JPH031559B2 - - Google Patents
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- JPH031559B2 JPH031559B2 JP58085983A JP8598383A JPH031559B2 JP H031559 B2 JPH031559 B2 JP H031559B2 JP 58085983 A JP58085983 A JP 58085983A JP 8598383 A JP8598383 A JP 8598383A JP H031559 B2 JPH031559 B2 JP H031559B2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L59/00—Thermal insulation in general
- F16L59/06—Arrangements using an air layer or vacuum
- F16L59/065—Arrangements using an air layer or vacuum using vacuum
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16L59/16—Arrangements specially adapted to local requirements at flanges, junctions, valves or the like
- F16L59/18—Arrangements specially adapted to local requirements at flanges, junctions, valves or the like adapted for joints
- F16L59/184—Flanged joints
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S138/00—Pipes and tubular conduits
- Y10S138/06—Corrosion
-
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- Y10S505/877—Rotary dynamoelectric type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Insulation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、真空ジヤケツト空間に特定の非蒸発
型ゲツタ物質を内管或いは外管に沿つて接触状態
で配置される金属シートに支持して配置した真空
断熱式流体輸送パイプ部材に関するものである。
型ゲツタ物質を内管或いは外管に沿つて接触状態
で配置される金属シートに支持して配置した真空
断熱式流体輸送パイプ部材に関するものである。
従来の技術
周囲温度とは異なつた温度にある流体を該流体
と周囲雰囲気との間での熱交換を最小限として或
る場所から別の場所へと輸送することがしばしば
所望される。
と周囲雰囲気との間での熱交換を最小限として或
る場所から別の場所へと輸送することがしばしば
所望される。
例えば、温かい石油ガス及び（或いは）液体が
極寒の条件に位置するパイプラインを通して流送
される必要がある。流体温度の過大の減少は、経
済的な流送が困難もしくは不可能となる程度にま
でその粘性の増大をもたらす。また、パイプライ
ンが永久凍土地帯を通される場合、放熱によつて
凍土が溶け、その機械的支持作用が失われる危険
性も存在する。
極寒の条件に位置するパイプラインを通して流送
される必要がある。流体温度の過大の減少は、経
済的な流送が困難もしくは不可能となる程度にま
でその粘性の増大をもたらす。また、パイプライ
ンが永久凍土地帯を通される場合、放熱によつて
凍土が溶け、その機械的支持作用が失われる危険
性も存在する。
地域暖房は、発電所や地熱発生域のような中央
熱源からそこからある距離範囲に存在する使用地
域まで加熱水の輸送を必要とする。
熱源からそこからある距離範囲に存在する使用地
域まで加熱水の輸送を必要とする。
化学的な処理プロセスは、非常に高い温度にあ
る各種流体をその最終製品への変換中輸送するこ
とを必要とする。
る各種流体をその最終製品への変換中輸送するこ
とを必要とする。
これらプロセスの経済性は、とりわけ、熱放散
の防止の程度に依存する。
の防止の程度に依存する。
また別の例は、極低温流体或いは液化ガスの輸
送である。これらは例えば超電導電力線或いは磁
石に使用されようとしておりまたロケツト推進に
おける燃料として使用されうる。
送である。これらは例えば超電導電力線或いは磁
石に使用されようとしておりまたロケツト推進に
おける燃料として使用されうる。
流体の性質や目的がいかなるものであれ、流体
を輸送するパイプラインの周囲に何らかの形態の
断熱体が設けられねばならない。
を輸送するパイプラインの周囲に何らかの形態の
断熱体が設けられねばならない。
発泡プラスチツク、アスベスト或いはガラス繊
維のような断熱材の成層体が提晶されたが、これ
らは容易に水で浸潤されそしてその断熱能を失
う。これらの機械的耐性は非常に乏しく、従つて
輸送或いは荒つぽい取扱中すぐに損傷する。
維のような断熱材の成層体が提晶されたが、これ
らは容易に水で浸潤されそしてその断熱能を失
う。これらの機械的耐性は非常に乏しく、従つて
輸送或いは荒つぽい取扱中すぐに損傷する。
断熱媒体として真空を使用することが提唱され
た。これは２つの同心管の使用により達成でき、
ここでは内側管が流体を輸送するのに使用されそ
して内側及び外側管の間のジヤケツト空間が排気
される。例えば、米国特許第1140633号を参照さ
れたい。真空断熱の使用は、輸送液体と周囲雰囲
気との間での熱交換をかなり減ずるのに非常に有
効であることがわかつたが、充分に長い期間断熱
の完全さを維持するため真空を充分低い圧力に維
持することが困難であることがわかつた。排気後
の真空が約10-4トル（1.3×10-2Pa）〜約10-3ト
ル（1.3×10-1Pa）を超える残留ガス圧力を有す
るなら、伝熱及び対流による内外壁の熱交換がか
なりのものとなる。真空に曝される金属材の表面
からの連続した吸着ガスの放離はジヤケツト空間
内の圧力を上昇せしめ、最終的に構造体の断熱性
を破壊する。理論的には、所定の時間間隔で該空
間を再排気することは可能であろうが、これは追
加的な莫大な作業コストを招きそしてパイプライ
ンが北海ツンドラのような遠隔のそして接近不可
の場所に位置していることが多くまた地中に埋設
されていることも多いことを考えると非現実的で
ある。
た。これは２つの同心管の使用により達成でき、
ここでは内側管が流体を輸送するのに使用されそ
して内側及び外側管の間のジヤケツト空間が排気
される。例えば、米国特許第1140633号を参照さ
れたい。真空断熱の使用は、輸送液体と周囲雰囲
気との間での熱交換をかなり減ずるのに非常に有
効であることがわかつたが、充分に長い期間断熱
の完全さを維持するため真空を充分低い圧力に維
持することが困難であることがわかつた。排気後
の真空が約10-4トル（1.3×10-2Pa）〜約10-3ト
ル（1.3×10-1Pa）を超える残留ガス圧力を有す
るなら、伝熱及び対流による内外壁の熱交換がか
なりのものとなる。真空に曝される金属材の表面
からの連続した吸着ガスの放離はジヤケツト空間
内の圧力を上昇せしめ、最終的に構造体の断熱性
を破壊する。理論的には、所定の時間間隔で該空
間を再排気することは可能であろうが、これは追
加的な莫大な作業コストを招きそしてパイプライ
ンが北海ツンドラのような遠隔のそして接近不可
の場所に位置していることが多くまた地中に埋設
されていることも多いことを考えると非現実的で
ある。
所要の真空度を維持する試みにおいて、ゼオラ
イトがガスを収着することがよく知られているの
で、例えば米国特許第3369826号におけるように
真空空間内にゼオライトを配することが提案され
た。しかし、ゼオライトが認めうる程のガス収着
作用を持つためには、ゼオライトは低温に冷却さ
れねばならない。加えて、水蒸気がゼオライトに
より優先的に収着され、これはゼオライトの他の
ガスの収着能を早期に阻止する。
イトがガスを収着することがよく知られているの
で、例えば米国特許第3369826号におけるように
真空空間内にゼオライトを配することが提案され
た。しかし、ゼオライトが認めうる程のガス収着
作用を持つためには、ゼオライトは低温に冷却さ
れねばならない。加えて、水蒸気がゼオライトに
より優先的に収着され、これはゼオライトの他の
ガスの収着能を早期に阻止する。
チヤーコールやPdOがまた、米国特許第
3992169号において示唆されたが、チヤーコール
はガスを永久的に吸着せず、PdOは水素のみを吸
着出来るだけでありまた高価である。
3992169号において示唆されたが、チヤーコール
はガスを永久的に吸着せず、PdOは水素のみを吸
着出来るだけでありまた高価である。
また、特開昭57−15192号は、水素が混入して
いる高温ガス炉等の作動ガス（ヘリウム）の循環
管路において水素を除去することを目的として、
外管と水素透過性金属材料で作製した内管との間
の真空空間に断熱材と適宜ゲツタ材を混合してな
る繊維状断熱材により金属箔をサンドイツチ状に
挟んで形成した介添層とを交互に積層して緊密に
装填した高温高圧断熱配管を開示する。ここでは
ゲツタ材は浸透してきた水素を吸着する目的で使
用され、また内管及び外管の間には断熱材が密に
充填されている。
いる高温ガス炉等の作動ガス（ヘリウム）の循環
管路において水素を除去することを目的として、
外管と水素透過性金属材料で作製した内管との間
の真空空間に断熱材と適宜ゲツタ材を混合してな
る繊維状断熱材により金属箔をサンドイツチ状に
挟んで形成した介添層とを交互に積層して緊密に
装填した高温高圧断熱配管を開示する。ここでは
ゲツタ材は浸透してきた水素を吸着する目的で使
用され、また内管及び外管の間には断熱材が密に
充填されている。
真空断熱容器において、真空維持の目的でゲツ
タ物質が使用された例もある。
タ物質が使用された例もある。
発明が解決しようとする問題点
真空断熱パイプラインのジヤケツト空間でのゲ
ツタ物質の使用は有用とは考慮しうるが、上記の
特開昭57−15192号に開示されるような構成では
長距離に及ぶ一般のパイプラインには適用出来な
い。また、単なる貯蔵容器でのゲツタ物質の使用
とは異なる状況が存在する。即ち、長距離に及ぶ
一般のパイプラインでは、 (1) 水素以外にも他のガスをも効率的に収着しう
る吸着容量の大きなゲツタ物質を見出すこと、 (2) 高価なまた充填作業が面倒な断熱材を充填し
なくてもよいこと、 (3) パイプラインが置かれる環境及びその距離が
長いことに鑑み、ゲツター物質のジヤケツト空
間内への組込みが容易に且つ簡便に出来るこ
と、 (4) 外部からのゲツター物質の賦活が容易に行な
えること 等の問題が解決されねばならない。
ツタ物質の使用は有用とは考慮しうるが、上記の
特開昭57−15192号に開示されるような構成では
長距離に及ぶ一般のパイプラインには適用出来な
い。また、単なる貯蔵容器でのゲツタ物質の使用
とは異なる状況が存在する。即ち、長距離に及ぶ
一般のパイプラインでは、 (1) 水素以外にも他のガスをも効率的に収着しう
る吸着容量の大きなゲツタ物質を見出すこと、 (2) 高価なまた充填作業が面倒な断熱材を充填し
なくてもよいこと、 (3) パイプラインが置かれる環境及びその距離が
長いことに鑑み、ゲツター物質のジヤケツト空
間内への組込みが容易に且つ簡便に出来るこ
と、 (4) 外部からのゲツター物質の賦活が容易に行な
えること 等の問題が解決されねばならない。
問題を解決するための手段
(1)および(2)に関しては次の群から選択される活
性ガスの永久収着と水素の可逆的収着とを可能と
する非蒸発型ゲツタ物質ゲツタ物質が好適である
ことが判明した： (a) ５〜30重量％Al−残部Zr合金、 (b) Zr、Ta、Hf、Nb、Ti、Th及びＵから成る
群から選択される少なくとも１種の金属粉末と
30重量％までの量で存在する炭素粉末との部分
焼結混合物、 (c) ）５〜30重量％Al−残部Zr合金から成る
粒状合金と、）Zr、Ta、Hf、Nb、Ti、Th
及びＵから成る群から選択される少なくとも１
種の金属粉末との部分焼結混合物、 (d) Zr−Ｖ−Fe粉末状合金であつて、重量％で
表わした組成がZr−Ｖ−Feの三元組成図で表
わすとき 75％Zr−20％Ｖ−５％Fe、 45％Zr−20％Ｖ−35％Fe、及び 45％Zr−50％Ｖ−５％Fe により定義される点を隅角点として有する帯域に
入るZr−Ｖ−Fe粉末状合金、並びに (e) ）Ti及びZrから成る群から選択される少
なくとも１種の粒状金属と、）Zr−Ｖ−Fe
粉末状合金であつて、重量％で表わした組成が
Zr−Ｖ−Feの三元組成図で表わすとき 75％Zr−20％Ｖ−５％Fe、 45％Zr−20％Ｖ−35％Fe、及び 45％Zr−50％Ｖ−５％Fe により定義される点を隅角点として有する帯域に
入るZr−Ｖ−Fe粉末状合金。
性ガスの永久収着と水素の可逆的収着とを可能と
する非蒸発型ゲツタ物質ゲツタ物質が好適である
ことが判明した： (a) ５〜30重量％Al−残部Zr合金、 (b) Zr、Ta、Hf、Nb、Ti、Th及びＵから成る
群から選択される少なくとも１種の金属粉末と
30重量％までの量で存在する炭素粉末との部分
焼結混合物、 (c) ）５〜30重量％Al−残部Zr合金から成る
粒状合金と、）Zr、Ta、Hf、Nb、Ti、Th
及びＵから成る群から選択される少なくとも１
種の金属粉末との部分焼結混合物、 (d) Zr−Ｖ−Fe粉末状合金であつて、重量％で
表わした組成がZr−Ｖ−Feの三元組成図で表
わすとき 75％Zr−20％Ｖ−５％Fe、 45％Zr−20％Ｖ−35％Fe、及び 45％Zr−50％Ｖ−５％Fe により定義される点を隅角点として有する帯域に
入るZr−Ｖ−Fe粉末状合金、並びに (e) ）Ti及びZrから成る群から選択される少
なくとも１種の粒状金属と、）Zr−Ｖ−Fe
粉末状合金であつて、重量％で表わした組成が
Zr−Ｖ−Feの三元組成図で表わすとき 75％Zr−20％Ｖ−５％Fe、 45％Zr−20％Ｖ−35％Fe、及び 45％Zr−50％Ｖ−５％Fe により定義される点を隅角点として有する帯域に
入るZr−Ｖ−Fe粉末状合金。
(3)及び(4)に関しては、ゲツタ物質をジヤケツト
空間内で前記内側管の外壁或いは前記外側管の内
壁に沿つて接触状態で配置される金属ストリツプ
により支持された状態で、該内側管の外壁或いは
前記外側管の内壁と熱伝達関係に維持するのが取
り扱い及び作業性並びに賦活の点で好都合である
ことを見出した。
空間内で前記内側管の外壁或いは前記外側管の内
壁に沿つて接触状態で配置される金属ストリツプ
により支持された状態で、該内側管の外壁或いは
前記外側管の内壁と熱伝達関係に維持するのが取
り扱い及び作業性並びに賦活の点で好都合である
ことを見出した。
こうした知見に基づいて、本発明は、金属製内
側管と、実質上同軸の金属製外側管と、該内側及
び外側管の一方側の隣りあう端を真空密方式で継
合する第１フランジ継手と、該内側及び外側管の
反対側の隣りあう端を真空密方式で継合する第２
フランジ継手とを備えるパイプライン部材であつ
て、該内側及び外側管と第１及び第２フランジ継
手が排気されたジヤケツト空間を形成し、そして
該第１及び第２フランジ継手がパイプライン部材
同志を流体密閉方式で継合して該内側管を通して
の連続流体流れの流送を可能とした真空断熱式流
体輸送パイプライン部材において、活性ガスの永
久収着と水素の可逆的収着とを可能とする非蒸発
型ゲツタ物質が、前記ジヤケツト空間内で前記内
側管の外壁或いは前記外側管の内壁に沿つて接触
状態で配置される金属ストリツプにより支持され
て該内側管の外壁或いは前記外側管の内壁と熱伝
達関係に維持され、そして該ゲツタ物質が (a) ５〜30重量％Al−残部Zr合金、 (b) Zr、Ta、Hf、Nb、Ti、Th及びＵから成る
群から選択される少なくとも１種の金属粉末と
30重量％までの量で存在する炭素粉末との部分
焼結混合物、 (c) ）５〜30重量％Al−残部Zr合金から成る
粒状合金と、）Zr、Ta、Hf、Nb、Ti、Th
及びＵから成る群から選択される少なくとも１
種の金属粉末との部分焼結混合物、 (d) Zr−Ｖ−Fe粉末状合金であつて、重量％で
表わした組成がZr−Ｖ−Feの三元組成図で表
わすとき 75％Zr−20％Ｖ−５％Fe、 45％Zr−20％Ｖ−35％Fe、及び 45％Zr−50％Ｖ−５％Fe により定義される点を隅角点として有する帯域に
入るZr−Ｖ−Fe粉末状合金、並びに (e) ）Ti及びZrから成る群から選択される少
なくとも１種の粒状金属と、）Zr−Ｖ−Fe
粉末状合金であつて、重量％で表わした組成が
Zr−Ｖ−Feの三元組成図で表わすとき 75％Zr−20％Ｖ−５％Fe、 45％Zr−20％Ｖ−35％Fe、及び 45％Zr−50％Ｖ−５％Fe により定義される点を隅角点として有する帯域に
入るZr−Ｖ−Fe粉末状合金 から成る群から選択されることを特徴とする真空
断熱式流体輸送パイプライン部材を提供する。
側管と、実質上同軸の金属製外側管と、該内側及
び外側管の一方側の隣りあう端を真空密方式で継
合する第１フランジ継手と、該内側及び外側管の
反対側の隣りあう端を真空密方式で継合する第２
フランジ継手とを備えるパイプライン部材であつ
て、該内側及び外側管と第１及び第２フランジ継
手が排気されたジヤケツト空間を形成し、そして
該第１及び第２フランジ継手がパイプライン部材
同志を流体密閉方式で継合して該内側管を通して
の連続流体流れの流送を可能とした真空断熱式流
体輸送パイプライン部材において、活性ガスの永
久収着と水素の可逆的収着とを可能とする非蒸発
型ゲツタ物質が、前記ジヤケツト空間内で前記内
側管の外壁或いは前記外側管の内壁に沿つて接触
状態で配置される金属ストリツプにより支持され
て該内側管の外壁或いは前記外側管の内壁と熱伝
達関係に維持され、そして該ゲツタ物質が (a) ５〜30重量％Al−残部Zr合金、 (b) Zr、Ta、Hf、Nb、Ti、Th及びＵから成る
群から選択される少なくとも１種の金属粉末と
30重量％までの量で存在する炭素粉末との部分
焼結混合物、 (c) ）５〜30重量％Al−残部Zr合金から成る
粒状合金と、）Zr、Ta、Hf、Nb、Ti、Th
及びＵから成る群から選択される少なくとも１
種の金属粉末との部分焼結混合物、 (d) Zr−Ｖ−Fe粉末状合金であつて、重量％で
表わした組成がZr−Ｖ−Feの三元組成図で表
わすとき 75％Zr−20％Ｖ−５％Fe、 45％Zr−20％Ｖ−35％Fe、及び 45％Zr−50％Ｖ−５％Fe により定義される点を隅角点として有する帯域に
入るZr−Ｖ−Fe粉末状合金、並びに (e) ）Ti及びZrから成る群から選択される少
なくとも１種の粒状金属と、）Zr−Ｖ−Fe
粉末状合金であつて、重量％で表わした組成が
Zr−Ｖ−Feの三元組成図で表わすとき 75％Zr−20％Ｖ−５％Fe、 45％Zr−20％Ｖ−35％Fe、及び 45％Zr−50％Ｖ−５％Fe により定義される点を隅角点として有する帯域に
入るZr−Ｖ−Fe粉末状合金 から成る群から選択されることを特徴とする真空
断熱式流体輸送パイプライン部材を提供する。
実施例の説明
以下、本発明について具体的に説明する。ここ
で図面を参照すると、第１図には、第１流体パイ
プライン部材１０２及びその両端が接続される同
様のパイプライン部材１０４，１０６を含むパイ
プライン組立体１００が示されている。図示具体
例において、パイプライン部材１０２は、金属製
内側管１０８と実質上同心の金属製外側管１１０
を備えている。金属フランジ１１２の形態の第１
フランジ継手が、内側及び外側管１０８，１１０
の隣りあう第１端１１４，１１６それぞれに真空
密方式で溶接される。金属フランジ１１８の形態
の第２フランジ継手が、内側及び外側管１０８，
１１０の隣りあう第２端１２０，１２２それぞれ
に真空密方式で溶接される。
で図面を参照すると、第１図には、第１流体パイ
プライン部材１０２及びその両端が接続される同
様のパイプライン部材１０４，１０６を含むパイ
プライン組立体１００が示されている。図示具体
例において、パイプライン部材１０２は、金属製
内側管１０８と実質上同心の金属製外側管１１０
を備えている。金属フランジ１１２の形態の第１
フランジ継手が、内側及び外側管１０８，１１０
の隣りあう第１端１１４，１１６それぞれに真空
密方式で溶接される。金属フランジ１１８の形態
の第２フランジ継手が、内側及び外側管１０８，
１１０の隣りあう第２端１２０，１２２それぞれ
に真空密方式で溶接される。
この構造は包囲された空間、即ちジヤケツト空
間１２４を形成し、このジヤケツト空間１２４が
排気される。第１及び第２フランジ継手１１２，
１１８は、追加パイプライン部材１０４，１０６
それぞれにおける同様のフランジに流体密方式で
ボルト締着される。図示具体例において、ガスケ
ツト１２６，１２６′，１２６″，１２６が、パ
イプライン同志間の接続の密封性を保証してい
る。フランジ１１２，１１８には、内側管１０８
の内径にほぼ等しい直径の中央穴１２８，１３０
がそれぞれ形成されている。これは、接続に際し
て、内側管を通しての連続流体流れの流送を可能
ならしめる。
間１２４を形成し、このジヤケツト空間１２４が
排気される。第１及び第２フランジ継手１１２，
１１８は、追加パイプライン部材１０４，１０６
それぞれにおける同様のフランジに流体密方式で
ボルト締着される。図示具体例において、ガスケ
ツト１２６，１２６′，１２６″，１２６が、パ
イプライン同志間の接続の密封性を保証してい
る。フランジ１１２，１１８には、内側管１０８
の内径にほぼ等しい直径の中央穴１２８，１３０
がそれぞれ形成されている。これは、接続に際し
て、内側管を通しての連続流体流れの流送を可能
ならしめる。
後に述べる非蒸発型ゲツタを支持するゲツタ装
置１３２が、ジヤケツト空間１２４内で前記内側
管の外壁或いは前記外側管の内壁に沿つて接触状
態で配置される金属ストリツプにより支持されて
該内側管の外壁或いは前記外側管の内壁と熱伝達
関係に維持される（ここでは、外側管の内壁に配
置されるものとして示す）。この構成は、ゲツタ
ー物質のジヤケツト空間内への組込みが容易に且
つ簡便に出来及び外部からのゲツター物質の賦活
が容易に行なえる点で有益である。内管或いは外
管壁上に直接ゲツタ物質を接合することは極めて
作業性の悪い、煩雑な作業である。
置１３２が、ジヤケツト空間１２４内で前記内側
管の外壁或いは前記外側管の内壁に沿つて接触状
態で配置される金属ストリツプにより支持されて
該内側管の外壁或いは前記外側管の内壁と熱伝達
関係に維持される（ここでは、外側管の内壁に配
置されるものとして示す）。この構成は、ゲツタ
ー物質のジヤケツト空間内への組込みが容易に且
つ簡便に出来及び外部からのゲツター物質の賦活
が容易に行なえる点で有益である。内管或いは外
管壁上に直接ゲツタ物質を接合することは極めて
作業性の悪い、煩雑な作業である。
ゲツタ物質は、金属ストリツプ上に直接圧着す
ることも出来るが、好ましい形態のゲツタ装置が
第２及び３図に２００として示される。これは凹
みを有する連続長の長い金属ストリツプ２０２か
ら成る。金属ストリツプには、一定の間隔で凹み
２０４，２０４′等が形成されそしてそこに非蒸
発型ゲツタ物質２０６が充填され、以つてゲツタ
物質支持帯域２０８，２０８′等を提供する。隣
りあうゲツタ物質支持帯域の間の金属ストリツプ
の帯域２１０には、彎曲用帯域を提供するため所
望ならスリツト２１２が形成されうる。これは、
金属ストリツプがジヤケツト空間壁の曲面に沿つ
て充分の熱伝達関係を維持したまま容易に配置さ
れることを許容する。
ることも出来るが、好ましい形態のゲツタ装置が
第２及び３図に２００として示される。これは凹
みを有する連続長の長い金属ストリツプ２０２か
ら成る。金属ストリツプには、一定の間隔で凹み
２０４，２０４′等が形成されそしてそこに非蒸
発型ゲツタ物質２０６が充填され、以つてゲツタ
物質支持帯域２０８，２０８′等を提供する。隣
りあうゲツタ物質支持帯域の間の金属ストリツプ
の帯域２１０には、彎曲用帯域を提供するため所
望ならスリツト２１２が形成されうる。これは、
金属ストリツプがジヤケツト空間壁の曲面に沿つ
て充分の熱伝達関係を維持したまま容易に配置さ
れることを許容する。
第４及び５図は、本発明において使用するため
のゲツタ装置のまた別の具体例４００を示す。連
続長の薄い金属ストリツプ４０２において、ゲツ
タ物質支持帯域は４０４は、彎曲用帯域４０６の
ストリツプ材自体を直立せしめそして壁４０８を
形成することにより構成されている。
のゲツタ装置のまた別の具体例４００を示す。連
続長の薄い金属ストリツプ４０２において、ゲツ
タ物質支持帯域は４０４は、彎曲用帯域４０６の
ストリツプ材自体を直立せしめそして壁４０８を
形成することにより構成されている。
使用に当たつて、所要長のストリツプが切断さ
れそして第６，７及び８図に示されるようにジヤ
ケツト空間内の内側或いは外側管の外面或いは内
面と接触状態に置かれる。ゲツタ物質は第７図の
拡大図に示されるようにジヤケツト区間内部に露
呈している。
れそして第６，７及び８図に示されるようにジヤ
ケツト空間内の内側或いは外側管の外面或いは内
面と接触状態に置かれる。ゲツタ物質は第７図の
拡大図に示されるようにジヤケツト区間内部に露
呈している。
使用されるゲツタ物資は、活性ガスの永久収着
と水素の可逆的収着（但し、水素を放出しても真
空度に有害ではない）を可能とする非蒸発型ゲツ
タ物質であり、有用なものは次の４種である。
と水素の可逆的収着（但し、水素を放出しても真
空度に有害ではない）を可能とする非蒸発型ゲツ
タ物質であり、有用なものは次の４種である。
(a) ５〜30重量％Al−残部Zr合金、
(b) Zr、Ta、Hf、Nb、Ti、Th及びＵから成る
群から選択される少なくとも１種の金属粉末と
30重量％までの量で存在する炭素粉末との部分
焼結混合物、 (c) ）５〜30重量％Al−残部Zr合金から成る
粒状合金と、）Zr、Ta、Hf、Nb、Ti、Th
及びＵから成る群から選択される少なくとも１
種の金属粉末との部分焼結混合物、 (d) Zr−Ｖ−Fe粉末状合金であつて、重量％で
表わした組成がZr−Ｖ−Feの三元組成図で表
わすとき 75％Zr−20％Ｖ−５％Fe、 45％Zr−20％Ｖ−35％Fe、及び 45％Zr−50％Ｖ−５％Fe により定義される点を隅角点として有する帯域に
入るZr−Ｖ−Fe粉末状合金、並びに (e) ）Ti及びZrから成る群から選択される少
なくとも１種の粒状金属と、）Zr−Ｖ−Fe
粉末状合金であつて、重量％で表わした組成が
Zr−Ｖ−Feの三元組成図で表わすとき 75％Zr−20％Ｖ−５％Fe、 45％Zr−20％Ｖ−35％Fe、及び 45％Zr−50％Ｖ−５％Fe により定義される点を隅角点として有する帯域に
入るZr−Ｖ−Fe粉末状合金 これら(a)〜(e)のゲツタ物質が好ましい理由は次
の通りである： (a) これは収着容量の大きな優れたゲツタ物質で
あり、水素に対する低い平衡圧力により水素が
収着されるべき主たるガスである場合に、そし
て輸送されるべき流体が高温にある場合に（こ
の材料の賦活温度は700〜800℃である。）、特に
適する。
群から選択される少なくとも１種の金属粉末と
30重量％までの量で存在する炭素粉末との部分
焼結混合物、 (c) ）５〜30重量％Al−残部Zr合金から成る
粒状合金と、）Zr、Ta、Hf、Nb、Ti、Th
及びＵから成る群から選択される少なくとも１
種の金属粉末との部分焼結混合物、 (d) Zr−Ｖ−Fe粉末状合金であつて、重量％で
表わした組成がZr−Ｖ−Feの三元組成図で表
わすとき 75％Zr−20％Ｖ−５％Fe、 45％Zr−20％Ｖ−35％Fe、及び 45％Zr−50％Ｖ−５％Fe により定義される点を隅角点として有する帯域に
入るZr−Ｖ−Fe粉末状合金、並びに (e) ）Ti及びZrから成る群から選択される少
なくとも１種の粒状金属と、）Zr−Ｖ−Fe
粉末状合金であつて、重量％で表わした組成が
Zr−Ｖ−Feの三元組成図で表わすとき 75％Zr−20％Ｖ−５％Fe、 45％Zr−20％Ｖ−35％Fe、及び 45％Zr−50％Ｖ−５％Fe により定義される点を隅角点として有する帯域に
入るZr−Ｖ−Fe粉末状合金 これら(a)〜(e)のゲツタ物質が好ましい理由は次
の通りである： (a) これは収着容量の大きな優れたゲツタ物質で
あり、水素に対する低い平衡圧力により水素が
収着されるべき主たるガスである場合に、そし
て輸送されるべき流体が高温にある場合に（こ
の材料の賦活温度は700〜800℃である。）、特に
適する。
(b) 焼結防止剤として使用される炭素粉末は多孔
度を増大して収着表面積を増大せしめる。列挙
された有効なゲツタ金属を炭素粉末と部分焼結
することによりその吸着容量及び速度を通常温
度においてさえも一層良好ならしめ、輸送管内
で使用するに適したものとする。
度を増大して収着表面積を増大せしめる。列挙
された有効なゲツタ金属を炭素粉末と部分焼結
することによりその吸着容量及び速度を通常温
度においてさえも一層良好ならしめ、輸送管内
で使用するに適したものとする。
(c) これは(a)の型式のゲツタ物質の部分焼結混合
物に相当する。部分焼結は、ゆるく付着した粒
子が存在しないことを保証し、また(b)と同じく
収着のための大きな表面積を提供する。この場
合には、焼結防止剤自体がゲツタ性質を有する
ので一層有益である。
物に相当する。部分焼結は、ゆるく付着した粒
子が存在しないことを保証し、また(b)と同じく
収着のための大きな表面積を提供する。この場
合には、焼結防止剤自体がゲツタ性質を有する
ので一層有益である。
(d) この三元合金は高い収着容量と低い賦活温度
（時間に応じて350〜500℃）を有する。この低
い賦活温度は、多くの操業（使用）温度範囲と
一致しまた作製作業中の各種作業で達しうる温
度範囲である（例えばベーキング温度）。
（時間に応じて350〜500℃）を有する。この低
い賦活温度は、多くの操業（使用）温度範囲と
一致しまた作製作業中の各種作業で達しうる温
度範囲である（例えばベーキング温度）。
(e) これは(d)の部分焼結混合物であり、上記の通
り(c)で述べた理由で(d)の有用性を一層高める。
り(c)で述べた理由で(d)の有用性を一層高める。
パイプライン部材には好ましくは内側及び外側
管の間での熱膨張あるいは収縮の差を吸収するた
めの伸縮自在の手段がとりつけられること及びフ
ランジ即ち部材継合手段は流体と外周雰囲気との
間の熱伝導を最小限にするよう設計されうること
が認識されようが、これら様相は本発明の一部を
形成するものでない。
管の間での熱膨張あるいは収縮の差を吸収するた
めの伸縮自在の手段がとりつけられること及びフ
ランジ即ち部材継合手段は流体と外周雰囲気との
間の熱伝導を最小限にするよう設計されうること
が認識されようが、これら様相は本発明の一部を
形成するものでない。
本発明の流体輸送パイプライン部材を作製する
に当つて、内側金属管の第１端及び実質上同軸の
外側金属管の隣りあう第１端は溶接により第１継
合手段に真空密に付設される。両管は好ましくは
円筒状でありそして継合手段は好ましくは内側管
を通しての連続した流体流れをもたらしうるよう
追加パイプライン部材に流体密閉方式で継合する
に適したフランジである。内側管と外側管との間
の空間に、都合良くは前述したようなゲツタ物質
を支持する薄い金属ストリツプの形態とされうる
非蒸発型ゲツタ装置が挿入される。
に当つて、内側金属管の第１端及び実質上同軸の
外側金属管の隣りあう第１端は溶接により第１継
合手段に真空密に付設される。両管は好ましくは
円筒状でありそして継合手段は好ましくは内側管
を通しての連続した流体流れをもたらしうるよう
追加パイプライン部材に流体密閉方式で継合する
に適したフランジである。内側管と外側管との間
の空間に、都合良くは前述したようなゲツタ物質
を支持する薄い金属ストリツプの形態とされうる
非蒸発型ゲツタ装置が挿入される。
もしパイプラインが温い或いは高温の流体の輸
送を目的とするものなら、ゲツタ物質が流体輸送
中適当な温度に維持されるようストリツプを内側
金属管と熱的接触状態に置くのが好都合である。
流体の温度は或る種のゲツタ物質を賦活するに充
分に高い場合さえある。これは、流体が約300〜
450℃の温度にある高圧流れであり、それにより
非蒸発型ゲツタがほぼ同温にまで上昇される場合
である。もし輸送されるべき流体が低温流体であ
る場合には、ストリツプは外側金属管内壁と熱接
触状態に置かれ、それによりゲツタ物質を流体流
送中周囲温度に維持すべきである。
送を目的とするものなら、ゲツタ物質が流体輸送
中適当な温度に維持されるようストリツプを内側
金属管と熱的接触状態に置くのが好都合である。
流体の温度は或る種のゲツタ物質を賦活するに充
分に高い場合さえある。これは、流体が約300〜
450℃の温度にある高圧流れであり、それにより
非蒸発型ゲツタがほぼ同温にまで上昇される場合
である。もし輸送されるべき流体が低温流体であ
る場合には、ストリツプは外側金属管内壁と熱接
触状態に置かれ、それによりゲツタ物質を流体流
送中周囲温度に維持すべきである。
内側及び外側管の間の空間にゲツタ装置挿入
後、内側金属管の第２端及び外側金属管の第２端
は好ましくはやはりフランジである継合手段に真
空密閉方式で付設される。その後、ジヤケツト空
間は10-2トル（1.3Pa）以下、好ましくは10-4ト
ル（1.3×10-2Pa）以下の圧力まで排気される。
ジヤケツト空間を真空引きしたまま、パイプライ
ン部材は150℃より高い温度、好ましくは約250℃
或いはそれ以上に加熱される。この温度はジヤケ
ツト表面を脱ガスする為数時間維持されるべきで
ある。その後、ジヤケツトは密閉されそして真空
ポンプ系から切離される。もしゲツタ物質が低温
で賦活されるようなものであるなら、上記脱ガス
過程がゲツタ物質を賦活するに充分のものであ
る。この温度がゲツタ物質を充分に賦活するに足
る高温でないならば、ゲツタ装置が位置している
パイプ域がジヤケツトの外側から加熱されうる。
これは、表面上からの火炎の曝露によるような適
当な手段により或いは適当な帯域での誘導加熱に
より達成しうる。もしジヤケツト内部管表面が一
層高度に反射性の表面とする為従つてジヤケツト
断熱性を改善する為に亜鉛のような金属でめつき
されているなら、ゲツタ物質が支持される帯域は
好ましくはめつきされずに残されるべきである。
後、内側金属管の第２端及び外側金属管の第２端
は好ましくはやはりフランジである継合手段に真
空密閉方式で付設される。その後、ジヤケツト空
間は10-2トル（1.3Pa）以下、好ましくは10-4ト
ル（1.3×10-2Pa）以下の圧力まで排気される。
ジヤケツト空間を真空引きしたまま、パイプライ
ン部材は150℃より高い温度、好ましくは約250℃
或いはそれ以上に加熱される。この温度はジヤケ
ツト表面を脱ガスする為数時間維持されるべきで
ある。その後、ジヤケツトは密閉されそして真空
ポンプ系から切離される。もしゲツタ物質が低温
で賦活されるようなものであるなら、上記脱ガス
過程がゲツタ物質を賦活するに充分のものであ
る。この温度がゲツタ物質を充分に賦活するに足
る高温でないならば、ゲツタ装置が位置している
パイプ域がジヤケツトの外側から加熱されうる。
これは、表面上からの火炎の曝露によるような適
当な手段により或いは適当な帯域での誘導加熱に
より達成しうる。もしジヤケツト内部管表面が一
層高度に反射性の表面とする為従つてジヤケツト
断熱性を改善する為に亜鉛のような金属でめつき
されているなら、ゲツタ物質が支持される帯域は
好ましくはめつきされずに残されるべきである。
パイプライン部材を作製する好ましい方法は、
工程の大半を真空オーブン内で達成することであ
る。内側金属管の第１端と外側金属管の実質上同
軸の隣りある第１端が溶接により第１継合手段に
真空密方式で付設される。両管は好ましくは円筒
状であり、そして継合手段は好ましくは内管を通
しての連続的な流体流れを可能ならしめるよう追
加パイプライン部材に流体密閉方式で継合される
に適したフランジである。第１継合手段に結合さ
れた内外管は第２継合手段と共に真空オーブン内
に置かれる。ゲツタ物質が真空オーブン内での管
の脱ガスの為に使用される温度−時間条件の下で
充分に賦活されうるなら、組立体を真空オーブン
内に置く前に内側及び外側管の間の空間にゲツタ
を挿入することが都合良い。この場合、ゲツタ装
置は、脱ガス中放出されるガスがゲツタ周囲を流
れず従つてその収着能を実質上減じないように第
１継合手段近くに配設されうる。もしゲツタ物質
がガスを収着しうるようにするのに比較的高い賦
活温度を必要とするなら、ゲツタ装置は管及び第
２継合手段とは別に真空オーブン内に置かれう
る。オーブンを排気しそしてその収納要素を脱ガ
ス温度まで加熱した後、ゲツタ装置は誘導加熱の
ような適当な手段によりその賦活温度まで別個に
加熱されそして後内側及び外側管の間の空間に置
かれる。脱ガス終了時、内側金属管の第２端及び
外側金属管の第２端は、好ましくはやはりフラン
ジである第２継合手段に電子ビーム溶接による等
して真空密に接合される。真空ジヤケツト作成の
為の第２フランジ継合後、パイプライン部材は冷
却せしめられそして真空オーブンから取出され
る。
工程の大半を真空オーブン内で達成することであ
る。内側金属管の第１端と外側金属管の実質上同
軸の隣りある第１端が溶接により第１継合手段に
真空密方式で付設される。両管は好ましくは円筒
状であり、そして継合手段は好ましくは内管を通
しての連続的な流体流れを可能ならしめるよう追
加パイプライン部材に流体密閉方式で継合される
に適したフランジである。第１継合手段に結合さ
れた内外管は第２継合手段と共に真空オーブン内
に置かれる。ゲツタ物質が真空オーブン内での管
の脱ガスの為に使用される温度−時間条件の下で
充分に賦活されうるなら、組立体を真空オーブン
内に置く前に内側及び外側管の間の空間にゲツタ
を挿入することが都合良い。この場合、ゲツタ装
置は、脱ガス中放出されるガスがゲツタ周囲を流
れず従つてその収着能を実質上減じないように第
１継合手段近くに配設されうる。もしゲツタ物質
がガスを収着しうるようにするのに比較的高い賦
活温度を必要とするなら、ゲツタ装置は管及び第
２継合手段とは別に真空オーブン内に置かれう
る。オーブンを排気しそしてその収納要素を脱ガ
ス温度まで加熱した後、ゲツタ装置は誘導加熱の
ような適当な手段によりその賦活温度まで別個に
加熱されそして後内側及び外側管の間の空間に置
かれる。脱ガス終了時、内側金属管の第２端及び
外側金属管の第２端は、好ましくはやはりフラン
ジである第２継合手段に電子ビーム溶接による等
して真空密に接合される。真空ジヤケツト作成の
為の第２フランジ継合後、パイプライン部材は冷
却せしめられそして真空オーブンから取出され
る。
発明の効果
選定された非蒸発型ゲツタ物質を金属ストリツ
プに支持して内管或いは外管壁面に取付けること
により、パイプライン部材の作製の容易性を保持
したまま、必要量のゲツタ物質をジヤケツト内に
容易に組込め、所要の真空を長期維持しうる。断
熱材を必要としない。
プに支持して内管或いは外管壁面に取付けること
により、パイプライン部材の作製の容易性を保持
したまま、必要量のゲツタ物質をジヤケツト内に
容易に組込め、所要の真空を長期維持しうる。断
熱材を必要としない。
第１図は本発明の真空断熱式流体輸送パイプ部
材の３つの連結した部分の断面図、第２図は本発
明に有用なゲツタ装置の平面図、第３図は第２図
の３−３線に沿う拡大断面図、第４図はまた別の
ゲツタ装置の平面図、第５図は第４図の５−５線
に沿う断面図、第６図は、外管にゲツタ装置を取
付けた製作中のパイプライン部材の端面図、第７
図は第６図の丸印の部分の拡大詳細図、そして第
８図は内管にゲツタ装置を取付けた製作中のパイ
プライン部材の端面図である。 １００：パイプライン組立体、１０２，１０
４，１０６：パイプライン部材、１０８：内側
管、１１０：外側管、１１２，１１８：第１、第
２継合手段（フランジ）、１２８，１３０：中央
穴、１２４：真空ジヤケツト、１２６，１２６′，
１２６″，１２６：ガスケツト、１３２：ゲツ
タ装置、１３４：ゲツタ物質、２００：ゲツタ装
置、２０２：金属ストリツプ、２０４，２０
４′：凹み、２０６：ゲツタ物質、２０８，２０
８′：ゲツタ物質支持帯域、２１４：彎曲用帯域。
材の３つの連結した部分の断面図、第２図は本発
明に有用なゲツタ装置の平面図、第３図は第２図
の３−３線に沿う拡大断面図、第４図はまた別の
ゲツタ装置の平面図、第５図は第４図の５−５線
に沿う断面図、第６図は、外管にゲツタ装置を取
付けた製作中のパイプライン部材の端面図、第７
図は第６図の丸印の部分の拡大詳細図、そして第
８図は内管にゲツタ装置を取付けた製作中のパイ
プライン部材の端面図である。 １００：パイプライン組立体、１０２，１０
４，１０６：パイプライン部材、１０８：内側
管、１１０：外側管、１１２，１１８：第１、第
２継合手段（フランジ）、１２８，１３０：中央
穴、１２４：真空ジヤケツト、１２６，１２６′，
１２６″，１２６：ガスケツト、１３２：ゲツ
タ装置、１３４：ゲツタ物質、２００：ゲツタ装
置、２０２：金属ストリツプ、２０４，２０
４′：凹み、２０６：ゲツタ物質、２０８，２０
８′：ゲツタ物質支持帯域、２１４：彎曲用帯域。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 金属製内側管と、実質上同軸の金属製外側管
と、該内側及び外側管の一方側の隣りあう端を真
空密方式で継合する第１フランジ継手と、該内側
及び外側管の反対側の隣りあう端を真空密方式で
継合する第２フランジ継手とを備えるパイプライ
ン部材であつて、該内側及び外側管と第１及び第
２フランジ継手が排気されたジヤケツト空間を形
成し、そして該第１及び第２フランジ継手がパイ
プライン部材同志を流体密閉方式で継合して該内
側管を通しての連続流体流れの流送を可能とした
真空断熱式流体輸送パイプライン部材において、
活性ガスの永久収着と水素の可逆的収着とを可能
とする非蒸発型ゲツタ物質が、前記ジヤケツト空
間内で前記内側管の外壁或いは前記外側管の内壁
に沿つて接触状態で配置される金属ストリツプに
より支持されて該内側管の外壁或いは前記外側管
の内壁と熱伝達関係に維持され、そして該ゲツタ
物質が (a) ５〜30重量％Al−残部Zr合金、 (b) Zr、Ta、Hf、Nb、Ti、Th及びＵから成る
群から選択される少なくとも１種の金属粉末と
30重量％までの量で存在する炭素粉末との部分
焼結混合物、 (c) ）５〜30重量％Al−残部Zr合金から成る
粒状合金と、）Zr、Ta、Hf、Nb、Ti、Th
及びＵから成る群から選択される少なくとも１
種の金属粉末との部分焼結混合物、 (d) Zr−Ｖ−Fe粉末状合金であつて、重量％で
表わした組成がZr−Ｖ−Feの三元組成図で表
わすとき 75％Zr−20％Ｖ−５％Fe、 45％Zr−20％Ｖ−35％Fe、及び 45％Zr−50％Ｖ−５％Fe により定義される点を隅角点として有する帯域に
入るZr−Ｖ−Fe粉末状合金、並びに (e) ）Ti及びZrから成る群から選択される少
なくとも１種の粒状金属と、）Zr−Ｖ−Fe
粉末状合金であつて、重量％で表わした組成が
Zr−Ｖ−Feの三元組成図で表わすとき 75％Zr−20％Ｖ−５％Fe、 45％Zr−20％Ｖ−35％Fe、及び 45％Zr−50％Ｖ−５％Fe により定義される点を隅角点として有する帯域に
入るZr−Ｖ−Fe粉末状合金 から成る群から選択されることを特徴とする真空
断熱式流体輸送パイプ部材。 ２ 金属ストリツプが外側管の内壁に配置されそ
して彎局用帯域とゲツタ物質支持帯域とを交互に
備える特許請求の範囲第１項記載の真空断熱式流
体輸送パイプ部材。 ３ 金属ストリツプが内側管の外壁に配置されそ
して彎局用帯域とゲツタ物質支持帯域とを交互に
備える特許請求の範囲第１項記載の真空断熱式流
体輸送パイプ部材。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT21395/82A IT1201945B (it) | 1982-05-20 | 1982-05-20 | Tubazione per il trasporto di fluidi isolata a vuoto e metodo per la sua produzione |
| IT21395A/82 | 1982-05-20 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5937395A JPS5937395A (ja) | 1984-02-29 |
| JPH031559B2 true JPH031559B2 (ja) | 1991-01-10 |
Family
ID=11181116
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP58085983A Granted JPS5937395A (ja) | 1982-05-20 | 1983-05-18 | 真空断熱式流体輸送パイプ部材 |
Country Status (7)
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| JP (1) | JPS5937395A (ja) |
| DE (1) | DE3318524A1 (ja) |
| FR (1) | FR2527302B1 (ja) |
| GB (1) | GB2121505B (ja) |
| IT (1) | IT1201945B (ja) |
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- 1983-05-20 DE DE19833318524 patent/DE3318524A1/de active Granted
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