DE3310034C2

DE3310034C2 -

Info

Publication number: DE3310034C2
Application number: DE19833310034
Authority: DE
Inventors: Helga Dipl.-Masch.-Ing. 3057 Neustadt De Nielinger; Klaus Dipl.-Ing. 3000 Hannover De Schippl
Original assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Current assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Priority date: 1983-03-19
Filing date: 1983-03-19
Publication date: 1991-05-16
Also published as: DE3310034A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung für Leitungsrohre zum Transport von tiefgekühlten Medien oder zum Anschluß von Armaturen, Abschlußstücken an solche Leitungsrohre, bei der die zu verbindenden Teile an ihren Enden ineinandergesteckt sind.The invention relates to a pipe connection for Line pipes for the transport of frozen media or for connecting fittings, end pieces to such Line pipes in which the parts to be connected to their Ends are nested.

Aus der DE-OS 20 22 408 sowie der DE 31 42 702 A1 ist eine Steckverbindung für die Innenrohre einer vakuumisolierten Rohrleitung bekannt, bei der die Innenrohre nach Art einer Male- Female-Verbindung zusammengesteckt sind. Bei dieser Art der Verbindung kann an der stirnseitigen Verbindung der Rohre Flüssigkeit austreten und in den Ringspalt zwischen den Rohren der Steckverbindung eintreten und dort verdampfen. Da dieser Ringspalt an seinem anderen Ende abgedichtet ist, baut sich ein Druckpolster auf, welches einen weiteren Austritt von Flüssigkeit aus dem Innenrohr verhindert. Dieses Druckpolster baut sich aber nur bei einer vertikalen Anordnung des Leitungsrohres auf und dann auch nur dann, wenn das Male-Ende von oben in das Female-Ende eingeführt ist.From DE-OS 20 22 408 and DE 31 42 702 A1 is a connector for the inner pipes of a vacuum-insulated pipeline known in which the inner tubes in the manner of a painting Female connection are plugged together. With this type the connection can be made at the front connection of the Tubes of liquid leak out and into the annular gap between enter the pipes of the connector and there evaporate. Because this annular gap at its other end is sealed, a pressure cushion builds up, which further leakage of liquid from the inner tube prevented. However, this pressure cushion only builds up a vertical arrangement of the conduit on and then only if the male end from above into the Female end is introduced.

Um die Wärmeverluste an der Steckverbindung zu verringern, ist bei der DE 31 42 702 A1 vorgeschlagen worden, im Bereich der Verbindungsstelle im Innenrohr ein Rohrstück vorzusehen, welches aus zwei konzentrisch zueinander angeordneten Rohren besteht und dessen Ringraum endseitig abgedichtet und evakuiert ist. Diese Vorgehensweise ist recht aufwendig und führt nicht immer zu dem gewünschten Erfolg.To reduce the heat loss at the connector reduce is proposed in DE 31 42 702 A1 been in the area of the connection point in the inner tube To provide a piece of pipe, which consists of two concentric tubes arranged to each other and there Annulus is sealed at the end and evacuated. These Procedure is quite complex and does not always result to the desired success.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rohrverbindung anzugeben, bei der die Leckverluste und damit die Wärmeverluste auf ein Minimum reduziert sind. Darüber hinaus soll eine weitestgehend wärmeverlustfreie Anordnung der Rohrleitung in jeder beliebigen Lage möglich sein.The invention has for its object a Specify pipe connection at which the leakage losses and so that the heat losses are reduced to a minimum. In addition, a largely heat loss-free Arrangement of the pipeline in any position to be possible.

Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß die Steckverbindung durch eine bei Normaltemperatur mit Spiel auf den zu verbindenden Enden aufsitzende Muffe aus Kunststoff ausgebildet ist. Es hat sich gezeigt, daß beim Durchströmen des Innenrohres des Leitungsrohres die Kunststoffmuffe sich wesentlich stärker zusammenzieht als die Metallrohrenden und sich somit nachhaltig fest auf die Innenrohrenden auflegt. Es entsteht also quasi eine Schrumpfverbindung.This task is done with an arrangement of the beginning mentioned type solved in that the connector by a at normal temperature with play on the connecting ends seated plastic sleeve is trained. It has been shown that the Flow through the inner pipe of the conduit Plastic sleeve contracts much more than the metal pipe ends and thus permanently firmly on the inner tube ends. So there is almost one Shrink connection.

Mit besonderem Vorteil weist die Muffe an ihrer inneren Oberfläche ringförmige Ausnehmungen auf. Diese ringförmigen Ausnehmungen bilden eine Labyrinthdichtung und erhöhen einmal den Anpreßdruck und damit die Abdichtung, zum anderen wirken die sich bildenden ringförmigen Kammern im Sinne einer Labyrinthdichtung. Aus der Vielzahl der Kunststoffe hat sich Polytetrafluoräthylen als besonders geeignet erwiesen. Ist die Rohrleitung einer radioaktiven Strahlung ausgesetzt, so wird man zweckmäßigerweise Niederdruckpolyäthylen vorziehen. Beide Werkstoffe sind genügend kältefest, so daß sie bei einer Biegung der Leitung nicht zerbersten. Besteht die Leitung aus gewellten Leitungsrohren, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, auf das eine Ende des Wellrohres eine Metallbüchse aufzuschweißen, die an ihrem freien Ende einen zylindri schen Teil aufweist, an das Ende des anderen Wellrohres ein Glattrohr anzuschweißen, dessen freies Ende ebenfalls eine Metallbüchse mit einem zylindrischen Teil aufweist und die Kunststoffmuffe auf die zylindri schen Teile aufzusetzen. Die erfindungsgemäße Anordnung läßt sich mit besonderem Vorteil für eine aus mindestens zwei gewellten koaxial zueinander angeordneten Rohren bestehende Transportleitung verwenden, bei welcher der Ringraum zwischen den Rohren vakuumisoliert ist. Solche Rohrleitungen werden zum Transport von Flüssiggasen, wie z. B. flüssigem Sauerstoff, Stickstoff, Helium, Wasserstoff usw., verwendet. Der Vor teil einer aus gewellten Leitungsrohren bestehenden Rohrleitung ist darin zu sehen, daß diese einmal in sich flexibel und darüber hinaus in großen Längen gefertigt werden kann, auf Kabeltrommeln aufgewickelt werden kann und von dieser direkt abgezogen und verlegt werden kann. Gegenüber starren Rohrsystemen kann bei dieser Rohrleitung also auf eine Vielzahl von Verbindungsstellen verzichtet werden.The sleeve has a special advantage on its inside Surface annular recesses. These annular recesses form a labyrinth seal and increase the contact pressure and thus the Sealing, on the other hand, those that form annular chambers in the sense of a labyrinth seal. From the multitude of plastics Polytetrafluoroethylene has proven to be particularly suitable. Is the pipeline of a radioactive radiation exposed, you will be expedient Prefer low pressure polyethylene. Both materials are sufficiently cold-resistant so that it bends when the Line not burst. If the line consists of corrugated line pipes, it has proved to be useful on one end of the corrugated tube To weld metal can, which at its free end a cylindri part has a smooth tube at the end of the other corrugated tube to weld, the free end of which is also a metal sleeve with a Has cylindrical part and the plastic sleeve on the zylindri parts. The arrangement according to the invention can be used special advantage for one of at least two corrugated coaxial use existing transport piping, in which the annulus between the pipes is vacuum insulated. Such Pipelines are used to transport liquid gases, such as. B. liquid Oxygen, nitrogen, helium, hydrogen, etc. are used. The before is part of a pipeline consisting of corrugated pipes to be seen in the fact that these are flexible in themselves and also in large lengths can be manufactured, wound on cable drums can be deducted and moved directly from this. Compared to rigid pipe systems, this pipe can have one Numerous connection points can be dispensed with.

Die Erfindung ist anhand der in den Fig. 1 und 2 schematisch darge stellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the exemplary embodiments schematically shown in FIGS . 1 and 2.

Die zwei miteinander zu verbindenden Leitungsrohre 1a und 1b bestehen aus einem gewellten Innenrohr 2a, 2b, einem Außenwellrohr 3a, 3b sowie einem Polyäthylenaußenmantel 4a, 4b. Der Ringraum zwischen den Rohren 2a, 2b und 3a, 3b ist vakuumisoliert. Derartige Leitungen werden bevorzugt zum Transport von tiefgekühlten Medien, wie flüssigem Sauerstoff, Stickstoff, Wasserstoff, Helium etc., verwendet. Gegebenen falls kann das Außenrohr 3a bzw. 3b noch von weiteren Wellrohren, die gegeneinander isoliert sind, umgeben sein. Zur Herstellung einer Verbindung zwischen solchen Leitungsrohrenden wird zunächst das Außen rohr 3a bzw. 3b über eine bestimmte Länge abgesetzt und auf das innere Wellrohr 2a zunächst eine Büchse aufgeschraubt und das Wellrohrende stirnseitig mit der Büchse 5 verschweißt. Auf das Außenrohr 3a wird eine Schraubbüchse 6 aufgeschraubt und in der gleichen Weise mit dem Wellrohr 3 verschweißt. Am äußeren Umfang der Schraubbüchse 6 ist ein Rohrstück 7 angeschweißt, welches gemeinsam mit einem weiteren Rohr stück 8, welches am äußeren ümfang der Büchse 5 angeschweißt ist, einen Ringraum 9 bildet. Dieser Ringraum 9 ist durch einen Ring 10, der sowohl mit dem Rohrstück 7 als auch mit dem Rohrstück 8 verschweißt ist, abgeschlossen. Der Ringraum 9 ist, wie ersichtlich, mit dem zwischen den Rohren 2a und 3a befindlichen Ringraum verbunden, d. h., der Ring raum 9 ist ebenfalls evakuiert. An den Ring 10 ist ein Flansch 11 angeschweißt.The two conduits 1 a and 1 b to be connected together consist of a corrugated inner tube 2 a, 2 b, an outer corrugated tube 3 a, 3 b and a polyethylene outer jacket 4 a, 4 b. The annular space between the tubes 2 a, 2 b and 3 a, 3 b is vacuum insulated. Such lines are preferably used to transport frozen media, such as liquid oxygen, nitrogen, hydrogen, helium, etc. If necessary, the outer pipe 3 a or 3 b can be surrounded by further corrugated pipes that are insulated from one another. To establish a connection between such conduit ends, the outer pipe 3 a or 3 b is first deposited over a certain length and a bush is first screwed onto the inner corrugated pipe 2 a and the corrugated pipe end is welded to the bush 5 on the end face. In the outer tube 3 a a Schraubbüchse 6 is screwed and welded in the same manner with the corrugated pipe. 3 On the outer circumference of the screw sleeve 6 , a pipe section 7 is welded, which together with another pipe piece 8 , which is welded to the outer circumference of the sleeve 5 , forms an annular space 9 . This annular space 9 is closed by a ring 10 , which is welded to both the pipe section 7 and the pipe section 8 . The annular chamber 9 is, as can be seen, with the space between the tubes 2 a and 3 a located annular chamber connected, that is, the ring 9 is also evacuated. A flange 11 is welded to the ring 10 .

An das Ende des Innenrohres 2b ist in nicht näher beschriebener Weise ein Glattrohrstück 12 angeschweißt, an dessen freies Ende eine Büchse 13 ebenfalls angeschweißt ist. Auf das Außenrohr 3b ist eine Büchse 14 aufgeschraubt und mit dem Ende des Rohres 3b verschweißt. Auf den äußeren Umfang der Büchse 14 ist ein Rohrstück 15 aufgeschweißt, an dessen freies Ende ein Flansch 16 über ein Zwischenteil 17 angeschweißt ist. Ein Rohr 18 ist mit dem Innenraum des Zwischenteiles 17 und dem äußeren Umfang der Büchse 13 verschweißt. Der zwischen dem Glattrohr stück 12 und dem Rohr 18 befindliche Ringraum ist direkt mit dem Ringraum zwischen den Rohren 2b und 3b verbunden, d. h. ebenfalls evakuiert.A smooth tube piece 12 is welded to the end of the inner tube 2b in a manner not described in detail, and a bush 13 is also welded to its free end. B on the outer tube 3, a sleeve 14 is screwed and b to the end of the tube 3 are welded. On the outer periphery of the sleeve 14 , a pipe section 15 is welded, at the free end of a flange 16 is welded via an intermediate part 17 . A tube 18 is welded to the interior of the intermediate part 17 and the outer periphery of the sleeve 13 . The between the smooth tube piece 12 and the tube 18 located annulus is directly connected to the annulus between the tubes 2 b and 3 b, ie also evacuated.

Zwecks Herstellung einer Verbindung wird nun das Ende des Leitungs rohres 1b in das Ende des Leitungsrohres 1a, wie in der Zeichnung dargestellt, eingeführt. Wesentlich ist dabei, daß der äußere Durch messer des Rohres 18 nur soviel geringer ist als der Innendurchmesser des Rohrstücks 8, daß beide Teile leicht ineinander geschoben werden können. For the purpose of establishing a connection, the end of the pipe 1 b is now inserted into the end of the pipe 1 a, as shown in the drawing. It is essential that the outer diameter of the tube 18 is only so much smaller than the inner diameter of the tube piece 8 that both parts can be easily pushed into one another.

Die Büchsen 5 und 13 weisen je ein zylindrisches Teil 5a und 13a auf, auf welchen eine Muffe 19 aus Kunststoff, vorzugsweise Niederdruck polyäthylen oder Polytetrafluoräthylen, so aufgesetzt ist, daß zwischen den zylindrischen Teilen 5a bzw. 13a und dem inneren Durchmesser der Muffe 19 ein leichtes Spiel vorherrscht. Strömt nun beispielsweise nach dem Zusammenstecken der Rohrleitungsenden flüssiger Stickstoff durch die Innenrohre 2a bzw. 2b, so kühlt sich auch die Kunststoffmuffe 19 allmählich ab und schrumpft aufgrund des gegenüber dem Metall wesentlich höheren Ausdehnungskoeffizienten auf die zylindrischen Teile 5a und 13a auf und sorgt somit für eine nachhaltige Abdichtung.The sleeves 5 and 13 each have a cylindrical part 5 a and 13 a, on which a sleeve 19 made of plastic, preferably low-pressure polyethylene or polytetrafluoroethylene, is placed so that between the cylindrical parts 5 a and 13 a and the inner diameter the sleeve 19 prevails an easy game. If, for example, liquid nitrogen flows through the inner pipes 2 a or 2 b after the pipe ends have been plugged together, the plastic sleeve 19 also gradually cools down and shrinks due to the coefficient of expansion, which is much higher than that of the metal, on the cylindrical parts 5 a and 13 a and thus ensures a sustainable seal.

In der Fig. 2 ist der Bereich der Stoßverbindung in vergrößertem Maßstab dargestellt. Hier ist ersichtlich, daß die Kunststoffmuffe 19 eine Reihe von ringförmigen Ausnehmungen 20 aufweist, die als Labyrinth dichtung für eine verbesserte Abdichtung sorgen. Nach dem Zusammen stecken der Leitungsrohrenden werden diese mittels der Flansche 11 und 16 miteinander verbunden.In FIG. 2, the region of the butt joint is shown in an enlarged scale. Here it can be seen that the plastic sleeve 19 has a series of annular recesses 20 which provide a labyrinth seal for an improved seal. After the conduit pipe ends have been put together, they are connected to one another by means of the flanges 11 and 16 .

Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß durch die Kunststoffmuffe 19 eine dauerhafte Abdichtung und damit geringe Wärme verluste erzielt wurden. Die Leitungsrohre 1a bzw. 1b sowie die Verbindungsstelle kann in beliebiger Lage, d. h. horizontal und vertikal oder in anderen Lagen, verlegt werden, ohne daß es zu größeren Leckver lusten und damit zu Wärmeverlusten kommt.The main advantage of the invention is the fact that a permanent seal and thus low heat losses were achieved by the plastic sleeve 19 . The conduits 1 a or 1 b and the connection point can be installed in any position, ie horizontally and vertically or in other positions, without loss of major leakage and thus heat loss.

Claims

1. Pipe connection for conduits for the transport of frozen media or for the connection of fittings, end pieces to such conduits, in which the parts to be connected are inserted into one another at their ends, characterized in that the plug connection by a at normal temperature with play on the ends to be connected seated sleeve ( 19 ) is made of plastic.

2. Pipe connection according to claim 1, characterized in that the sleeve ( 19 ) has annular recesses ( 20 ) on its inner surface.

3. Pipe connection according to claim 1 or 2, characterized in that the sleeve ( 19 ) consists of polytetrafluoroethylene.

4. Pipe connection according to claim 1 or 2, characterized in that the sleeve ( 19 ) consists of low-pressure polyethylene.

5. Pipe connection according to one of claims 1 to 4 for corrugated conduits, characterized in that on one end of the corrugated pipe ( 2 a) a metal sleeve ( 5 ) is welded, which has a cylindrical part ( 5 a) at its free end, that at the end of the other corrugated tube ( 2 b) a smooth tube ( 12 ) is welded, at the free end also a metal sleeve ( 13 ) with a cylindrical part ( 13 a) is welded and that the plastic sleeve ( 19 ) on the cylindrical parts ( 5 a, 13 a).