XXVII Научно-техническая конференция с участием зарубежных специалистов «Вакуумная наука и техника» Судак, 14 – 19 сентября 2020 г
Опыт измерения остаточного давления в теплоизоляционных полостях (тип) криогенных резервуаров рцг-250/0,6, рцг-250/1,0, рцг-250/1,1 системы заправки жидким кислородом и системы обеспечения азотом на космодроме "ВОСТОЧНЫЙ" (старт "АНГАРЫ")
Experience in measuring residual pressure in thermal insulating cabins (type) of cryogenic tanks RCG-250 / 0.6, RCG-250 / 1.0, RCG-250 / 1.1 of liquid oxygen refueling systems and a nitrogen supply system for "THE VOSTOCHNY COSMODROME")
Е.В.Жировов, К.В.Сметанин, Н.В.Артемова /
E.V. Zhirovov, K.V. Smetanin, N.V. Artemova
В статье описан опыт измерения остаточного давления в теплоизоляционных полостях (ТИП) криогенных резервуаров РЦГ-250/0,6, РЦГ-250/1,0, РЦГ-250/1,1 системы заправки жидким кислородом и системы обеспечения азотом на космодроме "Восточный" перед монтажом оборудования в условиях среднесуточной температуры окружающего воздуха ниже минус 300 С на новом строящемся старте для "Ангары".
The article describes the experience of measuring the residual pressure in the heat-insulating cavities of cryogenic tanks RTSG-250 / 0.6, RTSG-250 / 1.0, RTSG-250 / 1.1 of the liquid oxygen filling system and the nitrogen supply system at the Vostochny cosmodrome before the installation of equipment in conditions of an average daily ambient temperature below minus 300 C at a new launch under construction for" Angara ".
Ключевые слова: криогенный резервуар, система снабжения жидким кислородом и азотом, теплоизоляционная полость
Key words: cryogenic tank, liquid oxygen refueling system, nitrogen supply system, heat isolation cavity
Для обеспечения работы системы заправки жидким кислородом и системы обеспечения азотом стартового комплекса космодрома "Восточный" используются следующие криогенные резервуары:
- РЦГ-250/1,0 (емкость внутреннего сосуда 250 м3, рабочее давление 1,0 МПа, экранно-вакуумная изоляция) общим количеством 4 (четыре) единицы (система заправки жидким кислородом);
- РЦГ-250/1,1, РЦГ-250/0,6 (емкость внутреннего сосуда 250 м3, рабочее давление 1,1 и 0,6 МПа соответственно, экранно-вакуумная изоляция) общим количеством 5 (пять) единиц (система обеспечения азотом).
В соответствии Инструкцией по монтажу криогенных резервуаров 2082 364231 1367 ИМ перед монтажом и сбросом консервирующего газа, а также до проведения холодных опрессовок необходимо выполнить следующие операции касательно проверки вакуумной герметичности теплоизоляционной полости:
- Провести измерение остаточного давления в ТИП резервуара. Давление в ТИП должно быть не более 6,65 Па (5·10-2 мм рт. ст.).
- В случае, если остаточное давление в ТИП резервуара превышает нормативное значение по п. 1 не более, чем в 10 (десять) раз, то необходимо провести дополнительное вакуумирование ТИП до получения значений парциального давления по неконденсируемым компонентам (с азотной ловушкой) не более 1,3·10-2 Па (1·10-4 мм рт. ст.).
- В случае, если остаточное давление в ТИП резервуара превышает нормативное значение по п. 1 более, чем в 10 (десять) раз, то дальнейшее решение принимается с участием специалиста завода-изготовителя.
Работы по определению остаточного давления в ТИП резервуаров в соответствии с договорными обязательствами выполнялись с участием представителя завода - изготовителя квалифицированными специалистами АО "Криогенмонтаж", аттестованными по виду контроля ПВТ (2-й уровень) в соответствии с требованиями ПБ 03-440-02 "Правила аттестации персонала в области неразрушающего контроля".
Работы по замеру остаточного давления в ТИП резервуаров проводилась с использованием следующего измерительного оборудования:
Вакуумметр Мерадат-ВИТ19ИТ1 (номер в госреестре 41616-09) со следующими основными техническими характеристиками:
- Питание - 220В;
- Потребляемая мощность - не более 50ВА;
- Тип первичного преобразователя:
ПМИ-2 (рабочий диапазон измерений давления от 1,3·10-5 до 0,13 Па);
ПМИ-10-2 (рабочий диапазон измерений давления от 1,3·10-3 до 133,32 Па);
ПМТ-6-3 (ПМТ-6-3М-1) (рабочий диапазон измерений давления от 0,133 до 1·105 Па);
ПМТ-4М (рабочий диапазон измерений давления от 0,13 до 13,33 Па).
Перечень основных операций при проведении контроля остаточного давления в ТИП криогенных резервуаров:
- Подстыковка вакуумного переносного стенда с измерительным коллектором к вакуумному вентилю криогенного резервуара.
- Откачка измерительного коллектора вакуумным постом на базе комплекса вакуумного турбомолекулярного КВТ-400 производства Владимирский завод механической обработки.
- Измерение остаточного давления в ТИП криогенного резервуара.
Работы по измерению остаточного давления в ТИП криогенных резервуаров РЦГ250/1, РЦГ-250/1,1, РЦГ-250/0,6 проводились в декабре 2019 г. В силу специфики климатических условий и отсутствия стационарных помещений, работы приходилось выполнять при температуре окружающего воздуха вплоть до минус 380 С.
В процессе выполнения работ была выявлена следующая особенность работы первичных преобразователей типа ПМТ-6-3 (и др.) вакуумметра Мерадат-ВИТ19ИТ1: после проведения замера вакуума в ТИП криогенных резервуаров в случае недостаточного времени остывания нити накала (в условиях вакуума измерительного коллектора), происходит выход из строя первичного преобразователя.
Таким образом, для проведения замера вакуума в ТИП криогенного оборудования в условиях низких температур, необходимо время (не менее 2-х минут) для остывания нити накала первичных преобразователей (в условиях вакуума измерительного контроля).
Рис. 1. Монтаж криогенного резервуара РЦГ-250 краном грузоподъёмностью 750 тн на космодроме "Восточный".
Рис. 2. Расположение криогенных резервуаров РЦГ-250/0,6, РЦГ-250/1,0, РЦГ250/1,1 на космодроме "Восточный".
