CN104454238B - 一种火箭rp-1推进剂输送系统的管道安装施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种火箭RP-1推进剂输送系统的管道安装施工方法，解决现有火箭RP-1推进剂输送系统的管道安装施工方式存在施工效率低、成本高、且存在安全隐患的问题。本发明包括：（一）管材、阀门、管件清洗；（二）管道加工；（三）弯管加工；（四）管道安装；（五）安装供气管道；（六）安装推进剂加注管道支架；（七）管道附件安装；（八）管道保温。本发明设计合理，施工工艺完善，不仅解决了推进剂输送系统管道系统存在的诸多问题，而且很好地提高了施工效率，并降低了施工的成本，因此，本发明具有很高的应用价值。

Description

一种火箭RP-1推进剂输送系统的管道安装施工方法

技术领域

本发明涉及一种施工方法，具体涉及的是一种火箭RP-1推进剂输送系统的管道安装施工方法。

背景技术

火箭推进剂一般以某种形式大量存储在推进剂容器里，其以流体喷射物的形式大量从火箭发动机喷射出，产生推力作为推进。燃料推进剂（RP-1高精炼煤油）往往与氧化剂推进剂燃烧产生大量非常热的气体，这些气体膨胀并从喷嘴喷出，不断加速，从火箭底部冲出产生推力直到火箭达到极高的速度。

由于火箭用RP-1加注系统质量要求高的特殊性，对不锈钢管道加注系统的材料控制、支吊架设置、焊接工艺、安装程序、系统清洗等要求都非常高。管道系统安装质量的好坏直接关系供燃料系统的安全性和可靠性，关系到火箭发射的安全性。同时，由于火箭推进剂加注系统管路距离长，如何保证超长距离输送管路的安装质量、管道支吊架如何满足介质输送前后温度变化及运行振动的控制也就成为了火箭RP-1加注系统安装的关键。

目前，针对火箭RP-1推进剂输送系统的管道安装施工均采用了在线焊接的方式对管道进行组装和连接，并使推进剂输送系统的各个设备连接构成循环回路。然而，现有的这种推进剂输送系统管道系统由于采用了在线焊接安装的方式，因而焊接质量极其不稳定，管道接头及焊缝处存在诸多缺陷，不仅在线组装施工进度慢，而且施工成本较高；并且，该种管道安装施工方式还难以确保管道内的洁净度，进而也难以保证火箭RP-1推进剂输送系统的洁净质量，从而导致了整个输送系统存在着不小的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种火箭RP-1推进剂输送系统的管道安装施工方法，主要解决现有火箭RP-1推进剂输送系统的管道安装施工方式存在施工效率低、成本高、且存在安全隐患的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种火箭RP-1推进剂输送系统的管道安装施工方法，包括以下步骤：

（一）管道、阀门、管件清洗

（1）对于管径大于DN50的管道，利用2倍于管长的不锈钢丝，在其中间位置固定上浸泡了清洗剂的海绵子弹，并穿入不锈钢的管道内，采用来回拉动不锈钢丝的方法清洗管内污物；

（2）管内污物清洗后，用氮气吹扫；

（3）用白布条检查管内，若未合格，重复步骤（2）、（3），直到合格为止；

（4）对于管径小于DN50的管道，利用PSI管路清洗枪将蘸脱脂液的海绵子弹打入管内直接清洗，直至管路清洁为止；

（5）将清洗干净的管道，用氮气吹干再用干净的白布封口，彻底去除海绵丝，缠上不干胶带，并在管道上注明洁净的标记；

（6）分别对管件和阀门进行脱脂清洗；

（二）管道加工

（1）在管道一端预制焊接法兰；

（2）将管道的另一端进行组对定位，并进行焊接；

（3）清除焊缝表面熔渣及飞溅物，并对焊缝表面及周围进行酸洗处理；

（4）对焊口进行钝化处理；

（三）弯管加工：利用弯管装置固定管道，并以弯管装置中的加工轮的圆心为轴心向右缓慢转动手柄，将管件加弯，弯管的外径等于加工轮凹槽直径；

（四）管道安装：将加工好的管道、弯管以及阀门搬运到推进剂输送系统设备安装现场，并利用丝卡接、管道固定支架对管道及弯管进行吊装和固定，然后根据现场安装需要，将弯管、阀门与各规格工作管道进行连接，使推进剂输送系统的各个设备连接形成循环回路；

（五）安装供气管道：在配气台上安装供气管道，并利用竖向成排管卡支架对所有竖向设置的供气管道进行支撑和固定，利用吊架对所有水平设置的供气管道进行支撑和固定；

（六）安装推进剂加注管道支架：在加注泵上通过法兰连接加注管道，并安装加注管道支架，利用所述加注管道支架对所有的加注管道进行固定；

（七）管道附件安装：

（1）采用密封脂将管道与弯管、阀门、设备的连接处进行机械密封；

（2）采用法兰密封垫对加注管道与加注泵之间的法兰进行密封；

（3）在推进剂输送系统的相应设备上安装金属软管；

（4）在管道固定支架之间安装波纹管补偿器；

（八）管道保温：采用超低温管道现场发泡保温专用模具配合保温浆料发泡制作保温层，并在管道外表面涂覆防冻粘接液后，将保温层完全包裹在管道外部。

作为优选，所述步骤（一）中的清洗剂为工业酒精。

进一步地，所述步骤（二）中，采用对口器将两根管道进行组对定位，该对口器包括由两个半管圈构成的用于套在其中一根管道上的卡管套，以及与该卡管套连接并从其一侧平行延伸出来的用于定位另一根管道的定位段；两个半管圈通过调节螺母连接。

再进一步地，所述步骤（二）中，在整个焊接过程中都进行充氩保护，并且氩气纯度不低于99.99%。

更进一步地，所述步骤（五）中的竖向成排管卡支架包括支撑架，以及至少为两个并且成排设置在该支撑架上、用于卡紧供气管道的管卡件；所述管卡件侧面为镰刀形，与供气管道接触的内弧面则为扁平状。

更进一步地，所述管卡件与支撑架螺纹连接。

作为优选，所述步骤（七）中的法兰密封垫为聚四氟乙烯垫。

具体地说，所述步骤（八）中，采用超低温管道现场发泡保温专用模具配合保温浆料发泡制作保温层的具体过程如下：

（a）采用异氰酸聚亚甲基聚亚苯基脂作为发泡黑料，聚醚多元醇作为发泡白料，HCFC141B作为发泡剂，并混合搅拌形成保温浆料，三者比例为1∶1∶0.4～1.3；

（b）利用发泡机以150g/s的速度将保温浆料从模具的灌料口打入模具中，待保温浆料灌满模具内部后，密封灌料口，保温浆料在模具中发泡、固化，发泡温度为18～25℃；

（c）静置30min，拆除模具，保温层形成。

具体地说，所述步骤（八）中的防冻粘接液，由质量比为如下数值的物质混合而成：去离子水30～65.5%、乙二醇30～60%、壬二酸二辛脂1～10%、二乙二醇单甲醚1～10%、三聚磷酸钠0.2～0.3%，多聚磷酸钾0.4～0.5%、丙烯酸盐1.1～1.2%，磷酸二氢铵0.2～0.4%，次磷酸钾0.2～0.4%，亚磷酸钠0.3～0.5%。

更进一步地，所述步骤（八）中，在包裹保温层后，还在保温层外部依次包裹防潮层和金属保护层。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明设计合理，施工工艺完善，各个施工步骤环环相扣，紧密联系，其通过管道清洗并结合纯净氮气吹扫、以及先预制焊接，后进行管道安装的方式，避免了在线焊接方式带来的质量不稳定的情况，从而不仅在确保焊接质量稳定的同时，很好地满足了现场快速组装的要求，并且也保证了管段内部的洁净度，规避了推进剂输送系统的安全隐患。

（2）本发明采用专用弯管装置现场冷弯制作，减少了焊接、探伤工作量，加快了施工进度，大大降低了施工成本。

（3）本发明利用设计的对口器、竖向成排管卡支架以及其他管道吊架和管道固定支架，有效解决了管道的组对焊接、批量预制及成排管道的固定和支撑问题，保证了整个系统运行的稳定性。

（4）本发明对超低温管道的焊接采用内外充氩保护的全氩焊接工艺，有效地防止了不锈钢焊口的晶间腐蚀，保证了管道的焊接质量。

（5）本发明设计的保温层，其具有良好的力学性质，压缩性强，不容易发生脆性断裂，保温效果俱佳，非常适合推进剂输送系统管道超低温条件下的液体输送。

（6）本发明设计的防冻粘接液，能够很好地在管道外表面与保温层之间设置一个特殊的缓冲层，当温度变化时，聚氨酯发泡层不会随管道收缩而收缩，如此一来，便很好地保证了不同材质之间收缩膨胀过程的同步性。

附图说明

图1为本发明的流程示意图。

图2为本发明中对口器的使用状态示意图。

图3为本发明中竖向成排管卡支架的使用状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1所示，本发明主要应用于火箭推进剂，特别是火箭RP-1推进剂输送系统的管道安装方面。本发明在应用到火箭RP-1推进剂输送系统时，其实施的过程主要分为以下几大部分：

（一）管道、阀门、管件清洗

管道、阀门、管件在安装前，必须严格按要求进行脱脂清洗。清洗场地选用已建好的厂房且已作好地坪四周能封闭的房间，通风条件良好，现场环境应清洁干燥，所使用的工具应清洁，操作人员必须穿干净的工作服、戴橡胶手套，以保证清洗工作的质量。

清洗剂：本实施例优选采用工业酒精。

辅助工具：PSI管路清洗射枪，塑料桶2个，防护眼镜、防酸碱橡胶手套，不锈钢丝，海绵子弹、不干胶带、刷子、塑料布。

（1）对于管径大于DN50的管道，将2倍于管长的不锈钢丝从中间位置固定上浸泡了清洗剂（即工业酒精）的海绵子弹，并穿入不锈钢的管道内，采用来回拉动不锈钢丝的方法进行清洗。管内污物清洗后，用氮气吹扫，然后用白布条检查。若未合格，重复上述过程，直到合格为止。管径小于DN50的管材直接用PSI管路清洗枪将蘸脱脂液的海绵子弹打入管内直接清洗，直至管路清洁为止。

将清洗干净的管道，用氮气吹干再用干净的白布封口，彻底去除海绵丝，缠上不干胶带，并在管道上注明洁净的标记。

封口完成后要将管道放在相对平整的地方，并且要在管道下面垫上木方避免管道直接与地面接触，以免污染管道。

清洁度的检测

不锈钢的管道需要保证焊缝内表面无深色或黑色区域，且无氧化皮及焊渣焊瘤等多余物。对于气路管道使用内窥镜进行检测，吹除时后端接5μm的保安过滤器，检查过滤网无可见肉眼的多余物为合格。对于液路管道可采用白绸布擦拭的方法进行检查。参照空气分离设备表面清洁度的要求对设备进行检验，使用白色、清洁、干燥的滤纸或绸布擦抹被测表面，用眼睛视观滤纸或绸布上应无油痕。

（2）分别对管件和阀门进行脱脂清洗。

（二）布置火箭RP-1推进剂输送系统的各个设备

与现有技术一样，火箭RP-1推进剂输送系统主要包括100m³煤油储罐、50m³放空罐，2m³积液罐、屏蔽泵、煤油加注液路系统、供配气系统和液氮降温系统。其中煤油加注液路系统包括115煤油加注库房、101塔的加注管路，115至101塔加注外线；供配气系统包括库房配气台、活门箱；液氮降温系统包括换热器和液氮槽车等。火箭RP-1推进剂输送系统各个设备的布置如下：

（1）6台煤油贮罐卧式布置在煤油储罐间；

（2）1台放空罐卧式布置在煤油放空罐间；

（3）6台煤油加注泵布置在安装有屏蔽泵的煤油泵间；

（4）1台配气台布置在配气间；

（5）10台气电活门箱布置在活门箱间；

（6）1台积液罐布置在塔架的二层平台上，2台活门箱布置在塔架上；

（7）2台换热器和液氮槽车布置在煤油泵间外的场坪上；

（8）6台煤油集装箱布置在煤油储罐间外的场坪上。

（三）管道加工

（1）在管道一端预制焊接法兰；

（2）将管道的另一端进行组对定位，并进行焊接；

（3）清除焊缝表面熔渣及飞溅物，并对焊缝表面及周围进行酸洗处理；

（4）对焊口进行钝化处理。

上述步骤中，采用对口器对管道进行组对，如图2所示，该对口器包括由两个半管圈构成的用于套在其中一根管道上的卡管套1，以及与该卡管套1连接并从其一侧平行延伸出来的用于定位另一根管道的定位段3；两个半管圈通过调节螺母2连接。使用时，将两个半管圈套在第一管道6两侧，并对齐，然后利用调节螺母2将两个半管圈进行初步固定。而后，将第二管道7的管口从定位段3插入，使第一管道6和第二管道7的管口组对，并调整好管口之间的间隙，最后紧固调节螺母，使卡管套1套紧第一管道6，同时定位段3也随着卡管套1的移动而将第二管道7夹紧。如此便完成了两根管道的组对，然后即可开始对两根管道进行定位焊接。

在管道组对焊接过程中，应注意以下要点：

1）对于管径较大的水平固定焊口，为防止仰焊位置管内焊缝内凹，打底层采用仰焊部位（6点位置两侧各60°）内填丝，其他部位外填丝法进行施焊；

2）焊接过程中焊丝不能与钨极接触或直接深入电弧的弧柱区，否则易造成夹钨和破坏电弧稳定；

3）钨极在焊接过程中应垂直于钢管的轴心，这样能够更好地控制溶池的大小，而且可以使氩气均匀地保护熔池不被氧化；

4）充氩保护

A.为防止根部焊缝金属氧化，整个焊接过程（包括层间和盖面层）都应进行充氩保护。

B.引弧前应先在管内充氩气将管内空气置换干净后再进行焊接，氩气纯度应不低于99.99%。

C.对于小直径管（φ＜57mm），先将管子一端用带有小孔的锡油纸封口，然后从另一端通入氩气。

D.对于大直径管（φ≥57mm），可在管道内焊口两侧形成一个400～500mm长的气室，为防止氩气从坡口间隙大量漏掉，打底焊接时应在焊口外表面贴上耐高温锡油纸，随打底焊进度撕开。

焊接质量检验（焊接检验）

焊接检验贯穿管道施工焊接作业的全过程，并对焊接接头的外观质量和内部质量进行检查，是保证焊接质量的重要环节。

本发明中，最高工作压力不小于10MPa的管道要求对焊缝进行100%的射线探伤，90%应达到Ⅰ级（其余不低于Ⅱ级），其他压力等级管道焊缝进行20%的探伤，质量不低于Ⅱ级。低温管道对焊缝进行100%的射线探伤，90%应达到Ⅰ级（其余不低于Ⅱ级）。

焊后处理

管道焊接完成后，应及时清除焊缝表面熔渣及飞溅物。待无损检测合格后，应对焊缝表面及周围进行酸洗处理。为了在钢管表面形成新的保护膜，提高耐腐蚀性能力，在酸洗之后，还要进行钝化处理，酸洗液、钝化液的配方及处理时间见表1：

表1

管道施工过程中，一般只对焊口进行酸洗和钝化处理。如果管材污染严重，也可以对全部管材进行上述处理。具体步骤是：用丙酮除去油渍；用酸洗液浸泡或洗刷1-2小时；用冷水将酸洗液冲干净；用钝化液浸泡或洗刷1小时；用冷水将钝化液冲干净，最后晾干。

焊后热处理，不锈钢的管道在焊后存在内应力，当输送介质中有氯离子或其它离子时，会引起应力腐蚀。因此需对焊口进行消除应力处理。消除应力一般加热到850℃-870℃时进行冷却，对含钛的0Cr18Ni9的管件直接可在空气中冷却。管子焊口经消除应力处理以后，其屈服强度与疲劳强度可以得到提高，并可以防止产生裂纹。

（四）弯管加工

本发明中的弯管可采用现场冷弯的方式加工制作，其所应用的工具为申请人自行设计的弯管装置（中国专利号：ZL201020299284.6）。具体加工方式为：将螺栓全部拧紧以达到固定不锈钢的管道的目的，以上方加工轮的圆心为轴心向右缓慢转动手柄，即可达到管道加弯的目的，不锈钢的管道的外径等于加工轮凹槽直径。所需注意的是不锈钢的管道应尽量在同一水平面上以防止管道弯曲。

（五）管道安装

将加工好的管道、弯管以及阀门搬运到推进剂输送系统设备安装现场，并利用丝卡接（中国专利号：ZL200920304903.3）、管道固定支架（中国专利号：ZL201020299296.9）对管道及弯管进行吊装和固定，然后根据现场安装需要，将弯管、阀门与各规格工作管道（大于或小于DN50）进行连接，使推进剂输送系统的各个设备连接形成循环回路。

（六）安装供气管道

在配气台上安装供气管道，本发明中的供气管道材质均采用不锈钢0Cr18Ni9。本发明还采用了一种竖向成排管卡支架（如图3所示）在配气台上安装供气管道8，并利用竖向成排管卡支架对所有竖向设置的供气管道进行支撑和固定，利用吊架对所有水平设置的供气管道进行支撑和固定。该竖向成排管卡支架包括支撑架4，以及至少为两个并且成排设置在该支撑架上、用于卡紧供气管道的管卡件5；所述管卡件5侧面为镰刀形，与供气管道8接触的内弧面则为扁平状，并且管卡件5与支撑架4螺纹连接。本发明设计的竖向成排管卡支架，不仅安装便捷，而且将镰刀形管卡内弧面压成平板状，可以带来如下效果：

（1）增加管与卡的接触面，从而在受压力相等的情况下增加摩擦力，支撑稳固，管道变形小，对于小薄管道的支撑很有实用价值；

（2）由于压扁后增加了卡子的直径，防止了安装管道时卡子从支架孔中滑落，可以提高施工效率，相对较安全。

（七）安装推进剂加注管道支架

在加注泵上通过法兰连接加注管道，并利用加注管道支架对所有的加注管道进行固定。在固定加注管道的过程中，还应注意以下施工要点：

（1）支架应进行防腐涂料处理，支架的预埋件也应同步进行防腐涂料处理，均涂铁红酚醛防锈漆2道，每道干膜厚度不小于30μm；酚醛清漆2道，每道干膜厚度不小于30μm；

（2）不锈钢的管道与碳钢支架采用U型管卡（管间距紧凑的部位，也可采用单边管卡）固定。U型管卡采用外购标准件，工作管外套100mm宽0.2mm厚的不锈钢管套作衬垫；

（3）固定支架挡管采用D38*3、100mm长不锈钢管，牢固焊接在工作管底部，与碳钢支架间隙3mm；

（4）限位管柱采用D38*3、100mm长不锈钢管，牢固焊接在碳钢支架上。

（八）管道附件安装

（1）管道附件安装的重点之一在于机械端面的密封问题。本发明采用密封脂（本实施例优选采用7805密封脂）将管道与弯管、阀门、设备的连接处进行机械密封，解决了管路系统的大量机械结合面的密封质量，保证了管道系统内部的洁净度要求。

（2）采用法兰密封垫对加注管道与加注泵之间的法兰进行密封。本发明中的法兰密封垫采用聚四氟乙烯（F4）垫，其是由四氟乙烯经聚合而成的高分子化合物，具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性（是当今世界上耐腐蚀性能最佳材料之一，除熔融金属钠和液氟外，能耐其它一切化学药品，在王水中煮沸也不起变化，广泛应用于各种需要抗酸碱和有机溶剂的工况）、密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化性、耐温跨度大（能在+250℃至-196℃的温度下长期工作）。

（3）在推进剂输送系统的相应设备上安装金属软管。安装软管时应注意以下要点：

1）软管的储存环境应清洁干燥。软管呈自然状态摆放。软管网套及接头不得被硬物碰砸及脚踩，软管内腔不得进入灰尘杂物。

2）软管搬运时应轻起轻落，防止碰砸。较重软管起吊搬运时，不得将钢丝绳套在软管网套上，以免软管极度弯曲及网套受伤。

3）软管安装时，应对其善加保护，防止机械砸伤或焊渣烧伤。应避免在软管轴向强行拉压；避免对软管端部强行扭转；避免软管产生极度弯曲。

4）软管安装完毕，应对包括软管在内的管系试压，或对软管单独试压，试压合格后软管方可投入使用。

5）系统中软管附近应设置安全泄压装置，并应确保该装置在管系压力异常时能及时有效地泄压以避免软管爆破。

6）RP-1推进剂加注管道的软管正常操作压力的稳定值不得超过额定工作压力。

7）软管周围应禁止火星，软管应可靠接地，以避免静电危害。

此外，软管每次使用前，均须有专人负责检查软管的质量，当软管出现下列迹象之一时，必须停用：

（a）网套或波纹管遭受各类损伤，出现腐蚀迹象；

（b）钢丝（带）网套的断丝（带）根数与网套钢丝（带）总数之比≥3%；

（c）波纹管波形出现不可恢复的不规则变形，软管接头不能密封；

（d）软管出现泄漏。

（3）在管道固定支架之间安装波纹管补偿器。波纹补偿器安装时应按轴向型伸缩节对管系管架的要求去布置。波纹管不能承重，应单独吊装；除设计要求预拉伸或冷紧的预变形量外，严禁用使波纹管变形的方法来调整管道的安装偏差；安装过程不允许焊渣飞溅到波纹管表面和受到其它机械性损伤；波纹管所有活动元件不得被外部构件卡死或限制其活动部位正常工作。

补偿器内部做清洗、除油、烘干、包装。装配前各零件均应洁净干燥，清洗按QJ2850-96《航天产品多余物预防和控制》进行洁净度控制。

（九）管道保温

由于火箭RP-1推进剂输送系统，输送推进剂温度最低为-196℃，属超低温管道，保温性能要求极高，常规保温方法容易造成保温层破损，难以保证超低温管道保温要求。本发明采用申请人自行设计的超低温管道现场发泡保温专用模具（中国专利号：ZL201320826441.8）配合保温浆料发泡制作保温层，并在管道外表面涂覆防冻粘接液后，将保温层完全包裹在管道外部。采用该种方式，不仅加快了施工速度，节约了施工成本，而且也确保了保温层成型后外表面的观感质量。

本发明中，采用超低温管道现场发泡保温专用模具配合保温浆料发泡制作保温层的具体过程如下：

（1）采用异氰酸聚亚甲基聚亚苯基脂作为发泡黑料，聚醚多元醇作为发泡白料，HCFC141B（即一氟二氯乙烷）作为发泡剂，并混合搅拌，直至生成无生粉团的均匀保温浆料，充分搅匀后静置30秒，再搅拌5秒即可使用，发泡黑料、发泡白料以及发泡剂的比例为1∶1∶0.4～1.3；

（2）利用发泡机以150g/s的速度将保温浆料从模具的灌料口打入模具中，待保温浆料灌满模具内部后，密封灌料口，保温浆料在模具中发泡、固化，发泡温度为18～25℃；

（3）静置30min，拆除模具，保温层形成。

上述步骤中，黑白料在发泡前应进行恒温处理。而发泡温度应当控制在18～25℃，因为温度太低时黑白料的粘度大、流量不稳定、流动性差、混合不均匀，同时温度太低时生成泡沫的反应速度慢熟化时间长；而温度太高时反应剧烈不易控制，容易出现注入模具的泡液性能不均一，开始注入的泡液已经发生化学反应，粘度迅速增大，后注入的泡液还未反应。导致后注入的泡液不能将先注入的泡液推到模具发泡流程的最前端，出现模具局部空泡现象；

经过反复试验，物料的施工温度控制在+25℃效果最好，所形成的泡沫体为乳白色，气泡均匀、密实、表面光滑、孔径约0.4mm。

保温浆料凝固完成后，拆除保温专用模具，拆除时小心损坏保温层。每隔10米处抽样检测复核保温材料的性能，确保保温参数满足设计要求。模具拆除后，用美工刀片或锯弓把保温层多余或不规则的地方缓慢轻轻削掉，在两次保温的地方用美工刀划成凹式接口，保证每次保温形成凹凸行的契形接口。

而在管道外表面与保温层之间涂抹防冻粘接液，相当于是在管道外表面与保温层之间设置一个特殊的缓冲层，当温度变化时，聚氨酯发泡层不会随管道收缩而收缩，如此一来，便很好地保证了不同材质之间收缩膨胀过程的同步性。本发明中的防冻粘接液，其是由质量比为如下数值的物质混合而成：去离子水30～65.5%、乙二醇30～60%、壬二酸二辛脂1～10%、二乙二醇单甲醚1～10%、三聚磷酸钠0.2～0.3%，多聚磷酸钾0.4～0.5%、丙烯酸盐1.1～1.2%，磷酸二氢铵0.2～0.4%，次磷酸钾0.2～0.4%，亚磷酸钠0.3～0.5%。

本实施例中的防冻粘接液厚度为1mm，在常温下放置24小时可缓慢固化，进而从根本上解决了温度骤降时，直接粘接在管道上的聚氨酯保温层因收缩膨胀率不同步而造成保温层破碎、开裂，脱落的问题发生。

在完成保温层的包裹后，还应当再包裹防潮层和金属保护层。在保温层的表面缠绕玻纤布作为防潮层，该防潮层表面应光滑平整、厚度均匀，表面无气孔、鼓泡或开裂等缺陷，端部应密封。防潮层搭接、搭接宽度为30-50mm，纵向接缝应放在下部并互相错开。每隔300mm捆扎镀锌铁丝或箍带一道。缠绕玻纤布前在保温层上涂环氧树脂，缠绕后在玻纤布外再涂3mm厚的环氧树脂，玻纤布的搭接宽度为30-50mm。缠绕后检查铁丝网有无松动部位并对有缺陷的部位进行休整，缠绕的起点和终点用镀锌铁丝后箍带捆扎结实。

而金属保护层则采用厚度为1.0mm的不锈钢板制作。施工时先按管道防潮层外径加工成型，接缝不锈钢板事先应轧边。再套在管道保温层上，搭接采用双凸筋法，搭接宽度均保持30～40mm，搭接缝应避开雨水冲刷的方向，并不允许有脱壳、翻边、豁口、翘缝等现象，圆度公差10mm，表面平整度允许偏差4mm。

上述步骤全部完成后，即完成火箭RP-1推进剂输送系统的管道安装施工，然后在系统调试通过后，即可正常投入使用。

本发明在海南文昌卫星发射基地煤油加注系统项目等工程进行了实践，取得了良好的社会效益和经济效益。

本发明亦可适用于石油化工不锈钢管道系统的安装。

上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非是对本发明保护范围的限制，但凡采用本发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种火箭RP-1推进剂输送系统的管道安装施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

（一）管道、阀门、管件清洗

（1）对于管径大于DN50的管道，利用2倍于管长的不锈钢丝，在其中间位置固定上浸泡了清洗剂的海绵子弹，并穿入不锈钢的管道内，采用来回拉动不锈钢丝的方法清洗管内污物；

（2）管内污物清洗后，用氮气吹扫；

（3）用白布条检查管内，若未合格，重复步骤（2）、（3），直到合格为止；

（4）对于管径小于DN50的管道，利用PSI管路清洗枪将蘸脱脂液的海绵子弹打入管内直接清洗，直至管路清洁为止；

（5）将清洗干净的管道，用氮气吹干再用干净的白布封口，彻底去除海绵丝，缠上不干胶带，并在管道上注明洁净的标记；

（6）分别对管件和阀门进行脱脂清洗；

（二）管道加工

（1）在管道一端预制焊接法兰；

（2）将管道的另一端进行组对定位，并进行焊接；

（3）清除焊缝表面熔渣及飞溅物，并对焊缝表面及周围进行酸洗处理；

（4）对焊口进行钝化处理；

（三）弯管加工：利用弯管装置固定管道，并以弯管装置中的加工轮的圆心为轴心向右缓慢转动手柄，将管件加弯，弯管的外径等于加工轮凹槽直径；

（四）管道安装：将加工好的管道、弯管以及阀门搬运到推进剂输送系统设备安装现场，并利用丝卡接、管道固定支架对管道及弯管进行吊装和固定，然后根据现场安装需要，将弯管、阀门与各规格工作管道进行连接，使推进剂输送系统的各个设备连接形成循环回路；

（五）安装供气管道：在配气台上安装供气管道，并利用竖向成排管卡支架对所有竖向设置的供气管道进行支撑和固定，利用吊架对所有水平设置的供气管道进行支撑和固定；

（六）安装推进剂加注管道支架：在加注泵上通过法兰连接加注管道，并安装加注管道支架，利用所述加注管道支架对所有的加注管道进行固定；

（七）管道附件安装：

（1）采用密封脂将管道与弯管、阀门、设备的连接处进行机械密封；

（2）采用法兰密封垫对加注管道与加注泵之间的法兰进行密封；

（3）在推进剂输送系统的相应设备上安装金属软管；

（4）在管道固定支架之间安装波纹管补偿器；

（八）管道保温：采用超低温管道现场发泡保温专用模具配合保温浆料发泡制作保温层，并在管道外表面涂覆防冻粘接液后，将保温层完全包裹在管道外部。

2.根据权利要求1所述的一种火箭RP-1推进剂输送系统的管道安装施工方法，其特征在于，所述步骤（一）中的清洗剂为工业酒精。

3.根据权利要求2所述的一种火箭RP-1推进剂输送系统的管道安装施工方法，其特征在于，所述步骤（二）中，采用对口器将两根管道进行组对定位，该对口器包括由两个半管圈构成的用于套在其中一根管道上的卡管套（1），以及与该卡管套（1）连接并从其一侧平行延伸出来的用于定位另一根管道的定位段（3）；两个半管圈通过调节螺母（2）连接。

4.根据权利要求3所述的一种火箭RP-1推进剂输送系统的管道安装施工方法，其特征在于，所述步骤（二）中，在整个焊接过程中都进行充氩保护，并且氩气纯度不低于99.99%。

5.根据权利要求4所述的一种火箭RP-1推进剂输送系统的管道安装施工方法，其特征在于，所述步骤（五）中的竖向成排管卡支架包括支撑架（4），以及至少为两个并且成排设置在该支撑架上、用于卡紧供气管道的管卡件（5）；所述管卡件（5）侧面为镰刀形，与供气管道接触的内弧面则为扁平状。

6.根据权利要求5所述的一种火箭RP-1推进剂输送系统的管道安装施工方法，其特征在于，所述管卡件（5）与支撑架（4）螺纹连接。

7.根据权利要求6所述的一种火箭RP-1推进剂输送系统的管道安装施工方法，其特征在于，所述步骤（七）中的法兰密封垫为聚四氟乙烯垫。

8.根据权利要求5～7任意一项所述的一种火箭RP-1推进剂输送系统的管道安装施工方法，其特征在于，所述步骤（八）中，采用超低温管道现场发泡保温专用模具配合保温浆料发泡制作保温层的具体过程如下：

（a）采用异氰酸聚亚甲基聚亚苯基脂作为发泡黑料，聚醚多元醇作为发泡白料，HCFC141B作为发泡剂，并混合搅拌形成保温浆料，三者比例为1∶1∶0.4～1.3；

（b）利用发泡机以150g/s的速度将保温浆料从模具的灌料口灌入模具中，待保温浆料灌满模具内部后，密封灌料口，保温浆料在模具中发泡、固化，发泡温度为18～25℃；

（c）静置30min，拆除模具，保温层形成。

9.根据权利要求8所述的一种火箭RP-1推进剂输送系统的管道安装施工方法，其特征在于，所述步骤（八）中的防冻粘接液，由质量比为如下数值的物质混合而成：去离子水30～65.5%、乙二醇30～60%、壬二酸二辛脂1～10%、二乙二醇单甲醚1～10%、三聚磷酸钠0.2～0.3%，多聚磷酸钾0.4～0.5%、丙烯酸盐1.1～1.2%，磷酸二氢铵0.2～0.4%，次磷酸钾0.2～0.4%，亚磷酸钠0.3～0.5%。

10.根据权利要求9所述的一种火箭RP-1推进剂输送系统的管道安装施工方法，其特征在于，所述步骤（八）中，在包裹保温层后，还在保温层外部依次包裹防潮层和金属保护层。