angeordnet, wie es in den Fig. 6, 7 und 8 dargestellt ist, in welchen gleiche Teile wie in den Fig. 1 bis 3 mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind.

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Das benutzte Gettermaterial ist irgendein nicht-verdampfbares Gattermaterial, das für die permanente Sorption aktiver Gase und die reversible Sorption von Wasserstoff in der Lage ist. Bevorzugt wird das nicht-verdampfbare Gettermaterial aus der folgenden Gruppe gewählt, die umfaßt:

a) eine Legierung von Zirkonium mit Aluminium, in welcher der Anteil an Aluminium in Gewichtsprozent zwischen 5 und 30% liegt;

IQ b) eine teilweise gesinterte Mischung aus Kohlenstoffpulver mit zumindest einem Metallpulver, das aus der Gruppe Zr, Ta, Hf, Nb, Ti, Th und U ausgewählt worden ist, wobei das Kohlenstoffpulver bis zu 30 Gewichtsprozent anwesend ist;
c) eine teilweise gesinterte Mischung aus

i) einer partikulierten Zr-Al Legierung mit 5 30 Gewichtsprozent Al, ausgeglichen mit Zr, und

ii) zumindest einem partikulierten Metallpulver, das aus der Gruppe Zr, Ta, Hf, Nb, Ti, Th und

U ausgewählt worden ist;

d) eine pulverisierte Legierung aus Zr-V-Fe , deren Zusammensetzung in Gewichtsprozent, wenn sie in einem Diagramm für eine Zusammensetzung mit drei Variablen in Gewichtsprozent Zr, Gewichtsprozent V und Gewichtsprozent Fe aufgetragen ist, in einem Polygon liegt, dessen Ecken durch die folgenden Punkte definiert sind:
i) 75% Zr - 20% V - 5% Fe

ü) 45% Zr - 20% V- 35% Fe
iii) 45% Zr - 50% V - 5% Fe;

e) eine teilweise gesinterte Mischung aus

i) zumindest einem partikulierten Metall, bzw. einem Metall in kleinen Teilchen,, aus der Gruppe Ti und Zr und

ii) einer pulverisierten Legierung aus Zr-V-Fe, deren Zusammensetzung in Gewichtsprozent, wenn sie in. einem Diagramm für eine Zusammen-

setzung mit drei Variablen in Gewichtsprozent

Zr, Gewichtsprozent V und Gewichtsprozent Fe aufgetragen wird, innerhalb eines Polygons mit den Ecken liegt, die durch die folgenden Punkte definiert sind:

i) 75% Zr - 20% V - 5% Fe ii) 45% Zr - 20% V - 35% Fe iii) 45% Zr - 50% V - 5% Fe.

^q Der Pipelineabschnitt ist bevorzugt mit Expansionsmittel bzw. einer Dehnungseinrichtung vorgesehen, die die Unterschiede in der thermischen Ausdehnung bzw. dem thermischen Zusammenziehen zwischen dem inneren und äußeren Rohr ausgleichen, und die Flansche oder Segment-Verbindungs-

IQ einrichtungen können so ausgelegt sein, daß die Wärmeleitung zwischen dem Fluid und der äußeren Umgebung auf ein Minimum herabgesetzt ist, jedoch sind diese Aspekte nicht Teil der vorliegenden Erfindung.

Bei der Herstellung eines Fluid-Übertragungs- bzw. Fluid-Transport-Pipelineabschnitts gemäß der Erfindung werden ein erstes Ende eines inneren Metallrohres und ein benachbartes erstes Ende eines im wesentlichen koaxialen äußeren Metallrohres mit einer ersten Verbindungseinrichtung bzw. Kopplungseinrichtung in einer vakuumdichten Weise durch Schweißen verbunden. Die Rohre sind bevorzugt zylindrisch und als Verbindungseinrichtung dient bevorzugt ein Flansch, der geeignet ist für eine fluiddichte Verbindung und einem weiteren Pipelineabschnitt in einer solchen Weise, daß eine kontinuierliche Fluidströmung durch das innere Rohr möglich ist. In den Raum zwischen das innere und das äußere Metallrohr ist eine nicht-verdampfbare Gettereinrichtung eingesetzt, die geeigneterweise in der Form eines dünnen Metallstreifens vorgesehen sein kann, der das Gettermaterial in der vorstehend beschriebenen Weise trägt.

Wenn die Pipeline-bzw. Rohrleitung für den Transport von

warmen oder heißen Fluiden gedacht ist, dann wird der Streifen geeigneterweise in thermischen Kontakt mit dem inneren Metallrohr gebracht, so daß das Gettermaterial während des Fluid-Transports auf einer geeigneten Temperatur gehalten wird. Die Temperatur des Fluids kann selbst hoch genug sein, gewisse Gettermaterialien zu aktivieren. Dies ist der Fall, wenn das Fluid ein Hochdruckdampf mit einer Temperatur von 300 bis 450° C ist, wobei der nicht-verdampfbare Getter auf näherungsweise

,Q die gleiche Temperatur aufgeheizt wird. Wenn das zu transportierende Fluid ein kryogenes Fluid ist, dann sollte der Streifen in thermischem Kontakt mit der äußeren Metallwand angeordnet werden, so daß das Gettermaterial auf Umgebungstemperaturen während der Fluidströmung

^5 gehalten wird.

Nach dem Einsetzen der .Gettereinrichtung in den Raum zwischen dem inneren und dem äußeren Rohr, werden das zweite Ende des inneren Metallrohres und das zweite Ende des äußeren Metallrohres an einer Verbindungseinrichtung, die wiederum bevorzugt ein Flansch ist, in vakuumdichter Weise angebracht. Der Raum zwischen dem inneren und dem äußeren Rohr wird dann bis zu einem Druck von weniger als

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10 Torr (1.3 Pa) und bevorzugt weniger als 10 Torr (1.3 χ 10 Pa) evakuiert. Während der Mantelraum weiterhin ausgepumpt wird, wird der Pipelineabschnitt auf eine Temperatur von mehr als 150° C und bevorzugt etwa 250° C aufgeheizt. Diese Temperatur sollte für eine Dauer von einigen Stunden aufrechterhalten werden, um die Mantel-3Q oberflächen zu entgasen. Der Mantel wird dann dicht abgeschlossen und von dem Pumpsystem getrennt. Wenn das Gettermaterial derart beschaffen ist, daß es bei niedrigen Temperaturen aktiv wird bzw. aktiviert wird, dann ist der Entgasungsprozeß ebenfalls ausreichend, es zu aktivieren. Wenn diese Temperatur nicht hoch genug ist, um das Gettermaterial genügend zu aktivieren, dann kann der Bereich des Rohres, in welchem die Gettereinrichtung lokalisiert ist, von außerhalb des Mantels erhitzt werden.

Dies kann durch irgendwelche geeigneten Mittel ausgeführt werden, beispielsweise indem eine Flamme über die Oberfläche bewegt oder Induktionsheizung in den geeigneten Bereichen angewendet wird. Wenn die Oberflächen der Rohre innerhalb des Mantels mit einem Metall wie Zink plattiert worden sind, um besser reflektierende Oberflächen zu erhalten und infolgedessen die Mantel-Wärme-Isolierungseigenschaften zu verbessern, dann sollten die Bereiche, wo das Gettermaterial getragen wird, bevorzugt von dem ^O Plattieren freigehalten sein.

Bei einem bevorzugten Verfahren zur Herstellung des Pipelineabschnittes wird der überwiegende Teil der Verfahrensschritte in einem Vakuumofen ausgeführt. Das erste Ende eines inneren Metallrohres und ein benachbartes erstes Ende eines im wesentlichen koaxialen äußeren Metallrohres werden an eine erste Verbindungseinrichtung in einer vakuumdichten Weise durch Schweißen angebracht. Die Rohre sind bevorzugt zylindrisch und die Verbindungseinrichtung ist bevorzugt ein Flansch, der für eine Verbindung mit einem weiteren Pipelineabschnitt in einer fluiddichten Weise geeignet ist und zwar in der Weise, daß eine kontinuierliche Fluidströmung durch das innere Rohr möglich ist. Die mit der ersten Verbindungseinrichtung verbundenen Rohre werden dann zusammen mit einer zweiten Verbindungseinrichtung in einem Vakuumofen angeordnet. Wenn das Gettermaterial unter den für das Entgasen der Rohre in dem Vakuumofen benutzten Temperatur-Zeit-Bedingungen genügend aktiviert werden kann, dann wird der Getter geeigneterweise in dem Raum zwischen das innere und äußere Rohr eingesetzt, bevor die Gesamtheit in den Vakuumofen angeordnet wird. In diesem Fall sollte die Gettereinrichtung nach der ersten Verbindungseinrichtung angeordnet werden, so daß während des Entgasens freigesetzte Gase nicht über den Getter strömen und dessen SorptioriHoltjenschaft nicht wesentlich reduzieren. Wenn das Gettermaterial eine relativ hohe Aktivierungstemperatur erfordert, um es für das Sorbieren von Gas in die Lage zu versetzen,

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dann kann die Gettereinrichtung in dem Vakuumofen getrennt von den Rohren und der zweiten Verbindungseinrichtung angeordnet werden. Nach dem Evakuieren des Ofens und dem Aufheizen der darin enthaltenen Komponenten bis zur Entgasungstemperatur wird die Gettereinrichtung getrennt bis zu ihrer Aktivxerungstemperatur durch geeignete Mittel, wie eine Induktionsheizung aufgeheizt, und dann in den Raum zwischen dem inneren und dem äußeren Rohr angeordnet. Am Ende der Entgasung werden das zweite Ende des inneren Metallrohrs und das zweite Ende des äußeren Metallrohrs in einer vakuumdichten Weise, beispielsweise durch Elektronenstrahlschweißen an einer zweiten Verbindungseinrichtung angebracht, die bevorzugt wiederum ein Flansch ist. Nach dem Verbinden des zweiten Flansches zur Herstellung eines Vakuum-Mantels kann der Pipelineabschnitt abkühlen und wird dann aus dem Vakuumofen entfernt.

Mit dem Begriff Kohlenstoffpulver ist Kohlenpulver umfaßt. 20

Claims

β « ft « · « Patentanwälte · European Patent Attorneys " Dr. W. MüUer-Bore f Dr. Paul Deufel Dipl.-Chem., Dipl.-Wirtsch.-Ing. Dr. Alfred Schön Dipl.-Chem. Dr. MüUer-ΒθΓδ und Partner · POB 260247 ■ D-BOOO Manchen 28 _ , _, Dipl.'Phys. Dietrich Lewald Dipl.-Ing. Dr.-Ing. Dieter Otto Dipl.-Ing. Hl/la - G 3280 20. MA! 1083 SAES GETTERS S.ρ.Α., Via Gallarate, 215/217, Milano, Italy Vakuumdichter Fluid-Transport-Pipelineabschnitt Patentansprüche

1. Vakuumdichter Fluid-Transport-Pipelineabschnitt, gekennzeichnet durch ein inneres Metallrohr, ein im wesentlichen koaxiales äußeres Metallrohr, eine erste Einrichtung zur Verbindung der ersten benachbarten Enden des inneren und äußeren Rohres in vakuumdichter Weise, eine zweite Einrichtung zum Verbinden der zweiten benachbarten Enden des inneren und äußeren Rohres in vakuumdichter Weise zur Umgrenzung eines evakuierten Mantels, durch erste und zweite Verbindungseinrichtungen, mit denen der Pipelineabschnitt in einer fluiddichten Weise mit weiteren Pipelineabschnitten verbindbar ist und die eine kontinuierliche Fluidströmung durch das innere Metallrohr zuläßt, und durch ein nicht-verdampfbares Gettermaterial, das für die permanente Sorption von aktiven Gasen und die reversible Sorption von Wasserstoff geeignet und intherrdschen Kontakt mit einer Wand in den Mantel steht.

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2. Vakuumdichter Fluid-Transport-Pipelineabschnitt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das nicht-verdampfbare Gettermaterial von einem Metallstreifen getragen wird.

3. Vakuumdichter Fluid-Transport-Pipelineabschnitt, gekennzeichnet durch ein inneres zylindrisches Metallrohr, ein im wesentlichen koaxiales äußeres zylindrisches Metallrohr, einen ersten Metallflansch, der erste benachbarte Enden des inneren und äußeren zylindrischen Rohres in einer vakuumdichten Weise verbindet, einen zweiten Metallflansch, der die zweiten benachbarten Enden des inneren und äußeren zylindrischen Rohres in einer vakuumdichten Weise verbindet zur Umgrenzung eines evakuierten Mantelraumes, durch einen ersten und zweiten Flansch, die für eine Verbindung des Pipelineabschnittes mit weiteren Pxpelineabschnxtten in fluiddichter Weise geeignet sind und eine kontinuierliche Fluidströmung durch das innere zylindrische Metallrohr ermöglichen, und durch eine Gettereinrichtung, die in thermischem Kontakt mit der Innenwand des äußeren zylindrischen Rohres angeordnet ist und einen dünnen Metallstreifen umfaßt, der mit alternierenden Biegeabschnitten und Gettermaterial-Tragbereichen vorgesehen ist, wobei das Gettermaterial nicht-verdampfbar und zur permanenten Sorption von aktiven Gasen und zur reversiblen Sorption von Wasserstoff geeignet ist.

4. Vakuumdichter Fluid-Transport-Pipelineabschnitt, g e kennzeichnet durch ein inneres zylindrisches Metallrohr, ein im wesentlichen koaxiales äußeres zylindrisches Metallrohr, einen ersten Metallflansch, der erste benachbarte Enden des inneren und äußeren zylindrischen Rohres in einer vakuumdichten Weise verbindet, einen zweiten Metallflansch, der die zweiten benachbarten Enden des inneren und äußeren zylindrischen Rohres in einer vakuumdichten Weise verbindet zur Umgrenzung eines evakuierten Mantelraumes, durch einen

ersten und zweiten Flansch, die für eine fluiddichte Verbindung des Pipelineabschnittes mit weiteren Pipelineabschnitten geeignet sind und eine kontinuierliche Pluidströmung durch das innere zylindrische Metallrohr ermöglichen, und durch eine Gettereinrichtung, die in thermischem Kontakt mit der Außenwand des inneren zylindrischen Rohres steht und einen dünnen Metallstreifen umfaßt, der alternierend mit Biegebereichen und Gettermaterial-Stützbereichen vorgesehen ist, wobei das Gettermaterial nicht-verdampfbar und zur permanenten Sorption von aktiven Gasen und reversiblen Sorption von Wasserstoff geeignet ist.

5. Vakuumdichter Fluid-Transport-Pipelineabschnitt nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Gettermaterial aus der Gruppe gewählt ist, die sich wie nachfolgend zusammensetzt:

^a) eine Legierung aus Zirkonium mit Aluminium, wobei der Anteil von Aluminium zwischen 5 und 30 Gewichtsprozent beträgt;

b) eine teilweise gesinterte Mischung aus Kohlenstoffpulver mit zumindest einem Metallpulver, daß aus der Gruppe gewählt ist, die Zr, Ta, Hf, Nb, Ti, Th und U umfaßt, wobei das Kohlenstoffpulver bis zu 30 Gewichtsprozent Anteil hat;

c) eine teilweise gesinterte Mischung aus:

i) einer partikulierten Zr-Al Legierung mit 5-30 Gewichtsprozent Al, im übrigen Zr und

ii) zumindest einem partikuliertem Metallpulver, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die Zr, Ta, Hf, Nb, Ti, Th und U hat;

d) eine pulverisierte Legierung aus Zr-V-Fe, deren

Zusammensetzung in Gewichtsprozent, wenn sie in einem Diagramm für eine aus drei Variablen bestehende Mischung in Gewichtsprozent Zr, Gewichtsprozent V und Gewichtsprozent Fe in Punkten aufgetragen wird,

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in einem Polygon liegt, das an seinen Ecken die nachfolgend definierten Punkte aufweist: i) 75% Zr - 20% V - 5% Fe
ii) 45% Zr - 20% V - 35% Fe iii) 45% Zr - 50% V - 5% Fe;

e) eine teilweise gesinterte Mischung aus

i) zumindest einem partikulierten Metall, das aus der Ti und Zr umfassenden Gruppe ausgewählt ist und

IQ ii) einer pulverisierten Legierung aus Zr-V-Fe, deren Zusammensetzung in Gewichtsprozenten, wenn sie auf einem Diagramm mit einer Zusammensetzung aus drei Variablen in Gewichtsprozent Zr, Gewichtsprozent V und Gewichtsprozent Fe in Punkten aufgetragen wird, in einem Polygon liegt, dessen Ecken durch die nachfolgenden Punkte definiert sind: i) 75% Zr - 20% V - 5% Fe ii) 45% Zr - 20% V - 35% Fe iii) 45% Zr - 50% V - 5% Fe.

6. Verfahren zur Herstellung eines vakuumdichten Fluid-Transport-Pipelineabschnittes, gekennzeichnet durch die Schritte:

A) ein erstes Ende eines inneren Metallrohres und ein benachbartes erstes Ende eines im wesentlichen koaxialen äußeren Metallrohres werden an einer ersten Verbindungseinrichtung in einer vakuumdichten Weise angebracht;

B) ein nicht-verdampfbares Gettermaterial, welches zur permanenten Sorption von aktiven Gasen und zur reversiblen Sorption von Wasserstoff geeignet ist, wird in den Rau:>\ zwischen dem inneren und dem äußeren Metallrohr eingesetzt;

C) der Raum zwischen dem inneren und dem äußeren Metallrohr wird evakuiert.

D) die Rohre werden auf eine Temperatur von mehr als 150° C erhitzt;

ε) das zweite Ende des inneren Metallrohrs und das zweite Ende des äußeren Metallrohres werden in einer vakuumdichten Weise an einer zweiten Verbindungseinrichtung angebracht, so daß ein Mantelraum umgrenzt ist.

° dadurch gekennzeichnet

7. Verfahren nach Anspruch 6/daß die Schritte A-E in

der Reihenfolge A, B, E, C, D ausgeführt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt:

F) das Gettermaterial wird auf eine Temperatur aufgeheizt, die unterhalb der Temperatur liegt, bei welcher Phasenänderungen in dem Metall der Rohre stattfinden, um das Gettermaterial für eine Gas-Sorption fähig zu machen.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte A-F in der Reihenfolge A, B, E, C, D, F ausgeführt werden.

2Q 10. Verfahren zur Herstellung eines vakuumdichten Fluid-Transport-Pipelineabschnittes, gekennzeichnet durch die Schritte:

A) ein erstes Ende eines inneren zylindrischen Metallrohres und ein erstes Ende eines äußeren zylindrischen Metallrohres werden in vakuumdichter Weise an einen ersten Flansch angeschweißt, mittels dem der Pipelineabschnitt in einer fluiddichten Weise mit einem weiteren Pipelineabschnitt verbindbar ist für eine kontinuierliche Fluidströmung durch das innere zylindrische Metallrohr;

B) eine nicht-verdampfbare Gettereinrichtung wird in den Raum zwischen dem inneren und dem äußeren Metallrohr und in thermischem Kontakt mit der Außenwand des inneren Metallrohres angeordnet, die einen dünner. Metallstreifen umfaßt, der mit Biegeabschnitten und Gettermaterial-Tragbereichen, vorgesehen ist, wobei das Ge termaterial zur permanenten Sorption aktiver Gase und zur reversiblen Sorption von Wasserstoff geeignet und aus der Gruppe ausgewählt ist, die umfaßt:

a) eine Legierung von Zirkonium mit Aluminium,

in welcher das Aluminium einen Anteil von 5 bis 30 Gewichtsprozenten hat;

b) eine teilweise gesinterte Mischung aus Kohlenstoffpulver mit zumindest einem Metallpulver, welches aus der Zr, Ta, Hf, Nb, Ti, Th und U umfassenden Gruppe ausgewählt ist, wobei das Kohlenstoffpulver bis zu 30 Gewichtsprozenten vorhanden ist;

^c) eine teilweise gesinterte Mischung aus:

i) einer partikulierten Zr-Al Legierung mit 5 bis 30 Gewichtsprozent Al, im übrigen Zr; und ii) zumindest einem partikulierten Metallpulver, das aus der Gruppe von Zr, Th, Hf, Nb, Ti, Th und U ausgewählt ist;

d) eine pulverisierte Legierung aus Zr-V-Fe, deren Zusammensetzung in Gewichtsprozenten, wenn sie auf einem Diagramm für eine aus drei Variablen bestehende Mischung bzw. Zusammensetzung in Gewichtsprozent Zr, Gewichtsprozent V und Gewichtsprozent Fe in Punkten aufgetragen wird, in einem Polygon liegt, dessen Ecken durch die Punkte definiert sind:
i) 75% Zr - 20% V - 5% Fe ii) 45% Zr - 20% V - 35% Fe

iii) 45% Zr - 50% V - 5% Fe;

e) eine teilweise gesinterte Mischung aus:

i) zumindest einem partikulierten Metall, das aus der Ti und Zr umfassenden Gruppe ausgewählt ist, und

ii) einer pulverisierten Legierung aus Zr-V-Fe, deren Zusammensetzung in Gewichtsprozenten, wenn sie auf einem Diagramm für eine Zusammensetzung bzw. Mischung mit drei Variablen in Gewichtsprozent Zr, Gewichtsprozent V und Gewichtsprozent

Fe in Punkten aufgetragen wird, in einem Polygon liegt, dessen Ecken durch die Punkte definiert sind:

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i) 75% Zr - 20% V- 5% Fe

ii) 45% Zr - 20% V - 35% Fe iii) 45% Zr - 50% V - 5% Fe

C) der Raum zwischen dem inneren und dem äußeren Metall-

_2 rohr wird auf einem Druck von weniger als

10 Torr (1.3 Pa) evakuiert;

D) die Rohre werden auf eine Temperatur von mehr als 150° C aufgeheizt?

E) das zweite Ende des inneren zylindrischen Metallrohrs ^q und das zweite Ende des äußeren zylindrischen Metallrohres werden in einer vakuumdichten Weise an einen zweiten Flansch angeschweißt, mittels dem ein fluiddichter Anschluß an einen weiteren Pipelineabschnitt möglich ist zur Bildung einer kontinuierlichen Fluid-

^5 strömung durch das innere zylindrische Metallrohr.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Reihenfolge der Schritte A-E gewählt wird A, B, E, C und D.

12. Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt:

F) das Gettermaterial wird auf eine Temperatur, die geringer ist als diejenige, bei welcher Phasenänderungen in dem Metall des inneren zylindrischen Metallrohres auftreten, aufgeheizt , um es zur Gassorbtion fähig zu machen.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch g e k e η η -

zeichnet, daß für die Reihenfolge der Schritte A-F gewählt wird A, B, E₁ G, D und F.

14. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Gettereinrichtung in ther- mischem Kontakt mit der Innenwand des äußeren Metallrohres angebracht wird.

-δι 15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch g e k e η η zei chnet, daß die innere Oberfläche des äußeren Metallrohres und/oder die äußere Oberfläche des inneren zylindrischen Metallrohres mit einer reflektierenden Oberfläche mittels Metall plattiert sind mit Ausnahme der Gettermaterial-Tragbereiche.

16. Verfahren zur Herstellung eines vakuumdichten Fluid-

Transport-Pipelineabschnittes g e k e η η ^q zeichnet durch die Schritte:

A) ein erstes Ende eines zylindrischen inneren Metallrohres und ein erstes Ende eines zylindrischen äußeren Metallrohres werden in vakuumdichter Weise an einen ersten Flansch geschweißt, mittels dem der Pipeline-

^g abschnitt mit einem weiteren Pipelineabschnitt in fluiddichter Weise verbindbar ist für eine kontinuierliche Fluidströmung durch das innere zylindrische Metallrohr?

B) eine nicht-verdampfbare Gettereinrichtung wird in den Raum zwischen dem inneren und dem äußeren Metallrohr und in thermischem Kontakt mit der Außenwand des inneren Metallrohres eingesetzt und umfaßt einen dünnen Metallstreifen, der mit Biegebereichen und Gettermaterial-Stützbereichen bzw. -Tragabschnitten vorgesehen ist, wobei das Gettermaterial zur permanenten Sorption aktiver Gase und zur reversiblen Sorption von Wasserstoff geeignet und aus der Gruppe ausgewählt ist, die umfaßt:

a) eine Legierung aus Zirkonium mit Aluminium, in

welcher Aluminium einen Anteil von 5 bis 30 Gewichtsprozent hat;

b) eine teilweise gesinterte Mischung aus Kohlenstoffpulver mit zumindest einem Metallpulver, das aus der Zr, Ta, Hf, Nb, Ti, Th und U umfassenden Gruppe ausgewählt ist, wobei das Kohlenstoffpulver bis zu 30 Gewichtsprozent anwesend ist;

6 »α *

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c) eine teilweise gesinterte Mischung aus:

i) einer partikulierten Zr-Al Legierung mit 5 bis 30 Gewichtsprozent Al, im übrigen Zr und ii) zumindest einenT'partikulierten Metallpulver, das aus der Zr, Ta, Hf, Nb, Ti, Th und ü umfassenden Gruppe ausgewählt ist;

d) eine pulverisierte Legierung aus Zr-V-Fe, deren Zusammensetzung in Gewichtsprozenten, wenn sie auf einem Diagramm für eine Zusammensetzung bzw. Mischung

,Q mit drei Variablen in Gewichtsprozent Zr, in Gewichtsprozent V und in Gewichtsprozent Fe aufgetragen wird, in einem Polygon mit den Ecken liegt, die durch die Punkte definiert sind:

i) 75% Zr - 20% V - 5% Fe
ii) 45% Zr - 20% V - 35% Fe
iii) 45% Zr - 50% V - 5% Fe

e) eine teilweise gesinterte Mischung aus :

i) zumindest einem partikulierten Metall, das aus der Gruppe von Ti und Zr ausgewählt ist, und ü) einer pulverisierten Legierung aus Zr-V-Fe, deren Zusammensetzung in Gewichtsprozent, wenn sie auf einem Diagramm für eine Zusammensetzung mit drei Variablen in Gewichtsprozent Zr, Gewichtsprozent V und Gewichtsprozent Fe aufgetragen wird, in einem Polygon liegt, dessen Ecken definiert sind durch die Punkte:

i) 75% Zr - 20% V - 5% Fe
ii) 45% Zr - 20% V - 35% Fe
iii) 45% Zr - 50% V - 5% Fe.
3Q C) der Raum zwischen dem inneren und äußeren Metallrohr

wirdauf einen Druck von weniger als 10 Torr (1.3 Pa) evakuiert;
D) die Rohre werden auf eine Temperatur von mehr als 150° C aufgeheizt; und

E) das zweite Ende des inneren zylindrischen Metallrohres und das zweite Ende des äußeren zylindrischen Metallrohres werden an einen zweiten Flansch in einer vakuumdichten Weise angeschweißt, mittels dem eine

-ΙΟΙ fluiddichte Verbindung mit einem weiteren Pipelineabschnitt möglich ist für eine kontinuierliche Fluidströmung durch das innere zylindrische Metallrohr.

5 P) Dampf bei überatmospherischem Druck und einer Temperatur von etwa 300 bis 450° C wird durch das innere Rohr geführt, um die nicht-verdampfbare Gettereinrichtung auf näherungsweise die gleiche Temperatur aufzuheizen und diese dadurch zu aktivieren.