CN102513312B - 双组元推力器热标后电磁阀清洗方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种双组元推力器热标后电磁阀清洗方法，采用液体和气体交替、稳态和脉冲模式更迭的方式，对推力器整体、推力器燃路、推力器氧路、推力器组件、电磁阀进行产品整体和部分依次清洗；同时在脉冲式冲洗中，合理选用了脉冲时序和脉冲次数，有效扩大了清洗的范围，减少推力器的拆装次数，简化了推力器热标定流程。本发明的清洗方法为今后的双组元推力器热标奠定了基础，降低了推力器点火试验的成本。

Description

双组元推力器热标后电磁阀清洗方法
技术领域
本发明属于推力器产品热标后清洗工艺技术领域，特别涉及一种双组元推力器热标后电磁阀复杂流道的清洗方法。
背景技术
双组元推力器热标后清洗主要应用在卫星双组元推进系统推力器电磁阀热标后的清洗，卫星双组元推进系统热试车后自锁阀的清洗，火箭推进系统管阀件热试车后的清洗等方面。目前，在热标后清洗领域，存在技术不细化、技术内容不规范等问题。
国内在大推力发动机上开展了相应的清洗方法试验。比如，航天科技集团六院在490N的大推力发动机上，采用如下清洗步骤：用高锰酸钾作为清洗剂，以较高压力作为气源，持续对大推力发动机进行清洗，仅适用于大推力发动机的清洗管道管径较大，流道较简单，但是对管径较小、流道复杂的通道清洗效果较差。
国内外对小推力的双组元推力器热标后清洗工艺尚无公开使用和文献报道。
发明内容
本发明的技术解决问题是，克服现有技术的不足，提供一种流程简单、清洗效果好的双组元推力器热标后电磁阀清洗方法。
本发明的技术解决方案是，双组元推力器热标后电磁阀清洗方法，包括以下步骤：
第一步，清洗推力器整体；
第二步，在推力器燃路入口以压力1.2MPa，用清洁剂对推力器燃路进行脉冲式冲洗；
第三步，在推力器燃路入口以压力2.0MPa，用高纯氮气对推力器燃路进行脉冲式冲洗：
第四步，在推力器氧路入口以压力1.2MPa，使用F113对推力器氧路进行脉冲式清洗；
第五步，在推力器氧路入口以压力2.0MPa，使用高纯氮气对推力器氧路进行脉冲式清洗；
第六步，以压力0.2MPa用高纯氮气将推力器组件表面吹除干净；
第七步，将电磁阀从推力器整体中拆卸后，在燃路电磁阀入口以压力1.2MPa，用异丙醇进行脉冲式冲洗；
第八步，在氧路电磁阀入口以压力1.2MPa，用F113进行脉冲式冲洗；
第九步，在燃路电磁阀入口以压力2.0MPa，用高纯氮气进行脉冲式冲洗；
第十步，在氧路电磁阀入口以压力2.0MPa，用高纯氮气进行脉冲式冲洗；
第十一步，对电磁阀进行真空烘干。
所述第二步中的清洁剂为异丙醇。
所述第二、三、四、五步中脉冲式冲洗时，时序为ON/OFF＝30s/30s，冲洗20次。
所述第七、八、九、十步中脉冲式冲洗时，时序为ON/OFF＝500ms/1000ms，冲洗500次。
所述第十一步中，烘干温度为50℃±5℃，烘干时间为3小时。
所述第十一步中，以ON/OFF＝1000\1000ms的脉冲方式对电磁阀通电动作20次。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
1.由于本发明采用了液体和气体交替、稳态和脉冲模式更迭、产品整体和部分依次清洗的清洗方法，能有效扩大清洗的范围，减少推力器的拆装次数，简化了推力器热标定流程。
2.本发明采用的液体气体交替以及稳态和脉冲模式更迭的组合清洗方式，清洗效果良好，可达到10PPM。可以广泛应用于以NTO/MMH为推进剂的推力器组件及可小脉冲工作的阀门。
3.在本发明采取脉冲式冲洗的各个步骤中，合理选用了脉冲时序和脉冲次数，实现了对复杂流道的反复冲刷，提高了电磁阀清洗效果。
4.本发明的烘干步骤中，采用时序为ON/OFF＝1000\1000ms的脉冲方式对电磁阀通电动作20次，有效地烘干了电磁阀中间腔内的残留液体。
5.本发明的清洗方法为今后的双组元推力器热标奠定了基础，降低了推力器点火试验的成本，使今后推力器研制、交付方式更为科学合理，增强了我国卫星的国际商业竞争力。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
如图1为双组元推力器整体示意图，其中，推力室1、燃路电磁阀2、氧路电磁阀3、燃路电磁阀入口21、氧路电磁阀入口31、推力器燃路入口4、推力器氧路入口5。
本发明的双组元推力器热标后电磁阀清洗方法，包括以下步骤：
第一步，清洗推力器整体；第二步，在推力器燃路入口4用清洁剂对推力器燃路进行脉冲式冲洗；第三步，在推力器燃路入口4用高纯氮气对推力器燃路进行脉冲式冲洗：第四步，在推力器氧路入口5使用F113对推力器氧路进行脉冲式清洗；第五步，在推力器氧路入口5用高纯氮气对推力器氧路进行脉冲式清洗；第六步，用高纯氮气将推力器组件表面吹除干净；第七步，将电磁阀从推力器整体中拆卸后，在燃路电磁阀入口21用异丙醇进行脉冲式冲洗；第八步，在氧路电磁阀入口31用F113进行脉冲式冲洗；第九步，在燃路电磁阀入口21用高纯氮气进行脉冲式冲洗；第十步，在氧路电磁阀入口31用高纯氮气进行脉冲式冲洗；第十一步，对电磁阀进行真空烘干。
本实施例以10NG的双组元推力器热标后电磁阀清洗为例，对本发明进行详细说明。
首先，通过真空舱控制设备，调节真空度小于133Pa，调节回吹气路压力：氧路压力1.4MPa、燃路压力1.4MPa。双组元推力器点火，使燃烧剂液体通道和氧化剂液体通道内的液体排空。点火模式：长稳态点火100s；然后脉冲ON/OFF＝1000ms/1000ms共100次；最后，长稳态点火100s共5次，完成真空舱内剩余推进剂的排空。
通过调节真空舱供给设备，使清洗剂异丙醇通过真空舱内推力器燃路，关闭各级阀门使异丙醇在推力器内部静置10分钟。然后，打开燃路回吹气阀门和氧路回吹气阀门，同时排放。先进行长稳态300s回吹，然后进行ON/OFF＝2s/2s共100次的脉冲吹除。
在线吹除清洗液：调节真空舱供给设备，使推力器燃路入口4和推力器氧路入口5的压力为2MPa，控制推力器，使得燃路和氧路两路同时通氮气10分钟。
使用干净的纱布擦拭推力器组件推力室，避免磕碰。使用0.2MPa压力的干净氮气吹除推力器外表面，直至干净。至此，完成了推力器整体的清洗。
第二步，进行推力器燃路液体清洗：调节推力器燃路入口4压力至1.2MPa，使异丙醇通过推力器燃路进行脉冲冲洗。冲洗模式：ON/OFF＝30s/30s冲洗20次；
第三步，进行推力器燃路气体清洗：调节推力器燃路入口4压力至2.0MPa，用高纯氮气进行脉冲冲洗：冲洗模式：ON/OFF＝30s/30s共20次；
第四步，进行推力器氧路液体清洗：调节推力器氧路入口5压力至1.2MPa，用F113对推力器氧路进行脉冲冲洗。冲洗模式：ON/OFF＝30s/30s共20次。
第五步，进行推力器氧路气体清洗：调节推力器氧路入口5压力至2.0MPa，用高纯氮气对推力器氧路进行脉冲冲洗。冲洗模式：ON/OFF＝30s/30s共20次。
第六步，推力器外表面清洗：用高纯氮气将推力器组件表面反复吹除至干净。
第七步，将电磁阀从推力器整体中拆卸后，在燃路电磁阀入口21用异丙醇进行脉冲式冲洗。首先在推力器喷管安装保护帽，向下放入工装内，锁紧3个螺钉；逐渐依次旋松阀门螺钉，注意气体弥散；拆下阀门，给接嘴装上保护帽；将电磁阀放入专用器皿中。
调节推力器燃路入口21压力至1.2MPa，使异丙醇通过推力器燃路进行脉冲冲洗。脉冲模式：ON/OFF＝500ms/1000ms，共500次。
第八步，在氧路电磁阀入口31用F113进行脉冲式冲洗。调节推力器燃路入口31压力至2.0MPa，用高纯氮气进行脉冲冲洗。冲洗模式：脉冲控制器ON/OFF＝500ms/1000ms共500次。
第九步，在燃路电磁阀入口21用高纯氮气进行脉冲式冲洗。在燃路电磁阀入口21以压力2.0MPa，用高纯氮气进行脉冲式冲洗。时序为ON/OFF＝500ms/1000ms，共500次。
第十步，在氧路电磁阀入口31用高纯氮气进行脉冲式冲洗。在氧路电磁阀入口31以压力2.0MPa，用高纯氮气进行脉冲式冲洗。时序为ON/OFF＝500ms/1000ms，共500次。
第十一步，对电磁阀进行真空烘干。本实施例中，烘干温度为50℃±5℃，烘干时间为3小时。在烘干过程中，通过真空法兰连接的电缆线，以1000\1000ms的脉冲方式对阀门通电动作20次，烘干中间腔内的残留液体。
本发明所用高纯氮气的纯度为99.99％。
完成清洗后，对电磁阀清洗效果进行取样、分析，本实施例的清洗效果达到10PPM。
当然，对本发明各组成部件、位置关系及连接方式在不改变其功能的情况下，进行的等效变换或替代，也落入本发明的保护范围。
本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (6)

1.双组元推力器热标后电磁阀清洗方法，其特征在于包括以下步骤：
第一步，清洗推力器整体；
第二步，在推力器燃路入口以压力1.2MPa，用清洁剂对推力器燃路进行脉冲式冲洗；
第三步，在推力器燃路入口以压力2.0MPa，用高纯氮气对推力器燃路进行脉冲式冲洗；
第四步，在推力器氧路入口以压力1.2MPa，使用氟利昂F113对推力器氧路进行脉冲式清洗；
第五步，在推力器氧路入口以压力2.0MPa，使用高纯氮气对推力器氧路进行脉冲式清洗；
第六步，以压力0.2MPa用高纯氮气将推力器组件表面吹除干净；
第七步，将电磁阀从推力器整体中拆卸后，在燃路电磁阀入口以压力1.2MPa，用异丙醇进行脉冲式冲洗；
第八步，在氧路电磁阀入口以压力1.2MPa，用氟利昂F113进行脉冲式冲洗；
第九步，在燃路电磁阀入口以压力2.0MPa，用高纯氮气进行脉冲式冲洗；
第十步，在氧路电磁阀入口以压力2.0MPa，用高纯氮气进行脉冲式冲洗；
第十一步，对电磁阀进行真空烘干。
2.根据权利要求1的双组元推力器热标后电磁阀清洗方法，其特征在于：所述第二步中的清洁剂为异丙醇。
3.根据权利要求1的双组元推力器热标后电磁阀清洗方法，其特征在于：所述第二、三、四、五步中脉冲式冲洗时，时序为ON／OFF=30s/30s，冲洗20次。
4.根据权利要求1的双组元推力器热标后电磁阀清洗方法，其特征在于：所述第七、八、九、十步中脉冲式冲洗时，时序为ON／OFF=500ms／1000ms，冲洗500次。
5.根据权利要求1的双组元推力器热标后电磁阀清洗方法，其特征在于：所述第十一步中，烘干温度为50℃±5℃，烘干时间为3小时。
6.根据权利要求1的双组元推力器热标后电磁阀清洗方法，其特征在于：所述第十一步中，以ON／OFF=1000ms/1000ms的脉冲方式对电磁阀通电动作20次。
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