一种火箭推进剂车载储运系统及其加注方法与流程

本发明涉及火箭推进剂储运系统，具体涉及一种火箭推进剂车载储运系统及其加注方法。

背景技术：

1、当前火箭发动机试车频次剧增，火箭推进剂使用量增大，且对火箭推进剂的理化性质要求较高。火箭推进剂具有氧化、易燃、有毒等特性，其和胺类、肼类、糠醇等接触能自燃，与碳、硫、磷等物质接触容易着火，并且和很多有机物的蒸汽混合易发生爆炸。因此需使用专用储运系统进行运输。

2、现有火箭推进剂车载储运系统在运输过程中存在如下几个问题：

3、(1)气密性不足会导致火箭推进剂吸收空气中的水分，不仅增加了火箭推进剂中的含水量，还会加速对车载储运系统的腐蚀，从而影响火箭推进剂的性能；

4、(2)温度控制不可靠会导致火箭推进剂因温度变化而改性；

5、(3)无法实时监测火箭推进剂的温度、压力、液位等状态；

6、(4)无法处理车载储运系统管路内的残余火箭推进剂。

技术实现思路

1、本发明的目的是解决现有火箭推进剂车载储运系统在运输过程中气密性不足、温度控制不可靠、无法实时监测火箭推进剂的温度、压力、液位等状态，以及无法处理车载储运系统管路内的残余火箭推进的不足之处，而提供一种火箭推进剂车载储运系统及其加注方法。

2、为了解决上述现有技术所存在的不足之处，本发明提供了如下技术解决方案：

3、一种火箭推进剂车载储运系统，其特殊之处在于：包括汽车底盘，以及设置在汽车底盘上的罐体、加注管路系统、配气系统和控制系统；

4、所述罐体通过鞍式支座设置在汽车底盘上，罐体的顶部设置有人孔模块、取样模块和接口模块，罐体外表面设置有保温层，罐体内部底面设置有积液槽；所述人孔模块包括人孔盖、设置在人孔盖上的安全阀接口和泄放装置；所述取样模块包括上取样口、中取样口、下取样口，分别用于从罐体内的上部、中部、底部进行取样；

5、所述接口模块包括第一接口、第二接口、第三接口、进出液口、进出气口和排污接口；所述第一接口、第二接口分别设置有第一压力表、液位计，控制系统分别连接第一压力表、液位计，控制系统用于显示第一压力表、液位计的示数；所述第三接口连接有温度计；

6、所述加注管路系统包括液相管路、气相管路和排污管路；所述气相管路的一端通过气路紧急切断阀连接进出气口，另一端分别连接有气相接头、气路氮气接头，气相接头用于排出罐体内气体，气路氮气接头用于向罐体内充入氮气，气相管路上设置有气路截止阀；所述液相管路的一端通过液路紧急切断阀连接进出液口，液相管路的另一端分别连接有液相接头、液路氮气接头，液相接头用于向罐体内注入火箭推进剂或者排出罐体内的火箭推进剂，液路氮气接头用于通过氮气对液相管路进行吹除清理，液相管路上设置有液路截止阀；

7、所述气路紧急切断阀、液路紧急切断阀上均设置有易融塞，且气路紧急切断阀、液路紧急切断阀均与控制系统连接；

8、所述排污管路的输入端通过第一排污阀连接排污接口，排污接口与罐体内的排污管连接，排污管的输入端位于积液槽内，排污管路的输出端连接有排污出口，排污管路(设置有第二排污阀；

9、所述配气系统包括依次连接的压缩空气罐、空气过滤器、压力表接口和多个配气接口；所述压力表接口设置有第二压力表；所述多个配气接口分别连接气路紧急切断阀、气路截止阀、液路紧急切断阀、液路截止阀。

10、进一步地，所述气相管路包括气相主路和至少一个气相支路，每个气相支路包括第一气路和第二气路，气相主路的一端通过气路紧急切断阀连接进出气口，另一端连接每个第一气路的一端，第一气路的另一端设置所述气相接头，第一气路上沿靠近气相接头方向依次设置有气路截止阀和第一气路连接口，第一气路连接口连接第二气路的一端，第二气路的另一端设置所述气路氮气接头，第二气路上沿靠近气路氮气接头方向依次设置有气路氮气截止阀和第二气路连接口。

11、进一步地，所述气相管路包括多个气相支路，相邻两个气相支路的第二气路连接口通过管路互相连接。

12、进一步地，所述液相管路包括液相主路和至少一个液相支路，每个液相支路包括第一液路和第二液路，液相主路的一端通过液路紧急切断阀连接进出液口，液相主路的另一端连接每个第一液路的一端，第一液路的另一端设置所述液相接头，第一液路上沿靠近液相接头方向依次设置有液路截止阀和第一液路连接口，第一液路连接口连接第二液路的一端，第二液路的另一端设置所述液路氮气接头，第二液路上沿靠近液相接头方向依次设置有液路氮气截止阀、第二液路连接口。

13、进一步地，所述液相管路包括多个液相支路，相邻两个液相支路的第二液路连接口通过管路互相连接。

14、进一步地，所述排污管路包括排污主路和至少一个排污支路，排污主路的输入端通过第一排污阀连接排污接口，排污主路的输出端连接排污支路的输入端，排污支路上沿输出方向依次设置所述第二排污阀和排污出口。

15、进一步地，所述气路紧急切断阀与对应配气接口之间依次设置有第一传感器、第一电磁阀，液路紧急切断阀与对应配气接口之间依次设置有第二传感器、第二电磁阀。

16、进一步地，所述汽车底盘前部设置有驾驶室，中部通过鞍式支座设置所述罐体，后部设置所述加注管路系统、配气系统、控制系统；所述罐体两侧均设置有干粉灭火器，汽车底盘尾部设置有接地带，用于防止静电火花造成安全事故。

17、进一步地，所述第一压力表、液位计、第二压力表分别通过第一压力表阀、液位计阀、第二压力表阀控制。

18、同时，本发明还提供一种上述火箭推进剂车载储运系统的加注方法，包含如下步骤：

19、步骤1、首次加注前对罐体内的空气进行氮气置换；

20、步骤1.1、确认各阀门全部处于关闭状态，气密性检查合格后执行步骤1.2；

21、步骤1.2、开启控制系统，再打开压缩空气罐；

22、步骤1.3、打开气相管路的气路截止阀、气路氮气接头，并连接气路氮气接头与氮气源；

23、步骤1.4、打开气路紧急切断阀，打开氮气源，向罐体内充氮气；

24、步骤1.5、当第一压力表的示数达到预设值时停止充氮气，关闭气路截止阀；

25、步骤1.6、判断充氮气次数是否到达预设值，若是，则执行步骤1.7，否则打开气路截止阀和气相接头，使罐体内的氮气由气相接头排出，并观察第一压力表的示数，当第一压力表的示数达到0时，关闭气相接头，然后打开气路氮气接头，向罐体内充氮气，并返回步骤1.5；

26、步骤1.7、打开气路截止阀和气相接头，使罐体内的氮气由气相接头排出，并观察第一压力表的示数，当第一压力表的示数达到预设值时，关闭该气相接头，再关闭全部的阀门；

27、步骤2、火箭推进剂加注前准备；

28、步骤2.1、打开液相接头、气相接头，分别连接液相接头与火箭推进剂贮罐、气相接头与废气处理装置，废气处理装置处于关闭状态；

29、步骤2.2、打开气路截止阀、液路截止阀，为液相管路、气相管路降压；

30、步骤3、火箭推进剂加注；

31、步骤3.1、打开压缩空气罐，使第二压力表的示数大于等于0.4mpa；

32、步骤3.2、打开气路紧急切断阀，再打开液路紧急切断阀、气路氮气接头，连接气路氮气接头与氮气源，打开氮气源，通过氮气给罐体内增压，使第一压力表的示数不小于0.2mpa；

33、步骤3.3、由火箭推进剂贮罐开始向罐体内加注火箭推进剂；

34、步骤4、关闭火箭推进剂加注；

35、步骤4.1、当火箭推进剂加注满足预设加注量时，停止火箭推进剂加注；

36、步骤4.2、关闭液路紧急切断阀和氮气源，再打开废气处理装置，进行罐体泄压；

37、步骤4.3、当第一压力表的示数在0.02mpa～0.05mpa时，关闭气路截止阀35；

38、步骤4.4、关闭所有阀门、控制系统，完成火箭推进剂车载储运系统的加注。

39、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

40、(1)本发明一种火箭推进剂车载储运系统，包括汽车底盘、罐体、加注管路系统和控制系统；本发明的罐体具有良好保温效果和密封性，在运输过程中可充分保证罐体内火箭推进剂的温度、压力恒定，并可通过第一压力表、液位计、温度计控制系统实现罐体内温度、压力和液位实时监测，充分保证了罐体内火箭推进剂理化性质的稳定。

41、(2)本发明一种火箭推进剂车载储运系统中，配气系统可以提供火箭推进剂加注时的压力，并通过调节空气压力来控制加注速度，此外还可以防止空气中的杂质进入火箭推进剂中，避免因火箭推进剂被污染而导致发动机堵塞。

42、(3)本发明一种火箭推进剂车载储运系统中，设置有液相管路、气相管路和排污管路；其中液相管路中的液相接头用于向罐体内注入火箭推进剂、排出罐体内的火箭推进剂，液路氮气接头用于通过氮气对液相管路进行吹除清理；气相管路中的气相接头用于排出罐体内气体，气路氮气接头用于向罐体内充入氮气；排污管路用于排出罐体内积液槽内的残留火箭推进剂。

43、(4)本发明一种火箭推进剂车载储运系统，在加注管路意外着火或温度过高时，首先可以通过易融塞自动关闭气路紧急切断阀、液路紧急切断阀，其次可以通过控制系统关闭气路紧急切断阀4、液路紧急切断阀，从而有效保证推进剂运输安全。

44、(5)本发明一种火箭推进剂车载储运系统的加注方法，在首次加注前对罐体内的空气进行氮气置换，可以避免了火箭推进剂在储运过程中与空气接触，确保推进剂的稳定性和安全性。有效提高了气、液管路和连接件的密封性。