ES2322073T3 - Conducto para el transporte de medios ultracongelados. - Google Patents

Abstract

Tubería de conducción para el transporte de medios ultracongelados, que comprende, al menos, dos tubos (2, 4) de metal ondulados, dispuestos concéntricamente y a cierta distancia uno de otro, en la que está prevista una capa de aislamiento (3) en el espacio libre anular entre los dos tubos (2, 4) de metal, se hace el vacío en el espacio libre anular, hay un tubo (9) de metal de pared lisa soldado, de manera hermética, con el tubo (4) de metal exterior y que comprende un elemento conectable con una bomba de vacío de manera hermética, caracterizada porque - el elemento para la conexión con la bomba de vacío consiste en una válvula de cierre con un cuerpo (10) de válvula, que penetra en el tubo (9) de metal de pared lisa, soldada con él de manera hermética e igualada con la zona de la superficie exterior del mismo, - el cuerpo (10) de válvula presenta un orificio roscado (10a) cerrado de manera hermética mediante un tapón de rosca (10b) durante la condición operativa de la tubería de conducción, y porque - el cuerpo (10) de válvula presenta orificios roscados para la conexión hermética de un adaptador (12) merced al uso de tornillos destinados a conectar, de manera hermética, un dispositivo (13) de bloqueo de gas, con el que puede conectarse una bomba de vacío.

Description

Conducto para el transporte de medios ultracongelados.

La invención se refiere a una tubería de conducción para el transporte de medios ultracongelados de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación única. Una tubería de conducción de esta clase se describe en el documento EP 1 363 062 A1.

El documento EP 1 363 062 A1 describe una tubería de conducción para el transporte de medios ultracongelados, que consiste en, al menos, dos tubos de metal dispuestos concéntricamente y a cierta distancia uno de otro, una capa aislante dispuesta en el espacio libre anular entre las tuberías de metal, y en cuyo espacio libre anular se hace el vacío. De acuerdo con una realización ventajosa, los tubos de metal son tubos de acero inoxidable soldados longitudinalmente y ondulados. Gracias a la ondulación, las tuberías de conducción del tipo descrito pueden fabricarse por tramos grandes. La capa aislante consiste en capas dispuestas, alternativamente, una encima de otra, y constituidas por material aislante y un material dotado de una superficie reflectante. Se prefiere lana de fibra de vidrio y hojas de aluminio. Un aislamiento compuesto por estos materiales asociado con alto vacío se designa en criotécnica superaislamiento. Los tuberías de conducción conocidas se usan, preferiblemente, a modo de conducciones de transferencia de gases condensados, pero, también, como criostatos para cables superconductores.

Las tuberías de conducción conocidas presentan gran eficacia desde el punto de vista económico porque, por la gran longitud con la que pueden fabricarse, resultan innecesarias un gran número de conexiones de unión, en comparación con conducciones que consistan en tuberías lisas. Gracias a su flexibilidad, las conducciones pueden tenderse, también, con radios pequeños.

Una desventaja de las tuberías de conducción conocidas es que, por su gran longitud, hacer el vacío desde los extremos requiere mucho tiempo.

Por tanto, de acuerdo con el documento EP 1 363 062 A1 mencionado, el tubo de metal exterior se corta a intervalos predeterminados. En cada abertura se suelda una pieza de conexión de bombeo, recibida por el corte, con el tubo de metal exterior, de manera hermética. Para este fin se posicionan mitades de anillo de metal en torno a los dos extremos del tubo de metal exterior, en la zona de cada abertura, y se sueldan con los extremos del tubo de metal exterior. A continuación, semicubiertas consistentes en un tubo de metal de pared lisa se posicionan sobre las mitades de anillo de metal y se sueldan con ellas, por sus bordes longitudinales. Una de las semicubiertas dispone de una pieza de conexión con una bomba de vacío. Este diseño presenta la desventaja de que las mitades de anillo de metal y la pieza de conexión sobresalen de la superficie circunferencial del tubo de metal exterior. Por ello, no resulta posible introducir la tubería de conducción en conductos estrechos.

Diseños con una pieza de conexión de bombeo sobresaliente que presenten desventajas similares se describen en los documentos DE 31 42 702 A1, US 6 257 282 B1, WO 01/27514 A1 y US 4 046 407.

El documento DE 196 02 940 A1 da a conocer un elemento y un dispositivo para el cierre de una abertura del elemento que puede cubrirse mediante una placa de manera hermética. En el interior del elemento se hace el vacío. La abertura está rodeada por una pestaña anular que apoya a tope contra una pared lateral del elemento, por su interior. Hay una ranura anular, prevista en la superficie exterior de la pestaña anular, que monta un elemento de obturación. La placa de cubierta dispone de una espiga destinada a guiarla por el interior de una válvula de carga, para la generación de vacío, y para apretarla contra el elemento de obturación.

El documento EP-A 1 586 715 describe una placa de suelo, en la que puede hacerse el vacío, para uso con celdas de refrigeración y celdas de conservación de frescura, que comprende una placa sobre la que se puede andar, y una placa de soporte de suelo, obturada mediante un perfil de pared lateral. Una abertura, que puede cerrarse mediante una tapa, está prevista en una de las placas para hacer el vacío en el interior de la placa de suelo. La abertura está hecha a modo de rebajo que penetra en el interior, que, de acuerdo con una primera realización, esté provisto de una válvula de seguridad para la conexión de una tubería de drenaje. De acuerdo con otra realización, está previsto un asiento de válvula, para una válvula de cono, en el rebajo de la placa de suelo, que presenta un cono de cierre cargado elásticamente, destinado a cerrar una abertura de drenaje de la válvula de cono.

El objeto de la presente invención consiste en ofrecer una tubería de conducción del tipo antes mencionado, que pueda tenderse, incluso, por tramos grandes, en conductos de cable estrechos y en la que pueda volverse a hacer el vacío de modo rápido y simple, si el vacío se ha debilitado a causa de posibles escapes.

Este objeto se consigue merced a las particularidades caracterizantes de la reivindicación única.

La ventaja esencial de esta tubería de conducción es que no hay partes sobresalientes que puedan suponer un estorbo al introducir la tubería de conducción en un conducto de cable. La pieza de conexión de bombeo prevista de acuerdo con la técnica anterior y que sobresale es reemplazada por un adaptador que se monta, solamente, cuando se tenga que volver a bombear. En ese caso, el adaptador se enrosca, de manera hermética, en el cuerpo de válvula, y un dispositivo de bloqueo de gas, conocido de por sí, libera un tapón de rosca enroscado en el cuerpo de válvula y permite el acceso así al espacio anular.

La invención se explicará con más detalle por medio de las realizaciones ilustrativas de los dibujos.

Las figuras 1 a 5 muestran, esquemáticamente, un cable superconductor a modo de realización de la tubería de conducción.

La figura 1 muestra una sección lateral de un cable superconductor que comprende un alma 1 de cable superconductor y una envuelta criogénica que lo rodea. La envuelta criogénica está prevista a modo de tubería de conducción que consiste en un tubo interior 2, un superaislante 3 y un tubo exterior 4. El tubo interior 2 es un tubo ondulado soldado longitudinalmente, hecho de acero austenítico. Un separador 5 está arrollado helicoidalmente en torno al tubo interior 2. En torno al tubo interior 2 y al separador 5 está dispuesta la capa de superaislamiento 3, que consiste en capas aplicadas alternativamente, constituidas por hojas de metal reflectante, por ejemplo, hojas de plástico revestidas de aluminio, y hojas que consistan en material no conductor de calor, por ejemplo, lana de fibra de vidrio.

El tubo exterior 4 es, también, un tubo de metal ondulado, soldado longitudinalmente, hecho de acero austenítico, que puede estar rodeado por una funda de plástico 6. El cable superconductor ilustrado puede fabricarse por tramos grandes, de manera continua, de modo conocido en tecnología de cables, estando limitada la longitud máxima por la capacidad de los medios de transporte, por ejemplo, el tamaño del tambor de cable.

Con el fin de acelerar o hacer posible el proceso de vacío tanto directamente después de su fabricación como después de su tendido, la funda de plástico 6 y el tubo exterior 4 se eliminan en una longitud limitada, a intervalos predeterminados de, por ejemplo, 100 m.

Dos semicubiertas 7a, 7b y 8a, 8b se posicionan, en cada caso, en torno a los extremos del tubo exterior 4 y se sueldan, de manera hermética, por sus líneas de separación y sus caras de extremo enfrentadas, con los extremos del tubo exterior 4. Las semicubiertas 7a, 7b y 8a, 8b, también, consisten en acero austenítico. Como puede verse en la figura 1, las semicubiertas 7a, 7b y 8a, 8b presentan, en sus superficies enfrentadas con el tubo exterior 4, un perfil adaptado a la forma de la ondulación del tubo exterior 4, que conecta las semicubiertas o los anillos soldados de las semicubiertas 7a, 7b y 8a, 8b con el tubo exterior 4 por bloqueo de forma y que alivia así la unión soldada. Dos semicubiertas 9a y 9b, hechas de secciones de chapa de acero austenítico, se disponen en torno a los anillos formados por las semicubiertas 7a, 7b y 8a, 8b, y se sueldan, de manera hermética, por las caras de extremo, con las semicubiertas 7a, 7b y 8a, 8b, por su línea de separación. La semicubierta 9a presenta un cuerpo de válvula 10, con el que puede conectarse una bomba de vacío.

En vez de las semicubiertas 7a, 7b, 8a y 8b posicionadas en torno al tubo exterior 4, pueden usarse, también, semicubiertas enroscadas en el tubo exterior 4, una vez soldadas las líneas de unión longitudinales.

Puede preverse, también, un manguito protector 11 en torno a las semicubiertas 9a, 9b y la funda 6 de plástico.

El espacio libre anular situado entre el tubo interior 2 y el tubo exterior 4 y que se encuentra ocupado, parcialmente, por la capa de superaislamiento, está compartimentado por el exterior, de manera hermética, en ambos extremos de un tramo de cable.

Una vez realizado este trabajo preparatorio, bombas de vacío, no ilustradas, destinadas a hacer el vacío en el espacio anular, se conectan con el cuerpo 10 de válvula respectivo.

En el caso de un cable de, aproximadamente, 500 m de longitud, están previstos cuatro cuerpos 10 de válvula, a 100 m uno de otro. Con el fin de interceptar gases residuales liberados en el espacio anular una vez hecho el vacío, puede introducirse un material desgasificador en el espacio libre anular, preferiblemente durante la fabricación de las conexiones de bombeo.

Las figuras 2 y 3 muestran una sección de la zona en que se elimina el tubo exterior 4 de la tubería de conducción. Un cuerpo 10 de válvula se suelda, por el interior de un orificio en un tubo de metal 9 de pared lisa, por sus extremos, con los extremos del tubo exterior 4. El cuerpo 10 de válvula penetra en el interior del tubo de metal 9 de pared lisa y su superficie orientada hacia fuera se adapta a la redondez del tubo 9 de metal, de modo que quede igualada con la zona superficial del tubo 9 de metal.

El cuerpo 10 de válvula presenta un orificio roscado 10a, en el que está enroscado un tapón de rosca 10b, de manera hermética. Un anillo de estanqueidad 10c asegura la obturación requerida.

La versión ilustrada en la figura 2 es adecuada para estar unida con el extremo de la tubería de conducción.

La figura 3 ilustra la misma versión, pero, en este caso, el tubo 9 de metal de pared lisa está formado por las dos semicubiertas 9a y 9b, soldadas una con otra por sus líneas de unión longitudinales 9c. Esta versión se usa entre los dos extremos de la tubería de conducción.

La versión ilustrada en la figura 1 a 3 muestra el estado de la tubería de conducción una vez hecho el vacío. Como no hay aumento esencial de diámetro exterior, la tubería de conducción puede ser introducida, por tramos grandes, en conductos de cable existentes. Es particularmente ventajoso que las zonas en las que el tubo exterior 4 haya sido eliminado sean accesibles por el exterior, es decir, que esté previsto en ellas un registro, como es conocido, o una canaleta de cables.

La operación de hacer el vacío o la repetición de la misma será descrita con más detalle en lo que sigue, con referencia a las figuras 4 y 5.

En primer lugar se posiciona un adaptador 12 contra el cuerpo 10 de válvula y se conecta con él, de manera hermética, por medio de tornillos no ilustrados, que se enroscan en orificios roscados correspondientes, no ilustrados, del cuerpo 10 de válvula. Una junta 12a asegura la estanqueidad requerida. Luego, un dispositivo de bloqueo 13 de gas, conocido de por sí, se conecta, de manera hermética, con el adaptador 12, por medio de un anillo 14 de apriete. Una junta 13a se posiciona en la línea de unión entre el adaptador 12 y el dispositivo de bloqueo 13 de gas.

El tornillo 13b, montado a rotación en el alojamiento del dispositivo de bloqueo de gas 13, es hecho bajar y penetrar, por su extremo enfrentado con el cuerpo 10 de válvula, en un orificio, no designado en particular, del tapón de rosca 10b, liberándolo como resultado de la rotación.

Como muestra la figura 5, una vez liberado el tapón de rosca 10b, el tornillo 13b es hecho subir conjuntamente con él, con el resultado de permitir el acceso al espacio libre anular entre el tubo interior 2 y el tubo exterior 4 o el tubo liso 9. A continuación, una bomba de vacío, no ilustrada, conectada con la pestaña 13c del dispositivo de bloqueo de gas 13, puede poner en práctica la operación de hacer el vacío.

Una vez generado el vacío necesario, el tornillo 13b junto con el tapón de rosca 10b, es movido hacia abajo, con el fin de volver a enroscar el tapón en el orificio roscado 10a del cuerpo 10 de válvula.

Cuando se tenga que volver a hacer el vacío, es necesario hacer el vacío en el interior del dispositivo de bloqueo de gas 13 antes de desenroscar el tapón de rosca 10b.

Puede no ser necesario retirar el adaptador 12 si el proceso de hacer el vacío se lleva a cabo en una tubería de conducción ya tendida.

Claims (1)

1. Tubería de conducción para el transporte de medios ultracongelados, que comprende, al menos, dos tubos (2, 4) de metal ondulados, dispuestos concéntricamente y a cierta distancia uno de otro, en la que está prevista una capa de aislamiento (3) en el espacio libre anular entre los dos tubos (2, 4) de metal, se hace el vacío en el espacio libre anular, hay un tubo (9) de metal de pared lisa soldado, de manera hermética, con el tubo (4) de metal exterior y que comprende un elemento conectable con una bomba de vacío de manera hermética, caracterizada porque

- el elemento para la conexión con la bomba de vacío consiste en una válvula de cierre con un cuerpo (10) de válvula, que penetra en el tubo (9) de metal de pared lisa, soldada con él de manera hermética e igualada con la zona de la superficie exterior del mismo,

- el cuerpo (10) de válvula presenta un orificio roscado (10a) cerrado de manera hermética mediante un tapón de rosca (10b) durante la condición operativa de la tubería de conducción, y porque

- el cuerpo (10) de válvula presenta orificios roscados para la conexión hermética de un adaptador (12) merced al uso de tornillos destinados a conectar, de manera hermética, un dispositivo (13) de bloqueo de gas, con el que puede conectarse una bomba de vacío.