NL192129C - Door vacuum geisoleerde pijpleidingsectie voor een transportleiding voor fluida. - Google Patents
Door vacuum geisoleerde pijpleidingsectie voor een transportleiding voor fluida. Download PDFInfo
- Publication number
- NL192129C NL192129C NL8301791A NL8301791A NL192129C NL 192129 C NL192129 C NL 192129C NL 8301791 A NL8301791 A NL 8301791A NL 8301791 A NL8301791 A NL 8301791A NL 192129 C NL192129 C NL 192129C
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- metal
- vacuum
- pipeline section
- getter material
- fluid
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims description 37
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 40
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 40
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 34
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- 229910000986 non-evaporable getter Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 9
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 6
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims description 3
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 2
- 229910000897 Babbitt (metal) Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 5
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- PQVHMOLNSYFXIJ-UHFFFAOYSA-N 4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]-1-[2-oxo-2-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethyl]pyrazole-3-carboxylic acid Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C=1C(=NN(C=1)CC(N1CC2=C(CC1)NN=N2)=O)C(=O)O PQVHMOLNSYFXIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010943 off-gassing Methods 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 239000002984 plastic foam Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
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
- 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
- F16L59/14—Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems
- 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
-
- 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
- Y10S505/00—Superconductor technology: apparatus, material, process
- Y10S505/825—Apparatus per se, device per se, or process of making or operating same
- Y10S505/876—Electrical generator or motor structure
- Y10S505/877—Rotary dynamoelectric type
Description
1 192129
Door vacuüm geïsoleerde pijpleidingsectie voor een transportleiding voor fluïda
De uitvinding heeft betrekking op een pijpleidingsectie voor een transportleiding voor het overbrengen van fluïda, omvattende een metalen binnenbuis, een vrijwel coaxiale metalen buitenbuis, een eerste middel om 5 eerste naast elkaar gelegen uiteinden van de binnen· en buitenbuizen op vacuümdichte wijze te verbinden, een tweede middel om tweede naast elkaar gelegen uiteinden van de binnen- en buitenbuizen op vacuüm-dichte wijze te verbinden, een door de eerste en tweede middelen en de binnen- en buitenbuizen begrensde, geëvacueerde mantelruimte, alsmede verbindingsmiddelen waarmee de pijpleidingsectie op fluïdumdichte wijze met verdere pijpleidingsecties kan worden verbonden en die een continue stroming van 10 fluïdum door de metalen binnenbuis mogelijk maken, waarbij in de geëvacueerde mantelruimte een gas-adsorberend materiaal aanwezig is.
Een dergelijke pijpleidingsectie is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 3.369.826 en kan worden gebruikt voor het overbrengen van een fluïdum waarvan de temperatuur verschilt van die van de omgeving, van de ene plaats naar een andere plaats, waarbij het gewenst is dat een minimale mate van warmte-15 uitwisseling tussen het fluïdum en de omgeving plaatsvindt.
Het kan b.v. nodig zijn dat warm aardoliegas en/of vloeistof door pijpen wordt gepompt, die in arctische omstandigheden zijn gesitueerd. Een overmatige daling van de temperatuur van de fluïda veroorzaakt een stijging van zijn viscositeit in een zodanige mate, dat het lastig of onmogelijk wordt om op economische wijze te pompen. Er bestaat tevens het gevaar dat wanneer de pijp door permafrost-zones loopt, deze 20 zones kunnen worden gesmolten met een daarmee gepaard gaand verlies van hun mechanische steunfunctie.
Districtverwamning maakt gebruik van het transport van verwarmd water vanaf een centrale bron, b.v. een krachtcentrale of geothermisch gebied, naar een hele gemeenschap van gebruikers die op enige afstand van de bron kan zijn gesitueerd.
25 Chemische processen vereisen vaak het transport van fluïda met zeer hoge temperaturen in de loop van hun omzetting in een eindpproduct.
De economie van deze processen hangt onder andere af van de mate waarin warmteverliezen kunnen worden verhinderd of op zijn minst tot een minimum worden beperkt.
Een ander geval waarin een warmte-uitwisseling tussen een getransporteerd fluïdum in een pijpleiding en 30 de omgeving zoveel mogelijk moet worden teruggebracht, doet zich voor bij transport van cryogene of vloeibaar gemaakte gassen. Dergelijke cryogene vloeistoffen kunnen b.v. in gebruik zijn voor het koelen van supergeleidende elektrische stroomleidingen of magneten of kunnen zelfs als brandstof in de aandrijving van raketten dienst doen.
Ongeacht de aard of het doel van het fluïdum, moet enige vorm van thermische isolatie rondom de pijp, 35 waardoor het fluïdum wordt getransporteerd, worden aangebracht.
Lagen van thermisch isolerend materiaal zoals kunststofschuim, asbest- of glasvezels, zijn voorgesteld, maar deze kunnen gemakkelijk met vocht worden geïmpregneerd en daardoor hun isolerende eigenschappen verliezen. Hun mechanische weerstand is zeer slecht, en zij kunnen zeer gemakkelijk tijdens transport of een ruwe behandeling worden beschadigd.
40 Er is voorgesteld om als isolatie een vacuüm te gebruiken. Dit kan worden gerealiseerd door het gebruik van twee concentrische buizen waarin de binnenste buis gebruikt wordt voor het transporteren van het fluïdum en de mantelruimte tussen de binnenste en buitenste buizen wordt geëvacueerd. Zie b.v. het Amerikaanse octrooischrift 1.140.633. Hoewel het gebruik van een vacuümisolatie zeer doelmatig is gebleken voor het aanzienlijk verminderen van de warmte-uitwisseling tussen het getransporteerde fluïdum 45 en de buitenomgeving, is het lastig gebleken om het vacuüm op een voldoende lage druk te houden teneinde de integriteit van de isolatie voor een voldoende lange tijdsduur in stand te houden. Wanneer het geëvacueerde volume een resterende gasdruk van meer dan ongeveer 10-4 Torr (1,3 x 10"2 Pa) tot 10'3 Torr (1,3 x 10'1 Pa) heeft, wordt de thermische uitwisseling tussen de binnenste en buitenste wanden als gevolg van geleiding en convectie significant. Een continu uitgassen vanaf de oppervlakken die in contact 50 staan met het vacuüm leidt ertoe dat de druk stijgt en uiteindelijk dat de isolerende eigenschappen van de structuur verioren gaan. In theorie zou het mogelijk zijn om de ruimte met tussenpozen opnieuw te evacueren, maar dit brengt extra arbeidskosten met zich mee en zeer vaak bevinden de pijpleidingen zich in afgelegen en ontoegankelijke locaties, zoals een arctische toendra, of zijn ze onder de grond begraven.
In het al genoemde Amerikaanse octrooischrift 3.369.826 wordt voorgesteld om de vereiste vacuümgraad 55 in stand te houden door in de vacuümruimte en zeoliet aan te brengen. Het is bekend dat zeolieten in staat zijn om gassen te adsorberen. Ongelukkigerwijze moeten zeolieten tot cryogene temperaturen worden gekoeld voordat ze een aanmerkelijke gas-adsorberende werking hebben. Bovendien wordt door zeolieten 192129 2 preferentieel waterdamp geadsorbeerd (zij het zeer slecht), waardoor wordt verhinderd dat ze andere gassen adsorberen. Deze andere gassen, zoals waterdamp, kooldioxide en koolmonoxide, worden op reversibele wijze fysisch geadsorbeerd en komen weer vrij wanneer vanaf de cryogene temperaturen wordt verwarmd.
5 Ook zijn houtskool en PdO gesuggereerd in het Amerikaanse octrooischrift 3.992.169, maar PdO is alleen in staat om H2 te adsorberen, en wel chemisch, op permanente wijze, waarbij waterdamp ontstaat. Verder is palladium kostbaar.
Het is derhalve nodig te voorzien in enige middel om continu een vacuüm, in stand te houden binnen de ruimte tussen de pijpen gedurende lange tijdsperioden van bijvoorbeeld 10-15 jaar zonder dat de noodzaak 10 bestaat tot menselijk ingrijpen of het gebruik van automatische en kostbare extra apparatuur.
Ook moet erop worden toegezien, dat door eventuele verwarming van de pijpen geen metallurgische faseveranderingen worden veroorzaakt die hun fysische of mechanische eigenschappen zouden wijzigen.
Doel van de onderhavige uitvinding is derhalve om een meer efficiënte en betrouwbare pijpleidingsectie voor het overbrengen van fluïda te verschaffen, die vrij is van een of meer van de nadelen van eerder 15 bekende pijpleidingsecties voor overbrenging van fluïda.
Een ander doel van de onderhavige uitvinding is om een door vacuüm geïsoleerde pijpleidingsectie voor fluïdumoverbrenging te verschaffen waarin een bevredigende vacuümgraad gedurende aanzienlijke tijdsperioden wordt gehandhaafd door het gebruik van een getter-materiaal dat in staat is tot een permanente adsorptie van actieve gassen en een reversibele adsorptie van waterstof.
20 Weer een ander doel van de onderhavige uitvinding is om een pijpleidingsectie voor fluïdumoverbrenging te verschaffen, waardoor geen metallurgische fase-veranderingen van de in zijn constructie toegepaste metalen worden veroorzaakt.
Deze doeleinden worden volgens de uitvinding gerealiseerd door een pijpleidingsectie van het in de aanhef vermelde type, welke gekenmerkt wordt doordat het gas-adsoiberend materiaal een door een 25 metaalstrook gedragen, niet-verdampbaar getter-materiaal is, dat waterstof op reversibele wijze en andere gassen op permanente wijze kan adsorberen en met een wand van de mantelruimte in thermisch contact staat, waarbij het getter-materiaal activeerbaar is bij een temperatuur van 450°C of lager en een gedeeltelijk gesinterd mengsel is van a) ten minste een metaal in de vorm van een poeder van Ti of Zr; en 30 b) een Zr-V-Fe legering in de vorm van een poeder, welke legering een samenstelling heeft binnen een in het temaire samenstellingsdiagram gelegen veelhoek met de volgende hoekpunten: i) 75 gew.% Zr - 20 gew.% V - 5 gew.% Fe; ii) 45 gew.% Zr - 20 gew.% V - 35 gew.% Fe; iii) 45 gew.% Zr - 50 gew.% V - 5 gew.% Fe.
35 Overigens is een door een metaalstrook gedragen, niet-verdampbaar getter-materiaal op zichzelf bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 3.926.832. Het daarin beschreven getter-materiaal heeft een activerings-temperatuur van ten minste 800°C en bestaat uit een gedeeltelijk gesinterd mengsel van een metaalpoeder uit de groep Zr, Ta, Hf, Nb, Ti, Th en U, met een poedervormige Zr-AI legering die voor 5-30 gew.% uit Al, rest Zr, bestaat. Uit dit Amerikaanse octrooischrift, dat het getter-materiaal voor gebruik in elektronenbuizen 40 en dergelijke voorstelt, is niet de onderhavige toepassing in pijpleidingsecties voor transport van fluïda bekend.
Uit het Amerikaanse octrooischrift 4.312.669 is bekend dat de hierboven gedefinieerde Zr-V-Fe legering geschikt is als getter-materiaal en een activeringstemperatuur heeft van 450°C of lager. Het onderhavige getter-materiaal, dat een partieel gesinterd mengsel is van genoemde legering en een Ti of Zr metaal-45 poeder, is daaruit niet bekend, evenmin als de onderhavige toepassing in transportleidingen voor fluïda.
Het volgens de uitvinding te gebruiken getter-materiaal heeft het voordeel dat daaruit compacte lichamen kunnen worden vervaardigd door thermisch sinteren. De uit het Amerikaanse octrooischrift 4.312.669 bekende Zr-V-Fe legeringen kunnen alleen tot compacte lichamen worden verwerkt door mechanische samenpersen, hetgeen echter tot een aanzienlijke verlaging van de porositeit en het specifiek oppervlak 50 leidt. Aangezien de sorptie van gassen hoofdzakelijk een oppervlakteverschijnsel is, zijn deze bekende legeringen als zodanig niet zo geschikt voor toepassingen als de onderhavige, waarbij grote ruimtes in geëvacueerde toestand moeten worden gehouden en grote hoeveelheden gas betrokken zijn.
Volgens de uitvinding heeft het de voorkeur dat de binnen- en buitenbuizen cilindrische buizen zijn, de eerste en tweede middelen metalen flenzen zijn, en de niet-verdampbaar getter-materiaal dragende 55 metaalstrook een dunne strip is, voorzien van afwisselende buigzones en dragerzones voor getter-materiaal.
De uitvinding, en haar voordelen zullen kenbaar worden uit de volgende beschrijving en tekeningen, waarin 3 192129 figuur 1 een aanzicht in doorsnede is van een deel van drie door vacuüm geïsoleerde pijpleidingsecties voor het overbrengen van fluïda volgens de onderhavige uitvinding; figuur 2 een bovenaanzicht is van een getter-inrichting die in de onderhavige uitvinding biuikbaar is; figuur 3 een vergroot aanzicht in doorsnede is, langs de lijn Ill-Ill van figuur 2; 5 figuur 4 een bovenaanzicht van een andere getter-inrichting is die bruikbaar js in de onderhavige uitvinding; figuur 5 een aanzicht in doorsnede is langs lijn V-V van figuur 4; figuur 6 een eindaanzicht van een door vacuüm geïsoleerde pijpleidingsectie voor het overbrengen van fluïdum tijdens de vervaardiging daarvan is; 10 figuur 7 een uitvergroot deel van figuur 6 is, waarin een detail van een deel van een in de onderhavige uitvinding toegepaste, niet verdampbare getter-inrichting wordt getoond; en figuur 8 een eindaanzicht van een andere door vacuüm geïsoleerde pijpleiding voor fluïdumoverbrenging gedurende zijn vervaardiging is.
15 Thans verwijzend naar de tekening en in het bijzonder naar figuur 1, wordt daarin een constructie 100 getoond die een deel van een eerste fluïdumpijpleidingsectie 102 omvat waarvan de uiteinden verbonden zijn met soortgelijke secties 104,106. In de getoonde uitvoeringsvorm, omvat de pijpleidingsectie 102 een metalen binnenbuis 108 in de vorm van een cilinder en een vrijwel coaxiale metalen buitenbuis 110 opnieuw in de vorm van een cilinder. Een eerste verbindingsmiddel in de vorm van een metaalflens 112 is op een 20 vacuümdichte wijze gelast aan eerste naburige uiteinden 114,116 van resp. de binnen- en buitenbuizen 108,110. Een tweede verbindingsmiddel in de vorm van een metaalflens 118 is op een vacuümdichte wijze gelast aan tweede naburige uiteinden 120,122 van resp. de cilindrische binnen- en buitenbuizen 108,110.
Deze structuur definieert een omsloten volume 124 of mantelruimte die door een (niet-getoonde) klep of door andere later te beschrijven middelen kan worden geëvacueerd. Eerste en tweede flensverbindings-25 middelen 112, 118 kunnen op een fluïdumdichte wijze met behulp van bouten zijn verbonden met soortgelijke flenzen op additionele pijpleidingsecties 104 resp. 106. In de getoonde uitvoeringsvorm verzekeren de pakkingen 126, 126', 126", 126'" de fluïdumdichte aard van de verbindingen tussen de secties. De flenzen 112, 118 zijn resp. voorzien van centrale gaten 128,130 met een diameter die ongeveer gelijk is aan de inwendige diameter van de binnenbuis 108. Hierdoor is een continue fluïdumstroom door de metalen 30 binnenbuis mogelijk. Een getter-inrichting 132, die een niet verdampbaar getter-materiaal 134 bevat dat gassen permanent kan adsorberen en waterstof reversibel kan adsorberen, staat in thermisch contact met een wand binnen de mantelruimte 124, in dit geval met de binnenwand 136 van de metalen buitenbus 110.
De getter-inrichting kan in elke geschikte vorm zijn om thermisch contact met een wand binnen de mantelruimte in stand te houden en omvat een continue strook metaal, waarbij het getter-poeder door 35 compressie aan één of beide oppervlakken van de strook is gebonden.
Een voorkeursuitvoeringsvorm van een getter-inrichting 200 wordt getoond in figuren 2 en 3, welke een continu lopende lengte van een dunne metalen strook 202 omvat. Met regelmatige tussenpozen zijn in de strook indrukkingen 204, 204' enz. aangebracht, die gevuld zijn met niet-verdampbaar getter-materiaal 206, waardoor aldus voorzien wordt in getter-materiaaldragerzones 208, 208' enz. De gebieden 210 van de 40 metaalstrook tussen naastgelegen dragerzones kunnen desgewenst worden voorzien van sleuven 212 teneinde te voorzien in afwisselende buigzones 214. Hierdoor wordt een gemakkelijk in contour brengen van de strook mogelijk zodat deze kan worden aangepast aan het gekromde oppervlak van de mantelwanden terwijl toch een adequaat thermisch contact in stand wordt gehouden.
De figuren 4 en 5 tonen een andere voorkeursuitvoeringsvorm 400 van een getter-inrichting voor gebruik 45 in de onderhavige uitvinding. In een continu lopende lengte van een dunne metaalstrook 402 maken de getter-materiaaldragerzones 404 gebruik van het strookmateriaal van de buigzones 406 om de wanden 408 van elke dragerzone 404 te vormen.
Tijdens gebruik wordt de vereiste strooklengte afgesneden en geplaatst in contact met een wand binnen de mantelruimte zoals getoond in de figuren 6, 7 en 8, waarin dezelfde verwijzingscijfers als in de figuren 50 1-3 zijn gebruikt, gelijke delen voorstellen.
Het toegepaste getter-materiaal bestaat uit; a) ten minste een metaal in de vorm van een poeder van Ti of Zr; en b) een Zr-V-Fe legering in de vorm van een poeder, welke legering een samenstelling heeft binnen een in het temaire samenstellingsdiagram gelegen veelhoek met de volgende hoekpunten: 55 i) 75 gew.% Zr - 20 gew.% V - 5 gew.% Fe: ii) 45 gew.% Zr - 20 gew.% V - 35 gew.% Fe: iii) 45 gew.% Zr - 50 gew.% V - 5 gew.% Fe.
192129 4
Men zal beseffen dat het pijpleidingsegment bij voorkeur voorzien wordt van expansiemiddelen om ruimte te bieden voor verschillen in thermische uitzetting of krimping tussen de binnen- en buitenbuizen en dat de flenzen of segmentverbindingsmiddelen zodanig kunnen zijn ontworpen dat thermische geleiding tussen het fluïdum en de uitwendige omgeving tot een minimum wordt beperkt, maar deze aspecten vormen geen deel 5 van de onderhavige uitvinding.
In de vervaardiging van een pijpleidingsectie voor het overbrengen van fluïda volgens de onderhavige uitvinding, worden een eerste uiteinde van een metalen binnenbuis en een daarnaast gelegen eerste uiteinde van een vrijwel coaxiale metalen buitenbuis door lassen op een vacuümdichte wijze verbonden met een eerste verbindingsmiddel. De buizen zijn bij voorkeur cilindervormig en het bindingsmiddel is bij 10 voorkeur een flens, die geschikt is om op een vloeistofdichte wijze te worden verbonden met een volgende pijpleidingsectie op zodanige wijze, dat door de binnenbuis een continue stroming van fluïdum mogelijk is. In de ruimte tussen de metalen binnen- en buitenbuizen wordt een niet verdampbare getter-inrichting ingebracht, die bij voorkeur in de vorm is van een dunne metaalstrook die het getter-materiaal draagt, zoals hierboven eerder is beschreven.
15 Indien de pijpleiding bestemd is voor het transporteren van warme of hete fluïda, heeft het de voorkeur dat de strook in thermisch contact met de metalen binnenbuis wordt aangebracht zodat het getter-materiaal gedurende het fluïdumtransport op een geschikte temperatuur wordt gehouden. De temperatuur van het fluïdum kan zelfs voldoende hoog zijn om bepaalde getter-materialen te activeren. Dit zou het geval zijn wanneer het fluïdum hogedrukstroom is met een temperatuur van ongeveer 300-450°C, waardoor de niet 20 verdampbare getter op ongeveer dezelfde temperatuur wordt verhit. Wanneer het getransporteerde fluïdum een cryogeen fluïdum is, wordt de strook bij voorkeur in thermisch contact met de buitenste metaalwand geplaatst, zodat het getter-materiaal gedurende het stromen van het fluïdum op omgevingstemperaturen wordt gehouden.
Nadat de getter-inrichting in de ruimte tussen de binnen- en buitenbuizen is ingebracht, worden het 25 tweede uiteinde van de metalen binnenbuis en het tweede uiteinde van de metalen buitenbuis op vacuümdichte wijze met een verbindingsmiddel verbonden dat opnieuw bij voorkeur een flens is. De ruimte tussen de binnen- en buitenbuizen wordt daarna geëvacueerd tot een druk van minder dan 10‘2 Torr (1,3 Pa) en bij voorkeur minder dan 10'4 Torr (1,3 x 10'2 Pa). Terwijl het pompen van de mantelruimte wordt voortgezet, wordt de pijpleidingsectie verhit op een temperatuur boven 150°C en bij voorkeur ongeveer 250°C. Deze 30 temperatuur wordt bij voorkeur gedurende een paar uren aangehouden om de manteloppervlakken te ontgassen. De mantel wordt daarna afgedicht en van het pompsysteem verwijderd. Wanneer het getter-materiaal zodanig is dat het bij lage temperaturen actief is, is het ontgassingsproces ook voldoende om het te activeren. Wanneer deze temperatuur niet hoog genoeg is om het getter-materiaal in voldoende mate te activeren, kan het gebied van de pijp waar zich de getter-inrichting bevindt, vanaf de buitenkant van de 35 mantel worden verhit. Dit kan met behulp van elk geschikt middel worden uitgevoerd, b.v. door een vlam over het oppervlak te laten spelen of door inductieverhitting in de geschikte zones. Indien de oppervlakken van de pijpen binnen de mantel met een metaal zoals zink zijn bekleed om sterker reflecterende oppervlakken te verkrijgen en daardoor de thermische isolatie-eigenschappen van de mantel te verbeteren, worden de zones waar het getter-materiaal wordt gedragen bij voorkeur niet bekleed.
40 Een voorkeursmethode voor de vervaardiging van de pijpleidingsectie houdt in dat het merendeel van de bewerkingen in een vacuümoven wordt uitgevoerd. Een eerste uiteinde van een metalen binnenbuis en een daarnaast gelegen eerste uiteinde van een vrijwel coaxiale metalen buitenbuis worden door lassen op een vacuümdichte wijze met een eerste verbindingsmiddel verbonden. De buizen zijn bij voorkeur cilindervormig, en het verbindingsmiddel is bij voorkeur een flens die geschikt is voor het op een fluïdumdichte wijze 45 verbinden met een volgende pijpleidingsectie op zodanige wijze, dat door de binnenbuis een continue stroming van fluïdum mogelijk is. De met het eerste verbindingsmiddel gekoppelde buizen worden daarna in een vacuümoven geplaatst, samen met een tweede verbindingsmiddel. Wanneer het getter-materiaal voldoende geactiveerd kan worden onder de voor het ontgassen van de buizen in de vacuümoven gebruikte temperatuur-tijd-condities, heeft het de voorkeur dat de getter in de ruimte tussen de binnen- en buiten-50 buizen wordt geplaatst voordat het geheel in de vacuümoven wordt gebracht. In dit geval zou de getter-inrichting nabij het eerste verbindingsmiddel kunnen worden aangebracht zodat tijdens de ontgassing ontwikkelde gassen niet over de getter stromen en zijn adsorptievermogen niet aanzienlijk verkleinen. Wanneer het getter-materiaal een betrekkelijk hoge activeringstemperatuur vereist om tot de adsorptie van gas in staat te zijn, kan de getter-inrichting los van de buizen en het tweede verbindingsmiddel in de 55 vacuümoven worden geplaatst. Na evacuatie van de oven en verhitting van de daarin aanwezige componenten tot op de ontgassingstemperatuur, wordt de getter-inrichting apart verbit op zijn activeringstemperatuur met behulp van een geschikt middel, b.v. door inductieverhitting, en daarna in de ruimte tussen
Claims (2)
1. Pijpleidingsectie voor een transportleiding voor het overbrengen van fluïda, omvattende een metalen binnenbuis, een vrijwel coaxiale metalen buitenbuis, een eerste middel om eerste naast elkaar gelegen uiteinden van de binnen- en buitenbuizen op vacuümdichte wijze te verbinden, een tweede middel om tweede naast elkaar gelegen uiteinden van de binnen- en buitenbuizen op vacuümdichte wijze te verbinden, een door de eerste en tweede middelen en de binnen- en buitenbuizen begrensde, geëvacueerde 15 mantelruimte, alsmede verbindingsmiddelen waarmee de pijpleidingsectie op fluïdumdichte wijze met verdere pijpleidingsecties kan worden verbonden en die een continue stroming van fluïdum door de metalen binnenbuis mogelijk maken, waarbij in de geëvacueerde mantelruimte een gas-adsorberend materiaal aanwezig is, met het kenmerk, dat het gas-adsorberend materiaal een door een metaalstrook gedragen, niet-verdampbaar getter-materiaal (134) is, dat waterstof op reversibele wijze en andere gassen op 20 permanente wijze kan adsorberen en met een wand van de mantelruimte (124) in thermisch contact staat, waarbij het getter-materiaal activeerbaar is bij een temperatuur van 450°C of lager en een gedeeltelijk gesinterd mengsel is van a. ten minste een metaal in de vorm van een poeder van Ti of Zr; en b. een Zr-V-Fe legering in de vorm van een poeder, welke legering een samenstelling heeft binnen een 25 in het temaire samenstellingsdiagram gelegen veelhoek met de volgende hoekpunten: i. 75 gew.% Zr - 20 gew.% V - 5 gew.% Fe; ii. 45 gew.% Zr - 20 gew.% V - 35 gew.% Fe; iii. 45 gew.% Zr - 50 gew.% V - 5 gew.% Fe.
2. Pijpleidingsectie volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de binnen- en buitenbuizen (108,110) 30 cilindrische buizen zijn, de eerste en tweede middelen (112,118) metalen flenzen zijn, en de niet- verdampbaar getter-materiaal (134) dragende metaalstrook een dunne strip is, voorzien van afwisselende buigzones en dragerzones voor getter-materiaal. Hierbij 2 bladen tekening
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT2139582 | 1982-05-20 | ||
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 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL8301791A NL8301791A (nl) | 1983-12-16 |
NL192129B NL192129B (nl) | 1996-10-01 |
NL192129C true NL192129C (nl) | 1997-02-04 |
Family
ID=11181116
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL8301791A NL192129C (nl) | 1982-05-20 | 1983-05-19 | Door vacuum geisoleerde pijpleidingsectie voor een transportleiding voor fluida. |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4546798A (nl) |
JP (1) | JPS5937395A (nl) |
DE (1) | DE3318524A1 (nl) |
FR (1) | FR2527302B1 (nl) |
GB (1) | GB2121505B (nl) |
IT (1) | IT1201945B (nl) |
NL (1) | NL192129C (nl) |
Families Citing this family (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3316454A1 (de) * | 1983-05-05 | 1984-11-22 | kabelmetal electro GmbH, 3000 Hannover | Aus zwei oder mehreren konzentrischen rohren bestehendes rohrsystem |
DE3416089C2 (de) * | 1983-05-05 | 1997-03-06 | Kabelmetal Electro Gmbh | Aus zwei oder mehreren konzentrischen Rohren bestehendes Rohrsystem |
DE3426641A1 (de) * | 1984-07-19 | 1986-01-23 | kabelmetal electro GmbH, 3000 Hannover | Verfahren zum nachevakuieren von vakuumisolierten konzentrischen rohrleitungen |
GB2194015A (en) * | 1986-07-10 | 1988-02-24 | Martin Roy Thomas Page | Vacuum insulated pipe |
IT1222062B (it) * | 1987-07-17 | 1990-08-31 | Getters Spa | Finestra oblo' per forni domestici a ridotta trasmissione di calore verso l' esterno |
IT1228148B (it) * | 1988-09-30 | 1991-05-31 | Getters Spa | Metodo per la produzione di una struttura con isolamento a vuoto e struttura isolata cosi' prodotta |
IT1228392B (it) * | 1989-01-24 | 1991-06-14 | Getters Spa | Materiali getter per l'isolamento a vuoto di recipienti di immagazzinamento o linee di trasporto di idrogeno liquido. |
DE4016048C1 (nl) * | 1990-05-18 | 1991-10-24 | Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gmbh, 8012 Ottobrunn, De | |
DE4040400A1 (de) * | 1990-12-17 | 1992-08-13 | Aei Ges Fuer Automatik Elektro | Waermegedaemmtes kunststoffrohr |
JP2992107B2 (ja) * | 1991-02-21 | 1999-12-20 | 象印マホービン株式会社 | 真空断熱構造体及びその製造方法 |
DE4216411A1 (de) * | 1992-05-18 | 1993-11-25 | Lothar Schilf | Verfahren zur Herstellung von Elementen zur Wärmeisolation und nach dem Verfahren hergestellte Elemente |
IT1264692B1 (it) * | 1993-07-08 | 1996-10-04 | Getters Spa | Combinazione di getter adatta per camicie isolanti sotto vuoto reversibile |
DE4443079C2 (de) * | 1994-12-03 | 1996-10-31 | Messer Griesheim Gmbh | Verfahren zum Verdampfen von tiefkalt verflüssigten Gasen |
US5610438A (en) * | 1995-03-08 | 1997-03-11 | Texas Instruments Incorporated | Micro-mechanical device with non-evaporable getter |
US5624598A (en) * | 1995-04-18 | 1997-04-29 | Shepodd; Timothy J. | Materials for the scavanging of hydrogen at high temperatures |
US6094922A (en) * | 1998-09-09 | 2000-08-01 | Ziegler; Alex R. | Vacuum-insulated refrigerant line for allowing a vaccum chamber system with water-vapor cryocoil compressor to be locatable outside cleanroom |
GB2358055B (en) * | 2000-01-07 | 2004-04-07 | Corus Uk Ltd | Improved insulated pipework system |
AU2002349738A1 (en) * | 2001-11-20 | 2003-06-10 | Jianzheng Tang | A getter packaging member used in a vacuum device, a method making the member, and the vacuum device |
DE10221534A1 (de) * | 2002-05-15 | 2003-11-27 | Nexans | Leitungsrohr für den Transport von tiefgekühlten Medien |
DE102005022183B3 (de) * | 2005-05-09 | 2006-08-03 | Schott Ag | Absorberrohr |
US20080169037A1 (en) * | 2007-01-17 | 2008-07-17 | Cryotech International, Inc. | Cryogenic bayonet connection |
KR101597554B1 (ko) * | 2009-08-07 | 2016-02-25 | 엘지전자 주식회사 | 진공단열재 및 진공단열재를 구비한 냉장고 |
US8650875B2 (en) * | 2010-12-08 | 2014-02-18 | Dwpna, Llc | Direct exchange geothermal refrigerant power advanced generating system |
CN102418823A (zh) * | 2011-10-28 | 2012-04-18 | 杭州杭氧环保成套设备有限公司 | 快速对接器 |
US9327207B2 (en) * | 2013-07-01 | 2016-05-03 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Spherical desalination device |
JP6089151B2 (ja) * | 2015-02-06 | 2017-03-01 | 古河電気工業株式会社 | 加熱冷却システム |
DE102015219983A1 (de) * | 2015-10-14 | 2017-04-20 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Kryogenes Druckbehältersystem |
CN105645344B (zh) * | 2016-03-16 | 2018-07-24 | 成都安迪生测量有限公司 | 一种真空防冻加注枪 |
KR102197335B1 (ko) * | 2017-05-31 | 2020-12-31 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 초전도 송전용 단열 다중관 |
CN115435182B (zh) * | 2022-10-24 | 2023-01-06 | 四川空分设备(集团)有限责任公司 | 一种真空管道及其制备工艺 |
Family Cites Families (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US291655A (en) * | 1884-01-08 | walsh | ||
DE7100381U (de) * | 1971-04-22 | The British Oxygen Co Ltd | Vakuumisoherte Leitungsanordnung | |
US3068026A (en) * | 1958-06-13 | 1962-12-11 | Gen Motors Corp | Cryogenic fluid transfer line coupling |
US3369826A (en) * | 1961-08-22 | 1968-02-20 | Union Carbide Corp | Cryogenic fluid transfer conduit |
LU43011A1 (nl) * | 1962-01-23 | 1963-03-14 | ||
FR1399258A (fr) * | 1964-06-19 | 1965-05-14 | Worthington Corp | Raccord pour canalisation de transport de fluide |
US3360001A (en) * | 1965-03-17 | 1967-12-26 | James H Anderson | Vacuum jacketed pipe line and joint construction therefor |
US3371946A (en) * | 1965-10-02 | 1968-03-05 | Gustave A. Bleyle Jr. | Cryogenic coupling |
NL153369B (nl) * | 1966-01-08 | 1977-05-16 | Philips Nv | Werkwijze voor het vervaardigen van een, van een niet-verdampende gasbinder voorziene elektrische ontladingsbuis, en elektrische ontladingsbuis, vervaardigd volgens deze werkwijze. |
DE1775073A1 (de) * | 1968-07-03 | 1971-06-03 | Bp Benzin Und Petroleum Ag | Verfahren zum Schutz von Fernwaermeversorgungs-Rohrleitungen vor Waermeverlusten und Innenkorrosion einer Mantelrohrkonstruktion |
IT963874B (it) * | 1972-08-10 | 1974-01-21 | Getters Spa | Dispositivo getter perfezionato contenente materiale non evapora bile |
US4146497A (en) * | 1972-12-14 | 1979-03-27 | S.A.E.S. Getters S.P.A. | Supported getter |
IT1006761B (it) * | 1974-01-07 | 1976-10-20 | Getters Spa | Impianto e procedimento per l otte nimento di alti vuoti |
US3988029A (en) * | 1974-08-28 | 1976-10-26 | Kaiser Aerospace And Electronics Corporation | Cryogenic fluid coupling device |
US4000246A (en) * | 1975-01-31 | 1976-12-28 | The Dow Chemical Company | Removal of gases from an enclosed space using metal hydrocarbyl oxides |
US3992169A (en) * | 1975-04-18 | 1976-11-16 | Cryogenic Technology, Inc. | Refrigerated cryogenic envelope |
DE2657904A1 (de) * | 1975-12-30 | 1977-07-14 | Osaka Oxygen Ind | Thermosbehaelter fuer verfluessigte gase und getterlegierung dafuer |
JPS5334593U (nl) * | 1976-08-31 | 1978-03-27 | ||
JPS53113391U (nl) * | 1977-02-17 | 1978-09-09 | ||
GB1567373A (en) * | 1977-03-25 | 1980-05-14 | Boc Ltd | Vacuum-insulated conduit joints |
US4108476A (en) * | 1977-04-11 | 1978-08-22 | Krupp Walter H | Precompressed piping system for handling cryogenic fluid |
JPS543246A (en) * | 1977-06-10 | 1979-01-11 | Hitachi Ltd | Relay inspection |
SU637588A2 (ru) * | 1977-07-25 | 1978-12-15 | Предприятие П/Я А-3605 | Криогенный трубопровод |
DE2917844A1 (de) * | 1979-05-03 | 1980-11-06 | Kabel Metallwerke Ghh | Aus zwei oder mehreren konzentrischen rohren bestehendes rohrsystem mit thermischer isolierung |
JPS5715192A (en) * | 1980-07-02 | 1982-01-26 | Nippon Oxygen Co Ltd | Heat insulation pipings for high temperature and high pressure |
-
1982
- 1982-05-20 IT IT21395/82A patent/IT1201945B/it active
-
1983
- 1983-04-22 US US06/487,910 patent/US4546798A/en not_active Expired - Lifetime
- 1983-05-18 JP JP58085983A patent/JPS5937395A/ja active Granted
- 1983-05-19 GB GB08313840A patent/GB2121505B/en not_active Expired
- 1983-05-19 NL NL8301791A patent/NL192129C/nl not_active IP Right Cessation
- 1983-05-19 FR FR8308294A patent/FR2527302B1/fr not_active Expired
- 1983-05-20 DE DE19833318524 patent/DE3318524A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH031559B2 (nl) | 1991-01-10 |
DE3318524C2 (nl) | 1993-04-29 |
GB2121505A (en) | 1983-12-21 |
US4546798A (en) | 1985-10-15 |
JPS5937395A (ja) | 1984-02-29 |
FR2527302B1 (fr) | 1987-01-23 |
IT1201945B (it) | 1989-02-02 |
NL192129B (nl) | 1996-10-01 |
IT8221395A0 (it) | 1982-05-20 |
NL8301791A (nl) | 1983-12-16 |
DE3318524A1 (de) | 1983-11-24 |
GB2121505B (en) | 1985-08-29 |
GB8313840D0 (en) | 1983-06-22 |
FR2527302A1 (fr) | 1983-11-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NL192129C (nl) | Door vacuum geisoleerde pijpleidingsectie voor een transportleiding voor fluida. | |
US3369826A (en) | Cryogenic fluid transfer conduit | |
US6257282B1 (en) | Vacuum insulated pipe | |
US6216745B1 (en) | Vacuum insulated pipe | |
EP1996854B1 (en) | Cryogenic aerogel insulation system | |
CA1132066A (en) | Thermal insulation of vessels and method of fabrication | |
EP2583016B1 (en) | An insulated fluid duct | |
JPH0211718B2 (nl) | ||
WO2003072684A1 (en) | Microsphere insulation systems | |
KR19990083416A (ko) | 가요성라인파이프 | |
CN101072969A (zh) | 低温管道系统 | |
JP3694405B2 (ja) | 流体輸送配管用断熱管 | |
SE8405228D0 (sv) | Vermeisolerat ledningsror | |
JPH11153290A (ja) | 真空断熱配管 | |
GB2139311A (en) | Concentric pipe system | |
US3119243A (en) | Vacuum device | |
CN208074414U (zh) | 真空低温管道系统 | |
CN220582015U (zh) | 一种真空套管 | |
RU2807139C1 (ru) | Криогенный трубопровод | |
JPH0326392Y2 (nl) | ||
JPS6319758B2 (nl) | ||
CN117823755A (zh) | 一种真空软管的抽真空方法及装置 | |
JPH0364757B2 (nl) | ||
Yager | Feed-thru conduit minimizes heat pickup | |
JPH02107895A (ja) | トランスフアーチユーブの接続配管 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
BA | A request for search or an international-type search has been filed | ||
BB | A search report has been drawn up | ||
BC | A request for examination has been filed | ||
V4 | Discontinued because of reaching the maximum lifetime of a patent |
Effective date: 20030519 |