На главную сайта   Все о Ружанах


Под общ. ред. И.В. Бармина
Технологические объекты наземной инфраструктуры
ракетно-космической техники
(Книга 1
)

 

Москва 2005


Наш адрес: ruzhany@narod.ru

ГЛАВА 5
Заправочные станции ракетно-космической техники. Инженерные основы их создания

М. И. Степанов, О. Е. Денисов, Н.А. Морозов, О. П. Гудков

5.1. Краткий исторический обзор создания и развития заправочных станций

4 октября 1957 года впервые в истории человечества на орбиту искусственного спутника Земли был выведен космический аппарат с радиопередатчиком, положивший начало созданию космических аппаратов (КА) самых разнообразных функциональных назначений, обеспечивающих исследование земной поверхности, планет Солнечной системы, астрофизические исследования космического пространства, связь, телевизионное вещание и т.д. Для выполнения этих функций КА должны были выводиться на орбиты различные по высоте и периоду обращения вокруг Земли; обладать способностью в течение длительного времени поддерживать заданную орбиту, а в необходимых случаях маневрировать (менять заданную орбиту). Если первый искусственный спутник не имел ДУ, то в составе современных КА имеются маршевая двигательная установка и двигательная установка системы ориентации и запуска (ДУ СОЗ), а в пилотируемых и возвращаемых КА  – тормозные двигательные установки (ТДУ) и системы управления спуском (СУС).

Увеличение массы КА и высоты орбит обращения, необходимость в некоторых случаях вывести КА за пределы околоземного пространства повлекли за собой создание в составе РКН разгонных блоков (РБ), способных с опорной орбиты, на которую КА выводится ракетой-носителем, довести КА до заданной орбиты.

Выполнение этими космическими средствами необходимых объемов работ при полетах в космическом пространстве требовало в составе наземных средств КРК наличия оборудования, обеспечивающего заправку компонентами ракетного топлива (КРТ) и сжатыми газами баков ДУ КА, а позднее и РБ.

Заправка КРТ тормозных (концевых) двигательных установок первых возвращаемых КА (окислитель – меланж, горючее – гептил) осуществлялась из передвижных заправочных агрегатов СМ 397А и СМ 397Г, разработанных в 1959 году ГСКБ Спецмаш (КБОМ) и изготовленных на Московском заводе пожарных машин.

Указанные агрегаты имели в своем составе дозирующее устройство и теплообменник, в котором при необходимости термостатирования компонента топлива использовался жидкий азот. Общий вид агрегата СМ 397 показан на рис. 5.1.1.

   
 
   
Рис.5.1.1. Общий вид агрегата СМ 397-6А, – 6Г  

В это же время были созданы и начади эксплуатироваться агрегаты, обеспечивающие заправку КА высококонцентрированным пероксидом водорода. Такими агрегатами были укомплектованы СК на космодромах Байконур и Плесецк.

Позже заправка баков ТДУ была модернизирована: КА устанавливался на весы, а заправочные агрегаты – на специальную эстакаду. Заправка производилась самотеком под небольшим избыточным давлением в баках заправочных агрегатов.

Возросшее количество различных типов КА и необходимость выполнения ряда новых требований Заказчика и разработчика КА привели при их реализации к возникновению значительных трудностей. Эти требования были связаны с необходимостью обеспечения для ряда КА при их заправке КРТ заданного температурно-влажностного режима и повышенных требований по чистоте окружающей среды.

Одновременно с этим, в отличие от заправки на стартовом комплексе РН КРТ и сжатыми газами, при работах с КА требовалось обеспечивать:

  • предварительную подготовку КРТ перед выдачей их в баки ДУ, заключающуюся в удалении из них растворенных газов (дегазирование) или в замене их на гелий (гелирование), а также в их термостатировании;
  • высокую точность в широком диапазоне доз КРТ, заправляемых в баки ДУ КА;
  • зарядку шар-баллонов и наддув полостей баков ДУ КА, их магистралей и коммуникаций заправочных систем;
  • вакуумирование как самих полостей баков ДУ КА и их магистралей, так и коммуникаций заправочных систем, и другие операции.

Решение возникших задач потребовало создания нового комплекта технологических агрегатов и систем, обеспечивающих проведение с повышенной надежностью и безопасностью всех видов технологических работ, связанных с заправкой КА различными КРТ и сжатыми газами.

Поэтому Заказчиком и ОКБ-1 (разработчиком на том этапе КА) было принято решение о создании комплекта технологического оборудования и строительных сооружений стационарной заправочной станции (ЗС), обеспечивающей заправку КРТ всех КА, запускаемых на космические орбиты РН «Восток» и «Союз».

Головным конструкторским предприятием по созданию первой стационарной ЗС, размещаемой на технической позиции, было определено СПКБ (ныне ФГУП КБ ТХМ).

Разработанная КБ ТХМ совместно с кооперацией смежных предприятий стационарная ЗС 11Г12 включала в себя технологическое оборудование средств:

  • заправки окислителем, горючим и сжатыми газами;
  • термостатирования КРТ;
  • нейтрализации дренажных выбросов и промстоков КРТ;
  • дистанционного и автоматического управления технологическими процессами;
  • перемещения КА в пределах ЗС.
   
 
   
Рис.5.1.2. Комплекс строительных сооружений ЗС 11Г12:
1 – заправочный корпус; 2 – колонка приема-выдачи «Г» и цистерна ЖГЦ-60; 3 – хранилище «Г»;
4 – агрегат нейтрализации паров и промстоков «Г»; 5 – сооружение сбора промстоков «Г»;
6 – дренажная свеча «Г»; 7 – трансформаторная подстанция;
8 – агрегат нейтрализации паров и промстоков «О»; 9 – сооружение сбора промстоков «О»;
10 – дренажная свеча «О»; 11 – сооружение технического и оборотного водоснабжения;
12 – холодильный центр термостатирования КРТ; 13 – хранилище «О»;
14 – колонка приема-выдачи «О» и цистерна ЖАЦ-44;
15 – вентиляционная для подачи приточного воздуха в заправочный корпус
 

Это оборудование размещалось на выделенной территории ТП площадки 31 полигона Байконур в оснащенных техническими системами строительных сооружениях, основными из которых были:

  • заправочный корпус;
  • сооружения хранилищ окислителя и горючего;
  • сооружение термостатирования КРТ;
  • сооружения сбора промстоков КРТ и площадки с оборудованием нейтрализации дренажных выбросов и промстоков КРТ;
  • вентиляционный корпус, обеспечивающий приточной вентиляцией заправочный корпус и другие сооружения.

В 1967 году было завершено строительство и монтаж оборудования ЗС 11Г12 и осуществлена передача ее в эксплуатацию. Она использовалась в обеспечении космических программ народнохозяйственного, научного и оборонного назначения, в том числе в работах с КА, предназначенными для исследований Луны, Марса, Венеры и земной поверхности.

Состав сооружения ЗС 11Г12 показан на рис. 5.1.2.

Заправочный корпус станции (рис. 5.1.3) состоит из трех залов (окислителя, горючего, сжатых газов). К его боковым сторонам примыкают одноэтажная и двухэтажная пристройки, в которых размешается оборудование технологических и технических систем комплекса (рис. 5.1.4). Залы разделены гермозатворами с гидроприводами.

Через заправочные залы проходит железнодорожная колея, по которой доставляются и перемещаются из зала в зал на транспортно-заправочных агрегатах КА и РБ. Залы оснащены мостовыми кранами, которые используются для перемещения технологического оборудования, перегрузки КА (при необходимости) с транспортного средства на место, выделенное для установки КА при заправочных работах. Залы оснащены мощными приточными и вытяжными системами вентиляции, аварийной вытяжной вентиляцией. На рис. 5.1.5 представлен общий вид зала заправки «О».

   
 
   
Рис.5.1.3. Заправочный корпус ЗС 11Г12  
   
 
   
Рис.5.1.4. Размещение оборудования и помещений в заправочном корпусе ЗС 11Г12:
1 – зал заправки «Г»; 2 – зал заправки сжатыми газами; 3 – зал заправки «О»;
4 – дозаторная «О»; 10 – дозаторная ксенона; 11 – гардероб чистой одежды; 12 – шлюз;
13 – душ санпропускника; 14 – гардероб рабочей оде>кды; 16 – дозаторная «Г»;
18 – помещение системы пожаротушения; 25 – медпункт;
27 – оборудование подготовки пероксида водорода; 28 – дозаторная пероксида водорода;
32 – вентиляционная; 35 – электрощитовая; 37 – ресиверная; 78 – нейтрализационная «Г»;
81 – нейтрализационная «О»; 82 – санитарная машина;
83 – обмывочно-нейтрализационная машина; 84 – душ аварийного выхода;
85 – подставка под КА; 86 – большая чистовая палатка; 87 – заправочный пульт;
88 – вакуумная установка; 89 – платформа весов на 15 т; 90 – воздушный душ;
91 – термостат для генетронов; 92 – кондиционер для термостатирования генетронов;
93 – пожарная машина; 94 – кондиционер для большой и малой палаток;
95 – подставка под весы; 96 – малая чистовая палатка; 97 – взрывозащитный экран
 

В первой половине 60-х годов прошлого столетия Правительством СССР было принято решение о создании мощного космического ракетного комплекса, обеспечивающего дальнейшее освоение окололунного пространства и высадку космонавтов на поверхность Луны. В связи с этим, наряду с другими задачами, возникла проблема обеспечения заправки КРТ и газами крупногабаритного головного блока Л-3, выводимого на заданные орбиты ракетой Н-1 тяжелого класса.

По своим габаритам головной блок Л-3 не мог быть размещен в залах создаваемой станции ЗС 11Г12, а принятый состав ее технологического оборудования не обеспечивал проведения в полном объеме всех заданных технологических процессов.

Поэтому Заказчиком было принято решение о разработке и строительстве новой ЗС на площадке 112А космодрома Байконур вблизи МИКа РН Н-1.

Разработка этой ЗС, получившей индекс 11Г131, была выполнена под руководством ГСКБ Спецмаш (КБОМ) с привлечением кооперации смежных предприятий в соответствии с согласованными ТТЗ Заказчика и исходными данными ОКБ-1 по головному блоку Л-3.

   
 
   
Рис.5.1.5. Зал заправки «О» ЗС 11Г12  

В 1969 году ЗС 11Г131 была введена в эксплуатацию. На ней успешно были проведены заправки КРТ и сжатыми газами всех головных блоков Л-3 и экспериментальные заправочные работы с отдельными их элементами.

Дальнейшее, более интенсивное, освоение космоса и обеспечение работ по ряду космических программ, в том числе по космической программе «Алмаз», привело к необходимости переноса запуска некоторых типов КА с космодрома Байконур на космодром Плесецк. Это потребовало создания под руководством КБ ТХМ еще двух заправочных станций: ЗНС 11Г143 – на космодроме Плесецк и ЗС 11Г141 – на космодроме Байконур.

На ЗС 11Г143, введенной в эксплуатацию в 1972 году, обеспечивалась заправка КА различного назначения, таких как «Око», «Зенит», «Янтарь», «Космос», «Экран» и др. Эта станция была построена с учетом использования опыта создания и эксплуатации ЗС 11Г12. Она была более компактна, а заправочный корпус в ней был выполнен в двухзальном исполнении. Однако в 1991 году из-за выработки ресурса эксплуатация станции была прекращена. По ее подобию была построена ЗС 11Г143-2, эксплуатация которой на космодроме Плесецк продолжается по настоящее время.

Станция 11Г141 введена в эксплуатацию в 1976 году на космодроме Байконур. Она создавалась на основе использования достигнутого опыта работы на ЗС 11Г12, 11Г143 и 11Г131 и первоначально предназначалась для работ с космическими станциями «Салют». На протяжении 18 лет она обеспечивала заправку космических станций «Салют», «Мир»; спутников связи и ретрансляции; КА по исследованию Луны и др. В 1998 году из-за аварийного состояния строительных сооружений она была выведена из эксплуатации, и в настоящее время на ней ведутся восстановительные работы.

В связи с закрытием в нашей стране лунной программы, в 1970-1972 гг. ЗС 11Г131 под руководством КБОМ была модернизирована для обеспечения на ней работ по программе пилотируемых полетов, осуществляемых транспортными космическими кораблями «Союз», «Союз-Т», грузовыми кораблями «Прогресс» и долговременными космическими станциями «Салют» и «Мир».

Позже, в 1977-1988 гг., в соответствии с задачами создания в нашей стране КРК МТКС «Энергия–Буран» эта ЗС под руководством КБОМ и НПО «Энергия» была дополнительно доработана для обеспечения заправки орбитального корабля «Буран» горючим (синтин, амидол) и газообразным кислородом и зарядки его бортовых баллонов сжатыми газами, выполняемых с использованием заправочных средств, размещенных во вновь созданном монтажно-заправочном корпусе (МЗК). Размещение основных строительных сооружений ЗС 11Г131 показано на рис. 5.1.6.

   
 
   
Рис.5.1.6. Размещение сооружений и оборудования на заправочной станции 11Г131:
1 – хранилище горючего; 2 – ресиверная сжатых газов; 3 – компрессорная; 4 – хранилище горючего; 5 – сооружение водоподготовки; 6 – сооружение обезвреживания паров и промстоков горючего; 7 – сооружение обезвреживания паров и промстоков окислителя; 8 – хранилище окислителя; 9 – сооружение заправки разгонных блоков; 10 – сооружение для химического анализа компонентов топлива
 

Одновременно с доработкой ЗС 11Г131 для проведения предполетных и послеполетных испытаний ОК «Буран» под руководством КБОМ с привлечением ряда предприятий к разработке отдельных агрегатов, были созданы комплекты технологического оборудования, размещаемого в строительных сооружениях на различных площадках:

  • на площадке испытаний объединенной двигательной установки (ОДУ) ОК – оборудование, предназначенное для проведения огневых контрольных испытаний (ОКИ ОДУ);
  • на площадках возле МИКа и в МИКе ОК – оборудование, предназначенное для проведения испытаний и отработки электрохимического генератора и системы электропитания ОК;
  • на площадках слива основного и запасного аэродромов посадочного комплекса ОК – оборудование, предназначенное для проведения на них отдельных предполетных и послеполетных испытаний.

Заправочная станция 11Г131 и указанные комплекты оборудования обеспечили на них все предусмотренные контрольные и штатные работы, которые наряду с проведенными работами на других объектах этого КРК способствовали успешному обеспечению запуска в 1988 году ОК «Буран» на орбиту и его возвращению на посадочную полосу основного аэродрома.

В начале 90-х годов прошлого столетия работы, выполняемые на КРК МТКС «Энергия–Буран», были приостановлены, а эксплуатация всех его наземных объектов была прекращена. Поэтому ранее выполняемые на ЗС 11Г131 работы с транспортными и грузовыми космическими кораблями, а также с орбитальными станциями полностью стали выполняться на ЗС 11Г12.

   
 
   
Рис.5.1.7. Каркас чистовой палатки в зале «Г» ЗС 11Г12  

В конце прошлого столетия, наряду с обеспечением на эксплуатируемых ЗС значительного объема работ с отечественными КА, большое внимание было уделено организации рабочих мест, предназначенных для проведения работ с КА зарубежных заказчиков, а также для работ с РБ.

Впервые рабочее место для заправки КА иностранных заказчиков было создано под руководством КБ ТХМ на станции 11Г12 (рис. 5.1.4). Рабочее место состоит из оборудования, предназначенного для обеспечения заданного температурно-влажностного режима и чистоты в ограниченном пространстве, несущих подставок для КА и технологических поддонов.

На рис. 5.1.7 показан каркас чистовой палатки с открытыми верхними створками. Подставка под КА и технологические поддоны демонтированы для возможности заправки РБ.

На рис. 5.1.8 показан кондиционер «Сирокко», обеспечивающий температурно-влажностный режим и заданную чистоту в большой и малой чистовых палатках (рис. 5.1.4).

   
 
   
Рис.5.1.8. Кондиционер «Сирокко»  

На рис. 5.1.9 приведена схема перегрузки КА с помощью мостового крана с транспортного агрегата в большую чистовую палатку.

Одновременно под руководством КБ ТХМ были проведены работы по созданию заправочных средств (373 ГЖО), предназначенных для обеспечения работ по подготовке и заправке окислителем и горючим иностранного КА «Кластер». Заправочные средства были расположены в двух залах пристройки бывшего МИКа ОК «Буран», в одном из которых были размещены заправочный модуль и вспомогательное оборудование, поставленные иностранным заказчиком, а в друг ом – отечественное оборудование технологических систем.

   
 
   
Рис.5.1.9. Перегрзка КА в чистовую палатку с транспортного агрегата  
   
 
   
Рис.5.1.10. Комплект 50НК6.
Зал подготовки и заправки КА
 

Смонтированное оборудование с использованием транспортно-заправочного контейнера (ТЗК) иностранного заказчика обеспечило подготовку к заправке и заправку последовательно четырех КА, а также локализацию случайных проливов заправляемых продуктов с помощью прикрытых решетками лотков, окружающих по периметру зону заправочных работ; сбор; прием и отвод промстоков окислителя и горючего из оборудования заказчика; обезвреживание промстоков и паров. В этой работе также были задействованы общетехнические системы бывшего МИКа ОК — водоснабжения, электроснабжения, отопления, вентиляции, связи и др.

В 1997-1998 гг. КБ ТХМ был разработан и введен в эксплуатацию комплект оборудования 50НК6, предназначенный для подготовки и заправки КА иностранных заказчиков типа «Телсат», «Азиасат», «Астра», «Панамсат», «Радио», «Айко», «Интеграл» и др. На рис. 5.1.10, 5.1.11 и 5.1.12 представлен общий вид зала подготовки и заправки КА.

Комплект обеспечил подготовку к заправке, заправку окислителем и горючим на одном рабочем месте с использованием транспортно-заправочных контейнеров (генетронов), а также термостатирование продуктов в генетронах и испытания КА.

   
 
   
Рис.5.1.11. Комплект 50НК6. Вид на технологические щиты в зале  

Для размещения оборудования технологических и технических систем, а также для их работы на площадке 92 космодрома Байконур было построено сооружение 92А-50-103А, представляющее собой пристройку к МИКу КА. Центральная часть пристройки –  заправочный зал высотой ~20 м.

Работы с КА проводятся с использованием стационарных и передвижных средств заправки, поставляемых на космодром иностранным заказчиком.

Опыт, накопленный при создании наземных станций и рабочих мест для заправки КА, был использован при разработке в 1996-1998 гг. заправочного сегмента на сборочнокомандном судне (СКС) для выполнения работ по проекту «Морской старт». В задачи оборудования для заправки РБ входят подготовка КРТ, нейтрализация их паров, заправка РБ. По сути заправочный сегмент представляет собой мини-заправочную станцию, выполненную на основе последних достижений в ракетно-космической технике.

Наряду с сохранением традиционных видов заправки на стационарных ЗС, для заправки КА и РБ может быть использован комплекс из передвижных средств заправки.

   
 
   
Рис.5.1.12. Комплект 50НК6.
Вид из зала на помещения нейтрализации и термостатирования КРТ «Г»
 

Указанный комплекс за короткое время можно развернуть в любом специально оборудованном помещении и обеспечить заправку мобильными средствами как съемных небольших, так и больших по объему ДУ, которые могут поступать на заправку на колесном и железнодорожном ходу.

По такому принципу в 2000 году КБ ТХМ совместно с ГКНПЦ им. М.В. Хруничева были проведены работы по заправке РБ «Бриз-М» на технологической заправочной площадке (ТЗП), которая представляет собой участок железнодорожного пути, оснащенный навесом, имеющим боковые щиты и крышу. По обе стороны от железнодорожного пути с разных сторон от навеса имеются площадки, где располагаются подвижные средства заправки. ТЗП покрыта железобетонными плитками, оснащена колонками электропитания и молниеотводами; по периметру она имеет отводные лотки, закрытые щитами, с приемниками для сбора аварийных проливов и имеет ограждение из колючей проволоки с двумя воротами для проезда авто- и железнодорожного транспорта.

Во время работы на ТЗП размещают заправочные автоцистерны, передвижные заправочные станции, машины управления заправкой и нейтрализации паров КРТ, передвижной ресивер, обмывочно-нейтрализационные машины. Задействованы также вспомогательные машины (пожарная, санитарная и др.), комплекты связи и средств освещения, дизельная электростанция.

РБ подают на ТЗП состыкованным с РН «Протон» железнодорожным составом сопровождения. Заправку РБ компонентами топлива проводят под навесом раздельно по времени из передвижных заправочных средств.

Следует отметить, что за 40-летний период создания и эксплуатации заправочного оборудования утвердилась практика, когда заправка КА и РБ на заправочных станциях осуществлялась только высококипящими КРТ и газами, а в случае необходимости их заправки низкокипящими КРТ — на стартовом комплексе при подготовке РКН к пуску.

При использовании в работах на ЗС агрессивных КРТ в состав ее оборудования включаются наземные средства, обеспечивающие нейтрализацию паров и случайных проливов КРТ, а также выполнение необходимых функций контроля их работы и др. Такие ЗС часто называют заправочно-нейтрализационными станциями (ЗНС).

Как уже отмечалось, последовательное развитие технологического оборудования ЗС было начато с использования передвижного оборудования, требующего выполнения большого числа ручных операций. Позже на основе использования последних достижений в ракетно-космической технике для них было создано стационарное оборудование с дистанционным и автоматическим управлением основными технологическими процессами. При этом использовались полученные ранее опыт и инженерные решения:

  • научно-обоснованная и реализованная на практике заправка ДУ КА (окислитель, горючее, сжатые газы) как раздельно во многих (разных), так и в едином помещении;
  • реализованный на практике метод выдачи весовых доз КРТ с точностью ±0,5% по массе для доз до 1700 кг и с точностью ±150 г для доз до 50 кг, обеспечиваемый специально созданными электромеханическими дозаторами;
  • фильтрация компонентов топлива и сжатых газов с тонкостью 5 мкм при заправке КА, обеспечиваемая находящимися в составе оборудования фильтрующими элементами;
  • разработанный метод деаэрации и газонасыщения КРТ газами (в том числе гелием);
  • средства определения газосодержания глубоко дегазированных КРТ: по гелию – до 0,00015 г/л; по азоту – до 0,001 г/л;
  • опыт создания систем дистанционного и автоматического управления технологическим оборудованием ЗС;
  • опыт заправки газообразным кислородом, полученный при работах с ОК «Буран», и др.

Опыт, полученный при разработке и многолетней эксплуатации заправочных станций 11Г141, 11Г12, 11Г143 и 11Г131, был использован при разработке в 1991-1993 гг. в КБ ТХМ новой многоцелевой ЗНС нового поколения, получившей индекс Заказчика 17Г612. В разработанном проекте этой станции были решены задачи оптимальной автоматизации заправочных работ, сокращения состава обслуживающего персонала и повышения безопасности эксплуатации станции.

Станция предназначалась для работы с большой номенклатурой КА и КРТ. Были созданы новые способы и средства дозирования и подготовки КРТ, а также средства, обеспечивающие минимальную погрешность в широком диапазоне выдаваемых доз. Однако из-за отсутствия финансирования строительство ЗНС 17Г612 не было осуществлено.

Следует отметить, что многие инженерные решения по технологическому оборудованию ЗС были выполнены на уровне изобретений и защищены авторскими свидетельствами. Так, например, при разработке конструкторской документации на технологическое оборудование ЗС 11Г131 на этапах ее создания и последующих модернизаций только специалисты КБОМ получили 74 авторских свидетельства, часть которых была реализована в созданном оборудовании.

Всего в нашей стране было создано 5 заправочных станций: 3 – на космодроме Байконур и 2 – на космодроме Плесецк. Но с начала XXI столетия в эксплуатации находятся только две ЗНС: одна (11Г12) – на космодроме Байконур, а другая (11Г143-2) – на космодроме Плесецк.

Созданное оборудование заправочных станций на всех этапах их эксплуатации обеспечило на необходимом техническом уровне проведение работ по заправке отечественных и зарубежных КА, а также РБ различными КРТ и сжатыми газами, что явилось существенным вкладом коллективов всех предприятий, участвовавших в их создании и эксплуатации, в реализацию космических программ нашей страны и в осуществление работ на коммерческой основе с иностранными заказчиками.

5.2. Структура построения комплекса заправочной станции и взаимосвязь технологического оборудования с КА и РБ

Структура комплекса заправочной станции в данном разделе рассмотрена на примере ЗС 11Г12.

Заправочная станция включает в себя:

A. Технологические системы, выполняющие основное назначение заправочного комплекса.

Б. Строительные сооружения, а также инженерные, подземные и наземные коммуникации (включая железнодорожные пути, автомобильные и пешеходные дороги) и ограждение комплекса.

B. Технические системы, обеспечивающие работу технологических систем и создающие безопасные и санитарно-гигиенические условия для обслуживающего персонала комплекса.

На ЗС, в зависимости от поставленной задачи, выполняются следующие работы:

  • заправка баков ДУ КА или РБ топливом и сжатыми газами;
  • слив КРТ и сброс газов из ДУ в случае несостоявшегося применения КА РБ;
  • нейтрализация баков ДУ после слива КРТ.

А. Технологические системы

Технологические системы заправочного комплекса включают в себя:

  • заправочные системы для различных КРТ, которые непосредственно выполняют технологические операции по заправке (сливу) баков ДУ;
  • систему дистанционного управления заправкой;
  • системы, обеспечивающие комплекс работ технологического цикла подготовки КРТ к заправке и заправки ДУ (системы сбора и нейтрализации промстоков, агрегаты сжигания паров и промстоков КРТ и другие);
  • системы, обеспечивающие безопасность проведения работ на комплексе (системы контроля паров КРТ в воздухе производственных помещений, система пожаротушения).

Более подробно технологическое оборудование комплекса рассматривается в разделе 5.6.

Б. Строительные сооружения

Строительные сооружения предназначены для размещения оборудования технологических и технических систем комплекса.

ЗС включает в себя следующие строительные сооружения:

  • заправочный корпус, где производятся работы с КА и РБ;
  • хранилища окислителя и горючего;
  • вентиляционный корпус, где размещено оборудование приточной системы вентиляции для заправочного корпуса;
  • корпус термостатирования, предназначенный для размещения оборудования термостатирования КРТ в рабочих емкостях хранилищ и емкостях технологических заправочных систем в заправочном корпусе;
  • сооружения сбора промстоков окислителя и горючего, которые образуются при проведении технологических операций по нейтрализации заправочного оборудования и баков КА или РБ после слива из них КРТ и при смыве несанкционированных проливов КРТ;
  • площадки для размещения агрегатов нейтрализации паров и промстоков окислителя и горючего с электроколонками и колонками связи;
  • сооружение системы оборотного водоснабжения, обеспечивающей технической и охлажденной водой работу технологических и технических систем (компрессоров, вакуумных установок, кондиционеров и т.д.);
  • сооружения электроподстанций, обеспечивающих понижение напряжения с 6000 В до 380/220 В и распределение электроэнергии по сооружениям комплекса;
  • проходные и непроходные каналы, служащие для прокладки трубопроводов технологических и технических систем, электрических кабелей;
  • водоемы, предназначенные для хранения воды, используемой для пожаротушения и технических нужд.

Инженерные коммуникации

Функционирование составных частей комплекса обеспечивается инженерными коммуникациями, которые снабжают заправочный комплекс электроэнергией, теплом, водой и т.д., а также взаимодействием технологических и технических систем, расположенных в различных строительных сооружениях комплекса.

По территории заправочного комплекса проложены следующие инженерные коммуникации:

  • кабельные сети технологических и технических систем; телефонной, шлемофонной и громкоговорящей связи;
  • трубопроводы питьевого, технического и оборотного водоснабжения; бытовой канализации; системы сбора промстоков окислителя и горючего; для сброса дренажных паров окислителя и горючего из сооружений комплекса в агрегаты нейтрализации; технологических систем;
  • железнодорожный путь нормальной колеи;
  • автомобильные и пешеходные дороги;
  • периметр ограждения заправочного комплекса, включая контрольно-пропускной пункт и ворота для проезда железнодорожного и автомобильного транспорта.

Кабельные сети и трубопроводы проложены в грунте, в проходных и непроходных каналах.

Трубопроводы, предназначенные для транспортирования КРТ, проложены в проходных каналах, позволяющих контролировать их состояние при эксплуатации.

В. Технические системы

Технические системы заправочного комплекса обеспечивают:

  • подачу электроэнергии;
  • отопление, фильтровентиляцию и кондиционирование воздуха;
  • водоснабжение;
  • сбор бытовых канализационных вод;
  • телефонную связь и теленаблюдение;
  • выполнение грузоподъемных операций;
  • герметизацию залов (гермозатворами – откатными воротами).

Более подробно технические системы комплекса рассматриваются в разделе 5.7.

Заправка КА или РБ на заправочном комплексе

Заправка предусматривает выполнение следующих работ:

  • подготовку заправочного комплекса к заправке КА, РБ;
  • заправку КА и РБ топливом и сжатыми газами;
  • приведение заправочного комплекса в заключительное (исходное) состояние после завершения заправки.

Подготовка заправочного комплекса к заправке КА, РБ

Подготовка заправочного комплекса производится до прибытия КА, РБ на ЗС и заключается в выполнении следующих работ:

  • прием КРТ (при необходимости) в емкости хранилищ;
  • заполнение баллонов ресиверной системы газоснабжения сжатыми газами;
  • подготовка систем комплекса к заправке КА, РБ.

Подготовка систем комплекса производится операторами согласно инструкции по подготовке комплекса к заправке КА, РБ и приведению в заключительное состояние, в которой указан порядок проведения работ и представлены графики подготовки систем.

Подготовка заправочных систем производится в следующей последовательности:

  • проверка срока поверки контрольно-измерительных приборов по поверочным клеймам;
  • проверка систем на функционирование;
  • проверка точности взвешивания весовыми механизмами и точности отсечки дозы;
  • подготовка КРТ к заправке по температуре и газосодержанию. Отбор проб для проведения химического анализа КРТ и проверки газосодержания растворенных газов. При подготовке КРТ задействованы технологические системы газоснабжения и термостатирования; вакуумная установка; агрегат сжигания паров КРТ и промстоков; системы газового контроля воздуха в производственных помещениях, а также технические системы энергоснабжения, отопления, вентиляции, водоснабжения, связи; грузоподъемное оборудование и оборудование герметизации залов (гермозатворы);
  • сборка коммуникаций для заправки баков ДУ компонентами топлива и зарядки шар-баллонов (ШБ) ДУ газами. Собранные коммуникации проверяются на герметичность и вакуумную плотность.

Результаты подготовки КРТ заносятся в формуляр системы и журнал учета работ.

Заправка КА, РБ компонентами ракетного топлива и сжатыми газами

КА и РБ доставляют в заправочный корпус комплекса, как правило, на транспортно-заправочном агрегате и размещают в одном из заправочных залов – «О», «Г» или «СГ». Последовательность перемещения КА и РБ по заправочным залам (последовательность заправки КРТ) определяется инструкциями по заправке КА, РБ компонентами топлива и сжатыми газами. Заправочные агрегаты и КА или РБ заземляются на шину заземления заправочного корпуса.

КА или РБ подготавливаются к заправке операторами, работающими на их борту.

После подстыковки наземных коммуникаций к заправочным кранам проводится проверка правильности сборки наземных коммуникаций и их подстыковка к заправочным кранам.

Технологическая последовательность заправки КА, РБ каждым компонентом топлива заключается в выполнении следующих работ:

  • проверка стыков наземных коммуникаций с заправочными кранами и заправочных кранов с горловинами баков ДУ на герметичность, вакуумную плотность;
  • вакуумирование заправочных коммуникаций;
  • вакуумирование газовых и топливных полостей баков (в случае, если заправка баков ДУ вакуумная). Закрытие заправочных кранов после вакуумирования;
  • заполнение заправочных и проливочных коммуникаций компонентом топлива;
  • проливка заправочных магистралей компонентом топлива до отсутствия газовых включений в КРТ в смотровых устройствах заправочной системы;
  • контрольная выдержка (проверка отсутствия утечек КРТ из заправочной магистрали при включении операции «Заправка». Проверка осуществляется по весовому устройству дозирующей емкости в течение 5-минутной выдержки);
  • задание дозы заправки на коромысловом указательном приборе весового устройства и на вторичном указательном приборе весового устройства (переход на малый расход перед окончательной отсечкой дозы);
  • включение операции «Заправка» и открытие заправочной горловины бака ДУ заправочным краном;
  • закрытие заправочной горловины бака ДУ после окончательной отсечки дозы, контрольная выдержка (проверка закрытия горловины бака ДУ);
  • слив КРТ из заправочных и проливочных магистралей до отсутствия паров КРТ;
  • отстыковка наземных коммуникаций от заправочных кранов;
  • снятие заправочных кранов с горловин баков ДУ и герметизация заправочных горловин.

После выполнения работ по заправке одним из компонентов ракетного топлива КА или РБ готовятся к транспортировке в следующий заправочный зал, где осуществляется подготовка к проведению заправки другим КРТ.

По окончании заправки всеми компонентами топлива и газами КА и РБ готовятся к транспортировке с заправочного комплекса в МИК технической позиции, где осуществляется сборка космической головной части.

Приведение заправочного комплекса
в заключительное (исходное) состояние после заправки

После вывоза КА и РБ с ЗС системы и агрегаты, обеспечивавшие их заправку, приводятся в заключительное (исходное) состояние. Эти работы выполняются в соответствии с требованиями технической документации и инструкций, в которых излагаются последовательность и порядок приведения в заключительное состояние каждой из систем, обеспечивающих возможность проведения технологических работ со следующим КА или РБ.

Приведение заправочного комплекса в заключительное состояние включает в себя выполнение следующих работ:

  • слив КРТ из дозирующих и сливных емкостей и теплообменников в рабочую емкость хранилища;
  • разборка заправочных коммуникаций и передача заправочных рукавов, съемного оборудования для хранения в помещениях нейтрализации заправочного оборудования;
  • проведение нейтрализации заправочных рукавов, съемного оборудования, заправочных кранов от остатков КРТ до уровня предельно допустимой концентрации (ПДК) и передача их для хранения в помещениях заправочных систем.

5.3. Конструктивные особенности баков двигательных установок КА и РБ

Объектами, с которыми производятся работы на заправочном комплексе, являются баки ДУ КА и РБ. При выполнении различных операций с баками необходимо учитывать их конструктивные особенности, с тем чтобы в процессе технологических операций не были нарушены прочностные ограничения, обусловленные конструктивными элементами баков. Подача КРТ из баков в ДУ осуществляется вытеснительным способом, тогда как в баки ракет КРТ заправляются в основном насосными агрегатами.

Конструкция бака прежде всего обусловлена тем, какой КРТ с точки зрения газосодержания (насыщенный или дегазированный) предполагается заправлять в бак ДУ.

По конструкции баки ДУ могут быть:

  • без разделителя (заправочная и дренажная горловины сообщаются через полость бака);
  • с разделителем (топливная полость бака с заправочной горловиной отделена разделителем от газовой полости бака и дренажной горловины).

Бак без разделителя заправляется насыщенным КРТ при открытом дренаже.

Бак с разделителем используется для заправки дегазированного КРТ в предварительно отвакуумированную топливную полость бака. При проведении операций, связанных с вакуумированием и наддувом разделителя, заправочными средствами обеспечиваются заданные ограничения по перепаду давления на стенку разделителя.

5.4. Компоненты ракетного топлива и особенности их подготовки перед заправкой КА и РБ

КА и РБ оснащаются двигательными установками, выполняющими определенные задачи в процессе их функционирования при выводе на орбиту, траекторном или орбитальном полете.

Задача маршевого двигателя – создать тяговое усилие. Задача двигателей системы ориентации и запуска (СОЗ) – сориентировать КА, РБ в пространстве перед включением маршевого двигателя.

Исходя из того, что условия включения маршевого двигателя и двигателей СОЗ различны, КРТ перед заправкой маршевого двигателя насыщается азотом или гелием для того, чтобы давление наддува бака не понижалось за счет перехода газа из газовой подушки в КРТ.

КРТ для двигателей СОЗ дегазируются, с тем чтобы из жидкостной фазы КРТ не выделялись газовые пузыри, которые могли бы попасть в ДУ.

Газосодержание КРТ для ДУ, температура термостатирования, допустимая разность температур окислителя и горючего указываются в ТЗ и исходных данных на заправку КА или РБ. По этим параметрам КРТ должны быть подготовлены перед заправкой в баки ДУ.

Другие требования по подготовке КРТ перед заправкой вытекают из особенностей применяемых КРТ, а также из условий функционирования КА.

Наиболее часто на ЗС применяются следующие КРТ:

  • окислители (амил, амилин, меланж 27И, меланж 20Ф);
  • горючие (гептил, нафтил, синтин);
  • однокомпонентные топлива (амидол, высококонцентрированный пероксид водорода);
  • сжатые газы (азот, гелий, гелий высокой чистоты, ксенон высокой чистоты).

Особенность применяемых КРТ, таких как амидол и высококонцентрированный пероксид водорода, заключается в их нестабильности в процессе хранения.

Полное газовыделение в процессе хранения КРТ в герметичных емкостях складывается из продуктов гомогенного (непосредственно в растворе) разложения из-за наличия микропримесей химических элементов и гетерогенного разложения КРТ на поверхности контактирующего с ним материала.

Вследствие газовыделения в баке ДУ нарастает давление, что ограничивает длительность существования КА. Скорость газовыделения зависит от чистоты компонента топлива, качества подготовки топливной полости бака и оборудования заправочной системы.

Оборудование заправочных систем, предназначенное для работы с однокомпонентными топливами, подвергается специальной химической обработке. Подготовка оборудования уменьшает нежелательное влияние контактирующих с КРТ поверхностей на его качество. Основными стадиями обработки являются механическая очистка и обезжиривание, травление в растворах щелочи или кислоты с последующей промывкой и пассивация – обработка раствором КРТ (амидол или пероксид водорода), для которого предназначено оборудование, затем промывка дистиллированной водой до полного удаления продукта и сушка подогретым отфильтрованным воздухом или азотом до сухого состояния.

Перед работой с КА и РБ проводится подготовка магистралей выдачи КРТ в их баки. Она заключается в сборке магистралей, проверке их на вакуумную плотность, а при работе с пероксидом водорода – в промывке их 30%-ым раствором пероксида водорода.

Для контроля качества КРТ и подтверждения соответствия его нормативным документам отбираются пробы на химанализ. При работе с пероксидом водорода его пробы отбираются на химанализ непосредственно из выдающих рукавов перед заправкой изделия.

Подготовка окислителя (амил, амилин и пр.), горючего (гептил, нафтил, синтин) заключается в термостатировании, т.е. приведении температуры к заданной для конкретного изделия, и в приведении концентрации растворенного в них газа к требуемой (насыщение азотом или гелием, дегазирование). Контроль качества подготовленного КРТ обеспечивается отбором проб на химанализ и газосодержание. Газосодержание в КРТ определяют с помощью хроматографических установок с использованием микропроцессоров и выдачей распечаток газосодсржания. При работе с дегазированным КРТ предварительно вакуумируют топливную полость бака и заправочные магистрали.

Для надежной работы ДУ в течение длительного времени (более пяти лег) на КА типа МКС к окислителям предъявляют повышенные требования по содержанию сухого остатка и технологических примесей. Для сохранения качества окислителя перед его приемом в заправочную систему предварительно проливают и продувают оборудование окислителем с отбором проб на химанализ. Перед работой с изделием собирают заправочные магистрали, затем проводят многоразовую промывку их окислителем с последующим вакуумированием промытых магистралей и отбором проб окислителя из выдающих магистралей до получения положительных результатов по качеству, содержанию сухого остатка и технологических примесей.

Для ДУ с длительным режимом работы предъявляются специальные требования по гептилу, связанные с его охлаждающей способностью, которая может уменьшаться во время длительного хранения. Для контроля качества имеющегося на ЗС гептила проводят регулярные отборы проб из емкостей в процессе хранения на соответствие его качества нормативным документам и на охлаждающие свойства. Сроки отбора проб и их объем установлены инструкциями разработчика изделия по контролю качества КРТ.

Сжатые газы (азот, гелий), предназначенные для заполнения ШБ изделия и наддува газовых полостей баков, при подготовке к работе с изделием проверяют на соответствие их качества нормативным документам, а также на влажность. Для контроля проводят отборы проб из баллонов и из выдающих магистралей. Влажность газов проверяют по точке выпадения росы с помощью анализаторов влажности. При повышенных требованиях к влажности газов (до температуры выпадения росы не выше минус 80°С при атмосферном давлении) проводятся работы по осушке выдающих магистралей с помощью специальных блоков осушки до получения требуемой влажности газа.

Ксенон высокой чистоты является рабочим телом в микродвигателях ДУ. Для обеспечения сохранения качества ксенона перед заправкой в изделие магистрали выдачи его из баллона тщательно готовят – вакуумируют, ополаскивают ксеноном и отбирают пробы из выдающих магистралей на соответствие чистоты ксенона требованиям нормативных документов.

5.5. Конструктивные и организационно-технические мероприятия по обеспечению надежности и безопасности работы оборудования ЗНС при ее эксплуатации

Оборудование комплекса ЗС должно обеспечивать проведение всех предусмотренных работ с требуемыми характеристиками надежности и соблюдение технологического графика принятых заправочных работ, увязанного с общим графиком подготовки и запуска КА, при выполнении требований безопасной эксплуатации ЗНС.

Характеристики надежности имеют количественное выражение в соответствии с заданными показателями надежности ЗС в целом. Показатели надежности оборудования, входящего в комплекс ЗНС, выбирают в зависимости от назначения, режимов применения, возможностей восстановления и требований технического обслуживания. Характеристики надежности технических и технологических систем комплекса ЗНС в целом должны обеспечивать следующие показатели надежности:

  • безотказность – заданную вероятность безотказного проведения цикла заправочных работ;
  • ремонтопригодность – выполнение ремонтно-восстановительных работ при возникновении неисправностей за время, при котором соблюдается технологический график заправки;
  • долговечность – проведение заправочных работ с требуемыми показателями безотказности и ремонтопригодности в течение установленного срока службы ЗНС.

Начальным и последующими этапами проектирования, на которых закладываются основы эффективности, надежности и безопасной эксплуатации, являются создание моделей эксплуатации агрегатов и систем, входящих в комплекс оборудования ЗНС в целом. Эти модели включают в себя определенную последовательность выполнения всех видов технологических операций, связанных с хранением, транспортировкой и подготовкой КРТ; стратегию технического обслуживания и ремонта; определение необходимой численности и квалификации обслуживающего персонала.

На всех этапах проектирования анализируется вероятность возникновения аварийных ситуаций и принимаются конструктивные решения, сводящие к минимуму возможные последствия отказов и неисправностей отдельных элементов, а также ошибок в действиях обслуживающего персонала.

Основными конструктивными мероприятиями по обеспечению надежности и безопасности являются:

  • разработка оптимальной пневмогидравлической схемы заправки КРТ;
  • выбор составных частей и комплектующих изделий с наименьшими значениями интенсивности отказов;
  • выбор оптимальных способов и кратности резервирования критичных элементов;
  • ограничение по номенклатуре комплектующих изделий;
  • обеспечение ремонтопригодности, а также технического диагностирования, аппаратурного контроля технического состояния и индексации неисправностей.

Организационно-технические мероприятия по обеспечению надежности и безопасности проводятся на всех стадиях жизненного цикла ЗНС и включают в себя:

  • анализ видов, последствий и критичности отказов;
  • расчет проектных показателей надежности;
  • подтверждение надежности на этапах создания, экспериментальной отработки и эксплуатации;
  • проведение работ по специальным программам обеспечения надежности и безопасности;
  • анализ, исследование отказов и неисправностей, возникающих в процессе экспериментальной отработки и эксплуатации; разработка и реализация мероприятий по исключению их повторения.

Одной из важнейших особенностей технических объектов является наличие в их составе оборудования, способного обеспечивать установленные требования по безопасной эксплуатации – безопасности труда обслуживающего персонала, пожарной и экологической безопасности.

Для этого в комплекс ЗНС включены специальные системы, созданные в соответствии с действующими правилами и нормативными требованиями для выполнения следующих видов работ:

  • пожаротушения;
  • контроля паров КРТ в воздухе производственных помещений;
  • нейтрализации магистралей заправочных систем;
  • сжигания дренажных паров КРТ;
  • сбора и нейтрализации промстоков.

Работа этих систем и обслуживающего персонала регламентирована инструкциями, включенными в состав эксплуатационной документации ЗНС.

5.6. Технологическое оборудование комплекса ЗС 11Г12

Технологическое оборудование заправочного комплекса включает в свой состав системы и агрегаты, обеспечивающие заправку ДУ КА и РБ компонентами топлив в соответствии с требованиями, заданными в ТТЗ Заказчика и с согласованными исходными данными разработчиков КА или РБ на заправку ДУ; системы и агрегаты, обеспечивающие подготовку КРТ к заправке с заданными параметрами (по температуре, остаточному газосодержанию растворенных газов и т.д.), а также системы и агрегаты, позволяющие выполнить весь комплекс работ по заправке ДУ и обеспечивающие работу основных технологических (заправочных) систем. Технологическое оборудование ЗС11Г12 состоит из:

A. Систем заправки:

  • окислителем (амил, амилин, меланж 27И, меланж 20Ф);
  • горючим (гептил, нафтил, синтин, амидол);
  • высококонцентрированным пероксидом водорода и пропаном;
  • сжатыми газами (азот, гелий), а также ксеноном.

Б. Системы дистанционного управления заправкой окислителем и горючим.

B. Систем, обеспечивающих комплекс работ технологического цикла подготовки КРТ к заправке ДУ:

  • вакуумирование (установки «О» и «Г»);
  • сбор и нейтрализацию промстоков и дренажных паров КРТ (агрегаты сжигания промстоков и дренажных паров);
  • нейтрализацию заправочного оборудования от остатков КРТ после заправки ДУ;
  • термостатирование КРТ перед заправкой;
  • дистанционное управление термостатированием КРТ;
  • хроматографический анализ газосодержания растворенных в КРТ газов (азот и гелий).

Г. Систем, обеспечивающих безопасность проведения работ на комплексе:

  • газового контроля наличия паров КРТ (амилин, амил, гептил) в воздухе производственных помещений;
  • газового контроля паров амидола в воздухе производственных помещений;
  • контроля за содержанием кислорода в помещениях, где возможны утечки азота, гелия (ресиверная, пневмощитовые);
  • контроля за содержанием кислорода в помещениях, где возможно выделение избыточного кислорода (помещения для заправки высококонцентрированным пероксидом водорода);
  • технологического пожаротушения для защиты помещения, где проводятся работы с горючим (хранилище, дозаторная, заправочный зал горючим).

Каждая из заправочных систем имеет в своем составе оборудование, обеспечивающее:

  • прием, хранение и подготовку КРТ к заправке (по температуре и газосодержанию растворенных газов);
  • отбор проб КРТ для химического анализа и контроля газосодержания растворенных газов;
  • выдачу доз КРТ в баки ДУ в широком диапазоне параметров (дозирующие устройства);
  • стыковку заправочных систем с баками ДУ и их заправку (стационарные и передвижные заправочные пульты, рукава, фильтры и стыковочные элементы).

Размещение технологического оборудования в заправочном корпусе ЗС11Г12 показано на рис. 5.1.4. Основная часть технологического оборудования размещается на первом этаже, в помещениях боковых пристроек к заправочным залам. Заправочные пульты (стационарные и передвижные) расположены в заправочных залах в непосредственной близости от заправляемой ДУ КА или РБ.

Система дистанционного управления заправкой и пневмощитовые, обеспечивающие работу оборудования заправочных систем, расположены на втором этаже боковой пристройки, над помещениями дозаторных «О» и «Г».

5.6.1. Оборудование для приема, хранения и подготовки КРТ

Комплекс ЗС решает повседневные задачи по заправке КА и РБ согласно годовой программе запусков КА. В условиях, когда заправки следуют одна за другой, на комплексе ЗС необходимо иметь запасы КРТ и сжатых газов, позволяющие оперативно подготовить оборудование и КРТ для заправки различных типов КА и РБ. Для выполнения этих требований в состав комплекса ЗС входит оборудование, обеспечивающее прием, хранение и подготовку КРТ к заправке.

Следует заметить, что не все КРТ могут длительное время после выпуска с завода-изготовителя сохранять свои первоначальные характеристики. Так, показатель термостабильности высоко концентрированного пероксида водорода, который используется как окислитель и как однокомпонентное топливо, может ухудшаться в процессе хранения, а амидол, который может использоваться в паре с окислителем и как однокомпонентное топливо, склонен к химической нестабильности, зависящей от скорости процесса его термического разложения при хранении. Доставку таких КРТ на ЗС производят непосредственно перед заправкой КА, РБ.

При проектировании комплекса ЗС не исключен и такой вариант, когда на космодроме создается базовое хранилище КРТ, а доставка их для заправки осуществляется в транспортных контейнерах, или в транспортно-заправочных контейнерах, из которых и заправляют баки ДУ КА или РБ.

Комплекс ЗС 11Г12 имеет в своем составе хранилища горючего и окислителя, расположенные по разные стороны заправочного корпуса и удаленные друг от друга на расстояние в соответствии со строительными нормами (рис. 5.1.2).

На сливно-наливном фронте установлены колонки для приема в емкости хранилищ КРТ из железнодорожных цистерн ЖАЦ-44, ЖГЦ-60 и автомобильных цистерн 15Г95, 15Г96. Хранилища обеспечивают прием и хранение окислителя (амила или амилина, меланжей 27И, 20Ф) и горючего (гептила, нафтила, синтина).

Хранилища окислителя и горючего выполнены по одинаковой схеме. В состав оборудования хранилищ входят технологические и технические системы.

Технологические системы хранилища состоят из:

  • заправочной системы, обеспечивающей хранение окислителя (или горючего) и отбор проб из рабочих емкостей для химического анализа;
  • системы газоснабжения, обеспечивающей выполнение технологических операции по выдаче КРТ из рабочих емкостей в оборудование заправочных линий и прием КРТ после окончания работ в рабочие емкости;
  • системы сбора промстоков (сливные трапы, приемные колонки);
  • системы нейтрализации заправочного оборудования (выдающие колонки);
  • системы дистанционного управления (щиты и пульт, обеспечивающие работу с рабочими емкостями хранилища);
  • системы газового контроля паров КРТ в воздухе производственных помещений (в хранилище и насосной);
  • системы термостатирования КРТ;
  • технологической системы пожаротушения (только для хранилища горючих).

Оборудование технологических систем связано с оборудованием заправочного корпуса трубопроводами и кабельными сетями, проложенными в проходном канале (потерне). Работу технологического оборудования обеспечивает ряд технических систем, таких как системы электроснабжения, отопления и вентиляции, технического и оборотного водоснабжения, проводной связи и др.

Далее описание оборудования, предназначенного для приема, хранения и подготовки КРТ, приведено на примере системы заправки окислителем.

Оборудование системы смонтировано в сооружении хранилища окислителя и заправочном корпусе.

В помещении хранилища установлены две рабочие емкости объемом 20 и 10 м3 для хранения атина (или амила), меланжа 27 И, меланжа 20 Ф. Для удобства обслуживания емкостей имеются площадки с лестницами и ограждениями. Емкости оборудованы уровнемерами для визуального контроля за количеством хранящегося КРТ. Для периодического контроля качества хранящегося КРТ предусмотрены щиты для отбора проб из емкостой для химического анализа.

В помещении насосной установлены сливные емкости с запорной арматурой, насос для перекачивания окислителя при термостатирования блок фильтров для фильтрации КРТ при заполнении рабочих емкостей хранилища.

Назначение сливных емкостей – собрать окислитель из трубопроводов, по которым он принимался в рабочие емкости хранилищ или выдавался из емкостей хранилищ в заправочное оборудование. После опорожнения и продувки трубопроводов окислитель из сливной емкости передавливается в рабочую емкость хранилища.

Каждая из рабочих емкостей хранилища связана трубопроводами с заправочным оборудованием, расположенным в заправочном корпусе (в дозаторной «О»).

В других помещениях хранилища системы заправки окислителем размещено оборудование технологических и технических систем. Управление пневмоклапанами рабочих емкостей и контроль температуры окислителей, давления в рабочих емкостях, количества окислителей в емкостях производится из пультовой системы дистанционного управления, расположенной в хранилище, и пультовой «О», расположенной на 2-м этаже заправочного корпуса.

Термостатирование окислителя возможно в одной из рабочих емкостей хранилища. Термостатирование окислителей, хранящихся в других рабочих емкостях хранилища, производится в теплообменниках заправочных линий, которые находятся в помещении дозаторной «О» заправочного корпуса. В этих же теплообменниках производится подготовка окислителей по содержанию растворенных газов (удаление азота, гелия из окислителей либо насыщение окислителей азотом или гелием).

Система заправки окислителем состоит из 4-х заправочных линий:

линии I — заправка амилином (или амилом);

линии II — заправка меланжем 27И;

линии III — заправка меланжем 20Ф;

линии IV — заправки больших доз любого из этих окислителей с использованием весов грузоподъемностью 15 т. При этом КА или РБ могут быть установлены на платформу весов или находиться на транспортно-заправочном агрегате и заправляются до перелива с последующим сливом заданной дозы в емкость, установленную на 15-тонных весах.

В состав каждой заправочной линии входят дозирующие устройства, теплообменник, сливная емкость.

Оборудование заправочных линий размещено в помещении дозаторной «О». Каждая линия представляет собой теплоизолированную емкость, в которой размещены теплообменник, предназначенный для нагревания или охлаждения окислителя с помощью теплоносителя, и кольцевой коллектор, предназначенный для продувки через окислитель азота или гелия при насыщении окислителя или его дегазировании по отработанным технологиям.

Контроль температуры и давления в теплообменнике осуществляют по термометрам, манометрам, вакуумметрам, установленным на теплообменнике, и по термометрам и манометрам, имеющимся на заправочных пультах системы дистанционного управления.

Для контроля качества подготовленного окислителя из теплообменника отбираются пробы на химический анализ и на газосодержание. Пробы отбираются в пробоотборные банки, устанавливаемые на щите отбора проб. Химический анализ проб проводится в химической лаборатории, а анализ проб на содержание растворенных газов — в лаборатории системы хроматографического анализа, расположенной в сооружении хранилища окислителя.

Для того чтобы расширить возможности заправочной системы по заправке многобаковых конструкций КА (а количество заправляемых баков по одному компоненту может достигать восьми), в ЗИПе заправочной системы имеется комплект переносных емкостей объемом 100,250, 500, 1000 и 4200 л, а также специальные переносные весы грузоподъемностью 250 и 1250 кг.

Переносные емкости имеют теплоизоляцию и оснащены теплообменником, кольцевым коллектором, а также контрольно-измерительными приборами для замера температуры, давления, количества компонента. В них, как и в теплообменнике, можно подготовить КРТ по температуре и газосодержанию. Будучи установленными на весы, они выполняют функции дозирующей емкости при заправке КА или РБ. Качество подготовленного для заправки КРТ должно быть достоверно подтверждено. Химическая лаборатория после проведения анализа выдает паспорт на соответствие КРТ заданным требованиям.

Данные по содержанию растворенных в КРТ газов в том случае, когда их может быть несколько, получают в результате хроматографического анализа. Когда известно, что в КРТ растворен один газ, используют пробоотборные банки для больших и малых концентраций растворенного газа и расчетные методы определения газосодержания.

На ЗС 11Г12 находится в обращении два типа банок озбора проб на газосодержание:

  • ПКГ (прибор контроля газосодержания);
  • ПКГ МК (прибор контроля газосодержания малых концентраций).

Банка отбора проб ПКГ позволяет отбирать и анализировать пробы для одного растворенного газа в газонасыщенных КРТ в пределах от 0,1 до 5,0 г/дм ' и неглубоко дегазированных КРТ.

Помимо этого ПКГ служит для отбора проб глубоко дегазированных КРТ и проведения анализа газосодержания на хроматографе. Пробы на газосодержание отбираются в отвакуумированную пробоотборную банку. Операции по вакуумированию, отбору проб и получению результатов для проведения расчетов производятся на столе отбора проб. ПКГ оснащен термометрами для замера температуры жидкой и паровой фаз КРТ, мановакуумметром, вентилями. Показания давления и температуры снимаются с приборов при равновесном состоянии жидкой и паровой фаз (когда оба термометра показывают одну и ту же температуру). Конструкция стола позволяет достигать равновесного состояния путем встряхивания пробоотборной банки. Далее расчетным путем по парциальному давлению растворенного в КРТ газа рассчитывается его газосодержание.

Банка отбора проб ПКГ МК дает возможность непосредственно замерить парциальное давление газа по уровнемеру, так как конструкция банки позволяет скомпенсировать парциальное давление паров топлива. ПКГ МК оснащен внутренним сосудом-ампулой, вертикальной уровнемерной трубкой для замера парциального давления растворенного газа, термометром, мановакуумметром и вентилями. Пределы измерения этого прибора – от 0,005 до 0,1 г/дм3.

Пробоотборные банки ПКГ, ПКГ МК позволяют анализировать пробы, когда заранее известно, что в КРТ растворен один газ (азот или гелий). При наличии в КРТ нескольких растворенных газов проба анализируется на хроматографе. Пределы измерения газосодержания растворенных газов системой хроматофафического анализа — от 0,2 до 0,001 г/дм3.

В состав системы хроматографического анализа входят:

  • хроматограф;
  • программно-аппаратный комплекс;
  • компьютер;
  • принтер;
  • система отбора проб и установка с замкнутым контуром;
  • измерительный блок вакуумметра;
  • микрокомпрессор;
  • вакуумный насос;
  • баллоны с аргоном, гелием, азотом;
  • подставка для размещения банки отбора проб при проведении анализа газосодержания КРТ.

Принцип действия системы заключается в выдаче дозы КРТ определенного объема в хроматограф, с помощью которого определяют массовую концентрацию гелия и азота, растворенных в КРТ.

Перед проведением анализа хроматограф калибруется по гелию и азоту, которые находятся в баллонах. Баллон с аргоном (газом-носителем) используется для вдувания отобранной пробы в хроматограф. Проба паров КРТ отбирается при равновесном состоянии жидкой и паровой фаз КРТ, которое создается микрокомпрессором, прокачивающим жидкую фазу КРТ пробоотборной банки по кольцу. Вакуумный насос служит для вакуумирования системы отбора проб перед проведением анализа.

Результаты анализа КРТ на газосодержание обрабатываются программно-аппаратным комплексом и выдаются компьютером в виде распечатки.

5.6.2. Оборудование для приема, хранения и выдачи сжатых газов

Для приема, хранения и выдачи СГ имеется три системы:

  • газоснабжения, обеспечивающая работу технологических систем ЗС 11Г12 и зарядку шар-баллонов КА и РБ азотом, гелием, воздухом;
  • заправки ксеноном;
  • заправки пропаном.

Оборудование системы газоснабжения размещено:

  • в заправочном корпусе: в помещениях ресиверной, зале «СГ», пневмощитовых «О» и «Г», зале «О» и зале «Г»;
  • в пневмощитовой хранилища окислителя;
  • в пневмощитовой хранилища горючего.

Оборудование связано между собой трубопроводами, проложенными в технологических каналах и вдоль стен помещений.

На 1-м этаже заправочного корпуса в ресиверной системы газоснабжения (рис. 5.1.4.) на опорных плитах установлены баллоны объемом 400 л со сжатыми газами — азотом, гелием. Для удобства обслуживания баллонов имеется площадка обслуживания с ограждениями и лестницами.

У противоположной стены ресиверной на стойках установлены щиты зарядки баллонов и распределительные щиты.

Баллоны ресиверной заполняют по магистралям централизованного газоснабжения и от передвижных агрегатов.

Шесть воздушных баллонов установлено на опорных плитах у наружной стены заправочного корпуса. Они также оснащены площадками обслуживания, ограждениями и лестницей. Сверху баллоны защищены козырьком. Заряжают их компрессорной установкой или централизованно.

От баллонов проложены трубопроводы к различным щитам и колонкам, размещенным в щитовых «О» и «Г» на втором этаже заправочного корпуса, в заправочных залах «О», «Г» и «СГ». В щитах газы редуцируются до необходимого давления и выдаются через колонки потребителю. Дренажные магистрали закреплены скобами под потолком помещений и выведены через крышу в атмосферу. Выводы закрыты дренажными оголовками.

В составе системы имеются также электроподогреватели, установленные в щитовых.

В заправочном зале «СГ» имеются блоки отбора проб газов, щиты зарядки, колонки выдачи газов, распределительные щиты. На сливно-наливном фронте около приемных колонок установлены щитки наддува железнодорожной цистерны. Трубопроводы к колонкам проложены в непроходных каналах.

Система заправки ксеноном

Оборудование для приема, выдачи и хранения ксенона размещено в одном из помещений 1-го этажа заправочного корпуса (рис. 5.1.4) рядом с залом «СГ» и в самом зале «СГ». Оборудование связано трубопроводами в стационарную систему.

В зале «СГ» установлено оборудование для выдачи ксенона в КА: колонка выдачи, блоки вентилей, редукторы, вакуумная установка и переносной азотный блок с рамой для размещения азотных баллонов.

В помещении за стеной зала «СГ» установлено оборудование для приема ксенона и подготовки к выдаче его в зал «СГ». В нем установлены баллоны для приема ксенона, баллоны на весах для выдачи ксенона, компрессорная установка, блоки подофева и охлаждения ксенона, а также арматура и приборы, скомпонованные в щиты и блоки. Все оборудование связано между собой трубопроводами.

Система заправки пропаном

Оборудование для приема, хранения и выдачи пропана состоит из отдельных переносных частей.

Переносное оборудование системы заправки пропаном хранится в помещении ЗИПа, рядом с ресиверной системы газоснабжения, имеющем выход в зал «Г».

В составе системы имеются баллон для пропана объемом 40 л, две емкости вместимостью по 5 л, монтажный стенд, двое рычажных весов. Оборудование для работы устанавливают в указанном месте и состыковывают между собой рукавами и переходниками из комплекта ЗИПа системы.

5.6.3. Оборудование для термостатирования КРТ

Оборудование для термостатирования КРТ состоит из двух стационарных систем – термостатирования и управления. Основные составляющие этих систем размещены в помещениях корпуса термостатирования, являющегося холодильным центром.

Система термостатирования состоит из трех холодильных машин, предназначенных для захолаживания теплоносителя; двух баков объемом 20 и 5 м3 в которых теплоноситель захолаживается, и бака объемом 20 м3 обеспечивающего подогрев теплоносителя, а также насосов для перекачки теплоносителя в теплообменные аппараты.

От холодильного центра проложены трубопроводы в непроходных каналах к теплообменникам систем заправки окислителем и горючим.

Система управления предназначена для автоматического управления компрессорами холодильных машин, подогревом и охлаждением теплоносителя. Для контроля за ее работой в составе системы предназначены пульт управления и контрольно-регулирующие приборы, соединенные между собой в единый комплекс кабельной сетью.

5.6.4. Вакуумное оборудование

Это оборудование создано для выполнения операций вакуумирования:

  • баков ДУ КА и РБ перед их заправкой КРТ;
  • заправочных коммуникаций перед заполнением их КРТ;
  • теплообменников, переносных емкостей при выполнении операции дегазирования КРТ;
  • банок для отбора проб дегазированных КРТ.

Вакуумное оборудование ЗС 11Г12 включает в себя пять передвижных вакуумных установок с пультами управления, предназначенных для откачки из замкнутых объемов воздуха (азота, гелия) и насыщенных паров окислителя, горючего и пероксида водорода.

Две вакуумные установки «О» размещены в зале «О», две – в зале «Г» и одна – в дозаторной системы заправки высококонцентрированным пероксидом водорода. Каждая вакуумная установка смонтирована на тележке, установлена на домкратах и соединена стационарными трубопроводами с соответствующими системами заправки окислителем, горючим, пероксидом водорода, а также с системами, обеспечивающими их работу (система оборотного водоснабжения, система газоснабжения).

Пульты управления вакуумных установок – передвижные, смонтированы на тележках. Они установлены в пультовых «О» и «Г» и в дозаторной системы заправки пероксидом водорода и соединены с вакуумными установками кабелями.

Принцип действия вакуумной установки заключается в откачке вакуумным насосом через вакуумную магистраль газов и паров для создания заданного разряжения в откачиваемых объемах, конденсации откачиваемых паров в азотной ловушке и в отводе выхлопных газов из вакуумных насосов через магистрали в систему нейтрализации.

5.6.5. Оборудование заправки КРТ

В состав каждой из заправочных систем помимо оборудования, обеспечивающего прием, хранение и подготовку КРТ к заправке, входит оборудование, позволяющее выдать заданную дозу КРТ в баки ДУ.

В состав этого оборудования входят дозирующие средства, заправочные пульты и элементы для стыковки ДУ КА или РБ с заправочной системой.

Дозирующие средства

Такие средства могут состоять из весового устройства (рычажные коромысловые весы или платформенные тензометрические весы) и дозирующей емкости, установленной на платформе весового устройства (рис. 5.6.1), или они могут представлять собой устройство, дозирующее КРТ в потоке по объему прошедшей через него жидкости. В процессе дозирования элементы объемных дозирующих устройств непрерывно ведут пересчет объема на массу с учетом поправки на изменяющуюся плотность жидкости в зависимости от температуры.

   
 
   
Рис.5.6.1. Дозирующая емкость, установленная на платформе весового устройства  

К дозирующим средствам предъявляются высокие требования по точности выдачи заданной дозы, которая обеспечивается точностью взвешивания или объемного дозирования и точностью отсечки дозы в нужный момент.

Наибольшую точность взвешивания дозы обеспечивают специальные рычажные коромысловые весы.

В состав дозирующих средств заправочных систем ЗС 11Г12 входят специальные рычажные коромысловые весы. Диапазон взвешивания в зависимости от назначения систем — от 15 до 15000 кг. Точность взвешивания — 0,05 % и 0,1 % массы груза на платформе весов.

Точность отсечки дозы обеспечивается элементами дозирующих средств, выдающими сигналы в систему дистанционного управления заправкой на закрытие клапана большого расхода (переход на малый расход) и клапана малого расхода (отсечка дозы).

Такими элементами являются вторичные указательные приборы дозирующего устройства, непрерывно показывающие количество выданного КРТ, и бесконтактные датчики, фиксирующие момент прихода коромыслового указательного прибора рычажных весов в положение равновесия.

Заправочные пульты

На ЗС дозирующие средства для окислителей и горючих, как правило, размещаются в отдельно выделенных помещениях заправочного корпуса — дозаторных «О» и «Г». Исключением из этого правила является заправка баков ДУ из транспортно-заправочных контейнеров (ТЗК). В этом случае весовое устройство с установленным на нем ТЗК размещается в заправочном зале, и выдача КРТ в баки ДУ осуществляется через рукав, входящий в состав ТЗК, минуя оборудование ЗС.

Выдача КРТ в баки ДУ из дозирующего средства осуществляется через заправочные пульты, находящиеся в заправочном зале и оснащенные контрольно-измерительными приборами, позволяющими контролировать параметры заправки (глубина вакуума, давление в топливных и газовых полостях баков, температура КРТ на входе в баки и т.д.).

Для обеспечения заправки КРТ многобаковых конструкций ДУ используются передвижные заправочные пульты, позволяющие увеличить количество заправочных штуцеров стационарного пульта соответственно количеству баков ДУ.

Элементы для стыковки ДУ КА и РБ с заправочной системой

Выдача доз КРТ в баки ДУ КА и РБ от заправочного пульта осуществляется через гибкие рукава (металлорукава или фторопластовые рукава в металлической оплетке). Для заправки баков предварительно собираются все коммуникации согласно пневмогидравлической схеме заправки, что позволяет выполнить технологические операции по заправке всех баков ДУ без перестыковки коммуникаций.

При сборке коммуникаций из-за различия типов уплотнений стыков и резьб стыковочных элементов используются переходники.

Вспомогательные элементы, из которых собираются коммуникации для заправки ДУ, обычно входят в состав ЗИПа заправочной системы как принадлежности.

Оборудование систем заправки окислителем и горючим выполнено по одинаковой гидравлической схеме и может быть рассмотрено на примере системы заправки окислителем.

Оборудование заправки окислителем имеет четыре заправочные линии.

Заправочные линии 1-III обеспечивают заправку баков ДУ КА или РБ заданными дозами из дозирующих устройств этих линий.

Дозирующее средство представляет собой рычажные коромысловые весы с установленной на весовой платформе емкостью. Весовая платформа с емкостью расположена в помещении дозаторной окислителя, а коромысловый указательный прибор размещен в весовом шкафу в помещении пультовой окислителя на втором этаже. Коромысловый указательный прибор оснащен бесконтактными датчиками отсечки дозы.

В тягу весов, проходящую от весовой платформы в весовой шкаф, вмонтирован тензометрический датчик, выдающий сигнал о текущем значении массы КРТ в дозирующей емкости на вторичный указательный прибор. Вторичный указательный прибор имеет датчик, который выдает сигнал на предварительное, за несколько минут до окончания выдачи дозы, закрытие клапана большого расхода КРТ. Бесконтактные датчики отсечки дозы выдают сигнал на закрытие клапана малого расхода.

Заправочная линия IV обеспечивает заправку баков ДУ РБ или КА до перелива (бак заправляется полностью из рабочей емкости хранилища) с последующим сливом заданной дозы из бака ДУ в емкость, установленную на платформе весов.

В помещении дозаторной помимо дозирующих средств расположены блоки клапанов, входящих в состав заправочных линий.

Заправочные пульты расположены в зале «О» непосредственно в зоне работы с КА или РБ. Система дистанционного управления заправкой, имеющая в своем составе четыре пульта управления (по числу заправочных линий), размещается в пультовой «О».

Оборудование заправки пероксидом водорода расположено в дозаторной пероксида водорода и зале «О» (рис. 5.1.4). В его состав входят:

  • дозирующее устройство;
  • заправочный пульт;
  • система дистанционного управления;
  • элементы (рукава, фильтры, переходники), позволяющие состыковать баки ДУ с заправочной системой.

Дозирующее средство состоит из рычажных коромысловых весов, размещенных на весовой платформе вместе с дозирующей емкостью. Весовой шкаф с коромысловым указательным прибором установлен на раме весов. Коромысловый указательный прибор оснащен бесконтактными датчиками отсечки дозы. В тягу весов вмонтирован тензометрический датчик, выдающий сигнал о текущем значении массы КРТ в дозирующей емкости на вторичный указательный прибор. Дозирующее средство находится в дозаторной пероксида водорода.

Заправочный пульт установлен в зале «О» и связан трубопроводами с дозирующим средством. Пульт обеспечивает поочередную заправку до пяти баков ДУ. В состав пульта входят запорная арматура; мановакуумметры; смотровое устройство, позволяющее контролировать заполнение коммуникаций и отсутствие пероксида водорода в коммуникациях после их продувки по окончании заправки баков ДУ.

Система дистанционного управления заправкой представляет собой заправочный пульт переносного типа, который устанавливается на столе в помещении дозаторной или в заправочном зале «О» вблизи заправочного пульта. Выдача пероксида водорода в баки ДУ от заправочного пульта осуществляется через гибкие фторопластовые рукава в металлической оплетке.

Оборудование заправки ксеноном размещается в зале «СГ» и в примыкающем к нему помещении дозаторной (рис. 5.1.4).

Заправка шар-баллонов ДУ газообразным ксеноном имеет свои особенности по сравнению с зарядкой ШБ сжатыми газами (азотом, гелием), обусловленные физическим свойством ксенона резко изменять плотность при определенных значениях температуры и давления.

Обычно зарядку ШБ двигательных установок КА, РБ сжатыми газами производят перепуском газа из баллонов ресиверной, заряжая ШБ до определенного давления в зависимости от температуры газа.

Заправить ШБ заданной массой ксенона методом перепуска не представляется возможным в связи с упомянутым свойством газа. Поэтому их заправку ксеноном производят с использованием весовых дозирующих средств.

В тех случаях, когда ШБ ДУ допускается заправить автономно (не в составе КА), их устанавливают на весы, что позволяет более точно выдать заданную массу ксенона.

Когда ШБ заправляются в составе КА, выдачу ксенона производят из баллонов, размещенных на весовой платформе весов. В обоих случаях заправку ксеноном производят с помощью компрессорного агрегата.

Для определения массы выдаваемого ксенона (задания дозы) в том случае, когда выдача производится из баллонов, установленных на весах, с учетом создания условий, при которых масса ксенона в магистралях до и после выдачи в ШБ должна быть одинаковая, производится заполнение магистралей непосредственно перед выдачей дозы ксенона в ШБ до давления, ожидаемого в конце выдачи. Величина давления определяется в процессе предварительных испытаний. Отклонение температуры воздуха в помещении в конце дозирования от начальной приводит к изменению температуры ксенона в магистралях и дополнительной погрешности дозирования.

В состав оборудования заправки ксеноном входят установленные в помещении дозаторной:

  • компрессорный агрегат с пультом управления и блоками подогрева и охлаждения ксенона;
  • дозирующее средство;
  • транспортные баллоны для хранения ксенона.

В зале «СГ» из оборудования, обеспечивающего заправку ДУ ксеноном, размещены колонка выдачи и вакуумная установка.

Компрессорный агрегат предназначен для перекачивания ксенона из весового дозирующего средства в заправляемые ШБ; заполнения баллонов весового дозирующего устройства из транспортных баллонов, в которых ксенон поставляется с завода-изготовителя, а также для перекачивания ксенона из ШБ в транспортные баллоны в случае его несостоявшегося применения.

Блок подогрева ксенона предназначен для повышения температуры ксенона с нелью исключения попадания жидкой фазы ксенона в компрессорный агрегат. Он представляет собой заполненный водой теплообменный аппарат, в нижней части которого размещен блок трубчатых электронагревателей с автоматическим регулированием температуры ксенона, который подается по трубчатому змеевику, расположенному внутри теплообменного аппарата.

Блок охлаждения ксенона предназначен для снижения температуры ксенона, выходящего из компрессорного агрегата. Он представляет собой кожухотрубный теплообменный аппарат, в межтрубное пространство которого подается вода для охлаждения ксенона, проходящего по трубной решетке. Температура ксенона на выходе регулируется реле температуры.

Пульт управления предназначен для дистанционного управления технологическими операциями и контроля за прохождением операций. На лицевой стороне пульта размещены панели контроля, мнемосхемы и управления.

Дозирующее средство представляет собой рычажные коромысловые весы. На весовой платформе этих весов установлено два баллона, из которых выдается доза ксенона при заправке ШБ ДУ КА.

Отсечка дозы ксенона при заправке ШБ и заполнении баллонов, установленных на весовой платформе, производится автоматически бесконтактными датчиками при равновесном положении коромысла весов. Задание дозы производится передвижной гирей на коромысле весов.

Транспортные баллоны, входящие в систему, после использования возвращаются заводу-поставщику ксенона в обмен на заполненные баллоны. Объем баллона 40 л, рабочее давление 15 МПа (150 кгс/см2).

Комплект металлорукавов, фильтров и переходников предназначен для сборки коммуникаций, по которым производится заправка ШБ ДУ КА ксеноном из колонки выдачи.

Колонка выдачи предназначена для удобства стыковки заправочных коммуникаций с горловинами ШБ, размещения запорной арматуры и контрольно-измерительных приборов.

Вакуумная установка предназначена для вакуумирования баллонов ДУ перед заправкой их ксеноном, вакуумирования коммуникаций перед заполнением ксеноном, а также для использования при подготовке системы к работе с ксеноном. Подготовка заключается в вакуумировании и вентиляции ксеноном трубопроводов, запорной арматуры, манометров, вакуумметров.

Система заправки пропаном состоит из отдельных переносных частей. Для заправки газовой полости топливного бака ДУ пропаном составные части системы состыковываются между собой в зале «Г» согласно пневмогидравлической схеме заправки.

Система предназначена для приема и хранение жидкого пропана, заправки ДУ пропаном, а также для приема жидкого пропана при сливе его из ДУ в случае несостоявшегося применения.

Принцип действия системы основан на возможности вытеснения пропана из баллона в отвакуумированную емкость давлением насыщенных паров пропана.

В состав оборудования системы входят:

  • баллон для хранения пропана;
  • две дозирующие емкости;
  • весы рычажные коромысловые;
  • монтажный стенд;
  • одиночный комплект ЗИПа системы.

Баллон для хранения пропана объемом 40 л с рабочим давлением 15 МПа (150 кгс/см2) предназначен для транспортировки, хранения жидкого пропана и служит в качестве обменной тары при получении пропана с завода-поставщика.

Дозирующая емкость предназначена для термостатирования и выдачи дозы пропана в бак ДУ, а также для приема пропана из бака при несостоявшемся применении и представляет собой сосуд цилиндрической формы, внутри которого размещен змеевиковый теплообменник, предназначенный для нагревания пропана горячим воздухом или охлаждения его жидким азотом. Наружная поверхность емкости покрыта теплоизоляцией. Емкость оснащена запорным вентилем, термометром и штуцерами для подачи и отвода горячего воздуха.

Рычажные коромысловые весы служат для взвешивания дозирующей емкости при выдаче дозы в бак ДУ и при ее заполнении из баллона, в котором хранится пропан.

Монтажный стенд представляет собой рамную конструкцию и служит для размещения на нем баллона с пропаном при заполнении из него дозирующей емкости.

Одиночный комплект ЗИПа системы предназначен для сборки пневмогидравлических схем заправки (слива) бака ДУ и заполнения дозирующей емкости. В его состав входят металлорукава, переходники, манометры и смотровые устройства.

При заполнении дозирующей емкости ее устанавливают на весы и вакуумируют. Баллон для хранения пропана устанавливают на монтажный стенд горловиной вниз. Сосуды сообщаются между собой по заранее собранным коммуникациям. Контролируют заполнение емкости по коромысловому указательному прибору весов.

При заправке бака ДУ пропаном дозирующая емкость устанавливается на весы и бак ДУ вакуумируется. Пропан в дозирующей емкости нагревается горячим воздухом на 10—15 °С выше температуры бака ДУ. Контролируют выдачу дозы пропана по коромысловому указательному прибору весов.

Оборудование заправки сжатыми газами шар-баллонов КА, РБ входит в состав системы газоснабжения. Зарядные щиты расположены в зале «СГ» (рис. 5.1.4). Баллоны, из которых выдаются сжатые газы, находятся в ресиверной системы. Оборудование предназначено для заправки ШБ азотом, гелием и воздухом перепуском их из баллонов ресиверной.

В состав зарядных щитов входят щиты высокого давления, позволяющие заряжать ШБ до давления 35 МПа (350 кгс/см2); щиты на давление газов 5-7 МПа (50-70 кгс/см2) и до 20 МПа (200 кгс/см2), а также блоки отбора проб газа на влагосодержание с приборами контроля, которые позволяют контролировать подготовку собранных магистралей для зарядки ШБ газами до точки росы не выше минус 55 °С при атмосферном давлении. Щиты высокого давления не имеют в своем составе газовых редукторов, а в щитах низкого давления установлены редукторы.

В состав оборудования заправки сжатым газом входят также два передвижных щита, каждый из которых может обеспечить зарядку до пяти ШБ. Через эти щиты можно вести параллельно зарядку гелиевых и азотных ШБ.

Стационарные и передвижные щиты оснащены образцовыми манометрами и игольчатыми запорно-регулирующими вентилями. В состав стационарных щитов входят установленные последовательно фильтры для очистки газов с тонкостью фильтрации 20 и 5 мкм.

Поддержание заданного темпа зарядки ШБ производится посредством установки в выдающую магистраль сужающего устройства (дюзы), которое, как правило, рассчитывается на зарядку ШБ определенного объема для каждого КА или РБ.

Образцовые манометры обеспечивают контроль давления до и после сужающего устройства. Зарядка сжатым газом ведется до величины заданного давления в зависимости от температуры окружающей среды согласно графику после выравнивания температуры стенок ШБ и окружающей среды.

Коммуникации для зарядки ШБ собираются из металлорукавов высокого давления с использованием переходников и тройников, которые входят в состав ЗИПа системы газоснабжения.

5.6.6. Оборудование сбора промстоков и нейтрализации паров, промстоков и заправочного оборудования

На ЗС имеется большое количество КРТ, являющихся токсичными веществами, пагубно воздействующими на организм человека и окружающую среду.

Отсюда понятно, насколько важно иметь в структуре ЗС систему сбора и нейтрализации промстоков и паров КРТ.

Из нештатных факторов попадания КРТ или их паров в окружающую среду могут быть негерметичность заправочного оборудования и случайные проливы КРТ (каплевидное падение) при расстыковке коммуникаций.

При проведении штатных операций закономерно появляются паровая фаза КРТ или его растворы, факторами их появления являются:

  • образование дренажных выбросов паров КРТ при проведении технологических операций;
  • нейтрализация заправочного оборудования после заправки КА или РБ;
  • нейтрализация заправочного оборудования перед проведением ремонтных работ или очередным переосвидетельствованием органами Госгортехнадзора;
  • нейтрализация баков ДУ КА или РБ после слива из них КРТ.

Сбор растворов КРТ, дренажных паров и их нейтрализация осуществляются системой сбора и нейтрализации паров и промстоков.

Система сбора промстоков и нейтрализации паров и промстоков, имеющаяся на ЗС 11Г12, состоит из двух автономных стационарных частей, размещенных в различных помещениях заправочного корпуса, хранилищах КРТ, на сливно-наливном фронте и в двух отдельно стоящих сооружениях (рис. 5.1.2).

В заправочном корпусе, хранилищах, на сливно-наливном фронте смонтировано оборудование для приема паров и промстоков КРТ. Оно включает в себя сливные трапы, приямки и сливные колонки. Трапы и приямки забетонированы в полах, сливные колонки закреплены на стенах. Трубопроводы от трапов, приямков и колонок проходят в технологические колодцы, в которых они присоединяются к общим сливным линиям – самотечным и напорным. Далее промстоки поступают в два отдельно стоящих сооружения. Одно из них предназначено для работы с промстоками окислителя, другое – с промстоками горючего. В целом агрегаты для нейтрализации паров и промстоков горючего и окислителя подобны.

Рядом с сооружениями имеются площадки, на которых установлены передвижные агрегаты для нейтрализации паров и промстоков методом термического разложения (сжигания). Планировка этих сооружений сбора промстоков одинакова.

На первом заглубленном этаже сооружения установлены емкость объемом 16 м3 для сбора промстоков и насос выдачи промстоков для нейтрализации.

На втором этаже размещены система вентиляции и электрощитовая. Агрегаты для нейтрализации паров и промстоков соединены со стационарным оборудованием металлорукавами. Агрегат для нейтрализации паров и промстоков горючего имеет дополнительно систему автоматического пламегашения, а также обратные клапаны и огневые преградители на магистралях паров.

Система нейтрализации заправочного оборудования, имеющаяся на ЗС 11Г12, предназначена для выполнения следующих операций:

  • получения дистиллированной воды и приготовления нейтрализующего раствора;
  • подачи дистиллированной воды или нейтрализующего раствора к оборудованию заправочных систем для его нейтрализации:
  • нейтрализации рукавов и съемного оборудования, бывших в контакте с КРТ:
  • подачи дистиллированной воды в баки ДУ КА или РБ при их нейтрализации.

Оборудование системы размещено в двух пристройках заправочного корпуса (рис. 5.1.4). В боксе нейтрализации «О» имеется емкость объемом 10 м3 для накопления дистиллированной воды, получаемой в электродистилляторах, и растворитель для приготовления моющего раствора. В боксах «О» и «Г» имеются ванны для нейтрализации съемных узлов и рукавов. Оборудование связано между собой трубопроводами, которые подведены к выдающим колонкам в помещениях заправочных залов, дозаторных и хранилищ.

5.6.7. Технологическая система пожаротушения

Технологическая система пожаротушения предназначена для обнаружения и ликвидации очагов пожара, возникающих при возгорании пролитого горючего, а также для извещения обслуживающего персона о возникновении пожара.

Система пожаротушения ЗС 11Г12 состоит из резервуара объемом 100 м3 с раствором пенообразователя; насосной станции; всасывающих, байпасных и напорных трубопроводов, соединяющих резервуар и насосную станцию с защищаемыми помещениями; оросительных коммуникаций в защищаемых сооружениях и аппаратуры средств управления и сигнализации. Датчики системы пожаротушения установлены в защищаемых помещениях: в хранилище горючего, насосной, дозаторной горючего и в заправочном зале «Г». Насосные установки системы пожаротушения размещены в помещении насосной станции пожаротушения в заправочном корпусе.

При возникновении пожара в помещения, контролируемые системой пожаротушения, из резервуара подается водный раствор пенообразователя. Раствор подается насосами автоматически по сигналам датчиков или вручную дистанционно из помещения насосной станции; со щита управления и сигнализации о пожаре, расположенного в пультовой «Г»; со станций дистанционного пуска, размещенных в помещениях заправочного корпуса и хранилище горючего.

В зал «Г» заправочного корпуса раствор пенообразователя подается только вручную, так как при нахождении в заправочном корпусе КА или РБ решение о включении системы пожаротушения должно быть обоснованным.

5.6.8. Системы газового контроля паров КРТ в воздухе производственных помещений

Степень вредного воздействия на организм человека компонентов топлива, являющихся токсичными веществами, характеризуется предельно допустимой концентрацией (ПДК) их паров в воздухе производственного помещения. При содержании паров КРТ ниже ПДК обслуживающий персонал работает без использования средств защиты (противогазы различных типов, изолирующие гермошлемы и т.д.).

Для обнаружения порога, когда концентрация паров КРТ превышает ПДК при замере величины концентрации паров КРТ используются системы газового контроля.

Предельно допустимые концентрации паров отдельных компонентов топлива характеризуются следующими цифрами:

  • амилин, амил —2 мг/м3 (в пересчете на NO2);
  • меланж 20Ф, меланж 27И – 2 мг/м3 (в пересчете на NO2);
  • кислород – <19 % и >23 %;
  • гептил – 0,1 мг/м3;
  • амидол – 0,1 мг/м3;
  • нафтил – 300 мг/м3;
  • синтин – 1 мг/м3;
  • пероксид водорода – 0,3 мг/м3;
  • инертные газы (азот, гелий, ксенон) – по недостатку кислорода в воздухе (объемная доля кислорода должна быть не ниже 19 %).

На ЗС 11Г12 имеются следующие системы:

  • дистанционного автоматического контроля паров амилина, амила, гепгила и превышения содержания кислорода;
  • дистанционного автоматического контроля паров амидола;
  • дистанционного автоматического контроля недостатка кислорода.

Система дистанционного автоматического контроля паров амилина, амила, гептила и превышения содержания кислорода обеспечивает контроль в помещениях:

  • величины от 1 до 100 ПДК – по парам амилина, амила, гептила;
  • довзрывоопасной концентрации – по парам гептила;
  • объемной доли кислорода >23 %.

Система представляет собой автоматическое устройство непрерывного действия, работающее в режиме параллельного опроса датчиков системы, установленных в контролируемых помещениях. Сигналы от датчиков поступают на стойки (щиты) системы, которые установлены в пультовых помещениях заправочного корпуса и хранилищ «О» и «Г». Информация о норме (< 1 ПДК) и не норме (> 1 ПДК) со стоек системы поступает на устройства световой сигнализации и сирены, расположенные в контролируемых помещениях.

Принцип действия системы основан на определении с помощью датчиков состояния анализируемого воздуха в контролируемых помещениях, преобразовании и обработке электрических сигналов, поступающих с датчиков, приборами системы и выдаче информации в виде световых и звуковых сигналов.

Датчики системы, контролирующие концентрацию паров КРТ, размещены в помещениях хранилищ «О» и «Г», проходных каналах между хранилищами и заправочным корпусом, в помещениях дозаторных и залах «О» и «Г». Датчики контроля содержания кислорода размещены в помещениях системы заправки пероксидом водорода.

Система дистанционного автоматического контроля паров амидола обеспечивает контроль за превышением установленного уровня концентраций (порогов) паров амидола в помещениях дозаторной «Г» и зала «Г» заправочного корпуса.

Анализируемые концентрации:

«Порог-1» – от 0 до 2 ПДК:

«Порог-2» – до 10 ПДК.

Система представляет собой автоматическое устройство непрерывного действия, работающее в режиме параллельного опроса датчиков системы, установленных в контролируемых помещениях. Сигналы от датчиков поступают на пульт системы, где происходит их обработка. Информация о концентрации паров амидола «Порог-1», «Порог-2» выводится на табло световой индикации и поступает на устройства световой сигнализации и сирены, расположенные в контролируемых помещениях.

Принцип контроля микроконценграций паров амидола основан на аэрозольно-ионизационном методе, который обеспечивает переход анализируемого продукта в аэрозоль при взаимодействии со вспомогательным химическим реагентом и последующее детектирование аэрозольных частиц в ионизационной камере. Вырабатываемый датчиком аналоговый электрический сигнал поступает на пульт системы.

Система включает в себя датчики, пульт, световое табло, щит электропитания, световые сигнальные устройства и сирены.

Система дистанционного автоматического контроля содержания кислорода представляет собой стационарную автоматическую установку непрерывного действия.

Система предназначена для:

  • автоматического дистанционного непрерывного определения и указания объемного процентного содержания кислорода в воздухе производственного помещения;
  • выдачи световой и звуковой сигнализации при понижении содержания кислорода в воздухе помещения до значения сигнальной концентрации (19 % кислорода).

В систему входят: датчик, стойка газового контроля, световые сигнальные устройства и сирены.

Принцип действия системы основан на термомагнитном методе измерения, использующем парамагнитные свойства кислорода (способность атома кислорода намагничиваться за счет ориентации при попадании во внешнее магнитное поле).

Для парамагнитных веществ также характерна зависимость их магнитных свойств от температуры (при нагревании магнитные свойства уменьшаются, а при охлаждении — увеличиваются).

Вследствие парамагнитных свойств кислорода анализируемый воздух из помещения, поступая в измерительную камеру датчика, изменяет температуру чувствительных элементов камеры, которые включены в схему неуравновешенного электрического моста. Величина разбаланса электрического моста является той величиной, которая зависит от содержания кислорода в анализируемом воздухе.

Сигнал от датчика поступает в стойку газового контроля, где формируются сигналы «Норма» и «Не норма» (кислорода менее 19 %). Эти сигналы высвечиваются на световых табло стойки газового контроля и сигнальными лампами (зеленая или красная) в контролируемом помещении. Сигнал «Не норма» дублируется звуковым сигналом на стойке газового контроля и сиреной — в контролируемом помещении. Датчик системы установлен в помещении ресиверной системы газоснабжения (рис. 5.1.4), а стойка газового контроля — в пультовой «Г».

5.6.9. Оборудование системы дистанционного управления

Эта система предназначена для управления работой оборудования заправочных систем окислителя и горючего.

Система состоит из 2-х одинаковых частей:

  • оборудования для управления системой заправки окислителей;
  • оборудования для управления системой заправки горючим.

Каждой заправочной линии системы заправки (по 4-е на «О» и «Г») в СДУ соответствует свой пульт управления.

СДУ предусматривает блокировку, исключающую одновременную работу с другими заправочными линиями при включении какой-либо одной из них, что гарантирует непопадание КРТ из одной заправочной линии в другие.

Система выполняет следующие функции:

  • управляет работой исполнительных механизмов (пневмоклапанами) заправочной системы;
  • контролирует состояние исполнительных механизмов («открыт», «закрыт»);
  • контролирует температуру, давление, наличие КРТ, верхние и нижние уровни КРТ в емкостном оборудовании заправочной системы;
  • формирует и выдает сигналы, запрещающие срабатывание исполнительных механизмов, если их открытие или закрытие может привести к нежелательным последствиям.

СДУ функционирует в следующих режимах:

  • операционного управления;
  • ручного управления;
  • проверки работоспособности оборудования СДУ (проверка на функционирование).

В основу режима операционного управления положена диодная матрица, обеспечивающая срабатывание исполнительных механизмов (пневмоклапанов) в определенном наборе и в определенной последовательности после выбора операции на пульте управления и ее включения. В электрические цепи прохождения операции включены блокировочные сигналы от первичных датчиков (давления, уровня и т.д.) и концевых выключателей исполнительных механизмов.

Режим ручного (дистанционного) управления позволяет управлять каждым из исполнительных механизмов.

В режиме проверки на функционирование система дистанционного управления проверяет правильность стыковки штепсельных разъемов кабелей системы, сопротивление изоляции электропроводников, целостность обмоток электромагнитных клапанов и правильность работы самой СДУ при срабатывании первичных датчиков давления, уровня и т. д.

В состав оборудования СДУ входят пульты управления, блочные и клеммные стойки, пульт руководителя работ и кабельная сеть СДУ.

На пульте управления имеются ключи выбора режима работ, технологических операций и допустимого давления в заправочной магистрали, кнопки «ПУСК», «СТОП» операций; мнемосхема заправочной линии; панель ручного управления; вторичные, показывающие, приборы температуры, давления и приборы для проверки функционирования системы.

Пульт руководителя работ предназначен для контроля за работой оператора на пульте управления. Выбор режима работы, операции и допустимого давления в заправочной магистрали производится одновременно на пульте руководителя работ и пульте управления. При несовпадении положений ключей на обоих пультах включение операции исключено.

Оборудование СДУ установлено в пультовых «О» и «Г» на втором этаже заправочного корпуса и в помещениях пультовых хранилищ окислителя и горючего.

Электропитание СДУ осуществляется постоянным током напряжением 29 В от статических преобразователей, установленных в пультовых.

Управление исполнительными механизмами (клапанами) заправочных систем осуществляется элсктропнсвмоклапанами, которые входят в состав системы газоснабжения. Эти клапаны скомпонованы в щитах, расположенных в пневмощитовых заправочного корпуса и хранилищ окислителя и горючего.

Пультовая «Г» ЗС 11Г12 показана на рис. 5.6.2.

 
 
Рис.5.6.2. Пультовая «Г» ЗС 11Г12

5.6.10. Оборудование системы спецтоков

Основная часть системы спецтоков – это три преобразователя статических стабилизированных (ПСС). Два из них установлены в операторских «О» и «Г», один – на входе в зал «О» заправочного корпуса. С помощью кабельной сети к преобразователям ПСС подводится переменный ток напряжением 380/220 В, который в них преобразуется в постоянный ток напряжением 28,5 В и затем по кабелям и электропроводам разводится потребителям.

На ЗС 11Г12 система спецтоков входит в состав СДУ заправкой окислителем и горючим.

5.7. Технические системы комплекса и инженерные сети

Общетехническое оборудование ЗС включает в свой состав технические системы, оборудование и инженерные сети, обеспечивающие технологическое оборудование ЗС электропитанием, освещением, отоплением, вентиляцией, связью и теленаблюдением, а также создающие санитарно-гигиенические, комфортные и безопасные условия для работы персонала, обслуживающего технологическое оборудование.

5.7.1. Оборудование системы электроснабжения

На территории заправочного комплекса имеются три трансформаторные подстанции, как показано на рис. 5.1.2.

От трансформаторных подстанций по кабельной сети электроэнергия поступает к распределительным и технологическим щитам, установленным в сооружениях ЗС. При большой электронасыщенности сооружений, например заправочного зала или хранилища, в них имеются специальные помещения – электрощитовые, где установлены распределительные щиты. К распределительным щитам подключены потребители – технологическое оборудование комплекса, а также системы освещения помещений станции и уличного освещения. Кроме того, на сливно-наливном фронте и на площадках, где установлены агрегаты нейтрализации паров и промстоков, имеются уличные выносные электроколонки.

На случай перебоя в подаче электроэнергии от центральной электросети на станции имеется автономная дизельная электростанция, способная обеспечить временное электроснабжение заправочного комплекса.

5.7.2. Оборудование систем отопления,
фильтровентиляции и кондиционирования

Для отопления сооружений ЗС 11Г12 в качестве источника тепла используется центральная котельная. Теплоносителем для систем отопления является вода с температурой 95-70 °С, а для калориферов систем приточной вентиляции – вода температурой 130-70 °С. В качестве нагревательных приборов в отапливаемых помещениях используются регистры из гладких труб и радиаторы. С помощью системы отопления в обитаемых помещениях поддерживается температура 15-18 °С.

В залах заправочного корпуса системой отопления поддерживается температура не ниже 5 °С, а повышение температуры воздуха до 15 °С достигается подогревом приточного воздуха в системе приточной вентиляции, размещенной в вентиляционном корпусе. Из вентиляционного корпуса подогретый воздух по подземному каналу нагнетается в приемную камеру, расположенную в заправочном корпусе, откуда гермоклапанами по воздуховодам раздается по заправочным залам «О», «Г», «СГ»; дозаторным «О», «Г» и другим помещениям первого этажа заправочного корпуса.

Воздух в приточной системе вентиляции проходит предварительную очистку самоочищающимися фильтрами, увлажнение и нагрев или охлаждение в зависимости от времени года. Увлажнение и охлаждение воздуха производятся в оросительных камерах, куда с помощью двух центробежных насосов поступает вода из общеплощадочной системы оборотного водоснабжения. Нагрев воздуха в холодный период года обеспечивается калориферами.

Регулирование температуры приточного воздуха в холодный период осуществляется датчиками температуры за счет изменения соотношения количества воздуха, проходящего через обводной канал оросительной камеры и обводной канал калорифера.

В теплый период калориферы отключены. При температуре наружного воздуха 20-32 °С 60 % приточного воздуха пропускается через обводной канал оросительной камеры. При температуре наружного воздуха выше 32 °С через обводной канал пропускается 30 % приточного воздуха.

Помещения заправочного корпуса в зависимости от назначения оснащены приточными и вытяжными системами вентиляции с различной кратностью воздухообмена по притоку и вытяжке. В технологических помещениях, где имеются источники возможного загрязнения воздуха, поддерживается отрицательный баланс вентиляционного воздуха, то есть компенсация вытяжки притоком производится в размере 75-90 % в зависимости от применяемых КРТ. Кратность обмена воздуха за 1 час по притоку составляет 16, а по вытяжке – 20.

Для газов и паров КРТ, имеющих плотность меньше плотности воздуха в рабочей зоне, удаление воздуха предусмотрено с расходом:

  • из рабочей зоны – 1/3 общего расхода воздуха;
  • из верхней зоны – остальной расход воздуха.

Для газов и паров КРТ, имеющих плотность равную или больше плотности воздуха в рабочей зоне, удаление воздуха предусмотрено с расходом:

  • из рабочей зоны – 2/3 общего расхода воздуха;
  • из верхней зоны – остальной расход воздуха.

Воздухоприток в помещения заправочного корпуса обеспечивается приточной системой вентиляционного корпуса, о которой говорилось выше.

Вытяжка воздуха осуществляется вытяжными системами вентиляции, размещенными в специально оборудованных вентиляционных помещениях заправочного корпуса либо в вентилируемых помещениях, а в отдельных случаях вытяжные вентиляторы вынесены на наружные стены заправочного корпуса.

Управление системой приточной вентиляции и вытяжными системами вентиляции осуществляют дистанционно со щитов управления, установленных в операторских «О» и «Г». В вентиляционном корпусе также имеется местное управление.

Приточной и вытяжной вентиляцией оборудованы хранилища окислителя и горючего, лаборатории, сооружения для промстоков, холодильный центр и другие сооружения.

Все вентиляционные системы имеют местное и дистанционное управление.

Автоматическую работу вентиляционных систем с соответствующими блокировками вентиляторов, гермоклапанов, воздушных заслонок, насосов и датчиков температуры обеспечивает система электроавтоматики.

В операторских «О» и «Г» на втором этаже заправочного корпуса смонтировано два промышленных кондиционера, обеспечивающих оптимальные температуру и влажность воздуха в помещениях в любое время года. Для охлаждения кондиционеров к ним подведена вода из системы оборотного водоснабжения.

5.7.3. Оборудование системы аварийной вентиляции

В случае возникновения аварийной ситуации используются основные системы вытяжной вентиляции с резервными вентиляторами, рассчитанными на аварийный расход воздуха. Возмещение расхода воздуха, удаляемого системой аварийной вентиляции, специальными приточными системами не предусматривается. Кратность обмена воздуха за 1 час работы системы аварийной вентиляции составляет 40.

Вытяжные устройства (решетки, заборные патрубки) для удаления воздуха системами аварийной вентиляции размещены:

  • в рабочей зоне – при плотности паров КРТ больше плотности воздуха;
  • в верхней зоне – при плотности паров КРТ меньше плотности воздуха.

5.7.4. Оборудование системы пожарной сигнализации
и средства противопожарной защиты

К защищаемым от пожара сооружениям ЗС относятся: заправочный корпус, хранилища окислителя и горючего, сооружения промстоков «О» и «Г».

Система пожарной сигнализации предназначена для обнаружения очагов пожара в помещениях станции и извещения обслуживающего персонала о возникновении пожара.

Система представляет собой сеть установленных в защищаемых помещениях тепловых и кнопочных извещателей, сигналы от которых поступают на пульт, находящийся в помещении дежурного по ЗС. Эти сигналы позволяют оперативно определить место возникновения пожара.

Для тушения очага возгорания на ЗС кроме технологической системы пожаротушения имеются пожарные краны с подведенной к ним водой от системы технического и оборотного водоснабжения, а также подручные средства тушения пожара – песок, маты, лопаты, багры, ведра, углекислотные и пенные огнетушители. На территории ЗС имеется два пожарных водоема, вмещающих до 100 м3 воды каждый.

При проведении работ с КА или РБ на ЗС дежурит дополнительно пожарная автомашина.

5.7.5. Оборудование сети водоснабжения,
санитарно-гигиенической обработки и канализации

Водоснабжение станции обеспечивается от внешних водопроводных сетей. Канализация врезана во внешние сети бытовой канализации.

В помещении системы технического и оборотного водоснабжения смонтированы две насосные станции – оборотного и технического водоснабжения.

Оборотная вода охлаждается в теплообменных аппаратах-водоохладителях и поступает в резервуар объемом 5 м3. Из резервуара охлажденная вода насосом подается в заправочный корпус на охлаждение вакуумных установок и кондиционеров. Нагретая вода из заправочного корпуса подается на охлаждение в водоохладители. Насосная станция оборотного водоснабжения управляется с местных кнопочных постов управления или со щита автоматики, смонтированных в помещениях насосной станции.

Насосная станция технической воды предназначена для подачи воды в заправочный корпус, хранилища окислителя и горючего, сооружения системы нейтрализации промстоков, к пожарным и обмывочным кранам, а также на хозяйственные нужды. Сеть технического водоснабжения находится под давлением воздушно-водяного бака водоподъемной установки. Воду подают к кранам насосами, которые включаются автоматически от датчиков давления.

В одном из помещений заправочного корпуса дополнительно установлены насосы для повышения давления воды, подаваемой с увеличенным расходом на технические нужды.

Технической и хозяйственно-бытовой водой кроме того обеспечены хранилища КРТ, корпус термостатирования, вентиляционный корпус и системы нейтрализации промстоков.

Все перечисленные сооружения имеют бытовую самотечную канализацию.

Оборудование для санитарно-гигиенической обработки является необходимой принадлежностью ЗС, так как, согласно правилам безопасности, обслуживающий персонал ЗС, работающий с КРТ, использует защитные средства (специальные костюмы, сапоги, перчатки, противогазы), и согласно санитарно-гигиеническим нормам он обязан принимать теплый душ. Заправочный корпус оборудован двумя душевыми помещениями – перед входом в зал заправки «Г» и зал заправки «О». Перед душевыми помещениями находится раздевалка со шкафами для «чистого» белья, а за душевыми – для рабочей одежды. Нагрев воды для душевых производится в бойлерной. Вода из душевых сливается в бытовую канализацию.

5.7.6. Оборудование систем связи, теленаблюдения

Для организации и проведения работ станция оснащена шлемофонной, громкоговорящей и телефонной связью.

Шлемофонная связь имеется в заправочном корпусе, в хранилищах окислителя и горючего, на агрегатах нейтрализации паров и промстоков КРТ.

Громкоговорящая связь оповещения имеется во всех технологических помещениях. Микрофоны громкоговорящей связи установлены в операторских «О» и «Г» заправочного корпуса и в помещениях пультовых хранилищ окислителя и горючего. Пульт диспетчерской громкоговорящей и телефонной связи находится в служебном помещении телефонной связи заправочного корггуса. Телефонная административно-служебная связь основных сооружений станции осуществляется через автоматическую телефонную станцию (АТС), смонтированную вне станции 11112.

Для наблюдения из операторских «О» и «Г» заправочного корпуса за работой в заправочных залах, дозаторных и хранилищах станция оснащена системой промышленного телевидения.

5.7.7. Грузоподъемное оборудование, условия транспортирования КА и РБ в залах ЗНС

Для выполнения подъемно-транспортных операций в каждом заправочном зале установлены мостовые электрические краны грузоподъемностью 15 т во взрывозащищенном исполнении. Выполнение грузоподъемных операций при эксплуатации и регламентных работах на оборудовании станции потребовало использования в помещениях дозаторных «О» и «Г» и в боксах нейтрализации – червячных талей грузоподъемностью 1 т, в помещении рссиверной – шестеренчатой тали грузоподъемностью 2 т, в помещении системы заправки пероксидом водорода – талей грузоподъемностью 0,25 т.

Для транспортировки изделия через заправочные залы проложен железнодорожный путь нормальной колеи.

Изделие поступает в заправочный корпус через откатные герметичные ворота-гермозатворы. Гермозатворы имеются с двух сторон заправочного корпуса и между заправочными залами. Высота ворот 7 м, ширина 5,5 м. Гермозатворы управляются со щитов управления с помощью гидравлических и электрических приводов.

Изделие для заправки доставляется железнодорожным или автомобильным транспортом и может передвигаться из зала в зал и заправляться на транспортно-заправочном агрегате или может быть перегружено мостовым краном с автомобильного транспорта на пол заправочного зала или на специальные весы.

Транспортно-заправочный агрегат может быть обеспечен электропитанием от электроколонок, установленных снаружи, около въезда в заправочный корпус, и в зале заправки СГ.

5.7.8. Строительные сооружения и требования к ним

ЗС представляет собой комплекс технологического и технического оборудования, размещенного в строительных сооружениях.

Размещение оборудования и строительных сооружений выбрано исходя из минимально допустимого расстояния до жилой застройки и объектов производственной зоны и из условий:

  • обеспечения взрывобезопасности сооружений производственной зоны и жилой застройки;
  • санитарной защиты людей от воздействия токсичных КРТ и их производных;
  • пожарной безопасности сооружений производственной зоны и жилой застройки;
  • розы ветров в районе заправочного комплекса;
  • рельефа местности, обеспечивающего рассеивание производственных выбросов в атмосфере.

Территория ЗС имеет ограждение: оборудована охранным освещением, сигнализацией, связью, техническими средствами охраны и обеспечена железнодорожным и автомобильным подъездами.

Минимально допустимое расстояние от хранилищ окислителя и горючего до других сооружений заправочного комплекса составляет 60 м. Ко всем зданиям и сооружениям предусмотрены проезды с твердым покрытием, освещаемые в темное время суток.

Строительные сооружения обеспечивают надежное, удобное и безопасное размещение оборудования станции в зависимости от его назначения и в соответствии со строительными нормами.

В производственных сооружениях и помещениях, связанных с использованием КРТ, применены несгораемые отделочные покрытия для стен, потолка, пола, дверей и оконных переплетов. Ворота и площадки обслуживания оборудования в помещениях с химически агрессивной средой выполнены из стали с химически стойким покрытием.

С целью исключения возможного распространения огня и продуктов горения при пожаре в производственных помещениях, кабельных каналах, потернах предусмотрены противопожарные двери, люки. Места прохождения кабелей через стены и перекрытия герметизированы несгораемыми материалами. Помещения второго этажа заправочного корпуса оснащены наружными стальными пожарными лестницами. Сооружение заправочного корпуса и хранилища КРТ оборудованы устройствами молниезащиты (диверторами).

Заправочный корпус представляет собой наземное двухсветное отапливаемое здание размером в плане 97×41 м. Корпус состоит из основного здания и двух боковых пристроек. К одной из пристроек снаружи с торцев пристроены отдельные помещения.

Сооружения систем сбора и нейтрализации промстоков имеют заглубленные этажи, сооружения хранилищ «О» и «Г» представляют собой наземные одноэтажные здания.

5.8. Создание заправочных станций

Как уже отмечалось, ЗС является составной частью космического ракетного комплекса, создание которой осуществляется в соответствии с ТТЗ Заказчика и исходными данными и требованиями разработчиков КА и РБ.

Многолетняя практика показывает, что подходы к созданию оборудования различных по назначению технологических объектов ракетной техники, при учете и обеспечении имеющейся специфики выполнения на них технологических работ, во многом одинаковы. Например, незначительно отличаются выполняемые на техническом комплексе и ЗС технологические процессы при осуществлении пневмовакуумных работ, термостатирования, газообеспечеггия, электропитания и т.д. Поэтому в ракетно-космической отрасли определены общие требования к проектированию наземных объектов ракетной техники и их оборудования.

Такие требования в кратком изложении приведены в главе 1 (разделы 1.5 и 1.6) настоящей книги, в которых в соответствии с ГОСТами, ОСТами, РК-98-КТ, ЕСКД и другими нормативными документами, принятыми для использования в ракетно-космической отрасли, а для строительных сооружений – в СНиПе отражены этапы проектирования, выполняемые объемы работ, содержание и порядок их проведения, присваиваемые литеры и т.д., а также основные задачи, решаемые головным конструкторским предприятием при создании наземного объекта совместно с кооперацией смежных предприятий.

Аналогично разработаны и действуют общие требования по различным видам испытаний оборудования и его эксплуатации, а также по эксплуатации наземных объектов в целом.

Поэтому в настоящей главе наибольшее внимание уделено работам, обсспечиваю-щим выполнение задач, возложенных на ЗС, и конструктивным решениям оборудования, предназначенного для выполнения отдельных технологических процессов.

В связи с указанным материалы, отражающие работы по проектированию, испытаниям оборудования и эксплуатации ЗС, за исключением отдельных специфических требований, изложенных в тексте, в состав настоящей главы не включены.

Многолетний опыт подготовки различных КРТ на стационарных ЗС и выполнение значительных объемов работ по заправке КА и РБ, в том числе использование опыта подготовки к запуску КА иностранных заказчиков, определили задачи по дальнейшему совершенствованию проводимых работ на ЗС, а также создали предпосылки для проектирования ЗС нового поколения.

Проведенный дополнительный анализ работ, выполненных в последние годы на ЗС, показал как их положительные стороны, так и отдельные недостатки. По результатам такого анализа был определен ряд основных требований и предложений, которые, по возможности, должны быть учтены при создании нового поколения ЗС:

  • ЗС нового поколения должна создаваться из расчета ее эксплуатации не менее 30-ти лет без проведения в этот период капитального ремонта;
  • выявленные ранее недостатки в работах во вновь создаваемых ЗС должны быть максимально устранены. В то же время имеющиеся достижения по точности заправки доз КРТ, чистоте фильтрации КРТ и газов, дистанционному и автоматическому управлению и т.д. должны быть сохранены и получить дальнейшее развитие;
  • ЗС не должна иметь в своем составе стационарных хранилищ КРТ;
  • КРТ на ЗС должны поставляться в транспортных контейнерах в объемах, необходимых для проведения заданных технологических работ, и из них должна осуществляться заправка баков ДУ КА или РБ с использованием дозаторов дискретно-непрерывного действия для обеспечения выдачи доз КРТ с заданной точностью;
  • обеспечение на ЗС качественного и безопасного уровня проведения технологических работ должно выполняться с использованием на них как стационарных, так и передвижных агрегатов и систем, а также средств телеметрического и технологического телевизионного контроля;
  • в работах на ЗС должны, в основном, участвовать наиболее оптимальные и простые по конструкторским решениям агрегаты и системы, в которых выход из строя (отказ в работе) одного из элементов не приводил бы к прекращению выполнения принятого технологического процесса;
  • внедрение в заправочные системы положительных результатов проведенных экспериментов по дегазированию КРТ в потоке, выполняемому в процессе осуществления заправочных работ, с одновременным отображением полученных результатов в виде распечаток на ЭВМ;
  • использование и внедрение блочного способа создания отдельных видов оборудования ЗС, позволяющего после изготовления, отработки и испытаний блоков на заводах-изготовителях упростить проведение монтажных работ на ЗС, осуществляя стыковку блоков и сборку из них оборудования заданного вида или комплекта функционально связанных агрегатов и систем в соответствии с их технологическим назначением;
  • использование при строительстве сооружений ЗС достижений в области промышленных способов возведения зданий и вспомогательных сооружений, в том числе при создании нового облика заправочного зала (наливные полы, освещенность, кондиционирование, обеспечение чистоты, скрытность монтажа технологических трубопроводов, воздуховодов и др.);
  • для обеспечения работ с иностранными заказчиками необходимо использование средств междугородной и международной связи и т.д.

При выделении необходимых средств финансирования ЗС на указанных принципах может быть разработана и построена на одном из космодромов нашей страны.

Литература

  1. ГОСТ 12.1.007-76. ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности.
  2. ГОСТ В 15.203-2001. Порядок выполнения ОКР по созданию изделий и их составных частей.
  3. ГОСТ В 20021-84. Методы определения массовых концентраций растворенных газов.
  4. ГОСТ Р 51143-98. Комплексы стартовые и технические ракетно-космических комплексов. Общие требования к испытаниям и приемке.
  5. ГОСТ РВ 15.702-94. Порядок установления и продления назначенных ресурса, срока службы, срока хранения. М.: Госстандарт России.
  6. Евтеев И. Еще поднималось пламя... М.: Интервесы, 1997.
  7. Пьянков А.А., Левченко А.А. Заправочное оборудование. М.: МО СССР, 1984.
  8. Защита окружающей среды от технологических воздействий. Учебное пособие под редакцией Невской Г.Ф. М., 1993.
  9. Испытательные комплексы ЖРД. Правила устройства, безопасной эксплуатации, охраны труда и пожарной безопасности. ТБИС-97. М., 1997.
  10. Стромский И.В. Космические порты мира. М., 1996.
  11. Космодром. Под общей редакцией проф. Вольского А.Г1. М.: Воениздат, 1977.
  12. Космонавтика. Энциклопедия. М., 1985.
  13. Поликарпов П.П. и др. Машины и аппараты химических производств. М., 1989.
  14. Маликов В.Г. Наземное оборудование ракет. М.: Воениздат, 1971.
  15. Хлыбов В.Ф. Основы теории и разработки заправочного оборудования и систем термостатирования. М.: РВСН, 1994.
  16. Автор-составитель Степановских А.С. Охрана окружающей среды. Учебник для ВУЗов. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000.
  17. Положение о проведении планово-предупредительного ремонта производственных зданий и сооружений МДС 13-14.2000, Госстрой России. М., 2002.
  18. Положение по техническому обслуживанию космических средств Российского авиационно-космического агентства (Г1ТОКС-2002). М., 2002.
  19. Беспамятов ПП., Кротов Ю.А. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. Л.: Химия, 1985.
  20. Плановский А.Н., Николаев П.П. Процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1989.
  21. Уманский СП. Ракеты-носители. Космодромы. Под редакцией Генерального директора Российского авиационно-космического агентства Коптева Ю.Н. М.: «Рестарт*», 2001.
  22. Шлсйфер А.А. и др. Расчетно-экспериментальное исследование процессов дегазирования КРГ методом принудительного газового кипения (ПГК). Труды ГИПХ № 72. Л.: ГИПХ, 1980.
  23. Хлыбов В.Ф. Расчеты систем заправки. М.: МО СССР, 1989.
  24. Шлейфер А.А. и др. Результаты экспериментов по дегазированию КРТ методом принудительного газового кипения (ПГК) на системе ЗНС 11Г141. Л.: ГИПХ, 1980.
  25. Руководство по организации безопасной эксплуатации космических средств Российского космического агентства (РОБЭКС-99). М., 1999.
  26. Королев Г. Страницы космической истории. ЦНИИмаш, 2001.
  27. Романков П.Г. Теплообменные процессы химической технологии. Л.: Химия, 1982.
  28. Александров В., Вицкий В. М. Технологическое оборудование. Заправочное оборудование. МО СССР, 1975.
  29. XXVII Академические чтения по космонавтике. Материалы чтений. (Тезисы докладов). М.: РАН, 2003.
  30. Экологические проблемы создания и применения ракетно-космической техники. НПО «Энергия». Под редакцией В.М. Фимина, В.В. Абрамушкина, К).А. Михеева. М., 1991.
  31. Эксплуатационная документация на системы ЗС 11Г12 разработки КБТХМ.
  32. Лазарев В.И. Эксплуатация систем заправки и термостатирования. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1993.

Сведения об авторах главы

     
 

СТЕПАНОВ Михаил Иванович – генеральный директор и генеральный конструктор КБ ТХМ, доктор технических наук, профессор, Заслуженный машиностроитель РФ, действительный член Российской академии космонавтики им. К.Э. Циолковского, лауреат Государственной премии СССР. Награжден орденом «За заслуги перед Отечеством» IV степени, двумя орденами Трудового Красного Знамени и медалями.

     
 

ДЕНИСОВ Олег Евгеньевич – заместитель генерального конструктора по науке – Главный конструктор по направлению КБ ТХМ, кандидат технических наук, доцент, заслуженный конструктор РФ, действительный член Российской академии космонавтики им. К.Э. Циолковского. Награжден орденами Трудового Красного Знамени, «Знак Почета» и медалями.

     
 

МОРОЗОВ Николай Александрович – главный специалист КБ ТХМ, заслуженный конструктор РФ. Награжден медалью «В память 850-летия Москвы».

     
 

ГУДКОВ Олег Павлович – начальник конструкторского отдела КБОМ. Награжден орденом Трудового Красного знамени, двумя орденами «Знак Почета» и медалями.

     

Авторы выражают глубокую благодарность за активное участие в подборе материалов главы и подготовку их к печати следующим сотрудникам КБ ТХМ: Бусаковой М.В., Вересову Д.В., Коляскиной А.И., Копцовой Г.В., Кузнецовой Е.В., Макаренко В.П., Руцкой Л.Н., Солдатовой Р.С., Титовой И.В., Требухину Н.И., Чудину В.В. и сотрудникам КБОМ им. В.П. Бармина: Гончарову Б.К., Меркулову В.И., Булатовой С.Д. и Гарбарчик Е.Ю.

ОСНОВНЫЕ ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ

АИ – автономные испытания
АО – акционерное общество
АСУ – автоматизированная система управления
АСУТП – автоматизированная система управления технологическими процессами
БА – бортовая аппаратура
БРК – боевой ракетный комплекс
БС – батарея солнечная
ВИКА – Военная инженерно-космическая академия
ВПК – Военно-промышленный комплекс
ВКС – Военно-космические силы
ВСОТР – воздушная система обеспечения температурного режима
ГБ – головной блок ракеты
ГИПХ – Государственный институт прикладной химии
ГКБЮ – Государственное конструкторское бюро «Южное»
ГКНПЦ – Государственный космический научно-производственный центр
ГРЦ-КБМ – Государственный ракетный центр «КБ им. академика В.П. Макеева»
ГСКБ Спецмаш – Государственное Союзное КБ специального машиностроения
ГПИСС – Государственный проектный институт специального строительства
ГЦП – Государственный центральный полигон
ДУ – двигательная установка
ЕКА – Европейское космическое агентство
ЖСОТР – жидкостная система обеспечения температурного режима
ЗНС – заправочно-нейтрализационная станция
ЗС – заправочная станция
ЗИП – запасные части, инструмент и принадлежности
ИСЗ – искусственный спутник Земли
КА – космический аппарат
КБ – конструкторское бюро
КБА – Конструкторское бюро арматуры
КБОМ – Конструкторское бюро общего машиностроения
КБСМ – Конструкторское бюро специального машиностроения
КБТМ – Конструкторское бюро транспортного машиностроения
КБТХМ – Конструкторское бюро транспортно-химического машиностроения
КГЧ – космическая головная часть
КЗМ – кабель-заправочная мачта
КИ – комплексные испытания
КК – космический корабль
КПА – контрольно-проверочная аппаратура
КП – командный пункт
КПВО – комплект пневмовакуумного оборудования
КРК – космический ракетный комплекс
КРТ – компоненты ракетного топлива
ЛКИ – летно-конструкторские испытания
МИК – монтажно-испытательный корпус
МИТ – Московский институт теплотехники
МО – Министерство обороны
МОМ – Министерство общего машиностроения
МТКС – многоразовая транспортно-космическая система
МСТК – многокомплексная система технических комплексов
НИИХСМ – Научно-исследовательский институт химических и строительных машин
НИОКР – научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы
НО – наземное оборудование
НПО – научно-производственное объединение
НПО ПМ – Научно-производственное объединение прикладной механики им. академика М.Ф. Решетнева
НПО ТМ – Научно-производственное объединение технологии машиностроения
НТЦ – научно-технический центр
ОКБ – опытно-конструкторское бюро
ОК – орбитальный корабль
ПУ – пусковая установка
ПС – пусковой стол
ПДК – предельно допустимая концентрация
РАКА – Российское авиационно-космическое агентство
РБ – разгонный блок
РВСН – ракетные войска стратегического назначения
РКА – Российское космическое агентство
РКК «Энергия» – Ракетно-космическая корпорация «Энергия»
РКН – ракета космического назначения
РН – ракета-носитель
РМ – рабочее место
РТ – ракетная техника
СГ – сжатые газы
СГС – система газового снабжения
СК – стартовый комплекс
СМР – строительно-монтажные работы
СП – стартовая позиция
СО – система обезвешивания
СС – стартовое сооружение
СТК – система телеметрического контроля
СУ – система управления
Т3 – техническое задание
ТЗП – технологическая заправочная площадка
ТК – технический комплекс
ТП – техническая позиция
ТТЗ – тактико-техническое задание
ТТХ – тактико-техническая характеристика
ТТТ – тактико-технические требования
ТУА – транспортно-установочный агрегат
УНТК – унифицированный технический комплекс
УКСС – унифицированный комплекс «стенд – старт»
УВД – ударно-волновое давление
ФГУП – Федеральное государственное унитарное предприятие
ФКА – Федеральное космическое агентство
ЦКБ – центральное конструкторское бюро
ЦКБТМ – Центральное конструкторское бюро тяжелого машиностроения
ЦНИИмаш – Центральный научно-исследовательский институт машиностроения
ШПУ – шахтная пусковая установка

Смотри также Книгу 2.

ОГЛАВЛЕНИЕ

  Предисловие   3
  Глава 1. Основные принципы построения и создания наземных объектов ракетно-космической техники   5
    1.1. Краткий исторический обзор развития наземных технологических объектов ракетной техники   5
    1.2. Особенности создания наземных объектов и их оборудования   17
    1.3. Основные решаемые задачи и требования, предъявляемые к созданию наземных объектов   25
    1.4. О показателях, характеризующих качество наземного объекта   29
    1.5. Этапы создания наземных объектов ракетной техники   37
    1.6. Строительные сооружения и техническое оборудование наземных объектов   43
    1.7. Основные организационные мероприятия   65
    1.8. Космодромы и их наземная инфраструктура   71
      Литература   83
      Сведения об авторах главы   84
  Глава 2. Стартовые комплексы ракетной техники. Инженерные основы их создания   85
    2.1. Этапы развития стартовых комплексов   85
    2.2. Основные факторы, влияющие на построение стартовых комплексов   100
    2.3. Расчетно-теоретические работы, выполняемые при разработке стартовых комплексов   108
    2.4. Стартовый комплекс РКН УР-500К («Протон-К»)   121
    2.5. Технологическое оборудование стартового комплекса РКН УР-500К («Протон-К»)   140
    2.6. Стартовый комплекс РКН 11К77 «Зенит»   164
    2.7. Технологическое оборудование СК РКН «Зенит»   174
    2.8. Технологическое оборудование космического ракетного комплекса «Морской старт»   202
      Литература   208
      Сведения об авторах главы   209
  Глава 3. Газодинамика стартовых комплексов ракетной техники   210
    3.1. Газодинамические нагрузки, возникающие при пуске ракет   210
    3.2. Источники энергии и виды газодинамических процессов   213
    3.3. Меры по снижению газодинамических нагрузок на ракету и наземное оборудование, принимаемые на стартовых комплексах   235
    3.4. Основные методы моделирования и испытаний газодинамических процессов, принятые при отработке газодинамических схем стартовых сооружений   252
    3.5. Последовательность обоснования газодинамической схемы СС и ПУ   254
    3.6. Газодинамические нагрузки на элементы стартовых комплексов   256
      Литература   259
      Сведения об авторах главы   260
  Глава 4. Технические позиции и технические комплексы ракетной техники. Инженерные основы их создания   261
    4.1. Создание и использование технических позиций и технических комплексов. Краткая историческая справка   261
    4.2. Технические комплексы космодрома Байконур   263
    4.3. Технические комплексы космодрома Плесецк   268
    4.4. Классификация технических комплексов   268
    4.5. Требования, предъявляемые к техническому комплексу   272
    4.6. Структурный состав технических комплексов по видам оборудования   274
    4.7. Технологические процессы подготовки космических средств на техническом комплексе   282
    4.8. Классификация и структурный состав технологического оборудования технических комплексов   289
    4.9. Требования к проектированию КМТО   303
    4.10. Использование опыта создания унифицированного оборудования   323
    4.11. Монтажно-испытательный корпус для подготовки космических средств   325
    4.12. Проектирование ТК   338
      Литература   350
      Сведения об авторах главы   352
  Глава 5. Заправочные станции ракетно-космической техники. Инженерные основы их создания   353
    5.1. Краткий исторический обзор создания и развития заправочных станций   353
    5.2. Структура построения комплекса заправочной станции и взаимосвязь технологического оборудования с КА и РБ   366
    5.3. Конструктивные особенности баков двигательных установок КА и РБ   370
    5.4. Компоненты ракетного топлива и особенности их подготовки перед заправкой КА и РБ   371
    5.5. Конструктивные и организационно-технические мероприятия по обеспечению надежности и безопасности работы оборудования ЗНС при ее эксплуатации   373
    5.6. Технологическое оборудование комплекса ЗС 11Г12   375
    5.7. Технические системы комплекса и инженерные сети   395
    5.8. Создание заправочных станций   401
      Литература   404
      Сведения об авторах главы   406
    Основные принятые сокращения   407
    Оглавление   410
    Приложение   413

ПРИЛОЖЕНИЕ

Предприятия Федерального космического агентства –
инициаторы создания настоящего инженерного пособия

Федеральное государственное унитарное предприятие
«Конструкторское бюро общего машиностроения им. В.П. Бармина»
(ФГУП «КБОМ»)

Адрес: Россия, 121059, г. Москва, Бережковская набережная, 22. Тел.: (095)240-60-44. Факс: (095)240-41-96.

Руководитель предприятия: Генеральный директор – генеральный конструктор, доктор технических наук, профессор Бармин Игорь Владимирович

 

ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА

Специальное конструкторское бюро (СКВ) при заводе «Компрессор», созданное в 1941 г., в мае 1946 г. преобразовано в Государственное союзное конструкторское бюро специального машиностроения (ГСКБ Спецмаш). С конца 1966 г. предприятие носит название Конструкторское бюро общего машиностроения (КБОМ). В 1999 г. ему присвоено имя В.П. Бармина. КБОМ занимается созданием и эксплуатацией космических стартовых комплексов, объектов наземной космической инфраструктуры, автоматических установок для изучения планет Солнечной системы, а также оборудования для производства материалов в космосе.

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

  • раз­ра­бот­ка стар­то­вых комп­лек­сов, обес­пе­чи­ва­ющих пол­ный цикл ра­бот по под­го­то­вке, за­прав­ке и пус­ку ра­кет-но­си­те­лей и кос­ми­чес­ких объ­ек­тов;
  • раз­ра­бот­ка конструк­тор­ской до­ку­мен­та­ции на сис­те­мы и аг­ре­га­ты комп­лек­са;
  • ав­тор­ский над­зор за из­го­тов­ле­нием, мон­та­жом, ис­пы­та­нием всех сис­тем и аг­ре­га­тов на объ­ек­тах;
  • экс­плуа­та­ция стар­то­вых ком­плек­сов, про­ве­де­ние ра­бот по мо­дер­ни­за­ции обо­ру­до­ва­ния стар­то­вых ком­плек­сов;
  • под­го­тов­ка, про­ве­де­ние и ана­лиз ре­зуль­та­тов кос­ми­чес­ких экс­пе­ри­мен­тов;
  • соз­да­ние обо­ру­до­ва­ния для дру­гих от­рас­лей на­род­но­го хо­зяй­ства.

* * *

Федеральное государственное унитарное предприятие
«Конструкторское бюро транспортного машиностроения»
(ФГУП «КБТМ»)

Адрес: Россия, 119415, г. Москва, просп. Вернадского, 101, корп. 2. Тел.: (095)433-34-44. Факс: (095)433-15-48

Руководители предприятия: Генеральный директор Гончар Алексей Григорьевич.

Генеральный конструктор Бирюков Геннадий Павлович

 

ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА

Федеральное государственное унитарное предприятие «Конструкторское бюро транспортного машиностроения» было основано в 1948 г. для решения комплексных задач по разработке оборудования для подготовки и проведения пусков уникальных ракет различного назначения и базирования.

За свою более чем полувековую историю КБТМ разработало более 800 проектов агрегатов и систем и более 70 комплексов наземного оборудования. Созданные комплексы обеспечили подготовку и пуски свыше 1600 ракет и ракет-носителей наземного и морского базирования.

В настоящее время КБТМ – одно из ведущих предприятий России по созданию технических и стартовых комплексов.

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

  • раз­ра­бот­ка эс­киз­ных про­ек­тов тех­ни­чес­ких и стар­то­вых комп­лек­сов для раз­лич­ных ра­кет-но­си­те­лей;
  • раз­ра­бот­ка эс­киз­ных и ра­бо­чих про­ек­тов на­зем­но­го тех­но­ло­ги­чес­ко­го обо­ру­до­ва­ния: транс­порт­но­го, гру­зо­подъ­ем­но­го, гру­зо­зах­ват­но­го, сты­ко­воч­но-мон­таж­но­го, средств об­слу­жи­ва­ния и хра­не­ния, стар­то­во­го обо­ру­до­ва­ния, агре­га­тов ав­то­ма­ти­чес­кой сты­ко­вки бор­то­вых и на­зем­ных ком­му­ни­ка­ций, сис­тем зап­рав­ки ком­по­нен­та­ми топ­ли­ва, сис­тем га­зо­во­го и жид­кост­но­го тер­мо­ста­ти­ро­ва­ния и др.;
  • ока­за­ние ус­луг по за­пус­кам КА;
  • экс­плуа­та­ция КРК «Зе­нит» и «Цик­лон-М» на кос­мод­ро­ме Бай­ко­нур;
  • cоз­да­ние обо­ру­до­ва­ния для дру­гих от­рас­лей на­род­но­го хо­зяй­ства.

* * *

Федеральное государственное унитарное предприятие
«ОКБ «Вымпел»
(ФГУП «ОКБ «Вымпел»)

Адрес: Россия, 105318, г. Москва, Ткацкая ул., 7. Тел.: (095)964-15-50,964-16-96 Факс: (095)962-84-53.

Руководитель предприятия: Генеральный директор и генеральный конструктор, доктор технических наук, профессор Драгун Дмитрий Константинович

 

 

ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА

Предприятие образовано в 1963 г. под названием филиал 2 ОКБ-52. Предприятием были созданы технические комплексы для различных КА и ракет-носителей. Проводятся работы по созданию и модернизации отдельных систем, обеспечивающих нормальное функционирование ракеты-носителя «Протон» в период нахождения се на стартовом устройстве.

В 1965 г. филиал 2 ОКБ-52 был переименован в филиал 2 ЦКБМ, а в 1991 г. – в Государственное научно-инженерное предприятие «ОКБ «Вымпел».

За 40 лет деятельности предприятием создано более 1000 уникальных агрегатов, систем, комплексов, выполняющих задачи по обеспечению освоения космического пространства и укреплению обороноспособности страны. Созданные комплексы включают грузоподъемное, стендовое, монтажно-стыковочное, пневмовакуумное, транспортное, контрольно-проверочное оборудование.

 

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

  • проек­ти­ро­ва­ние стар­то­вых комп­лек­сов для ра­кет­но-кос­ми­чес­кой тех­ни­ки;
  • соз­да­ние стар­то­во­го обо­ру­до­ва­ния;
  • соз­да­ние и мо­дер­ни­за­ция средств обс­лу­жи­ва­ния;
  • соз­да­ние тех­но­ло­ги­чес­ких сис­тем для РН «Про­тон» и дру­гих ра­кет-но­си­те­лей, си­стем пнев­мо­гид­рав­ли­чес­кой и плас­ти­чес­кой амор­ти­за­ции, тер­мо­ста­ти­ро­ва­ния, обес­пе­че­ния ТВР. управ­ле­ния и электро­снаб­же­ния:
  • соз­да­ние стен­до­во­го, кон­троль­но-
    про­ве­ро­чно­го, подъ­ем­но-транс­порт­но­го обо­ру­до­ва­ния;
  • экс­плу­ата­ция компл­ек­са со­ору­же­ний кос­мод­ро­ма Бай­ко­нур и раз­ме­щен­ных в них тех­ни­че­ских комп­лек­сов;
  • обес­пе­че­ние ис­пы­та­ний соз­дан­но­го обо­ру­до­ва­ния на кос­мод­ро­мах Бай­ко­нур, Пле­сецк, Сво­бод­ный;
  • соз­да­ние не­стан­дарт­но­го обо­ру­до­ва­ния для раз­лич­ных от­рас­лей на­род­но­го хо­зяй­ства.

* * *

Федеральное государственное унитарное предприятие
«Конструкторское бюро транспортно-химического машиностроения»
(ФГУП «КБ ТХМ»)

Адрес: Россия, 105187, г. Москва, Кирпичная ул., 32. Тел.: (095)365-31-66. Факс: (095)366-28-50.

Руководитель предприятия: Генеральный директор и генеральный конструктор, доктор технических наук, профессор Степанов Михаил Иванович

 

 

ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА

КБ ТХМ основано в 1943 г. С начала 50-х годов КБ принимает участие в разработке, поставке и совместной эксплуатации агрегатов и систем наземной инфраструктуры космических ракетных комплексов.

С 1965 г. КБ ТХМ является головным предприятием в отрасли по заправке ракет-носителей и космических аппаратов высококипящими компонен-тами ракетного топлива и сжатыми газами с обеспечением экологической безопасности окружающей среды.

С 1970 г. КБ ТХМ специализируется на создании систем и оборудования для поддержания температурно-влажностного режима для обитаемых и необитаемых объектов ракетно-космической техники.

С 2001 г. КБ определено головным исполнителем работ по ликвидации и утилизации жидкостных межконтинен-тальных баллистических ракет (МБР).

 

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

  • создание комплексов заправки ракетным топливом и сжатыми газами ракет-носителей, разгонных блоков, а также отечественных и зарубежных КА;
  • создание средств нейтрализации па-ров, промышленных стоков, изделий и технологического оборудования с обеспечением экологической защиты окружающей среды;
  • разработка систем обеспечения тем-пературно-влажностного режима и систем терморегулирования;
  • разработка систем обеспечения тем-пературных режимов наземных и бортовых систем управления;
  • разработка систем газового снабже-ния комплекса командных приборов и оборудования для отвода тепла сис-тем управления ракетных комплексов;
  • разработка технологических процес-сов по обеспечению ликвидации МБР;
  • разработка оборудования для пище-вой, текстильной и нефтеперераба-тывающей промышленности.

* * *

Федеральное государственное унитарное предприятие
«Центральное конструкторское бюро тяжелого машиностроения»
(ФГУП «ЦКБ ТМ»)

Адрес: Россия, 111024, г. Москва, Подъемная ул., 12а. Тел.: (095)278-72-96. Факс: (095)361-00-11.

Руководитель предприятия: Генеральный директор – генеральный конструктор Леонтенков Александр Александрович

 

 

ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА

Предприятие образовано в 1947 г. для создания наземного подъемно-транспортного оборудования ракетно-космических комплексов.

Запуски первой ракеты, первого спутника и полет первого космонавта были обеспечены с использованием средств установки и обслуживания ракет, разработанных ЦКБ ГМ.

С 1970 г. ЦКБ ТМ – головное предприятие по созданию систем высокозащищенных командных пунктов.

 

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

  • создание командных пунктов и постов управления ракетных комплексов различных рангов и видов базиро-вания;
  • разработка стационарных и выдвиж-ных антенно-фидерных устройств;
  • создание агрегатов наземного обору-дования: установщиков, башен об-служивания, заправочно-дренажных устройств, лифтов и спецподъем-ников, защитных устройств и другого оборудования для ракетных комп-лексов;
  • разработка систем амортизации;
  • создание и изготовление широкой гаммы силового гидравлического и пневматического оборудования;
  • создание оборудования для других отраслей народного хозяйства.

* * *

Федеральное государственное унитарное предприятие
«Конструкторское бюро «Мотор»
(ФГУП «КБ «Мотор»)

Адрес: Россия, 123100, г. Москва, ул. Сергея Макеева, 7. Тел.: (095)256-35-22. Факс: (095)256-82-01.

Руководитель предприятия: Генеральный директор и генеральный конструктор, кандидат технических наук, профессор Титов Александр Васильевич

 

 

ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА

ФГУП «КБ «Мотор», основанное в 1961 г., является головным пред-приятием в отрасли по транспортным средствам и специализируется на создании комплексов, агрегатов и систем наземно-технологического оборудования для оснащения технических и стартовых комплексов РН и КА РКТ, которые решают оборонные, научно-технические и народнохозяйственные задачи; имеют, как правило, двойное применение и состоят из четырех основных групп оборудования: транспортного, транс-портно-перегрузочного и транспортно-установочного, грузоподъемного, мон-тажно-стыковочного и средств обеспе-чения доступа персонала к зонам обслуживания.

 

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

  • научно-исследовательские и конструкторские работы по:
  • комплексам наземного технологичес-кого оборудования (определению облика комплекса, технологии его работы, функций агрегатов и их взаимодействия и т.п.);
  • транспортным средствам (определе-нию тягово-динамических характерис-тик и технических параметров боль-шегрузных автопоездов, их систем и отдельных узлов);
  • проблемам, связанным с созданием агрегатов и систем и требующим теоретических и экспериментальных исследований;
  • испытаниям и экспериментальной отработке опытных образцов;
  • созданию оборудования для других отраслей народного хозяйства.

* * *

Конструкторское бюро «Арматура» – филиал
Федерального государственного унитарного предприятия
«Государственный космический научно-производственный центр
им. М.В. Хруничева»
(КБ «Арматура» – филиал ГКНПЦ им. М.В. Хруничева)

Адрес: Россия, 601909, Владимирская обл., г. Ковров, ул. Социалистическая, 22. Тел.: (092-32)3-10-68. Факс: (092-32)5-56-54.

Руководитель предприятия: заместитель генерального директора ГКНПЦ им. М.В. Хруничева, генеральный директор и генеральный конструктор КБ «Арматура», доктор технических наук, профессор Арзуманов Юрий Леонович

 

ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА

Первоосновой конструкторского бюро «Арматура» послужило первое в стране проектно-конструкторское бюро (ПКБ) для разработки отечественного автоматического оружия. Оно было создано в 1921 г., с 1940 г. –  КБ-2, с 1956 г. – самостоятельное ОКБ-2. С 1960 г. конструкторское бюро прекратило работы по созданию оружия и специализируется на создании спецарматуры узлов, агрегатов и систем ракетно-космической техники.

 

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

  • разработка систем газоснабжения и пневмооборудования стартовых и технических комплексов;
  • разработка и изготовление изделий электропневмоавтоматики, предназначенных для использования в системах и агрегатах оборудования космических ракетных комплексов;
  • разработка и изготовление меха-низмов дистанционной стыковки, рас-стыковки и отвода бортовых разъем-ных соединений электрических, газовых и заправочных коммуникаций стартовых позиций КРК;
  • разработка и изготовление бортовых разъемных соединений, агрегатов пневмогидравлических систем РН;
  • разработка пневматических систем и агрегатов электропневмоавтоматики для морских надводных и подводных специальных плавсредств и судов;
  • создание оборудования для других отраслей народного хозяйства.

Яндекс.Метрика