Разработка технологии испытания на герметичность собранного космического аппарата на предприятии-изготовителе  

Если значение падения давления хотя бы в одном отсеке достигло 5,0 кПа (0,05 кгс/см2), то откачку ВК прекратить (отсек негерметичен), заправить отсек воздухом до исходного давления (давление в отсеке до начала откачки ВК) и только после этого напустить воздух в ВК до атмосферного давления.

8. Технологический процесс построен таким образом, что суммарное время нахождения ГВС в отсеке СА не превышает 4 часа, в гермоотсеке ОМ – 5 часов.
9. За время нахождения ГВС в гермоотсеке ОМ принимается время с момента подачи ГВС до момента окончания продувки отсека воздухом при его удалении (до остаточной концентрации гелия - 0,01%).

За время нахождения ГВС в отсеке СА принимается время с момента подачи ГВС до момента завершения пяти циклов удаления ГВС.

10. По окончании работ по удалению гелия из внутренних полостей гермоотсека ОМ и отсека СА производится измерение концентрации гелия в отсеках, для чего необходимо:
1. Собрать схему для отыскания мест негерметичности методом «щупа» по ОСТ 92-1527-89 и настроить течеискатель.
2. Оценить нормальный воздушный пик гелия αН согласно требованиям ОСТ 92-1527-89.
3. Внести щуп в струю газа, выходящего из отсека при продувке. Зафиксировать показание течеискателя – αотс, обусловленное гелием, содержащимся в газовой среде отсека.
4. Определить соотношение

(1)

Остаточное содержание гелия в отсеке с установленными приборами должно удовлетворять соотношению

,     (2)

что соответствует концентрации гелия в отсеке, не превышающей 0,01%.

11. При испытаниях в ВК сборок со степенью негерметичности близкой к нулевой возможно получение отрицательных значений Δα, что обусловлено нестабильностью фонового сигнала.

Допускаемая нестабильность фонового сигнала регламентирована требованиями ОСТ 92-1527-89.

Если отрицательное значение Δα не превышает допустимого значения нестабильности фонового сигнала, то сборку считать герметичной, значение негерметичности принимается равным нулю.

12. В схемах испытаний в качестве предохранительных устройств используются автоматические устройства, при срабатывании которых прекращается подача сжатого газа в испытываемую сборку и внутренний объем сборки сообщается с атмосферой.
13. Значения давлений с размерностью «Па» (кгс/см2), упомянутые по тексту, являются избыточными над атмосферным, если нет особых указаний в каждом конкретном случае.
14. При выполнении работ (при испытаниях на герметичность, при обеспечении параметров газовой среды в гермоотсеке ОМ и отсеке СА изделия) применяется воздух и азот по ОСТ 92-1577-78 (1-ой категории).

Гелий должен соответствовать требованиям ТУ 51-940-80.

15. Исходное состояние схемы испытаний (приложение 1) при выполнении работ:
1. Краны проверочные, зарядные и заправочные ДУ, клапана СТР («ЗБК-ЗП», «ЗБК-ДП», «ЗБК-ЗР», «ЗБК-ДР», «КДП1», «КДП2»), гермоотсека ОМ («КЗ 1», «КЗ 2», «КД1»), краны запорные отсека СА («Ввод газа», «Вывод газа»), а также вентили стендов и пультов закрыты.

Перед началом испытаний проводится операция по закрытию или контролю закрытия всех клапанов, кранов и вентилей.

2. На незадействованные штуцеры пультов, переходников должны быть установлены заглушки.
16. Если негерметичность испытываемой сборки превышает допустимое значение, то решение о проведении дальнейших работ принимается в соответствии с конструкторской документацией на эту сборку.
17. При использовании дроссельных шайб, исключающих при заправке превышение давления в полостях ДУ выше рабочего, давление перед дроссельной шайбой в начальный момент заправки не должно превышать начального значения.
18. Приготовление промежуточной ГВС в баллонах должно быть закончено не позднее, чем за 5 часов до начала испытаний.

Для испытаний отсека СА допускается вместо ГВС использовать ГАС.

19. Испытательные трубопроводы, переходники, предназначенные для проверки ДУ, должны быть промыты спиртом «Экстра» ГОСТ Р 51652-2000, а затем просушены воздухом (продувкой, обдувом) давлением от 196 до 490 кПа (от 2 до 5 кгс/см2) в течение (5+5) минут.

Трубопроводы и переходники промываются заполнением 2/3 объема с последующим полосканием и сливом.

20. Резьбовые соединения оборудования перед сборкой должны быть обезжирены нефрасом С2-80/120 ТУ 38.401-67-108-92 и смазаны смазкой ЦИАТИМ-221 ГОСТ 9433-80.

Попадание смазки во внутренние полости изделия и испытательного оборудования не допускается.

21. Значения давления газа приведены в паскалях

(1 Па = 1 Н/м2 =1,02·10-5 кгс/см2 =7,5·10-3 мм рт. ст.).

Значения степени негерметичности приведены в ваттах

(1 Вт = 1 м3·Па/с = 7,5·103 л·мкм рт. ст./с).

22. Испытательные трубопроводы, через которые производится вакуумирование системы СТР, должны иметь диаметр проходного сечения не менее 10 мм.
23. Во всех случаях измерения давления в отсеке СА одновременно ведется запись давления манометром самопишущим МН18 (приложение 1).
24. Испытания на герметичность изделия проводятся в следующей последовательности:

• испытания ДУ;

• испытания контура СТР;
• испытания отсека СА;
• выполнение пяти циклов удаления гелия из отсека СА согласно подразделу 2.5.2;
• испытания гермоотсека ОМ;
• удаление гелия из отсека СА и гермоотсека ОМ (производится одновременно);
• заправка газами отсека СА и гермоотсека ОМ.

Продувку отсека СА согласно подразделу 2.5.2 необходимо производить немедленно после проверки отсека СА на герметичность. Продувку гермоотсека ОМ согласно подразделу 2.5.1 производить немедленно после проверки гермоотсека ОМ на герметичность.

2.3 МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ

1. В процессе проведения испытаний измерению и контролю подлежат следующие параметры:

• давление в ВК, Па (мм рт. ст.);

• фон гелия в ВК, Вт (л·мкм рт. ст./с);
• давление газа в гермоотсеке ОМ, отсеке СА, контуре СТР, полостях ДУ, Па (кгс/см2);
• утечка контрольного газа из герметичных полостей проверяемых сборок, Вт (л·мкм рт. ст./с);
• остаточное содержание гелия во внутренних полостях гермоотсека ОМ и отсека СА, %;
• содержание кислорода в отсеке СА, %;
• температура воздуха в помещении, °С;
• атмосферное давление в помещении, Па (мм рт. ст.);
• температура газа в гермоотсеке ОМ, °С;
• температура газа в отсеке СА, °С.
• температура точки росы газа (относительная влажность) в гермоотсеке ОМ и отсеке СА, °С.

Измерение перечисленных параметров должно производиться с точностью, указанной в соответствующих разделах.

2. Для проведения работ используются следующее оборудование, средства контроля и измерений:

• установка вакуумная КВУ-200 В/5-05;

• масс-спектрометрические течеискатели типа ПТИ (ПТИ-10 ЕХ2.832.015ТУ) или ТИ;
• регулируемая контрольная течь (калибратор) по ОСТ 92-2125-87;
• щупы-натекатели по ОСТ 92-3233-76;
• гигрометры типа «Волна», «Волна-2М» или «Волна-5»;
• барометр-анероид М67 ТУ 25.04-1797-75;
• счетчик аэрозольных частиц фотоэлектрический АЗ-5;
• термометр лабораторный 1 класса с ценой деления шкалы 0,2°С или 0,5°С;
• омметр цифровой Щ306-1 ТУ 25-7510.0002-87;
• источник питания постоянного тока, напряжение 24-30 В, мощность не менее 1500 Вт;
• технологический пневмопульт (приложение 1). Манометры и мановакуумметры из состава технологического пневмопульта по ГОСТ 2405-88; манометр МН18 самопишущий;
• приборы для контроля состава газа типа ГХП-ЗМ ГОСТ 13320-81, МН- 5130, ПАК-3, УХП-3;
• газоанализатор типа ТП-7102;
• секундомер СОСпр2б-2 ТУ 25-1894.003-90;
• пульт автономных проверок (ПАП).

3. Расчет утечки контрольного газа производится согласно ОСТ 92-1527-89.

4. Средства измерений должны быть поверены в соответствии с ПР 50.2.006-94.
5. Средства измерительного и испытательного оборудования, применяемые при испытаниях, не должны оказывать влияние на работоспособность изделия и его составных частей.
6. Испытательное оборудование должно быть аттестовано в соответствии с ГОСТ Р8.568-97.
7. Методики выполнения измерений должны соответствовать требованиям ГОСТ Р8.563-96.

2.4 МЕТОДИКА ИСПЫТАНИЯ КА НА ГЕРМЕТИЧНОСТЬ В ВАКУУМНОЙ КАМЕРЕ

2.4.1 ПОДГОТОВКА  К ИСПЫТАНИЯМ, ПРОВЕРКА КАЧЕСТВА  ПОДСТЫКОВКИ ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

1. Исходное состояние:

а) изделие собрано, в том числе:

• успешно проведены электрические испытания;
• проведены слив теплоносителя, осушка и очистка гидромагистрали СТР СМ;
• проведена стыковка контуров СТР СМ и СТР ОМ; радиатора-охладителя, расположенного на СМ, с СТР ОМ; стыки проверены методом «щупа» по ОСТ 92-1527-89 смесью гелия с воздухом (содержание гелия от 40% до 90%) давлением (0,2±0,01) МПа [(2±0,1) кгс/см2]; утечки по гелию свыше 6,65·10-8 Вт (5·10-4 л·мкм рт. ст./с) не допускаются;

б) ДУ подготовлена к испытаниям.

2. Установить изделие в ВК на технологическую подставку. Технологическая подставка должна обеспечивать доступ к ДУ.
3. Собрать схему испытаний согласно приложению 1. Работы с пневмопультом производить по документации на него.

Клапан предохранительный А9 (приложение 1) должен быть отрегулирован на давление (39±5) кПа [(0,4±0,05) кгс/см2].

4. Подключить изделие к ПАП и колодке переходной. Перед стыковкой технологических кабелей с соединителей снять заглушки и крышки, установленные по чертежам.
5. Испытать на герметичность места подстыковки испытательных трубопроводов к кранам запорным отсека СА и испытательному оборудованию, для чего:

а) при закрытых кранах запорных («Ввод газа» и «Вывод газа») заправить испытательные трубопроводы 40% ГВС (ГАС) давлением (200±8) кПа [(2±0,08) кгс/см2]. Контрольную смесь подавать в предварительно отвакууммированную полость;

б) испытать на герметичность места подстыковки испытательных трубопроводов к кранам запорным и испытательному оборудованию методом «щупа» по ОСТ 92-1527-89. Утечки свыше 6,65·10-8 Вт (5·10-4 л·мкм рт. ст./с) не допускаются;

в) стравить газ из испытательных трубопроводов до 0 Па (0 кгс/см2) через пневмопульт;

г) произвести удаление гелия из испытательных трубопроводов путем трехкратного заполнения азотом до давления (49±5) кПа [(0,5±0,05) кгс/см2] с последующим дренажированием;

д) открыть краны запорные «Ввод газа» и «Вывод газа». Попадание контрольной ГВС в отсек СА не допускается.

6. Проверить на герметичность места подстыковки испытательных трубопроводов к клапанам СТР изделия и испытательному оборудованию, для чего:

а) при закрытых клапанах заправочных и дренажных в ЗБК («ЗБК-ДП», «ЗБК-ДР», «ЗБК-ЗП», «ЗБК-ЗР») и закрытых клапанах дренажных («КДП1», «КДП2») заправить испытательные трубопроводы 40% ГВС давлением (200±8) кПа [(2±0,08) кгс/см2];