DE1948520C3 - Pipeline, in particular for deep-frozen cables, made up of several pipes arranged concentrically with one another - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrleitung, insbesondere für tiefgekühlte Kabel, aus mehreren konzentrisch zueinander angeordneten, durch Vakuumräume voneinander getrennten Rohren, von denen wenigstens das innere, zur Führung eines Kühlmittels bestimmte Rohr als Wellrohr ausgebildet ist.The invention relates to a pipeline, in particular for deep-frozen cables, made up of several concentric lines mutually arranged tubes separated from each other by vacuum spaces, of which at least the inner tube intended for guiding a coolant is designed as a corrugated tube.

Tiefgekühlte, insbesondere supraleitende. Kabel lassen für die Übertragung großer elektrischer Energiemengen erhebliche Vorteile erwarten. Als elektrische Leiter können für diese Kabel elektrisch normalleitcnde Metalle insbesondere hoher Reinheit, beispielsweise hochreines Aluminium, verwendet werden, deren ohmscher Widerstand bei tiefen Temperaturen wesentlich kleiner ist als bei Raumtemperatur. Besonders geeignet für solche Kabel sind supraleitende Metalle, deren ohmscher Widerstand bei Abkühlung auf eine Temperatur unterhalb der vom jeweils verwendeten Supraleitermaterial abhängigen kritischen Temperatur oder Sprungtemperatur völlig verschwindet. Als Supraleiiermuteriulicn kommen dabei insbesondere die Metalle N«ob und Blei sowie sogenannte Hochfeldsupralciieimutcriulien. beispielsweise supraleitende Legierungen aus Niob und Titan bzw. Niob und Zirkon, gegebenenfalls mit Zusätzen weiterer Sioffe. und supraleitende Verbindungen wie Niob-Zinn (NbiSn) in Frage, Die Supraleiter können zur elektrischen Stabilisierung mit elektrisch zu ihnen parallclgeschalteteten, bei der Betriebsiemperaiur der Supraleiter elektrisch normalleitenden Metallen gut elektrisch leitend und gut wärmeleitend verbunden oder in diese Metalle eingebettei sein. Zur Kühlung von Leitern aus elektrisch normalleitendem Metall eignen sich insbesondere FlüssigkeitenFrozen ones, especially superconducting ones. Let cable expect considerable advantages for the transmission of large amounts of electrical energy. As an electric For these cables, conductors can be electrically normally conductive metals, in particular of high purity, for example high-purity aluminum, whose ohmic resistance at low temperatures is significant is smaller than at room temperature. Particularly suitable for such cables are superconducting metals, their Ohmic resistance when cooled to a temperature below that of the superconductor material used dependent critical temperature or transition temperature disappears completely. As supraliermuteriulicn In particular, the metals N'ob and lead, as well as so-called high-field supralimony factors, come into play. for example superconducting alloys of niobium and titanium or niobium and zirconium, if appropriate with the addition of other substances. and superconducting compounds such as niobium-tin (NbiSn) in question, the superconductors can for electrical stabilization with electrically connected in parallel with them, at the operating temperature the superconductors have good electrical conductivity and good thermal conductivity connected or embedded in these metals. For cooling conductors made of normal electrical conductivity Liquids are particularly suitable for metal

'5 mit einer Siedetemperatur unterhalb von etwa 150" K. wie beispielsweise flüssiger Wasserstoff, flüssiger Stickstoff oder flüssiges Erdgas, oder kalte Gase entsprechender Temperaturen. Zur Kühlung von Supraleitern kommen bei den derzeit verfügbaren Supraleitermaterjalien praktisch nur flüssiges oder kaltes gasförmiges Helium in Frage.'5 with a boiling temperature below about 150 "K. such as liquid hydrogen, liquid nitrogen or liquid natural gas, or cold gases, respectively Temperatures. The currently available superconductor materials are used to cool superconductors practically only liquid or cold gaseous helium in question.

Bei bekannten Kabeln sind die Leiter innerhalb eines Rohres angeordnet, das mit Kühlmittel gefüllt ist bzw. von diesem durchströmt wird. Um die zur Kühlung der Leiter erforderliche Kühlleistung möglichst klein /u halten und unnötige Kühlniittelverlusie zu vermeiden, müssen die Leiter und das zu ihrer Kühlung dienende Kühlmittel gegenüber der äußeren Umgebung des Kabels ihermisch isoliert sein. Diese thermische Isolation besteht in der Regel aus Rohren, welche den Leiter und das diesen umschließende Rohr umgeben. Die Rohre können beispielsweise als Strahlungsschilde ausgebildet sein und durch ein zweites Kühlmittel gekühlt werden, welches eine höhere Temperatur besitzt als das zur Kühlung des Leiters dienende Kühlmittel. Die Zwischenräume zwischen den Rohren sind, soweit sie nicht von Kühlmittel durchströmt werden, evakuiert und können zusätzlich mehrere Lagen aus schlecht wärmeleitendem Material und reflektierenden Metallschichten enthalten. Diese Lagen können beispielsweise aus Polyäthylenterephthalatfolien bestehen, die mit reflektierenden Aluminiumschichten überzogen sein können. Es ist auch bereits ein supraleitendes Kabel bekannt (österreichische Patentschrift 2 56 956 und »Llektrotechnische Zeitschrift«, Ausgabe A, Bd. 89 (1968). S. 325 bis 330, insbesondere S. 329), bei dem die konzentrisch zueinander angeordneten, durch Vakuumräume voneinander getrennten Rohre als biegsame, dehnbare und dichte Wellrohre in Art eines Metallschlauches ausgebildet sind. Das innere Rohr dient dabei zur Führung des Kühlmittels für die Leiter des Kabels. Die Wellrohre können in verhältnismäßig großen Längen hergestellt, auf Trommeln aufgewickelt transportiert und am Verlegungsort wie ein gewöhnliches Kabel verlegt und miteinander zu beliebig langen Rohrleitungen verbunden werden. Außerdem können wegen der Dehnbarkeit der Wellrohre die unterschiedlichen bei der Abkühlung der Wellrohre auftretenden Schrumpfungen in einfacher Weise ausgeglichen werden.In known cables, the conductors are within one Arranged tube that is filled with coolant or is flowed through by this. In order to keep the cooling capacity required to cool the conductors as small as possible / u and avoid unnecessary loss of coolant, the conductors and the coolant used to cool them must be compared to the external environment of the cable be thermally isolated. This thermal insulation usually consists of tubes, which the conductor and the surrounding tube. The tubes can be designed as radiation shields, for example and be cooled by a second coolant, which has a higher temperature than that of the Coolant used for cooling the conductor. The spaces between the pipes are as far as they are not be flowed through by coolant, evacuated and can also have several layers of poorly thermally conductive Material and reflective metal layers included. These layers can consist of, for example There are polyethylene terephthalate films that can be coated with reflective aluminum layers. A superconducting cable is also already known (Austrian patent specification 2 56 956 and “Llektrotechnische Journal ", Issue A, Vol. 89 (1968). Pp. 325 to 330, especially p. 329), in which the concentric pipes arranged in relation to one another and separated from one another by vacuum spaces as flexible, expandable and tight corrugated pipes are formed in the manner of a metal hose. The inner tube is used for guidance of the coolant for the conductors of the cable. The corrugated pipes can be made in relatively great lengths, Coiled on drums and transported and laid at the installation site like an ordinary cable and can be connected to each other to form pipes of any length. Also because of the stretchability of the corrugated pipes the different shrinkages occurring during the cooling of the corrugated pipes in can be easily balanced.

Andererseits tritt jedoch bei Rohrleitungen mit Wellrohren die Schwierigkeit auf, daß das zur Führung des Kühlmittels dienende Wellrohr mechanisch instabil ist. Während im Inneren des mit Kühlmittel gefüllten Wellrohres ein Kühlmitteldruck von 1 atü oder mehr herrscht, ist das Wellrohr außen von dem zur thermischen Isolation erforderlichen Vakuum mit Restgasdrucken von etwa 10~³ bis 10~⁵ Torr umgeben. Da dieses Vakuum dem Kühlmitteldruck keinen WiderstandOn the other hand, however, in pipelines with corrugated pipes, the problem arises that the corrugated pipe used to guide the coolant is mechanically unstable. While atm or in the interior of the filled with coolant corrugated tube, a coolant pressure of 1 there is more, the corrugated tube is externally surrounded by the necessary thermal insulation for vacuum with residual gas pressures of about 10 ^-3 to 10 ^-5 Torr. Because this vacuum has no resistance to the coolant pressure

entgegensetzt, versucht der Kühlmitteldruck das bieg same und dehnbare Wellrohr aufzublühen und zu strekkv-'n. Dabei kann dab Wellruhr unkontrollierbar verbogen bzw. geknickt werden. Dies kann zu thermischen Kontakten des Wellrohres mit dem umgebenden Rohr führen, was wiederum eine starke Wüi meeinlcitung in das innere Wellrohr und hohe Kühlmittclverlustc zur Folge hat. Bei dem bekannten Kabel ist ',las innere Wellrohr gegen das nüchste Rohr durch Abstandhalter aus schlecht wärmeleitendem Material abgestützt, die im Vakuumraum zwischen beiden Rohren in Schraubenlinien entlang der ganzen Länge des inneren Wellrohres verlaufen. Gleichartige Abstützungen sind /wischen den weiter außen liegenden Wellrohren vorgesehen. Solche Abstandhalter stellen jedoch, da sie sich '5 über die ganze Rohrlänge erstrecken, eine verhältnismäßig gute Wärmebrücke zwischen den Rohren dar und haben daher einen erhöhten Kühlmiltclverbrauch zur Folge. Außerdem kann durch solche Aostandhalter zwischen den ein/einen Wellrohren die mechanische Stabilität des inneren Rohres und damit der ganzen Rohrleitung nicht mit Sicherheit gewährleistet werden, da immer ein biegsames und dehnbares Wellrohr gegen das andere abgestützt ist. Ferner wird durch solche Abstandhalter das Hinbringen von wärmeisolierenden Folien aus schlecht wärmeleitendem Material in die Vakuumräume zwischen den Wellrohren behindert.on the contrary, the coolant pressure tries to bend the same and expandable corrugated pipe to bloom and stretch. The corrugated watch can be bent or kinked in an uncontrollable manner. This can be thermal Contact of the corrugated pipe with the surrounding pipe lead, which in turn leads to a strong heat measurement the inner corrugated pipe and high coolant losses. The known cable is' read inner Corrugated pipe supported against the next pipe by spacers made of poorly thermally conductive material, the in the vacuum space between the two pipes in helical lines along the entire length of the inner corrugated pipe get lost. Similar supports are provided between the corrugated pipes further out. Such spacers, however, since they extend over the entire length of the pipe, a relatively large amount provide a good thermal bridge between the pipes and therefore have an increased consumption of cooling medium result. In addition, the mechanical Stability of the inner pipe and thus of the entire pipeline cannot be guaranteed with certainty, because one flexible and stretchable corrugated pipe is always supported against the other. Furthermore, such spacers Bringing heat-insulating foils made of poorly heat-conducting material into the vacuum spaces obstructed between the corrugated pipes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Rohrleitung der eingangs erwähnten Art die mechanische Stabilität des Wellrohres zu sichern, ohne tiabei die Vorteile des flexiblen Wellrohres, insbesondere den einfachen Ausgleich der thermischen Dehnung bzw. Kontraktion und die leichtere Verlegbarkeit, aufzugeben. Ferner soll auch die thermische Isolation des Wellrohres gegenüber den umgebenden Rohren bzw. der ^ϊ5 äußeren Umgebung der Rohrleitung verbessert werden. The invention is based on the object of ensuring the mechanical stability of the corrugated pipe in a pipeline of the type mentioned above, without sacrificing the advantages of the flexible corrugated pipe, in particular the simple compensation of thermal expansion or contraction and the ease of laying. Furthermore, the thermal insulation of the corrugated tube from the surrounding pipes or the ^ϊ5 external environment to the pipe can be improved.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß das innere Wellrohr durch in seinem Inneren angeordnete, eine Verschiebung des Wellrohres oder einzelner Teile davon in Richtung der Längsachse der Rohrleitung erlaubende starre Abstützungen gegen Verbiegen gesichert. To solve this problem, according to the invention, the inner corrugated pipe is arranged in its interior by a displacement of the corrugated pipe or individual parts thereof in the direction of the longitudinal axis of the pipeline rigid supports secured against bending.

Durch die starren Abstützungen wird erreicht, daß sich das Wellrohr nicht durch Verbiegen oder Knicken innerhalb der Rohrleitung in einer Richtung senkrecht zur Längsachse der Rohrleitung verschieben kann. Unkontrollierbare thermische Kontakte des Wellrohres mit dem umgebenden Rohr können daher nicht auftreten. Dagegen behindern die starren Abstützungen eine Verschiebung des Wellrohres oder einzelner Teile davon in Richtung der Längsachse der Rohrleitung nicht, so daß sich das Wellrohr in seiner Längsrichtung ungehindert ausdehnen bzw. zusammenziehen kann.The rigid supports ensure that the corrugated pipe does not become bent or kinked can move within the pipeline in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the pipeline. Uncontrollable Thermal contacts between the corrugated pipe and the surrounding pipe cannot therefore occur. In contrast, the rigid supports prevent displacement of the corrugated pipe or individual parts thereof in the direction of the longitudinal axis of the pipeline, so that the corrugated pipe is unhindered in its longitudinal direction can expand or contract.

Da bei der erfindungsgemäßen Rohrleitung die das innere Wellrohr umgebenden äußeren Rohre zur Sicherung der mechanischen Stabilität des inneren Wellrohres nicht herangezogen werden müssen, kann das innere Wellrohr gegen das nächste Rohr durch schlecht wärmeleitende Abstandhalter abgestützt werden, die entlang des Wellrohres in großen Abständen voneinander, vorzugsweise in Abständen von einigen Metern, angeordnet sind. Dies hat den Vorteil, daß der das Wellrohr umgebende, zur thermischen Isolation dienende Vakuumraum nur an verhältnismäßig wenigen Stellen durch Abstandhalter überbrückt wird. Außerdem bilden die in großen Abständen voneinander anupordneten Abstandhalter praktisch kein Hindernis für das Hinlegen von schlecht wärmeleitenden, würmeisolierenden Folien in den Vakuumraum.Since in the pipeline according to the invention, the outer tubes surrounding the inner corrugated tube for securing the mechanical stability of the inner corrugated pipe do not have to be used, this can inner corrugated pipe are supported against the next pipe by poorly thermally conductive spacers, the along the corrugated pipe at large distances from each other, preferably at a distance of a few meters, are arranged. This has the advantage that the one which surrounds the corrugated pipe and is used for thermal insulation Vacuum space is bridged by spacers only in relatively few places. Besides that form those arranged at large distances from one another Spacer practically no obstacle to the laying down of poorly heat-conducting, heat-insulating Foils in the vacuum space.

Die äußeren, das innere Wellrohr umgebenden Rohre können starr ausgebildet sein. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wie bei dem bekannten supraleitenden Kabel auch für die äußeren Rohre Wellrohre zu verwenden. Wenn dabei - wie bei dem bekannten supraleitenden Kabel — der Zwischenraum zwischen zwei das innere Wellrohr umgebenden, ebenfalls als Wellrohr ausgebildeten Rohren zur Führung eines zweiten Kühlmittels ausgenutzt wird, können gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung auch diese zwei Wellrohre durch in dem Zwischenraum angeordnete starre Abstützungen gegen Verbiegen gesichert sein. Ohne die starren Abstützungen würde auch bei diesen von Vakuum umgebenen Wellrohren wegen des Kühlmitteldrucks im Zwischenraum die Gefahr einer mechanischen Instabilität gegen Verbiegen bzw. Knicken bestehen. The outer tubes surrounding the inner corrugated tube can be rigid. Particularly beneficial however, as with the known superconducting cable, corrugated pipes are also used for the outer pipes. If - as with the well-known superconducting cable - the space between two surrounding the inner corrugated pipe, also designed as a corrugated pipe for guiding a second Coolant is used, these two corrugated tubes can according to a further embodiment of the invention be secured against bending by arranged in the intermediate space rigid supports. Without that Rigid supports would also be required for these corrugated pipes, which are surrounded by vacuum, because of the coolant pressure in the space there is a risk of mechanical instability against bending or kinking.

Die starren Abstützungen können vorteilhaft so ausgebildet sein, daß sie mit jeder Wellung des abzustützenden Wellrohres in Berührung stehen.The rigid supports can advantageously be designed so that they are to be supported with each corrugation Are in contact with the corrugated pipe.

Mit besonderem Vorteil können als Abstützungen starre Schienen dienen, die in Halterungen an tier Wand des Wellrohres gleitend gelagert sind. Solche Abstützungen haben den großen Vorteil, daß sie nach dem Verlegen des Wellrohres in das Wellrohr eingeschoben werden können. Das Wellrohr kann also zunächst ohne Abstützungen auf Trommeln aufgewickelt und an den Verlegungsort transportiert werden.Can be used as supports with particular advantage serve rigid rails, which are slidably mounted in brackets on tier wall of the corrugated pipe. Such Supports have the great advantage that they are pushed into the corrugated pipe after the corrugated pipe has been laid can be. The corrugated pipe can therefore initially be wound onto drums without supports and transported to the place of installation.

Außer zur Kühlung und thermischen Isolierung von tiefgekühlten Kabeln kann die crfindungsgemäßc Rohrleitung beispielswiese auch als Leitung zum Transport flüssiger, tiefsiedender Gase vorteilhaft verwendet werden.In addition to the cooling and thermal insulation of deep-frozen cables, the cr Pipeline, for example, also as a line for transport liquid, low-boiling gases can be used advantageously.

Bei Verwendung der Rohrleitung für ein tiefgekühltes Kabel kann vorteilhaft der starr ausgebildete Leiter des Kabels als Abstützung für das innere Wellrohr vorgesehen sein. Insbesondere kann das innere Wellrohr durch auf dem Leiter befestigte Isolierstoffteilc abgestützt sein. Auch der als Abstützung dienende Leiter des Kabels kann nach dem Verlegen des Wellrohres in dieses eingezogen werden.When using the pipeline for a frozen one Cable can advantageously be provided as a support for the inner corrugated pipe, the rigidly designed conductor of the cable being. In particular, the inner corrugated tube can be supported by insulating material parts attached to the conductor being. Also the conductor of the cable serving as a support can after the laying of the corrugated pipe in this will be withdrawn.

An Hand einiger Figuren und Beispiele soll die Erfindung noch näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail using a few figures and examples.

F i g. 1 zeigt schematisch eine beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rohrleitung in Seitenansicht, teilweise im Schnitt.F i g. 1 schematically shows an exemplary embodiment of the pipeline according to the invention in a side view, partly in cut.

F i g. 2 zeigt einen Querschnitt durch die Rohrleitung nach F i g. 1. F i g. 3, 4, 5a und 5b zeigen Querschnitte durch das innere Wellrohr bei verschiedenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Rohrleitung für tiefgekühlte Kabel.F i g. 2 shows a cross section through the pipeline according to FIG. 1. F i g. 3, 4, 5a and 5b show cross sections through the inner corrugated pipe in various embodiments of the pipeline according to the invention for frozen cables.

Die in den F i g. I und 2 dargestellte Rohrleitung ist aus vier konzentrisch zueinander angeordneten Wellrohren 1 bis 4 aufgebaut. Das innere Wellrohr 1, das zur Führung eines Kühlmittels, beispielsweise flüssigen Heliums, dient, ist durch drei T-förmige starre Schienen 5 bis 7 gegen Verbiegen gesichert. Diese Schienen sind in Hauenförmigen Halterungen 8 an der Innenwand des Wellrohres 1 gleitend gelagert. Die Schienen 5 bis 7 können nach dem Verlegen der Rohrleitung in das Wellrohr 1 eingeschoben werden. Sie können aus einzelnen Stücken zusammengesetzt sein, die kurzer sind als das Wellrohr 1 und nacheinander in das Wellrohr 1 eingeschoben werden können. Wenn man die Stoßstellen zwischen den einzelnen Stücken der Schienen 5 bis 7 räumlich gegeneinander versetzt, bleibt die mechani-The in the F i g. I and 2 shown pipeline consists of four concentrically arranged corrugated pipes 1 to 4 built. The inner corrugated tube 1, which is used to conduct a coolant, for example liquid helium, is used, is secured against bending by three T-shaped rigid rails 5 to 7. These rails are in Pick-shaped brackets 8 on the inner wall of the Corrugated pipe 1 slidably mounted. The rails 5 to 7 can be inserted into the Corrugated pipe 1 can be inserted. They can be composed of individual pieces that are shorter than the corrugated pipe 1 and can be pushed into the corrugated pipe 1 one after the other. When you get to the joints between the individual pieces of the rails 5 to 7 spatially offset from one another, the mechanical

sehe Stabilität tics Wellrohres 1 erhalten, ohne dall die einzelnen Stüeke der Schienen 5 bis 7 miteinander verbunden werden müssen. Die Stoßstcllcn der Schienen 5 bis 7 können daher zum Ausgleich der thermischen Dehnungen bzw. Zusammcn/.ichungcn der Schienen dienen. Das Wellrohr 1 ist vom nächsten Wellrohr 2 durch einen evakuierten Raum getrennt und durch in »roßcm Abstand voneinander angeordnete Abstandhalter 9 aus schlecht wärmeleitendem Material, beispielsweise aus Kunststoff oder Keramik, gegen das Wellrohr 2 abgestützt. Die Abstandhalter 9 sind ringförmig und mit einem Profil versehen, das eine ausreichende mechanische Festigkeit gewährleistet und ein Verschieben der Wellrohre gegeneinander in Richtung der Längsachse der Rohrleitung ermöglicht. Die Entfernung zwischen den einzelnen Abstandhaltern kann beispielsweise etwa 3 m betragen.see stability tics corrugated pipe 1 obtained without dall the individual pieces of the rails 5 to 7 connected to each other Need to become. The butts of the rails 5 to 7 can therefore compensate for the thermal The rails are used to expand or collapse / calibrate the rails. The corrugated pipe 1 is from the next corrugated pipe 2 separated by an evacuated space and spaced apart by spacers 9 made of poorly thermally conductive material, such as plastic or ceramic, against the Corrugated pipe 2 supported. The spacers 9 are annular and provided with a profile that is sufficient mechanical strength guaranteed and a shifting of the corrugated pipes against each other in the direction allows the longitudinal axis of the pipeline. The distance between each spacer can be for example be about 3 m.

Der Zwischenraum zwischen dem Wellrohr 2 und dem nächsten Wellrohr 3 ist zur Führung eines /weilen Kühlmittels, beispielsweise flüssigen Stickstoffes, vorgesehen. Zur Sicherung der Wellrohre 2 und 3 gegen Verbiegen sind im Zwischenraum zwischen beiden Wellrohren als starre Abstützungen doppel-T-förmige Schienen 10 bis 12 vorgesehen, die in klauenförmigcn Halterungen 13 und 14 an der Wand der Wellrohre 2 und 3 gleitend geführt sind. Auch die Schienen tO bis 12 können nach dem Verlegen der Rohrleitung in den Zwischenraum zwischen den Wellrohren 2 und 3 eingeschoben werden. Als äußerer Mantel ist bei der Rohrleitung das Wellrohr 4 vorgesehen. Das Wellrohr 3 ist von diesem Wellrohr 4 durch einen weiteren Vakuumraum getrennt und gegen das Wellrohr 4 durch in großem Abstand voneinander angeordnete Abstandhalter 15 aus schlecht wärmeleitendem Material, beispielsweise aus Kunststoff oder Keramik, abgestützt. Aus den F ι g 1 und 2 ist zu ersehen, daß die starren Abstützungen 5 bis 7 und 10 bis 12 innerhalb derjenigen Räume der Rohrleitung angeordnet sind, die im Betriebszustand von Kühlmittel durchströmt werden. Die Warmeisolation der Rohrleitung wird daher durch diese starren Abstützungen nicht im geringsten beeinträchtigt. Die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Rohrleitung kann zum Transport von Flüssiggasen oder als KUhI- und Wärmeisolationssystcm für ein tiefgekühltes Kabel verwendet werden. Im letztgenannten Fall werden die Leiter des Kabels in das Wellrohr 1 eingezogen, wo sie von flüssigem Kühlmittel umgeben sind. Der von einem zweiten Kühlmittel erfüllte Zwischenraum zwischen den Wellrohren 2 und 3 dient als Strahlungsschild.The space between the corrugated pipe 2 and the next corrugated pipe 3 is to guide a / while Coolant, such as liquid nitrogen, is provided. To secure the corrugated pipes 2 and 3 against bending are in the space between the two Corrugated pipes provided as rigid supports, double-T-shaped rails 10 to 12, which are in claw-shaped Brackets 13 and 14 are slidably guided on the wall of the corrugated pipes 2 and 3. The rails tO to 12 can be pushed into the space between the corrugated pipes 2 and 3 after the pipeline has been laid will. The corrugated pipe 4 is provided as the outer jacket of the pipeline. The corrugated pipe 3 is separated from this corrugated pipe 4 by a further vacuum space and against the corrugated pipe 4 by in large Spaced spacers 15 made of poorly thermally conductive material, for example made of plastic or ceramic. It can be seen from FIGS. 1 and 2 that the rigid supports 5 to 7 and 10 to 12 are arranged within those spaces of the pipeline that are in the operating state are flowed through by coolant. The thermal insulation the pipeline is therefore not in the least affected by these rigid supports. The in the F i g. 1 and 2 shown pipeline can be used for the transport of liquefied gases or as a KUhI- and thermal insulation systems for a frozen cable can be used. In the latter case, the Head of the cable pulled into the corrugated pipe 1, where they are surrounded by liquid coolant. The space between the corrugated pipes 2 and 3 serves as a radiation shield.

Bei Verwendung der Rohrleitung für tiefgekühlte Kabel kann nuen der Leiter des Kabels selbst als starre Abstützung des inneren Wellrohres herangezogen werden. Verschiedene Beispiele dafür sind in den F i g. 3.4. 5a und 5b dargestellt.When using the pipeline for deep-frozen cables, the conductor of the cable itself can now be used as a rigid support for the inner corrugated pipe. Various examples include g in the F i. 3.4. 5a and 5b shown.

Bei der in F i g. 3 dargestellten Ausfuhrungsform im im Innern des inneren Wellrohres 20 der Rohrleitung ein starrer, rohrförmiger. tiefgekühlter Letter 21 angeordnet. Dieser Leiter knnn beispielsweise ein Aluminiumrohr sein. Der rohrförmige Leiter 2t ist von einer rohrförmigen Hülle 22 aus Isoliermaterial, beispielsweise Kunststoff, umgeben, die mit Langsrippcn 23 versehen ist. Durch diese Longsrippen 23. die mit jeder WcI-•lung des Wellrohres 20 in Berührung stehen, ist das Wellrohr 20 gegen Verbiegungen gesichert. Die Längsrippen 23 können auch spiralförmig um die Längsachse des rohrförmigen Leiters 21 verlaufen. Beim Betrieb des Kabels erfüllt das Kühlmittel für den Rohrleitcr 21 In the case of the in FIG. 3 embodiment shown in the interior of the inner corrugated pipe 20 of the pipeline is a rigid, tubular. Frozen Letter 21 arranged. This conductor can be an aluminum tube, for example. The tubular conductor 2t is surrounded by a tubular sheath 22 made of insulating material, for example plastic, which is provided with longitudinal ribs 23. By means of these long ribs 23, which are in contact with every winding of the corrugated pipe 20, the corrugated pipe 20 is secured against bending. The longitudinal ribs 23 can also run in a spiral shape around the longitudinal axis of the tubular conductor 21. During the operation of the cable, the coolant for the pipe fulfills 21

den hohlen Innenraum des Rohrleiters und den Zwischenraum zwischen der Isolierstoffhülle 22 und dem Wellrohr 20. Der mit der Isolierstoffhülle versehene Leiter kann nach dem Verlegen der Rohrleitung in das Wellrohr 20 eingezogen werden. Das Wellrohr 20 kannthe hollow interior of the pipe and the space between the insulating sleeve 22 and the corrugated pipe 20. The one provided with the insulating sleeve The conductor can be drawn into the corrugated pipe 20 after the pipeline has been laid. The corrugated pipe 20 can

ίο ähnlich wie das Wellrohr 1 bei der Rohrleislung nach den F i g. 1 und 2 von weiteren Wellrohren umgeben sein.ίο similar to the corrugated pipe 1 with the piping the F i g. 1 and 2 be surrounded by further corrugated pipes.

Die in F ig. 4 dargestellte Ausführungsform zeigt einen Querschnitt durch das innere Wellrohr 30 einer Rohrleitung für ein supraleitendes Kabel. Der zur Abstützung des Wellrohres 30 ausgenutzte Leiter 31 des Kabels, der einen rechteckigen Querschnitt besitzt, kann beispielsweise aus einer Kupfermatrix 32 bestehen, in die eine Vielzahl von supraleitenden Niob-Tilan-Drähten 33 eingelagert ist. An den Außenkanten des Leiters 31 sind entlang des Leiters verlaufende Streifen 34 aus Isoliermaterial, beispielsweise Kunststoff, befestigt, die mit der Innenwand des Wellrohres 30 in Berührung stehen und dieses gegen Verbiegen sichern. Beim Betrieb des Kabels strömt das Kühlmittel für den Leiter durch den hohlen Innenraum des Leiters und durch den Zwischenraum zwischen dem Leiter und dem Wellrohr 30. Auch dieser Leiter kann nach dem Verlegen der Rohrleitung in das Wellrohr 30 eingczogen werden. Ebenso wie das Wellrohr 1 in den F i g. 1 und 2 ist auch das Wellrohr 30 von weiteren Wellrohren umgeben.The in Fig. 4 shown embodiment shows a cross section through the inner corrugated tube 30 of a Pipeline for a superconducting cable. The conductor 31 of the used to support the corrugated pipe 30 Cable, which has a rectangular cross-section, can for example consist of a copper matrix 32, in which a large number of superconducting niobium-tilane wires 33 is embedded. On the outer edges of the conductor 31 are strips 34 of insulating material, for example plastic, which run along the conductor attached, which are in contact with the inner wall of the corrugated pipe 30 and this against bending to back up. When the cable is in operation, the coolant for the conductor flows through the hollow interior of the conductor and through the space between the conductor and the corrugated tube 30. This conductor can also according to the Laying the pipeline can be pulled into the corrugated pipe 30. Just like the corrugated pipe 1 in FIGS. 1 and FIG. 2, the corrugated pipe 30 is also surrounded by further corrugated pipes.

Bei der in den F i g. 5a und 5b dargestellten Ausführungsform eines tiefgekühlten Kabels mit einer erfindungsgemäßen Rohrleitung besteht der Leiter 40 aus drei gegeneinander verschwenkbaren Teilen. Beim Einschieben des Leiters in das innere Wellrohr 41 können diese verschwenkbaren Teile, wie F i g. 5a zeigt, zusammengeklappt sein, so daß der Leiter besonders leicht in das Wellrohr 41 eingeschoben werden kann. Nach dem Einschieben werden die einzelnen Teile des Leiters, wie F i g. 5b zeigt, geschwenkt und gegen das Wellrohr 41 verspreizt. An den Außenseiten der einzelnen Teile des Leiters 40 sind Isolierstoffstreifen 42 angebracht, die das Gleiten des Wellrohres 41 auf den Teilen des Leiters 40 erleichtern und zur Isolation des Leiters 40 gegen das Wellrohr 41 dienen. Auch bei dieser Ausführungsform ist das Wellrohr 41 von weiteren Wellrohren umgeben.In the case of the FIGS. 5a and 5b illustrated embodiment of a frozen cable with an inventive Pipeline, the conductor 40 consists of three mutually pivotable parts. When pushing in of the conductor in the inner corrugated tube 41, these pivotable parts, such as FIG. 5a shows folded so that the conductor can be pushed into the corrugated tube 41 particularly easily. After The individual parts of the conductor are pushed in, as shown in FIG. 5b shows pivoted and against the corrugated pipe 41 splayed. On the outside of each part of the Conductor 40 are strips of insulating material 42 attached to the sliding of the corrugated tube 41 on the parts of the conductor 40 and serve to isolate the conductor 40 from the corrugated tube 41. Also in this embodiment the corrugated pipe 41 is surrounded by further corrugated pipes.

Gegebenenfalls können an verschiedenen Stellen des Leiters eines tiefgekühlten Kabels, beispielsweise des Leiters 31 in F i g. 4. flexible Zonen zum Ausgleich der thermischen Dehnung bzw. Schrumpfung des Leiters vorgesehen sein. An diesen Stellen, an denen der Leiter SS also nicht starr ist. kann das den Leiter umgebende Wellrohr 30 vorteilhaft unterbrochen und durch ein starres Rohr ersetzt sein. Durch diese Maßnahme ist dann auch an den flexiblen Stellen des Leiters 31 die mechanische Stabilität der Rohrleitung gesichert. *o Als Material für die Wellrohre ist beispielsweise Edelstahl geeignet. Die das Strahlungsschild bildenden Wellrohre können vorteilhaft auch aus einem gut wärmeleitenden Material, beispielsweise Kupfer, bestehen. If necessary, a cryogenic cable, for example of the conductor 31 may g in F i at different places of the conductor. 4. Flexible zones can be provided to compensate for the thermal expansion or shrinkage of the conductor. At these points where the SS head is not rigid. the corrugated tube 30 surrounding the conductor can advantageously be interrupted and replaced by a rigid tube. This measure then also ensures the mechanical stability of the pipeline at the flexible points on the conductor 31. * o A suitable material for the corrugated pipes is stainless steel, for example. The corrugated tubes forming the radiation shield can advantageously also consist of a material that conducts heat well, for example copper.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (7)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Rohrleitung, insbesondere für tiefgekühlte Kabel, aus mehreren konzentrisch zueinander angeordneten, durch Vakuumräume voneinander getrennten Rohren, von denen wenigstens das innere, zur Führung eines Kältemittels bestimmte Rohr als Wellrohr ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Wellrohr (I) durch in seinem Inneren angeordnete, eine Verschiebung des Wellrohres oder einzelner Teile davon in Richtung der Längsachse der Rohrleitung erlaubende starre Abstützungen (5 bis 7) gegen Verbiegen gesichert ist.1.Pipe, especially for deep-frozen cables, made up of several concentrically arranged, tubes separated from each other by vacuum chambers, of which at least the inner, the pipe intended for guiding a refrigerant is designed as a corrugated pipe, characterized in that that the inner corrugated tube (I) arranged in its interior, a displacement of Corrugated pipe or individual parts thereof in the direction of the longitudinal axis of the pipeline allowing rigid Supports (5 to 7) is secured against bending. 2. Rohrleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Rohr (1) gegen das nächste Rohr (2) durch schlecht wärmeleitende, im Abstand von einigen Meiern voneinander angeordnete Absiandhaller (9) abgestützt ist. 2. Pipeline according to claim 1, characterized in that the inner pipe (1) is supported against the next pipe (2) by poorly thermally conductive, spaced apart from each other by a few Mieres Absiandhaller (9) . 3. Rohrleitung nach einem der Ansprüche I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise der Zwischenraum zwischen zwei weiteren, das innere Wellrohr (1) umgebenden, ebenfalls als Wellrohre ausgebildeten Rohren (2. 3) zur Führung eines zweiten Kühlmittels dient und daß diese zwei Wellrohre durch in dem Zwischenraum angeordnete starre Abstützungen (10 bis 12) gegen Vei biegen gesichert sind.3. Pipeline according to one of claims I or 2, characterized in that in per se known Way the space between two further, the inner corrugated pipe (1) surrounding, also as Corrugated tubes formed tubes (2. 3) is used to guide a second coolant and that these two Bend corrugated pipes against Vei using rigid supports (10 to 12) arranged in the space are secured. 4. Rohrleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die starren Abstützungen (5 bis 7, 10 bis 12) mil jeder Wellung des abzustützenden Wellrohres (1,2,3) in Berührung stehen.4. Pipeline according to one of claims 1 to 3, characterized in that the rigid supports (5 to 7, 10 to 12) are in contact with every corrugation of the corrugated pipe (1,2,3) to be supported. 5. Rohrleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Abstützungen starre Schienen (5 bis 7, 10 bis 12) dienen, die in Halterungen (8, 13,14) an der Wand des Wellrohres (1, 2, 3) gleitend gelagert sind.5. Pipeline according to one of claims 1 to 4, characterized in that the supports are rigid Rails (5 to 7, 10 to 12) are used in brackets (8, 13, 14) on the wall of the corrugated pipe (1, 2, 3) are slidingly mounted. 6. Rohrleitung für ein tiefgekühltes Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der starr ausgebildete Leiter (21) des Kabels als Abstützung für das innere Wellrohr (20) vorgesehen ist.6. Pipeline for a frozen cable according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the rigidly designed conductor (21) of the cable as a support for the inner corrugated pipe (20) is provided. 7. Rohrleitung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Wellrohr (20) durch auf dem Leiter (21) befestigte Isolierstoffteile (22, 23) abgestützt ist.7. Pipeline according to claim 6, characterized in that the inner corrugated tube (20) through the conductor (21) fastened insulating material parts (22, 23) is supported.