QJ 3182-2003 液体火箭发动机总体检漏方法.pdf
《QJ 3182-2003 液体火箭发动机总体检漏方法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《QJ 3182-2003 液体火箭发动机总体检漏方法.pdf(17页珍藏版)》请在麦多课文档分享上搜索。
1、QJ中华人民共和国航天行业标准FL 2845 QJ 31822003液体火箭发动机总体检漏方法 Leak detection method for general assembly of liquid propellant rocket engine 20030925发布 20031201实施国防科学技术工业委员会发布 QJ 31822003 I前言 本标准由中国航天科技集团公司提出。 本标准由中国航天标准化研究所归口。 本标准起草单位:中国航天科技集团公司第十一研究所(京)。 本标准主要起草人:崔民生、徐玉谓、崔强。 QJ 31822003 1液体火箭发动机总体检漏方法 1 范围 本标准规定
2、了液体火箭发动机在总装配过程中的氦质谱正压检漏法、气泡法、排水取气法及压降法检漏的适用范围、检漏原理、检漏程序及数据处理等。 本标准适用于液体火箭发动机总体检漏。液体火箭发动机(以下简称发动机)组件及小推力液体火箭推进系统的检漏可参照使用。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。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标准,然而,鼓励按照本标准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标准。 GB/T 13979 氦质谱检漏仪 QJ 2558A 航天无损检测人员的资格鉴定与
3、认证 QJ 30891999 氦质谱正压检漏方法 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 氦质谱正压检漏 pressurized leak detection by helium mass spectrometer 在被检系统中,充入高于一个大气压的一定氦气浓度的气体,采用氦质谱检漏仪,用吸枪在大气环境条件下获得示漏氦气,进行检漏的方法。 QJ 30891999的3.1 3.2 示漏气体 tracer gas 用来对密封装置进行检漏的气体。 3.3 真空标准漏孔 vacuum reference leak 在一定条件入口压力为100(15%)kPa,出口压力低于1kPa,温度为2
4、37下,漏率是已知的一种校准用的漏孔。 3.4 正压标准漏孔 pressurize reference leak 在常温(205)状态给定压力下,由系统向大气端提供已知特定气体的微流量装置。 3.5 真空漏率 vacuum leak rate QJ 31822003 2在常温(205)状态下,入口压力为一个标准大气压、出口压力低于1kPa时,单位时间特定干燥气体(露点低于-25)通过漏孔的流量。 3.6 正压漏率 pressurize leak rate 在常温(205)状态下,入口压力高于一个大气压、出口压力为一个大气压时,单位时间特定干燥气体(露点低于-25)通过漏孔的流量。 3.7 标准
5、气样 standard gas sample 为校验氦质谱检漏仪的重复性而配制的特定氦气浓度的混合气体。 3.8 标准容积装置 standard volume apparatus 提供已知气量气体的容器。 3.9 定量氦气量装置 constant helium gas apparatus 由标准气样和标准容积装置组成的能够提供一定氦气浓度的已知气量的设备。 3.10 仪器最小可检漏率 minimum detectable leak rate 氦质谱检漏仪处于最佳工作条件(被检件出气很少且没有大漏或不带任何负载、仪器本身的工作参数调整到最佳工作状态)下,用真空标准漏孔校准时,所能检出的最小(一倍
6、噪声)漏率,又称仪器灵敏度。 3.11 检漏最小可检漏率 effective minimum detectable leak rate 当氦质谱检漏仪输出存在本底噪声时,仪器及外部检漏系统调到某一具体的检漏工作状态(可能有分流),当氦气通过漏孔时,部分(或全部)氦气进入氦质谱检漏仪,此时所能检出的最小(一倍噪声)漏率,又称检漏灵敏度或有效最小可检漏率。 3.12 结构预置容积 preset structure volume 在被检件上预先设置的用于收集示漏气体的结构容腔。 3.13 积累时间 accumulated time 在给定的漏率、给定的结构条件下,被检部位泄漏的氦气进行积累,达到检漏
7、仪有明显输出指示所需要的时间。 QJ 30891999的3.3 4 一般要求 4.1 检漏环境 4.1.1 检漏场地应干净,通风良好,光线明亮,无明显的气流、电磁波及剧烈振动等外界干扰。 4.1.2 检漏场地应无氦污染源,且应有氦气排除管路和装置。 4.1.3 检漏环境温度为205,相对湿度应不大于80%。 QJ 31822003 34.2 氦质谱检漏仪 4.2.1 氦质谱检漏仪(以下简称检漏仪)应具有吸枪检漏功能,其技术要求和仪器最小可检漏率的校准均应符合GB/T 13979的规定。 4.2.2 吸枪应清洁,吸气孔畅通,阀门调节灵活。 4.3 标准漏孔 4.3.1 检漏时应备有真空标准漏孔和
8、正压标准漏孔(包括自带氦室和不自带氦室的两种类型)。在容器积累法中,正压标准漏孔可用定量氦气量装置代替。 4.3.2 被检件内的气体为非纯氦气时,应选用不自带氦室的正压标准漏孔。 4.3.3 真空标准漏孔、正压标准漏孔应定期检定,并在有效期内使用。 4.3.4 正压标准漏孔在使用前后应封闭保管,防止漏孔堵塞。 4.3.5 正压标准漏孔使用压力应与校准压力一致,使用氦气浓度应与被检件内的氦气浓度一致。 4.4 包封材料及检漏密闭空间 4.4.1 在氦质谱检漏中所用的包封材料(如聚乙烯压延薄膜、医用胶布、铝制罩盒、镀铝薄膜等)对氦气的吸附量应小,且对氦气有积累特性(氦浓度随时间延长而增加),还应有
9、较好的工艺性。 4.4.2 检漏密闭空间(包括收集容器、结构预置容积、包封材料密闭空间等)应满足检漏要求。 4.4.3 在容器积累法中,收集容器应便于被检件的装入和取出及充气管路的连接,必要时设置风扇循环设备,使收集容器内的气体混合均匀。 4.4.4 在包封积累法中,校准检漏最小可检漏率时,检漏密闭空间的包封材料、结构形式、容积大小等均应与检漏时被检件的状态一致。 4.5 被检件 4.5.1 被检部位应无油污、焊渣及锈蚀等。 4.5.2 被检件的检漏压力和示漏气体应符合技术文件的规定。 4.5.3 被检件内的氦气浓度按绝对压力计算。 4.5.4 被检件充氦气后,应经一定的积累时间再进行检漏,积
10、累时间应在满足检漏灵敏度的基础上由试验给出,并在技术文件中规定。 4.6 检漏条件 4.6.1 检漏最小可检漏率至少应低于技术文件中规定允许漏率的20%。 4.6.2 示漏气体露点应低于-25,不应有机械杂质和油污。 4.6.3 氦质谱正压检漏时应充入纯度不低于99.9%的氦气。 4.7 人员要求 检漏人员应按QJ 2558A的规定进行有关技术培训,经考试合格后,持证上岗。 4.8 检漏文件 4.8.1 检漏记录 根据不同检漏方法和不同被检件的实际情况,选择下列记录内容: a) 被检件的名称、代号、图号及漏率指标; b) 检漏日期; c) 检漏人员; d) 检漏仪型号、出厂号; QJ 3182
11、2003 4e) 检漏介质(气体、液体); f) 检漏压力及氦气浓度; g) 仪器最小可检漏率; h) 正压标准漏孔的型式、出厂号及标称值; i) 正压标准漏孔在检漏仪上的反应值; j) 本底值及检漏仪噪声; k) 检漏最小可检漏率; l) 检出有泄漏的被检件的部位及反应值。 4.8.2 检漏报告 检漏报告除包括4.8.1的有关内容外,还应给出被检件的漏率值、检漏结论及检验人员签名。 5 氦质谱正压检漏法 5.1 容器积累法 5.1.1 适用范围 适用于易被容器包容的发动机总漏率的检漏。 5.1.2 检漏原理 在被检件内充入一定压力的氦气,用吸枪在收集容器中获得从被检件泄漏的氦气,在检漏仪上输
12、出漏气信号,该信号的大小与漏率成正比,通过与正压标准漏孔的比对可得到漏孔的漏率值。此方法检漏最小可检漏率一般可达10-6 Pam3/s。容器积累法检漏示意图见图1。 1检漏仪;2吸枪;3风扇;4被检件;5正压标准漏孔;6收集容器;7压力表;8氦气源 图1 容器积累法检漏示意图 5.1.3 检漏程序 5.1.3.1 启动检漏仪,调好氦峰,用真空标准漏孔校准仪器最小可检漏率。按公式(1)计算仪器最小可检漏率: 01011minQI-II=Qn (1) 式中: Qmin仪器最小可检漏率,单位为帕斯卡立方米每秒(Pam3/s); 7 8 6 5 4 3 2 1 QJ 31822003 5In检漏仪噪声
13、(或最小可读信号),单位为帕斯卡立方米每秒(Pam3/s); I1真空标准漏孔直接接到检漏仪上,检漏仪稳定的输出值,单位为帕斯卡立方米每秒(Pam3/s); I01检漏仪不带任何负载时的本底值,单位为帕斯卡立方米每秒(Pam3/s); Q01真空标准漏孔的标称值,单位为帕斯卡立方米每秒(Pam3/s)。 5.1.3.2 将被检件放入收集容器内,并连接充气管路,然后将收集容器密闭。 5.1.3.3 将吸枪与检漏仪连接,通过吸枪上的调节阀调节吸嘴的大小,使检漏仪处于最佳检漏工作状态,记下检漏状态下的本底值I0及检漏仪噪声In。 5.1.3.4 校准检漏最小可检漏率: a) 当用不自带氦室的正压标准
14、漏孔校准时: 1) 在正压标准漏孔的入口端连接充气系统,充入一定压力的氦气,充入压力应与正压标准漏孔合格证上的校准压力一致,氦气浓度与被检件内的氦气浓度一致; 2) 将正压标准漏孔的泄漏端与检漏密闭空间连接,积累一段时间,积累时间应与被检件检漏时间一致; 3) 用吸枪通过检漏密闭空间上的检漏孔进行检测,记录检漏仪稳定的输出值I2; 4) 按公式(2)计算检漏最小可检漏率: 002QI-II=Qne (2) 式中: Qe检漏最小可检漏率,单位为帕斯卡立方米每秒(Pam3/s); I2正压标准漏孔在检漏密闭空间中积累一段时间后,通过吸枪在检漏仪上稳定的输出值,单位为帕斯卡立方米每秒(Pam3/s)
15、; I0检漏仪处于检漏状态时的本底值,单位为帕斯卡立方米每秒(Pam3/s); Q0正压标准漏孔的标称值,单位为帕斯卡立方米每秒(Pam3/s)。 b) 当用自带氦室的正压标准漏孔校准时,按5.1.3.4 a)中2)、3)、4)进行。 c) 当用定量氦气量装置校准时: 1) 配制标准气样,将标准气样置于定量氦气量装置中;气样的氦气浓度应与被检件内的氦气浓度一致; 2) 将定量氦气量装置与收集容器连接,把定量氦气量装置中的气样释放到收集容器中,并使收集容器内的气体混合均匀(需要时可启动风扇); 3) 用吸枪通过收集容器上的检漏孔进行检测,记录检漏仪稳定的输出值I2; 4) 按公式(3)计算检漏最
16、小可检漏率: tqI-II=Qne02 (3) 式中: q定量氦气量装置中的气体量,单位为帕斯卡立方米(Pam3); t检漏时积累时间,单位为秒(s)。 校准时,定量氦气量反应值不需要积累,但检漏最小可检漏率Qe却与检漏积累时间t有直接关系,不同的积累时间对应不同的Qe。 QJ 31822003 65.1.3.5 打开收集容器,释放其中的氦气,必要时可用压缩空气或氮气吹除(或置换)收集容器内的氦气,重新密封收集容器。 5.1.3.6 缓慢向被检件内充入一定压力的氦气(采用自带氦室的正压标准漏孔时,被检件应预先抽真空)。 5.1.3.7 按技术文件规定积累一定时间后,记录此时检漏仪的本底值I02
17、,用吸枪通过检漏密闭空间上的检漏孔进行检测,记录检漏仪稳定的输出值I。 5.1.4 数据处理 5.1.4.1 当用正压标准漏孔校准检漏最小可检漏率时,按公式(4)计算被检件漏率: 00202QIIIIQ= (4) 式中: Q被检件漏率,单位为帕斯卡立方米每秒(Pam3/s); I 被检件或被检部位在检漏密闭空间中积累一段时间后,通过吸枪在检漏仪上稳定的输出值,单位为帕斯卡立方米每秒(Pam3/s); I02被检件或被检部位在检漏密闭空间中积累一段时间后检漏仪的本底值,单位为帕斯卡立方米每秒(Pam3/s)。 5.1.4.2 当用定量氦气量装置校准检漏最小可检漏率时,按公式(5)计算被检件漏率:
18、 tqIIIIQe=0202 (5) 5.2 包封积累法 5.2.1 适用范围 适用于易被包封材料包封的发动机连接接头的检漏。 5.2.2 检漏原理 在被检件内充入一定压力的氦气,用吸枪在检漏密闭空间中获得从被检部位泄漏的氦气,在检漏仪上输出漏气信号,该信号的大小与漏率成正比,通过与正压标准漏孔的比对可得到漏孔的漏率值。此方法检漏最小可检漏率一般可达10-7 Pam3/s。包封积累法检漏示意图见图2。 1 检漏仪;2 吸枪;3 包封材料;4 被检件;5 正压标准漏孔 图2 包封积累法检漏示意图 5 43氦气 2 1QJ 31822003 75.2.3 检漏程序 5.2.3.1 按5.1.3.1
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
5000 积分 0人已下载
下载 | 加入VIP,交流精品资源 |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- QJ 3182 2003 液体 火箭发动机 总体 检漏 方法
