S razvojem nosivosti kriogenih raketa, povećavaju se i zahtjevi za protokom punjenja pogonskim gorivom. Cjevovod za transport kriogenog fluida je nezamjenjiva oprema u vazduhoplovstvu i koristi se u sistemima za punjenje kriogenim gorivom. U cjevovodu za transport fluida na niskim temperaturama, vakuumsko crijevo za niske temperature, zbog dobrog zaptivanja, otpornosti na pritisak i performansi savijanja, može kompenzirati i apsorbirati promjenu pomaka uzrokovanu termičkim širenjem ili hladnim skupljanjem uzrokovanim promjenom temperature, kompenzirati odstupanje cjevovoda prilikom instalacije i smanjiti vibracije i buku, te postati bitan element za transport fluida u sistemu punjenja na niskim temperaturama. Kako bi se prilagodio promjenama položaja uzrokovanim spajanjem i odvajanjem konektora za punjenje pogonskim gorivom u malom prostoru zaštitnog tornja, dizajnirani cjevovod treba imati određenu fleksibilnu prilagodljivost i u poprečnom i u uzdužnom smjeru.

Novo kriogeno vakuumsko crijevo povećava konstruirani promjer, poboljšava kapacitet prijenosa kriogene tekućine i ima fleksibilnu prilagodljivost u bočnom i uzdužnom smjeru.

Cjelokupni dizajn strukture kriogenog vakuumskog crijeva

U skladu sa zahtjevima upotrebe i okruženjem sa slanom maglom, metalni materijal 06Cr19Ni10 je odabran kao glavni materijal cjevovoda. Sklop cijevi se sastoji od dva sloja tijela cijevi, unutrašnjeg tijela i vanjskog tijela mreže, povezanih koljenom od 90° u sredini. Aluminijska folija i nealkalna tkanina su naizmjenično namotane na vanjsku površinu unutrašnjeg tijela kako bi se konstruirao izolacijski sloj. Izvan izolacijskog sloja postavljen je niz PTFE prstenova za podupiranje crijeva kako bi se spriječio direktan kontakt između unutrašnjih i vanjskih cijevi i poboljšale izolacijske performanse. Dva kraja spoja su u skladu sa zahtjevima spajanja, a dizajn odgovara strukturi adijabatskog spoja velikog promjera. Adsorpcijska kutija ispunjena molekularnim sitom od 5A je postavljena u sendvič formiran između dva sloja cijevi kako bi se osiguralo da cjevovod ima dobar stepen vakuuma i vijek trajanja vakuuma pri kriogenim uslovima. Zaptivni čep se koristi za interfejs procesa vakuumiranja sendviča.

Materijal izolacijskog sloja

Izolacijski sloj sastoji se od više slojeva reflektirajućeg ekrana i odstojnika koji su naizmjenično namotani na adijabatski zid. Glavna funkcija reflektirajućeg ekrana je izolacija prijenosa topline vanjskim zračenjem. Odstojnik može spriječiti direktan kontakt s reflektirajućim ekranom i djelovati kao usporivač plamena i toplinska izolacija. Materijali reflektirajućeg ekrana uključuju aluminijsku foliju, aluminiziranu poliestersku foliju itd., a materijali odstojnika uključuju papir od nealkalnih staklenih vlakana, tkaninu od nealkalnih staklenih vlakana, najlonsku tkaninu, adijabatski papir itd.

U shemi dizajna, aluminijska folija je odabrana kao izolacijski sloj kao reflektirajući ekran, a nealkalna tkanina od staklenih vlakana kao odstojni sloj.

Adsorbent i kutija za adsorpciju

Adsorbent je supstanca sa mikroporoznom strukturom, njena jedinična površina adsorpcije je velika, te molekularnom silom privlači molekule gasa na površinu adsorbenta. Adsorbent u sendviču kriogene cijevi igra važnu ulogu u postizanju i održavanju stepena vakuuma u sendviču pri kriogenim uslovima. Najčešće korišteni adsorbenti su molekularno sito 5A i aktivni ugalj. Pod vakuumom i kriogenim uslovima, molekularno sito 5A i aktivni ugalj imaju sličan kapacitet adsorpcije N2, O2, Ar2, H2 i drugih uobičajenih gasova. Aktivni ugalj lako desorbuje vodu prilikom usisavanja u sendviču, ali lako sagorijeva O2. Aktivni ugalj se ne bira kao adsorbent za cjevovode tečnog kiseonika.

Molekularno sito 5A je odabrano kao sendvič adsorbent u shemi dizajna.