QJ 3166-2003 液氧 煤油发动机涡轮泵与燃气发生器联合试验方法.pdf
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1、QJ中华人民共和国航天行业标准FL 2845 QJ 31662003液氧/煤油发动机涡轮泵与燃气发生器 联合试验方法 Joint test method for turbopump and gas generator of Lox/Kerosene rocket engine 20030925发布 20031201实施国防科学技术工业委员会发布 QJ 31662003 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六院一六五所。 本标准主要起草人:来代初。 QJ 31662003 1液氧/煤油发动机涡轮泵与燃气发生器 联合试
2、验方法 1 范围 本标准规定了液氧/煤油发动机涡轮泵与燃气发生器联合试验的一般要求、试验准备、试验程序和试验结果处理。 本标准适用于液氧/煤油发动机涡轮泵与燃气发生器的联合试验(以下简称联试)。 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,鼓励根据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 3836.1 爆炸性气体环境用电气设备 第1部分:通用要求 GJB 1699 液体火箭发动机地面试验测量系统规范 GJB
3、2040 液氧规范 GJB 28981997 液体火箭发动机地面试验测量方法 GJB 29901997 液氧安全应用准则 QJ 1010A 任务书的编制与管理 QJ 1492 液体火箭发动机稳态参数数据处理方法 QJ 1646 液体火箭发动机试车台鉴定验收规范 QJ 2223 液体火箭发动机振动测量数据处理方法 QJ 28931997 液体火箭发动机试验安全规定 QJ 2968 液体火箭发动机中、高温温度测量方法 QJ 3062 液体火箭发动机试验系统清洁度和多余物控制要求 QJ 31492002 液体火箭发动机吊装安全规定 SH 0499 7805号抗化学密封脂 3 一般要求 3.1 试验文
4、件 3.1.1 试验任务书 3.1.1.1 试验委托单位应向试验承担单位提出试验任务书,双方协商一致后会签。 3.1.1.2 试验任务书的内容如下: a) 产品型号; b) 试验类型及代号; c) 工作时间; d) 试验目的; e) 涡轮泵与燃气发生器联试装置(以下简称联试装置)主要参数调整值; QJ 31662003 2f) 联试装置装配状态; g) 试验工作程序; h) 对试验台的技术要求; i) 联试装置的预冷与起动条件; j) 实时显示参数及紧急关机条件; k) 参数测量要求; l) 数据处理和试验报告要求; m) 其它要求。 3.1.1.3 试验任务书的格式、签署、更改及管理等应符合
5、QJ 1010A的规定。 3.1.2 试验规程 试验承担单位应编写试验工艺规程、试验操作规程和试验安全规程,其内容如下: a) 试验工艺规程应规定试验准备、试验程序、试验结束工作、试验结果处理等全过程的工作内容和要求; b) 试验操作规程应规定各岗位操作员的操作过程、质量控制指标和要求; c) 试验安全规程应规定试验现场的安全管理、试验设备与仪器的技术安全要求等。 3.1.3 试验质量与可靠性保证大纲 试验承担单位应编写试验质量与可靠性保证大纲,其内容如下: a) 试验的质量目标与要求; b) 采用的冗余技术; c) 明确质量与可靠性控制点、网络和各环节的控制内容; d) 试验质量与可靠性控制
6、措施; e) 优质试验条件; f) 其它要求。 3.1.4 试验大纲 试验承担单位应根据试验任务书编写试验大纲,其内容如下: a) 产品型号; b) 试验类型及代号; c) 试验目的; d) 联试装置装配状态; e) 联试装置参数调整值; f) 试验台调整状态及主要参数调整值; g) 起动、紧急关机条件; h) 控制程序; i) 测量参数的名称、数量、数值范围、精度及数据处理要求; j) 实时显示参数的名称、数量、数值范围等; k) 试验用气体的名称、压强、用量; l) 水、电、消防、救护要求; m) 摄、录像要求; QJ 31662003 3n) 其它要求。 试验大纲分发后因试验任务书或试验
7、系统发生变更时,应编制试验补充大纲,明确变更的内容及状态。 3.2 试验台 3.2.1 试验台土建 3.2.1.1 试验台采用防爆型、敞开式、轻型顶蓬结构,自然通风应良好。 3.2.1.2 测量间和控制间必须采用钢筋混凝土防爆结构,并应远离试验间或设在地下掩蔽室。 3.2.1.3 试验台电气设备应符合GB 3836.1的规定。 3.2.2 试验系统 3.2.2.1 推进剂供应系统 推进剂供应系统应满足下列要求: a) 推进剂供应系统的贮箱(包括主贮箱和起动贮箱)、阀门、过滤装置、管路等应选用与推进剂一级相容的材料制作; b) 推进剂供应系统的管路结构尺寸应满足试验任务书的要求; c) 低温推进
8、剂供应系统各组成部分应具有良好的绝热性能; d) 推进剂供应系统应具有足够的热胀冷缩补偿能力; e) 推进剂加注管路、供应管路均应设置过滤装置,其过滤精度应满足试验任务书的要求; f) 液氧的排放应符合GJB 29901997中5.10的规定,氧气的排放应符合QJ 28931997中4.2.1.13和4.2.1.14的规定,煤油及增压气体的排放应符合专用技术文件的规定; g) 推进剂供应系统的清洁度和多余物控制应符合QJ 3062的规定; h) 推进剂供应系统必须接地,接地电阻不大于1。 3.2.2.2 煤油回流系统 煤油回流系统应满足下列要求: a) 煤油回流系统应具备消耗尽煤油回流阀出口煤
9、油动能的能力; b) 煤油回流系统管路在试验架动架与地面连接处,应采用软管或补偿器连接,减少联试装置的振动对回流管路密封性的影响; c) 煤油回流系统应满足参数测量的要求; d) 在煤油回流系统中拟设置专门的回流煤油接收容器,容器容积应满足回流量的要求。 3.2.2.3 配气系统 配气系统应满足贮箱增压、联试装置、试验系统吹除及气动阀的供气要求。贮箱增压管路及联试装置吹除管路应设置过滤装置,过滤精度应满足试验任务书的要求。配气系统的清洁度和多余物控制应符合QJ 3062的规定。 3.2.2.4 真空引射系统 真空引射系统应具有在短时间内使联试装置煤油系统达到试验任务书要求的真空度的能力。真空引
10、射系统应设收集煤油用的气液分离容器,防止煤油从真空引射器中喷出。 3.2.2.5 消防系统 消防系统应具有能及时灭火的功能,宜采用水和干粉两种灭火剂。 3.2.2.6 吊装系统 QJ 31662003 4试验架应能牢固地固定联试装置。若在发动机试验台上试验时,应用承力块代替测力传感器,用加预紧力的方法使动架处于受力状态。 吊装联试装置的起重机、吊具及作业环境应符合QJ 31492002中3.2、3.3、3.5的规定。并具有相应的安全防护措施。 3.2.2.7 燃气降温系统 燃气降温系统采用水作为冷却工质,应能有效地降低富氧燃气温度和排气中氧的浓度。 3.2.2.8 实时显示系统 实时显示系统应
11、满足试验大纲规定的联试装置工作时间、流量、温度、压强、转速等参数的实时显示要求。 3.2.2.9 录像监视系统 录像监视系统应能观察并记录联试装置及试验台关键部位的工作情况。 3.2.2.10 控制系统 控制系统应满足试验任务书规定的时序控制和时间精度要求,应具有紧急关机功能,当出现故障或规定参数超过预定范围时,能手动或自动终止试验。 3.2.2.11 通讯系统 通讯系统在调试、测试和试验过程中,必须保证各岗位间线路畅通,通话清晰。 3.2.2.12 测量系统 测量系统的组成、性能特性和质量保证措施应符合GJB 1699的规定。各参数的测量通道数应满足试验任务书的要求,并留有适当的备份。参数测
12、量方法应符合下列规定: a) 稳态流量的测量应符合GJB 28981997中方法101的规定; b) 低温温度的测量应符合GJB 28981997中方法301的规定; c) 稳态压强的测量应符合GJB 28981997中方法401的规定; d) 瞬态压强的测量应符合GJB 28981997中方法402的规定; e) 真空压强的测量应符合GJB 28981997中方法403的规定; f) 液氧密度的测量应符合GJB 28981997中方法501的规定; g) 振动的测量应符合GJB 28981997中方法601的规定; h) 中、高温温度的测量应符合QJ 2968的规定; i) 其它参数的测量应
13、符合专用技术文件的规定。 3.2.3 试验台鉴定验收 试验台建(改)台完成后,应按QJ 1646的规定,经鉴定验收合格后方可投入使用。 3.3 试验介质 3.3.1 试验用推进剂 液氧应符合GJB 2040的规定;煤油应符合专用技术文件的规定。 3.3.2 试验用气体 氮气、氦气等试验用气体应满足试验任务书的要求。 4 试验准备 4.1 组织准备 4.1.1 组织试验队伍,各类人员应定岗、定员、定职责。 QJ 31662003 54.1.2 所有参试人员必须经过操作技术和安全技术培训,考试合格后方能上岗。 4.2 技术准备 4.2.1 试验承担单位根据试验任务书的要求,制定试验方案,确定各参试
14、系统的技术状态和采取的技术措施。 4.2.2 首次采用的试验方案应经冷调或试验验证,证明其方法合理、可行。 4.2.3 进行试验系统调整计算,调整计算的内容如下: a) 使用推进剂主贮箱和起动贮箱的数量; b) 推进剂的加注量、加注高度及起动时的高度; c) 箱压的预增压值、高值、极值和低值; d) 各时间段的增压气体流量,对应的增压孔板直径及减压器出口压力值; e) 增压气体使用的气瓶数量; f) 煤油回流系统的节流孔板直径; g) 主贮箱和起动贮箱接力时间; h) 各辅助系统的用气量、使用气瓶数量、节流孔板直径及减压器出口压力值。 4.2.4 根据调整计算结果和确定的试验方案,编制试验补充
15、技术文件。 4.3 物资准备 4.3.1 根据试验时间、推进剂流量、安全剩余量、预冷耗量等估算推进剂用量,准备好合格的推进剂。 4.3.2 根据试验大纲要求的气体用量和压力值,准备试验用氮气和氦气。 4.3.3 按试验大纲要求准备经校验合格且满足使用要求的传感器。 4.3.4 根据试验及准备工作的需要,准备常用器材及消耗品。 4.4 设备准备 4.4.1 按试验大纲、试验操作规程进行试验系统设备准备、参数值调整。 4.4.2 对推进剂供应系统、配气系统和各种测压管、工艺管、压力表、传感器等在安装前进行脱脂、清洗和吹除。 4.4.3 测量仪器、仪表等计量器具应满足测量参数的精度要求,并在检定合格
16、的有效期内使用。 4.4.4 操作员按吊装操作规程进行起重机、吊具的检查。 4.4.5 对消防系统进行检查,必要时应预先进行消防试验。 4.4.6 临时改变试验系统设备状态,必须经过批准,并经过调试检查合格后方可投入使用。 4.5 联试装置交接验收 4.5.1 联试装置装配完毕后,由生产厂向试验承担单位进行移交,交接验收的内容如下: a) 联试装置组件编号与产品履历书中的编号应一致; b) 联试装置及所装传感器等质量证明文件应齐全; c) 联试装置所有进出口保护件、堵头(盖)的数量、位置应符合专用技术文件的规定; d) 锁紧、保险及铅封应正确、完好; e) 外观应无超出专用技术文件规定的损伤;
17、 f) 联试装置与试验台所有液路、气路连接口和测量点的数量、种类、位置应符合专用技术文件的规定;对接密封面应无划伤及压痕;螺纹应清洁,无乱扣、毛刺;联试装置入口过滤网应清洁,无破损或变形; QJ 31662003 6g) 电缆插头、插座应无机械损伤、锈蚀,电缆保护层应完好; h) 各种传感器应安装正确,引出线完好,标识清楚,导通及电阻值应符合专用技术文件的规定; i) 无多余物及其它异常现象。 4.5.2 联试装置交接验收中,若发现问题,须在验收记录表中注明,问题处理后,交接双方代表办理交接手续;若联试装置质量证明文件、备附件不全或有其它严重缺陷,应拒绝办理交接手续。 4.5.3 联试装置交接
18、验收合格后,应详细填写验收记录表,生产厂和试验承担单位代表在验收记录表上签字。 4.5.4 交接验收合格后的联试装置因故不能立即安装时,须在停放期间加防尘罩,并在周围设置警戒线。 4.6 联试装置的安装 4.6.1 联试装置的吊装应符合QJ 31492002中3.1、3.6和第4章的规定。 4.6.2 试验系统在与联试装置连接前,须对所有与联试装置连接的工艺管路进行吹除,并采取措施防止多余物进入试验系统及联试装置内,确认无多余物后,方可进行连接。 4.6.3 在联试装置对接前,应将安装使用的工艺管段、螺栓、螺母、密封圈、密封脂、工具等准备就绪,数量准确,摆放整齐。 4.6.4 将联试装置牢固地
19、固定在试验架上。 4.6.5 与联试装置连接的推进剂供应管路、吹除管路、泄出管路、测量管路、传感器的安装应确保密封,固定可靠。 4.6.6 有安装预紧力要求的连接采用力矩扳手保证。 4.6.7 容易失效的弹性垫圈等只允许使用一次。 4.6.8 安装过程中严禁碰伤联试装置。 4.6.9 允许在液氧系统的密封连接处涂少许符合SH 0499规定的7805号抗化学密封脂,其用量应控制在不能形成颗粒进入液氧系统。 4.6.10 联试装置安装完毕后,螺纹连接处应采取防松措施。 4.7 密封性检查 4.7.1 密封性检查的部位应包括联试装置与试验系统连接的所有液路、气路连接处,联试装置与压力、温度等传感器的
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