Трушляков В.И. и др. Монография (818589), страница 33
Текст из файла (страница 33)
193 Дренаж газов, образовавшихся в процессе нейтрализации испытуемых образцов, для обеспечения их полной нейтрализации производился через дожигатель с температурой в рабочей зоне 800-900 'С. В процессе нейтрализации зшрязненных НДМГ образцов периодически производились отборы проб газа и конденсата из реактора 1, а также периодически вьшимались образцы для проверки их загрязненности.
Для этого анализировались смывы с поверхности образца, кроме того, образцы помещались в герметичный полиэтиленовый пакет, выдерживались в течение суток и после этого производился анализ на содержание НДМГ в газовой среде. В экспериментах измерялись расход пара, расход реагента и их температуры, температура стенки реактора, газа в реакторе, концентрация паров НДМГ и его производных в реакторе, НДМГ в воде, НДМГ на поверхности образцов. Оценка степени очистки образцов от НДМГ осуществлялась по результатам анализа концентрации НДМГ и его производных на поверхности образцов, в газовой полости реактора, в конденсате в зависимости от особенностей проводимых работ. Очистка образцов, загрязненных НДМГ, водяным паром (1,„= 100-115 'С, О, „= 2 г/с) дает удовлетворительные результаты только по истечении семи часов непрерывного процесса.
Расход пара, равный 2 г/с, выбирался, исходя из обеспечения достаточности прогрева как образцов, так и реактора до температуры, близкой к температуре пара. Затем проводилась проверка эффективности очистки образцов от НДМГ во- дяным паром совместно с углекислым газом. Одновременная подача водяного пара (1„„= 115 'С„О, „= 2 гlс) и углекислого газа (О~ „= 0,16 л/с) не способствует повышению эффективности очистки образцов. Это объясняется неустойчивоспю образующихся при взаимодействии углекислого газа и НДМГ при повышенных температурах, а также более низкой, по сравнению с НДМГ, испаряемостью. Поэтому в последующих экспериментах углекислый газ вводился в реактор раздельно после обработки образцов водяным паром с последующей выдержкой до 40 мин для обеспечения наиболее полного взаимодействия углекислого газа с НДМГ при температуре окружающей среды, при этом в процессе выдерлски перекрывался дренаж реактора (давление СОз реактора составляло Рр = 1 ат).
Затем для удаления солей со стенок реактора и образцов в реактор периодически подавался пар, который, коцденсируясь, растворял и смывал соли на дно 195 реактора, после чего конденсат удалялся. Зта операция повторялась несколько раз. В последующих экспериментах в качестве реагента, ускоряющего очистку металлических образцов от НДМГ, использовался азотный тетраксид. Технология очистки в этом случае осуществлялась следующим образом.
В течение получаса производилась обработка образцов в реакторе водяным паром (~ „= 90 'С, б, „= 2 г/с), а затем сушка их горячим азотом (гг, = 50 'С) в течение 1О минут. После этого в реактор впрыскивался азотный тетраксид до давления 0,2 ат с выдержкой в течение одного часа. И в качестве заключительной операции проводилось пропаривание паром образцов продолжительностью 0,5 часа Использование водяного пара совместно с амнлом позволяет достичь хороших результатов по очистке изделий от НДМГ и поэтому данный способ широко применяется при послепусковой стендовой нейтрализации двигательных устано- вок. К недостаткам технологии следует отнести то, что в результате низкотемперятурной реакции НДМГ и азотного тетраксида образуется значительное количеспю нитрозы, поэтому применение ее требует специальных улавливающих средств.
В связи с этим проведение очистки с одновременной нейтрализацией НДМГ без каких-либо специальных устройств улавливания илн дожигания наиболее приемлемо осуществлятьтермохимическим обезвреживанием. Экспериментальная отработка этого способа проводилась следующим образом: - металлические образцы заливались в реакторе НДМГ в количестве 5 л. Затем в реактор на поверхность НДМГ подавалась струя азотной кислоты АК-27И с расходом 10 г/с и 20 г/с. - вследствие химического взаимодействия кислоты и НДМГ повышалась температура в реакторе в первом случае до 500-600 'С и до 800-900 'С во втором случае, что в свою очередь приводило к термическому разложению НДМГ на практически безвредные продукты. Зто подтверящалось результатами анализа газа из реактора.
Таким образом, в течение 3 мин было удалено н обезврежено из тупиковой полости реактора 5 л НДМГ и осуществлена очистка поверхностей. При проведении процесса термохимического обезвреживания требуется относительно небольшое количество окислителя (0,2-0,5 кг на 1 кг НДМГ). В ре- 196 альных ситуациях (с учетом возможных остатков горючего в баке) необходимое количество окислителя может составить от 300 до 900 кг, что делает этот способ вполне пригодным для создания мобильной установки, применяемой для любых климатических условий. Исходя из вышеизложенною, термохимический способ можно рекомендовать к разработке на мобильные установки для нейтрализации ракет и двигателей ОЧ в районах падение. 5.3. Анализ существующих методов обезвреживания топливных систем ракет от остатков жидкого топлива Все известные в настоящее время методы обезвреживания систем заправки и топливных систем РН на стартовой позиции по принципу действия условно можно разделить на физические, химические и комбинированные.
К первой группе относятся методы, основанные на различных способах удаления остатков КРТ путем их испарения и уноса паров потоком воздуха или азота, а также путем разбавления водой, конленсатом, органическими растворителями с последующим сливом раствора и осушкой топливных систем ракет. Это в первую очередь физические методы нейтрализации — метод обдувки (сушки), циркуляционный, жидкостный (путем орошения), наро-воздушный и ультразвуковой. Ко второй группе относятся методы, основанные на химических взаимодействиях остатков КРТ в окислительиых реакциях с нейтрализующими веществами гюообразным аммиаком, раствором щелочей и кислот. Удаление продуктов ней- трализации нз заправочных и топливных систем осуществляется механическими способами, а также промывкой водой или органическими растворителями. К химическим методам нейтрализации относятся газовый метод, жидкостный (путем полного запива), конденсационный метод, газожидкостный (окисление штатным окислителем), окисление озоном, органическими растворителями.
К комбинированным методам следует отнести термический, адсорбционнокаталитический, метод криоловушек (используется только для нейтрализации дреншкных паров). Первые две группы используются для очистки топливных систем. Для очистки топливных систем в настоящее время применяется на практике несколько методов: газовой продувкой; 197 - газожидкостный; - конденсационный; - жидкостный (полным заполнением); - жидкостный (орошением); - термический. Газовый метод очистки предназначен для проведения частичной очиспа топливных систем ракет.
Заключается он в снижении концентрации паров окислителя до десятых долей игал продувкой горячим воздухом и паров горючего — до сотых долей мг/л продувкой горячим азотом. Схема установки газовой очистки топливных систем ракет представлена на рнс. 5.3. Рис. 5.3. Принципиальная схема установки газовой очистки топливных систем ракет от остатков КТ: 1 — агрегат 8Г135ММ; 2 — испьггательный пневмощиток; 3 — манометрический щиток; 4 — штуцер замера давления в баке Г; 5 — дренакная горловина бака; б — штуцер замера давления бака О; 7- подогреватель воздуха; 8 — палатка; 9 — дренажная горловина бака О; 10 — ракета; 11 — перекяючателгс 12 — милливольтметр; 13 — трубопровод от надмембранных полостей системы Г; 14 — заправочно-спивная горловина бака Г; 15 - заправочносливная горловина бака О; 17 — коллектор; 18 — агрегат Метод рассчитан для применения в войсковых частях, но распространения не получил из-за следующих недостатков: - для обеспечения работ необходимо большое количество специального обо- рудования; - большой расход газов (14 м' на 1 м объема очищаемой системы); - потребность в средствах для подогрева ракеты до 50 'С; 198 - образование солей в системе окислителя и смол в системе горючего; - не обеспечивается удаление продиффундировавших молекул компонентов топлив из конструкционных материалов системы.
Газожидкостный метод очиспси предназначен для полной очистки топливных систем ракет от остатков компонентов топлива в специальных стационарных условиях на заводах и в арсеналах. Очистка по этому методу проводится в два этапа: первый этап — газовая очиспа систем; второй этап — жидкостная очистка узлов и деталей после полной разборки ракеты. Газовая очистка тракта окислителя заключается в удалении несмываемого остатка окислителя продувкой системы нагретым воздухом.
Адсорбированный на внутренней поверхности системы окислитель нейтрализуется продувкой воздушно-аммиачной смесью с последующим удалением аммиака продувкой воздухом. Остатки горючего удаляются из системы пролувкой азотом. Принципиальная схема установки газожидкостного метода очистки представлена на рис. 5.4. Рис. 5.4. Принципиальная схема установки газожидкостной нейтрализации системы окислителя и горючего: 1 — магистраль трубопровода сжатого воздуха или азота; 2 — редуктор; 3 — подогреватель; 4 — тройник; 5 — вентиль; б — манометр; 7 — ракета; 8 — магистраль отходящих пюов окислителя; 10 — камера; 11 — смесигель; 12 — обратный клапан; 13 — ротаметр; 14- баллон с амиаком Этот метод, как и газовый, не совершенен.
Ему присущи те же недостатки, что и газовому методу и кроме этого: - метод рассчитан дла очистки топливных систем ракет только на заводах и в арсеналах; - при разборке ракет рабочий персонал должен работать в средствах защиты; - сильно затруднена отмывка систем окислителя от солей, а систем горючего от смол„ - образуется большое количество промстоков, требующих нейтрализации. Конденсационный метод очистки парогкгом от специального шрегата предназначен для проведения полной очистки топливных систем ракет как в условиях войсковых частей, так и в условиях арсеналов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
