QJ 10011-2008 液氧煤油发动机燃气阀通用规范.pdf

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1、中华人民共和国航天行业标准FL 1617 QJ 100112008液氧煤油发动机燃气阀通用规范 General specification for gas valve of LOX/kerosene rocket engine 20080216发布 20080601实施国防科学技术工业委员会 发 布 QJ 100112008 I前言 本规范由中国航天科技集团公司提出。 本规范由中国航天标准化研究所归口。 本规范起草单位：中国航天科技集团公司第六研究院第十一研究所。 本规范主要起草人：谢宁、张赤民、王昕。 QJ 100112008 1液氧煤油发动机燃气阀通用规范 1 范围 本规范规定了液氧煤油发

2、动机燃气阀的技术要求、质量保证规定和交货准备。 本规范适用于液氧煤油发动机燃气阀（以下简称燃气阀）的设计、生产、试验和验收，其它液体火箭发动机或系统使用的燃气阀可参照使用。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包含勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。 GJB 806.81990 地地战略导弹通用规范 标志 包装 贮存 转载 运输 GJB 2253 氮气和液氮安全应用准则 GJB 2990 液氧安全应

3、用准则 GJB 52952004 液体火箭发动机维护使用通用要求 QJ 19A1995 产品证明书的编写规定 QJ 16101989 阀门气体泄漏率分级及其检测 QJ 16121989 低温阀门介质试验方法 QJ 1787 圆柱螺旋弹簧技术条件 QJ 1860A2005 液体火箭发动机制造、验收通用要求 QJ 28501996 航天产品多余物预防和控制 QJ 2999 产品质量履历书的编写规定 3 要求 3.1 总则 燃气阀应符合本规范和相应详细规范规定的所有要求。本规范的要求与详细规范不一致时，应以详细规范为准。 3.2 重量 燃气阀的重量应符合详细规范的规定。 3.3 外观质量 3.3.1

4、 外表面及可见内表面应无锈斑、划痕、镀（涂）层起皮和脱落等缺陷。接口密封表面、螺纹应清洁完好。 3.3.2 各部位的锁紧方向应正确，漆封和铅封应符合详细规范的规定。 3.3.3 保护件、堵头（盖）等数量、安装位置、固定方式应符合详细规范的规定。 3.4 标志和代号 3.4.1 燃气阀外表面应标记产品代号、批序号及工作状态下介质流动方向的标志，标记位置和形式应在详细规范中明确规定。 QJ 100112008 23.4.2 产品代号、批序号及流动方向的标志应符合下列要求： a) 醒目、清晰、牢固、持久，且安装后便于查看； b) 位置和形式应不影响燃气阀的强度和性能； c) 所用涂（颜）料应与燃气阀

5、的材料和工作环境相容。 3.5 接口 燃气阀的外廓尺寸、接口尺寸应符合任务书的要求。 3.6 材料 3.6.1 材料的力学性能、物理性能及贮存期应符合燃气阀的工作要求，应优先采用国家标准、国家军用标准和行业标准及相应技术条件的材料。 3.6.2 若采用无技术标准的新材料，在初样生产之前应进行可行性试验，并经评审批准后方可使用。 3.6.3 材料应能抵抗大气、所贮存推进剂和试验介质的腐蚀，或经过专门的钝化和镀涂工艺，能有效避免腐蚀。各种材料应与工作介质和试验介质一级相容。 3.7 设计与结构 3.7.1 设计 3.7.1.1 燃气阀应能实现隔离液氧和承受燃气冲击的功能。 3.7.1.2 燃气阀应

6、能满足合同或任务书的要求，要求中应包括工作压力、燃气流量和允许压降、打开力、低温密封性和热冲击寿命等。 3.7.1.3 燃气阀的运动件应动作灵活，不应有发涩、阻塞、卡死等现象。 3.7.2 结构 3.7.2.1 应最大限度地采用标准零、部件，并优先选择符合国家标准和国家军用标准的零、部件。 3.7.2.2 导向副应选用膨胀系数相近的材料，以保证工作可靠性。 3.7.2.3 密封副宜采用金属金属平面式、锥面式、球面式或刀口式密封形式，并采用适宜精度的形位公差，防止内泄漏。宜采用焊接形式防止外泄漏。 3.7.2.4 弹簧等弹性元件应采用对燃气温度不敏感的材料，以保证在高温条件下性能稳定。 3.7.

7、2.5 阀体应具有足够的强度、刚度，应能承受内、外压力产生的应力，并能承受连接管路引起的附加应力。 3.7.2.6 进出口连接应采用弹性大、在高低温条件下具有良好密封性能的金属密封。 3.8 制造与工艺 3.8.1 零件的机械加工应按QJ 1860A2005中3.3的规定。 3.8.2 弹簧等弹性元件的力学性能应稳定，弹簧的制造和验收应按QJ 1787的规定。 3.8.3 零、部件密封表面上不应有划伤、压坑、凹陷、气孔、缩孔、夹杂、锈蚀及其它缺陷。 3.8.4 零、部件在焊接、装配及试验时应按QJ 28501996中第6、7章的规定严格控制多余物。 3.8.5 有焊接要求的焊缝应达到详细规范的

8、要求。对有承压要求的焊缝，焊后应进行不低于规定工作压力的2倍、承压时间不少于5min的强度检查，检查后焊缝应符合详细规范的规定。 3.8.6 精加工前，零件应在液氮中浸泡2h，以稳定零件尺寸。 3.8.7 燃气阀的工艺文件应通过一个周期的生产过程确认其可行有效，经工艺评审后不应随意更改。 3.9 装配 3.9.1 装配厂房环境应符合下列要求： QJ 100112008 3a) 洁净度不低于100 000级； b) 温度为205； c) 相对湿度为3080； d) 无酸、无碱和其它有害物质； e) 供电、供水、供气设施齐全，具有消防、防爆和通风设备。 3.9.2 提交装配的全部零、部件（含标准件

9、、外购件、外协件）应附有质量证明文件，超差件应有识别标记，并将超差情况记载在质量证明文件上。 3.9.3 装配前所有零、部件应清洗并吹干，清洗和吹干应符合详细规范的规定。 3.10 灵活性 燃气阀装配前，应检查相对运动件的动作灵活性。运动件动作应灵活，不应有发涩、阻塞和卡死等现象。 3.11 打开力 燃气阀装配后，在详细规范规定力值下应可靠打开，不应有阻塞和卡死等现象。 3.12 密封性 3.12.1 外泄漏率 燃气阀装配后，各连接密封部位的外泄漏率应符合详细规范的规定。一般试验介质为压缩空气，压力为23MPa（表压）时，其外泄漏率应不大于4105Pam3/s。 3.12.2 内泄漏率 燃气阀

10、装配后，各连接密封部位的内泄漏率应符合详细规范的规定。一般试验介质为压缩空气，压力为1MPa（表压）时，其内泄漏率应不大于2101Pam3/s。 3.13 振动 燃气阀在规定的频率范围和规定的时间内振动后，打开力和密封性应分别符合3.11、3.12的规定。 3.14 抖动 燃气阀在规定的加速度、频率和规定的时间内抖动后，打开力和密封性应分别符合3.11、3.12的规定。 3.15 燃气流阻 燃气阀在规定的工作压力、工作温度和工作流量下，流阻应符合详细规范的规定。 3.16 低温密封性 3.16.1 外泄漏率 燃气阀在规定压力的低温介质条件下，各连接密封部位的外泄漏率应符合3.12.1的规定。

11、3.16.2 内泄漏率 燃气阀在规定压力的低温介质条件下，各连接密封部位的内泄漏率应不大于8Pam3/s。 3.17 热冲击寿命 燃气阀在规定的介质、压力、温度、试验次数、时间和流量条件试验后，打开力和密封性应分别符合3.11、3.12的规定。 3.18 耐压 燃气阀在规定的工作温度范围内，应能承受 2 倍额定工作压力，保持 5min，不应发生渗漏、损坏或永久变形。 4 质量保证规定 4.1 检验分类 QJ 100112008 4本规范规定的检验分类如下： a) 鉴定检验； b) 质量一致性检验。 4.2 检验条件 4.2.1 环境 常温下的检验应在室内进行，室内环境应符合3.9.1的要求。介

12、质为燃气、液氧或液氮的检验应在空地或带有活动屋顶的试验间进行。耐压试验应在防爆间内进行。 4.2.2 仪器、仪表及设备 检验用的仪器、仪表及量具应符合国家或行业标准的规定，应由计量部门检验合格，并在检定合格的有效期内使用，仪器、仪表及量具的量程和精度应符合使用要求。装配及试验用设备和装置应符合下列要求： a) 设备、管路应清洁、无锈，试验系统中应安装过滤器，其气体过滤精度应不低于10mm，液体过滤精度应不低于30mm； b) 对气路系统管路，试验前应先用压缩气体吹除，然后用双层白绸布靠近压缩气体出口与燃气阀对接端，吹除1min，用5倍放大镜检查，不应在绸布上沾有任何机械杂质和油脂； c) 用液

13、氧、液氮等作为低温试验介质时，试验用材料、管路、过滤器和安全阀等应按QJ 16121989中第3章的规定； d) 试验用低温容器、管路和阀门等的绝热要求和低温试验前对试验系统的吹除、置换、气封、预冷、测压及测温等应按QJ 16121989中4.24.6的规定。 4.2.3 试验介质 试验介质应符合下列要求： a） 燃气的温度、气体常数宜与工作燃气相近； b） 用于试验、吹除和烘干等的压缩气体应按GJB 52952004的规定； c） 液氧质量应按GJB 2990的规定、液氮质量应按GJB 2253的规定。 4.3 鉴定检验 4.3.1 检验时机 出现下列情况之一时，燃气阀应进行鉴定检验： a)

14、 新产品及产品转厂生产时； b) 产品关键工艺或材料有重大变化时； c) 产品的重要组成部分改变时； d) 中断生产超过2a时； e) 合同规定进行鉴定检验要求时。 4.3.2 检验项目 鉴定检验的项目、顺序、要求和方法见表1。 QJ 100112008 5表1 检验项目表 质量一致性检验 序号 检验项目 鉴定 检验 A组检验 C组检验 要求章条号 检验方法 章条号 1 重量 3.2 4.5.1 2 外观质量 3.3 4.5.2 3 接口 3.5 4.5.3 4 标志和代号 3.4 4.5.4 5 灵活性 3.10 4.5.5 6 打开力 3.11 4.5.6 7 密封性 3.12 4.5.7

15、 8 振动 3.13 4.5.8 9 抖动 3.14 4.5.9 10 燃气流阻 3.15 4.5.10 11 低温密封性 3.16 4.5.11 12 热冲击寿命 3.17 4.5.12 13 耐压 3.18 4.5.13 注：必检项目；订购方和承制方协商检验项目；不检项目。 4.3.3 检验数量 检验数量不少于3台。 4.3.4 合格判据 燃气阀的鉴定检验全部通过为合格。任一项检验不符合要求时，若属于燃气阀本身故障，应查明原因排除故障后再次进行检验，若仍不符合要求，则鉴定检验不合格。 鉴定检验后，应将燃气阀分解成装配前状态，并进行仔细检查。重点检查运动副配合表面、密封副表面和弹簧的力学性能

16、等，所有零、部件不应有故障特征的瑕疵。 4.4 质量一致性检验 4.4.1 检验项目 质量一致性检验的检验项目、顺序、要求和方法见表1。 4.4.2 抽样 4.4.2.1 组批规则 在同一工艺规程下，由同一批材料制成的密封副和弹簧，连续制造、装配和试验的燃气阀为同一批产品。提交质量一致性检验的燃气阀应为同一批产品。在个别情况下，经订购方和设计代表同意后，可采用两个批次的密封副和弹簧。 4.4.2.2 抽样方案 每台燃气阀均应进行A组检验。 从A组检验合格的同一批燃气阀中随机抽取5（不少于3台）进行C组检验。当该批燃气阀采用了两个批次的密封副和弹簧时，参加C组检验的燃气阀应包含两个批次的密封副和

17、弹簧。 4.4.3 合格判据 4.4.3.1 在A组检验中，任一项检验不符合要求时，若属于燃气阀本身故障，应查明原因并排除故障后再次提交检验。若仍不符合要求，则判定该台燃气阀不合格。 QJ 100112008 64.4.3.2 在C组检验中，任一项检验不符合要求时，若属于燃气阀本身故障且故障原因清楚，整批燃气阀采取措施后，可再次提交检验。若故障复现，则判该批燃气阀不合格；若出现其它不合格项，整批燃气阀采取措施后，应加倍抽样数量提交检验；若仍有不合格项，则判该批燃气阀不合格。 4.4.3.3 经C组检验的燃气阀不应作为合格品交付。 4.5 检验方法 4.5.1 重量 在不装保护件的情况下，用感量

18、不大于预示重量的1的量器称量燃气阀的重量。 4.5.2 外观质量 目视或用5倍放大镜检查燃气阀外表面和可见内表面是否有锈斑、划痕、镀（涂）层起皮和脱落等缺陷。 目视检查燃气阀各部位的锁紧、漆封和铅封。检查保护件是否配套齐全，安装位置和固定方式是否正确。 4.5.3 接口 用工艺规程规定的标准量具或专用量具检查燃气阀外廓尺寸和接口尺寸。目视或用5倍放大镜检查燃气阀的接口密封表面和连接螺纹。 4.5.4 标志和代号 目视检查燃气阀壳体上的产品代号、批序号和介质流动方向标志。 4.5.5 灵活性 在装配前，应对在工作过程中有相互滑动和转动的配合零件进行运动灵活性检查。检查时将导向面轴线倾斜45，并把

19、运动件每隔90旋转一种状态装配，运动件应在自重作用下沿导向面自由运动。 4.5.6 打开力 给燃气阀阀芯施加力直至阀芯完全打开，记录此时力值。 4.5.7 密封性 给燃气阀的工作腔充入规定压力的压缩气体，达到规定值后稳定不少于1min，按QJ 16101989中5.2、5.3的规定检验燃气阀的内泄漏率和外泄漏率。 4.5.8 振动 振动试验应根据工作条件的状态（振幅、频率、时间）进行振动。当工作状态未确定时，沿燃气阀的轴线方向和垂直轴线方向，以频率（4550）Hz、加速度（142）g，各振动不少于30min。振动后分别按4.5.6、4.5.7检查打开力和密封性。 4.5.9 抖动 沿燃气阀的轴

20、线方向和垂直轴线方向，以加速度9g、频率80次/min各抖动2h。抖动后分别按4.5.6、4.5.7检查打开力和密封性。 4.5.10 燃气流阻 给燃气阀工作腔充入规定的工作压力、工作温度和工作流量的燃气，测量其流阻值。 4.5.11 低温密封性 将燃气阀放入液氧或液氮中浸泡一定时间，待温度平衡后，给燃气阀工作腔充入规定压力的的液氧或液氮，按QJ 16101989中5.2、5.3的规定检验燃气阀的内泄漏率和外泄漏率。 4.5.12 热冲击寿命 将燃气阀放入液氧或液氮中浸泡一定时间，待温度平衡后，给燃气阀工作腔充入规定压力、温度和流量的燃气，保持一定时间，并按规定试验次数重复试验，试验后分别按4

21、.5.6、4.5.7检查打开力和密封性。 QJ 100112008 74.5.13 耐压 给燃气阀工作腔充入2倍额定工作压力的水，保持5min后检查。 5 交货准备 5.1 防护 5.1.1 燃气阀安装用接头等凸出部位应有防碰撞的保护措施。 5.1.2 验收合格的燃气阀用规定方法进行除油，干燥后装上保护件并铅封，装保护件时螺纹连接处不应涂润滑脂。 5.2 包装和装箱 5.2.1 验收合格的燃气阀应装入清洁的塑料袋中真空封存。 5.2.2 包装箱应有防振、防晃、防潮、防水和防污染等措施。 5.2.3 包装箱应标明燃气阀的名称、代号、批序号、毛重、净重、出厂日期、贮存期、承制方名称和地址、箱体尺寸

22、（长宽高）等。 5.2.4 包装箱上应有“小心轻放”、“向上”、“防水”等标志。 5.2.5 随箱文件中应包括“装箱清单”、“产品证明书”和“产品质量履历书”。其中产品证明书应按QJ 19A1995的规定，产品质量履历书应按QJ 2999的规定。随箱文件应用塑料袋封装。 5.3 运输和贮存 5.3.1 运输 燃气阀包装后可以用铁路、公路、水路和空运运输工具运输，运输过程中应小心轻放，避免碰撞，避免烈日和雨雪的直接侵袭，并严禁与酸、碱等物品混放。 燃气阀随发动机一起运输时，应按GJB 806.81990的规定。 5.3.2 贮存 包装后的燃气阀应放置在清洁、通风良好的库房中贮存。库房温度为（035），相对湿度不大于80，库房内应无酸、碱及腐蚀性气体，无强烈振动、冲击和强磁场作用。 燃气阀随发动机一起贮存时，应按GJB 806.81990的规定。 QJ 100112008 8中华人民共和国航天行业标准 液氧煤油发动机燃气阀 通用规范 QJ 100112008 * 中国航天标准化研究所出版 北京西城区月坛北小街2号 邮政编码：100830 中国航天标准化研究所 印务发行部印刷、发行 版权专有 不得翻印 * 2008年6月出版 定价：11.00元 QJ100112008