QJ 3208-2005 火箭推进剂输送系统金属膜盒式蓄压器通用规范.pdf

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1、q .J 中华人民共和国航天行业标准FL 1420 QJ 3208-2005 火箭推进剂输送系统金属膜盒式蓄压器通用规范Generalsp创噩姐。nforme伽1aneroid accummulator of rocket propellant 仕ansfersystem 2005一04-11发布2005一07一01实施国防科学技术工业委员会发布060508000046 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。目U吕本规范起草单位:中国航天科技集团公司一院一部。本规范主要起草人:司徒斌、李焕林、张成文、隋国发、钱昕。QJ 3208-2005 1 范围火箭推进剂输送系

2、统金属膜盒式蓄压器通用规范QJ 3208-2005 本规范规定了火箭推进剂输送系统金属膜盒式蓄压器(以下简称蓄压器的技术要求、质量保证规定和交货准备。本规范适用于运载火箭推进剂输送系统金属膜盒式蓄压器设计、生产和试验。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。GB 4844.2 纯氮GB/T 8979 纯氮3 要求3.1 总则蓄压器应符合本规范和相应详细规范规定的所有

3、要求。本规范的要求与详细规涟不一致时，应以详细规范为准。3.2 外观蓄压器外观应无锈蚀、污垢、霉变、机械损伤及变形。3.3 尺寸蓄压器的外形尺寸设计应与所在系统的安装操作空间协调，接口尺寸应与所在部位的连接尺寸协调，尺寸公差应符合设计图样及技术文件的要求。3.4标志蓄压器的标志应醒目、清楚，标志一般应注明以下内容:a) 产品代号:b) 批次、生产日期:d)编号。3.5 设计与结构3.5.1 蓄压器是抑制火箭纵向藕合振动的一种装置，结构例图见图J，其贮气气腔为金属膜盒。金属膜盒是由金属膜片及上、下底焊接组成的波纹管膜盒。膜盒组合件是由金属膜盒配有外围壳体及充、测压构件组成的半封闭结构。蓄压器膜盒

4、气腔应配有充、放气开关。根据需要，可以配备膜盒位移测量装置、充填气体压力和温度测量装置。3.5.2 蓄压器结构应有膜盒位移的导向和限位构件，并应保证膜盒脉动行程的灵活性。当膜盒数量为两个或两个以上(应为偶数)时，应对称布置。QJ 3208-2005 巳壳体;2一膜盒组合件;3一压力传感器:充气开关图1金属膜盒式蓄压器结构原理图3.5.3 蓄压器设计应使其充气腔(膜盒)初始容积Vo与初始充气压力Po之积满足抑制火箭纵向藕合振动的要求。当系统安装蓄压器后，在飞行段内，应使其所在系统一、二阶纵向振动固有频率曲线不与火箭结构的一、二阶纵向振动固有频率曲线相交，同时不与火箭结构的一阶横向振动固有频率曲线

5、相交。3.5.4 蓄压器主液流通道全程横截面积均应不小于所在管线的设计通道面积。设计膜盒迎压面的流体通道时，应使其流阻最小，并使流体通道截面积与迎压面面积一致。3.6 可靠性蓄压器设计应满足所在系统的可靠性指标要求。3.7 安全性蓄压器设计中应保证组装、试验及测试过程中产品、人员及测试设备正常工作。3.8 维修性蓄压器设计中应使结构便于维修和更换组件。3.9 材料3.9.1 膜盒膜片材料应选择介质相容性好、弹性好、强度高、可焊性好的材料，一般选用ICrl8Ni9Ti、M350、GH4169，并符合相应规范的规定。3.9.2 蓄压器膜盒内充填的气体应为惰性气体，常用氮气、氮气，低温推进剂系统应选

6、氮气。所用氮气、氮气应分别符合GB4844.2、GB/T8979的规定。3.9.3 蓄压器制造用材料均应具有生产厂的质量合格证书，并应按相应规范复验合恪后方可使用。3.10 制造3.10.1 蓄压器膜盒焊缝及亮体结构焊缝应为I级焊缝。3.10.2 蓄压器膜盒采用膜片焊接结构时，每条焊缝氮质谱检漏漏率应不大于1X IO-JOPa 0 m3/so 3.10.3 蓄压器构件组焊一般采用电子束焊接，未焊透深度及焊缝要求应符合详细规范规定。3.11 性能3. t 1.1 漏率在任何情况下(包括各种非破坏性试验后).膜盒及与其直接相通的接口总氮漏率均应不大于1X10年aom讼，壳体连接部位的总氮漏率均应不

7、大于1X 10-4Pa .旷/s。一?QJ 320忠一20053.11.2 保压性能蓄压器应在常温下进行不少于72h的保压试验，在内压、外压条件不变的情况下，排除温度、湿度变化的影响，其传感器输出参数的变化量应符合详细规范的规定。3.11.3 膜盒刚度稳定性膜盒在不充气压和充气压条件下，不同试件加载、卸载时应具有稳定的刚度性能，其离差值的允许范围为30%。3.1 1.4 自振频率在实际工况下蓄压器自振频率应避开所在系统的一阶固有频率，蓄压器在不同飞行秒时的内、外压条件下的自振频率值一般应大于15Hzo3.11.5 膜盒容积测量膜盒实际容积。每批膜盒容积可与设计名义值的偏差为土5%。3.11.6

8、 变频降幅能力安装在系统中的蓄压器应能改变输送系统的脉动频率，并应能避开火箭结构纵向振动频率、降低火箭结构纵向振动幅度。3.12 环境适应性3.12.1 介质相容性蓄压器零件材料应保证与介质的相容性、膜盒焊缝的耐蚀性。3.12.2 耐液压冲击蓄压器在内充初始充气压力的情况下，应能够承受水击压力峰值1.5倍的液压压力冲击。3.12.3 耐振性蓄压器应满足所在型号系统的鉴定量级力学环境试验条件，其中包括低频段正弦扫描和高频段随机振动。3.12.4 压力循环寿命蓄压器的压力循环寿命应不少于6000次。3.12.5 膜盒耐压强度膜盒充压(内压时，其承压能力不小于1.5倍初始充气压力。3.12.6 高低

9、温振动适应性蓄压器在通过高温振动和低温振动试验后，应保证结构完整性和性能的稳定性。3.12.7 发动机的适应性3.12.7.1 发动机常规热试车蓄压器的安装应不影响发动机常规热试车的性能。3.12.7.2 发动机可靠性长程热试车蓄压器的安装应不影响发动机可靠性长程热试车的性能。4 质量保证规定4.1 检验分类本规范规定的检验分为:a) 鉴定检验:b) 质量一致性检验。3 QJ 3208-2005 4.2 检验条件除另有规定外，应在下列条件下进行检验:a) 温度:15.C35.C; b) 相对湿度:20%80% (20.C时): c) 当地大气压。4.3 鉴定检验4.3.1 检验条件有下列情况之

10、一时，应进行鉴定检验:a) 产品设计定型和生产定型时:b) 改变产品的主要结构和工艺方法，可能影响成品性能时:c) 产品首批生产时。4.3.2检验项目鉴定检验的项目按表1的规定进行，检验顺序由承制方的设计单位确定。表l检验项目序检验项目鉴定检验质量一致性检验要求章条号试验方法章条号号A组C组外观质量 一3.2 4.5.1 2 尺寸 一3.3 4.5.2 3 标志 一3.4 4.5.3 4 膜片焊缝探伤 3.10.2 4.5.4 3 剖切试验 一 3.10.3 4.5.5 6 漏率 3.1 1.1 4.5.6 7 保压性能 3.1 1.2 4.5.7 8 膜盒刚度稳定性 一 3.1 1.3 4.

11、5.8 9 自振频率 一。3.1 1.4 4.5.9 10 膜盒容积 一。3. 1.5 4.5.10 11 变频降幅能力 一一3.1 1.6 4.5.11 12 介质相容性 一3.12.1 4.5.12 13 耐液压冲击 3.12.2 4.5.13 14 耐摄性 一 3.12.3 4.5.14 5 压力循环寿命 一 3.12.4 4.5.15 16 膜盒耐压强度 3.12.5 4.5.16 17 高低温振动适应性 一3.12.6 4.5.17 18 发动机常规热试车 一。3.2.7:1 4.5.18 19 发动机可靠性长程热试车 。3.12.7.2 4.5.19 -注:.必检项目;0订购方和承

12、制方协商检验项目:一不检项目。4.3.3检验数量试件总数不得少于3件，分别进行试验。4.3.4 合格判据4 QJ 320也一2005当提交鉴定检验的试件按4.3.2规定的试验项目检验合格后，则产品鉴定检验合格。合格的产品，应作出鉴定结论，并出具证明文件。若按4.3.2规定的项目检验后，如任何一件试件不能达到规定的任何一项技术要求时，应判鉴定检验不合格。承制方应在试件存在的问题确实得到解决后，方可按4.3.2的规定重新提交鉴定检验。重新鉴定检验需要再进行哪些检验项目和试件数量，应由汀购方和承制方协商确定。4.4 质量一致性检验4.4.1 分组质量一致性检验分为A组和C组检验。4.4.2检验项目质

13、量一致性检验应按表l规定的项目进行。所有交货的产品应逐件进行A组检验。每一批产品中至少抽取1件进行C组检验，如有不同工况则每种工况至少抽取l件产品。4.4.3 A组检验A组检验中如有一项不合格时，允许对缺陷进行返修，返修后再进行检验，产品应符合要求。检验仍不合格应重新制造。4.4.4 C组检验C组检验中如果任何一件试件不能达到规定的任何一项技术要求时，应判该批产品质量一致性检验不合格。承制方应在试件存在的问题确实得到解决后，方可按4.4.2的规定加倍抽样重新提交俭验。重新检验需要再进行哪些检验项目和试件数量，应由设计单位和用户协商确定。若有一项不合格即判该批产品为不合格产品。做过C组试验的产品

14、不应交付装箭。4.5试验方法4点1外观质量用目视进行外观检查。如有疑义时，应使用5倍10倍放大镜检查。4.5.2 尺寸用最大允许误差与公差要求相匹配的量具进行线性尺寸偏差和形位偏差检查。4.5.3 标志目视进行标志检查。4点4焊缝探伤蓄压器膜片焊缝检查应按详细规范规定进行，膜片焊缝氮质谱检漏结果应符合3.10.2的要求。4.5.5 剖切试验每批产品加工前通过试片剖切确定电子束焊接参数，产品典型试验后抽取2件产品进行剖切，通过焊缝熔深及缺陷检查筒体电子柬焊缝实际焊接质量。4.5.6 漏率用与漏率要求相匹配的氮质谱检漏仪对膜盒及与其直接相通的接口进行检漏。捡漏前将试件清洗干净并烘干，烘烤温度60.

15、C，烘烤时间不少于2h(烘干为止)。用中性皂泡法检查蓄压器壳体连接部位及蓄压器与系统的接口的密封性。4.5.7 保压性能使蓄压器膜盒内充初始气压值进行保压，每隔24h监测一次，一般保压72h。通过蓄压器压力传感器输出参数的变化值，检查充压压力的变化。4.5.8 膜盒刚度稳定性3 Q1 3208-2005 蓄压器按如下方法进行膜盒不充压刚度和充压刚度试验:a)不充压刚度试验:测量膜盒轴向机械刚度以供分析，对处于自由状态的膜盒，在逐级加、卸轴向载荷3次情况下，绘制力一一位移曲线并计算出刚度值。b) 充压刚度试验:测量膜盒充压状态下的刚度性能。膜盒外充液压内充气压模拟系统工况，在加、卸载情况下绘制刚

16、度曲线并计算出刚度值。4丘9自振频率将蓄压器安装在管路系统中，模拟系统工况，在5Hz-100Hz范围内振动扫描试件，测量蓄压器实际工况下的自振频率。4.5.10 膜盒容积通过充液量测量膜盒实际容积。4.5.11 变频降幅能力模拟真实系统进行冷流试验，将蓄压器安装在管路中，内充气压、外加液压，通过振动台输人压力脉动，分别在装与不装蓄压器的情况下对系统的共振频率和脉动压力幅值进行对比，评估蓄压器变频降幅能力。4.5.12 介质相容性使蓄压器充填介质，观察蓄压器零件材料与介质的相容性、膜盒焊缝的耐蚀性及渗透性，试验后进行漏率检查及保压试验。一般浸泡时间不少于剧。4点13耐液压冲击模拟发动机启动或关机

17、时产生的水击压力，蓄压器膜盒内充气压、外加液压进行冲击试验。4.5.14 耐振性模拟蓄压器内充气压、外受液压的真实工况，按箭上导管的鉴定级振动条件进行蓄压器振动试验.其中包括低频段正弦扫描和高频段随机振动试验。在每个方向振动试验后，使用传感器监测压力变化，判断膜盒有无损坏。4.5.15 压力循环寿命按火箭总体设计给定的压力脉动频率和幅值进行试验，压力循环寿命一般不少于6000次，在三种不同工作压力条件下各工作2000次，试验后进行氮质谱检漏应符合3.J 1.1的要求。4.5.16 膜盒耐压强度试验时通过充气开关向膜盒充压，以0.02MPa逐级加载至合格载荷，一般合格载荷取1.5倍的初始充气压力

18、。蓄压器在满足1.5倍初始充气压力的强度试验后，C组检验中可加载至结构破坏。4.5.17 高低温振动适应性按详细规范规定的方法进行试验。一般将试件置于高温50.C、低温-450C工况下30min后，产品进行鉴定量级的振动试验，试验后进行氮质谱检漏应符合3.11.1的要求。4.5.18 发动机常规热试车参加发动机常规试车，测定试车台管路系统在加装和不加装蓄压器状态下的共振频率和脉动压力幅值及发动机性能的变化情况。4.5.19 发动机可靠性长程热试车参加发动机可靠性长程试车，测定试车台管路系统在加装和不加装蓄压器状态下的共振频率和脉动压力幅值及发动机性能的变化情况。6 5 交货准备5.1 包装QJ

19、 3208-2005 经验收合格的蓄压器，其对接端面应使用保护盖板保护，并按照设计图样要求进行抽真空包装。产品应附有产品合格证、传感器的产品证明书和产品质量履历书、保压记录、手动开关的产品证明书、合格证。蓄压器及其有关文件应放在专用包装箱内。5.2 运输放在包装箱内的蓄压器应防止撞击、跌落、雨淋、倒置。5.3 贮存包装后的蓄压器产品宜放在清洁、干燥、元腐蚀的环境内。5.4 包装箱标志包装箱应注明产品名称、图号和数量。7 meeNlgNmu-o 中华人民共和国航天行业标准火箭推进剂输送系统金属膜盒式蓄压器通用规范QJ 3208-2005 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 北京航标印务中心印刷中国航天标准化研究所发行版权专有不得翻印2005年7月出版定价:11.00元