[發(fā)明專利]一種推進劑容器力學(xué)環(huán)境試驗安全防護方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410745950.7
• 申請日: 2014-12-08
• 公開（公告）號: CN105738084A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周天朋;邱杰;賀智國;淡麗艷;韓云娜
• 申請（專利權(quán)）人: 天津航天瑞萊科技有限公司;北京航天斯達科技有限公司;北京強度環(huán)境研究所
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01M7/02;G01M15/02
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 王潔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于危險品力學(xué)環(huán)境試驗安全防護技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種推進劑容器力學(xué)環(huán)境試驗的安全防護方法。

背景技術(shù)

液體推進劑是以液體狀態(tài)進入火箭發(fā)動機，經(jīng)歷化學(xué)反應(yīng)和熱力學(xué)變化，為推進系統(tǒng)提供能量和工質(zhì)的物質(zhì)。試驗室進行液體推進劑容器振動試驗，首要考慮的是試驗介質(zhì)的安全性。液體推進劑的安全性能主要是指它的著火、爆炸危險性及毒性。液體推進劑在通常條件下不會發(fā)生著火和爆炸，只有在一定的外界條件作用下才能引起著火和爆炸，這些外界條件包括：熱、明火或電火花、機械作用、沖擊波、輻射作用和化學(xué)能等點火源。

目前的液體推進劑容器振動試驗，采用模擬液來代替推進劑進行振動試驗。用模擬液代替推進劑的振動試驗適用于研制階段，試驗風(fēng)險和成本低。然而由于模擬液與推進劑的物理特性差異，導(dǎo)致采用模擬液試驗考核不夠充分，并且振動試驗結(jié)束后，不能直接進行試車性能檢驗。因此在產(chǎn)品進入試樣階段后，需要采用真實推進劑狀態(tài)進行帶壓容器的力學(xué)環(huán)境試驗。由于推進劑容器力學(xué)環(huán)境試驗具有一定的危險性，在力學(xué)環(huán)境試驗中的動應(yīng)力和內(nèi)壓復(fù)合作用下容器可能泄漏和破裂，導(dǎo)致推進劑外泄，對人員和設(shè)備產(chǎn)生威脅。安全防護問題的妥善解決，成為開展推進劑容器力學(xué)環(huán)境試驗的關(guān)鍵技術(shù)。因此需要提供一種推進劑容器力學(xué)環(huán)境試驗的安全防護方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對采用推進劑進行振動試驗需要進行安全防護的技術(shù)問題，提供一種推進劑容器力學(xué)環(huán)境試驗的安全防護方法，通過試驗風(fēng)險分析、試驗安全防護措施及試驗過程中的安全操作要求實現(xiàn)推進劑力學(xué)環(huán)境試驗的安全防護。

一種推進劑容器力學(xué)環(huán)境試驗的安全防護方法，依次包括如下步驟：

步驟1.試驗安全風(fēng)險類型分析，試驗安全風(fēng)險包括液體推進劑泄漏風(fēng)險、液體推進劑毒性風(fēng)險和液體推進劑污染風(fēng)險；

步驟1.1液體推進劑泄漏風(fēng)險分析，液體推進劑泄漏有兩種情況：一種是液體推進劑的燃料劑和氧化劑同時泄漏，另一種是液體推進劑的燃料劑或氧化劑單獨泄漏；

步驟1.2液體推進劑毒性風(fēng)險分析，液體推進劑進入人體引起中毒；

步驟1.3液體推進劑污染風(fēng)險分析，液體推進劑對環(huán)境的污染包括兩類：一是推進劑蒸氣或燃氣對大氣的污染；二是推進劑廢液和污水對水質(zhì)的污染；

步驟2.計算爆炸物當量與廠房內(nèi)部安全距離，

當燃料與氧化劑同時泄漏且混合時，根據(jù)以下公式，通過燃料與氧化劑組合的爆炸物當量計算廠房內(nèi)部安全距離，

D＝KQ^1/3

式中，D為安全距離，單位為米(m)；K為安全系數(shù)，單位為米每千克(m/kg)，有防護土堤的廠房K為3.6，無防護土堤的廠房K為7.2；Q為爆炸物TNT當量；

步驟3.選擇試驗廠房，

選擇滿足步驟2計算得到的試驗廠房內(nèi)部安全距離D的防爆廠房作為推進劑容器力學(xué)環(huán)境試驗的試驗廠房；然后將試驗廠房及其周邊的區(qū)域分為危險區(qū)、場內(nèi)安全區(qū)和場外警戒區(qū)，危險區(qū)為試驗廠房內(nèi)的區(qū)域，場內(nèi)安全區(qū)為防爆墻隔離的測控區(qū)域，場外警戒區(qū)為試驗廠房和測控區(qū)域外150m范圍內(nèi)；在試驗廠房內(nèi)設(shè)置有便攜式氣體檢測儀、消防噴淋系統(tǒng)、視頻監(jiān)控設(shè)備；

步驟4.推進劑容器力學(xué)環(huán)境試驗過程監(jiān)測，

步驟4.1試驗前檢查，在試驗開始前檢查試驗裝置以及試驗廠房內(nèi)的安全保障設(shè)備狀態(tài)是否正常；

步驟4.2試驗中推進劑泄漏監(jiān)測，試驗過程中，安全保障人員在場內(nèi)安全區(qū)通過試驗廠房內(nèi)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測是否存在步驟1.1所述的液體推進劑泄漏的情況；當安全保障人員通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品異常時，應(yīng)當立即關(guān)閉試驗裝置，穿著防護服和全面式防毒面具、戴防護手套、攜帶便攜式氣體檢測儀進入危險區(qū)進行檢測，判斷是否發(fā)生推進劑泄漏；

步驟4.3試驗結(jié)束后推進劑污染監(jiān)測，試驗結(jié)束后，安全保障人員使用便攜式氣體監(jiān)測儀檢測試驗廠房中推進劑氣體濃度，根據(jù)濃度變化趨勢確定是否存在步驟1.3所述的推進劑污染的情況；

步驟5.采取安全處理措施，根據(jù)步驟4推進劑容器力學(xué)環(huán)境試驗過程監(jiān)測，確定試驗廠房內(nèi)的試驗安全風(fēng)險類型，針對性的采取安全處理措施，消除燃燒或爆炸風(fēng)險；

步驟5.1當通過步驟4.2試驗中推進劑泄漏監(jiān)測判斷為存在推進劑泄漏的情況時，安全保障人員應(yīng)立即切斷試驗廠房內(nèi)的電源，然后進行進一步判斷，

步驟5.1.1如安全保障人員確定為氧化劑和燃料劑同時泄漏，應(yīng)當立即開啟試驗廠房內(nèi)的消防噴淋系統(tǒng)，同時除安全保障人員以外，危險區(qū)和場內(nèi)安全區(qū)的全部人員應(yīng)急撤離；