СПОСОБ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ ЗАПРАВОЧНОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ИЗДЕЛИЙ РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ И МОБИЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ Российский патент 2020 года по МПК B60P3/00 B08B9/08 B60S3/00 

Изобретения относятся к передвижным устройствам нейтрализации изделий ракетно-космической техники и технологического оборудования заправочных комплексов таких изделий, контактирующих с компонентами жидкого ракетного топлива, и могут быть использованы в ракетно-космической отрасли.

Известен технологический комплекс обезвреживания резервуаров после слива ракетного горючего, предназначенный для обезвреживания средств хранения и транспортирования от остатков токсичных жидкостей, в частности от ракетного горючего (см. патент RU №2610748, дата публикации 15.02.2017 г., МПК В60Р 3/00, В08В 9/08, B60S 3/00).

По технической сущности и достигаемому результату раскрытые в указанном патенте способ нейтрализации и комплекс являются наиболее близкими к предлагаемым изобретениям и выбраны в качестве прототипа.

К недостаткам прототипа можно отнести следующее:

- указанный комплекс позволяет проводить нейтрализацию только изделий контактирующих с ракетным горючим;

- указанный комплекс позволяет проводить нейтрализацию только средств хранения и транспортирования горючего;

- в комплексе не предусмотрена деактивация отработанных нейтрализующих растворов и остатков компонентов ракетного топлива (КРТ);

- нагрев воды только до 30°С;

- непосредственный контакт личного состава, осуществляющего установку моечной машинки с парами горючего;

Техническими результатами заявленных изобретений являются:

1. Проведение нейтрализации широкого спектра объектов нейтрализации (заправочного оборудования и изделий ракетно-космической техники), взаимодействующих с КРТ, в частности, как с окислителем, так и с горючим.

В том числе изобретения позволяют провести нейтрализацию следующих объектов нейтрализации:

- подвижных заправочных станций;

- заправочных автомобильных цистерн;

- стационарных систем;

- хранилищ КРТ;

- двигательных установок космических аппаратов (КА);

- разгонных блоков межконтинентальных баллистических ракет (МБР) и т.д.

2. Обеспечение безопасности личного состава эксплуатирующей организации во время технического обслуживания, ремонтных работ и утилизации заправочного оборудования и изделий ракетно-космической техники.

3. Обеспечение мобильности при проведении нейтрализации.

Предлагаемые изобретения позволяют выполнить нейтрализацию оборудования с минимальным количеством перестыковок с использованием быстроразъемных соединений и в замкнутом контуре герметичного исполнения.

Изобретения могут быть использованы при разработке и создании перспективных ракетных и космических комплексов, а также их составных частей.

Указанные технические результаты достигаются благодаря тому, что

- Способ нейтрализации заправочного оборудования и изделий ракетно-космической техники от компонентов ракетного топлива (КРТ), заключается в удалении компонентов ракетного топлива путем продувки сжатым газом, промывки нейтрализующим раствором и осушки сжатым газом объекта нейтрализации, при этом сжатый газ для процесса продувки подается через агрегат управления и агрегат нейтрализации КРТ, а промывка нейтрализующим раствором осуществляется путем циркуляции нейтрализующего раствора по замкнутому контуру: объект нейтрализации - емкость для перемешивания агрегата нейтрализации КРТ - объект нейтрализации, при этом после осушки объекта нейтрализации сжатым газом отработанный нейтрализующий раствор деактивируют.

- Мобильный комплекс средств нейтрализации заправочного оборудования и изделий ракетно-космической техники для реализации указанного способа, включает агрегат управления и агрегат нейтрализации КРТ, при этом агрегат управления представляет собой размещенный на полуприцепе контейнер с технологическим оборудованием, внутри которого установлены операторская с пультом управления, аппаратура управления, распределительный щит агрегата управления, парогенератор с баком, компрессор с подогревателем сжатого воздуха, вентиляторный модуль с подогревателем воздуха, подогреватель сжатого газа, емкость для приготовления нейтрализующего раствора соединенная с вентиляторным модулем для перемешивания и подключенная через насос для подачи нейтрализующего раствора с подогревателем нейтрализующего раствора, а

агрегат нейтрализации КРТ представляет собой размещенный на полуприцепе контейнер с технологическим оборудованием, внутри которого установлены емкость для перемешивания с вентиляторным модулем для перемешивания, насос для циркуляции нейтрализующего раствора, вакуумный насос и распределительный щит агрегата нейтрализации КРТ, при этом агрегат управления, агрегат нейтрализации КРТ, агрегат нейтрализации паров и промстоков, объект нейтрализации соединены между собой посредством кабелей и металлорукавов, размещенных в отсеке для хранения запасных инструментов и принадлежностей (ЗИП) агрегата нейтрализации КРТ.

Сущность предлагаемых изобретений поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлен общий вид мобильного комплекса средств нейтрализации объекта нейтрализации (заправочного оборудования и изделий ракетно-космической техники):

(1) - мобильный комплекс средств нейтрализации объекта нейтрализации (заправочного оборудования и изделий ракетно-космической техники);

(2) - пульт управления;

(3) - операторская;

(4) - аппаратура управления;

(5, 7) - штуцер подачи воды;

(6) - штуцер забора воздуха;

(8) - емкость для приготовления нейтрализующего раствора;

(9) - штуцер для внесения реагента;

(10) - насос для подачи нейтрализующего раствора;

(11) - распределительный щит агрегата управления;

(12) - подогреватель нейтрализующего раствора;

(13) - парогенератор;

(14) - бак;

(15) - подогреватель сжатого воздуха;

(16) - компрессор;

(17) - штуцер выдачи сжатого газа и нейтрализующего раствора;

(18) - штуцер нагрева технологических полостей объекта нейтрализации;

(19) - штуцер выдачи сжатого газа;

(20) - штуцер выдачи сжатого газа для управления электропневмоклапанами;

(21) - объект нейтрализации;

(22) - штуцер для вакуумирования внутренних полостей объекта нейтрализации;

(23) - штуцер приема отработанного нейтрализующего раствора и дренажных газов;

(24) - штуцер выдачи отработанного нейтрализующего раствора и дренажных газов;

(25) - штуцер приема сжатого газа и нейтрализующего раствора;

(26) - штуцер подачи нейтрализующего раствора и сжатого газа;

(27) - агрегат нейтрализации паров и промстоков;

(28) - распределительный щит агрегата нейтрализации КРТ;

(29) - насос для циркуляции нейтрализующего раствора;

(30) - вакуумный насос;

(31) - штуцер для внесения реагента;

(32) - штуцер подачи воды;

(33) - агрегат нейтрализации КРТ;

(34) - отсек для хранения ЗИП;

(35) - емкость для перемешивания;

(36, 45) - вентиляторный модуль для перемешивания;

(37, 39, 40) - штуцер забора воздуха;

(38) - штуцер подачи сжатого газа;

(41) - вентиляторный модуль;

(42) - подогреватель воздуха;

(43) - подогреватель сжатого газа;

(44) - агрегат управления;

На фиг. 2 представлен общий вид агрегата управления:

(3) - операторская;

(4) - аппаратура управления;

(8) - емкость для приготовления нейтрализующего раствора;

(10) - насос для подачи нейтрализующего раствора;

(11) - распределительный щит агрегата управления;

(13) - парогенератор;

(16) - компрессор;

(41) - вентиляторный модуль;

(44) - агрегат управления;

(45) - вентиляторный модуль для перемешивания;

(46) - полуприцеп;

(47) - воздушный осушитель;

(49) - подогреватель воздуха и азота (в частном случае, на мобильном комплексе предлагается объединить подогреватели (15), (42), (43)).

На фиг. 3 представлен общий вид агрегата нейтрализации КРТ:

(29) - насос для циркуляции нейтрализующего раствора;

(30) - вакуумный насос;

(33) - агрегат нейтрализации КРТ;

(34) - отсек для хранения ЗИП;

(35) - емкость для перемешивания;

(36) - вентиляторный модуль для перемешивания;

(46) - полуприцеп;

(48) - электрические шкафы;

Описание работы мобильного комплекса средств нейтрализации объекта нейтрализации (заправочного оборудования и изделий ракетно-космической техники).

Мобильный комплекс средств нейтрализации объекта нейтрализации (заправочного оборудования и изделий ракетно-космической техники) состоит из агрегата управления (44) и агрегата нейтрализации КРТ (33).

Агрегат управления (44) представляет собой размещенный на полуприцепе (46) контейнер с технологическим оборудованием, включающий в себя емкость для приготовления нейтрализующего раствора (8) с вентиляторным модулем для перемешивания (45), парогенератор (13) с баком (14), операторскую (3), компрессор (16) с подогревателем (15), насос (10) с подогревателем (12), вентиляторный модуль (41) с подогревателем воздуха (42), подогреватель сжатого газа (43), распределительный щит агрегата управления (11) и аппаратуру управления (4).

Агрегат нейтрализации КРТ (33) представляет собой размещенный на полуприцепе (46) контейнер с технологическим оборудованием, включающим в себя емкость для перемешивания (35) с вентиляторным модулем для перемешивания (36), насос для циркуляции нейтрализующего раствора (29), вакуумный насос (30), распределительный щит (28) агрегата нейтрализации КРТ и отсек для хранения ЗИП (34).

1. Удаление КРТ из объекта нейтрализации (21)

Через штуцер подачи сжатого газа (38) в агрегат управления (44) подается сжатый газ, далее через штуцер выдачи сжатого газа (19) и подогреватель сжатого газа (43) (подогреватель выключен) сжатый газ подается в штуцер приема сжатого газа и нейтрализующего раствора (25) агрегата нейтрализации КРТ (33), через штуцер подачи нейтрализующего раствора и сжатого газа (26) сжатый газ подается в объект нейтрализации (21) и осуществляется продувка.

Для продувки заправочного оборудования и составных частей изделий ракетно-космической техники используют азот, воздух. При этом в случае если объект нейтрализации контактирует с горючим, то для продувки возможно использовать азот, а если с окислителем - воздух.

В частном случае реализации заявленных технических решений для продувки объекта нейтрализации воздухом в составе агрегата нейтрализации предусмотрен компрессор (16), с помощью которого наружный воздух подается через штуцер забора воздуха (40) в подогреватель сжатого воздуха (15) и через штуцер выдачи сжатого газа и нейтрализующего раствора (17) в объект нейтрализации (21) (для осушки наружного воздуха используется воздушный осушитель (47)).

Далее остаток КРТ через штуцер приема отработанного нейтрализующего раствора и дренажных газов (23) поступает в емкость для перемешивания (35). Сброс давления из емкости для перемешивания (35) осуществляется через штуцер выдачи отработанного нейтрализующего раствора и дренажных газов (24) в агрегат нейтрализации паров и промстоков (27) для дальнейшего дожигания.

2. Промывка объекта нейтрализации (21) нейтрализующим раствором Через штуцер подачи воды (7) в емкость для приготовления нейтрализующего раствора (8) подается вода, а через штуцер для внесения реагента (9) в емкость для приготовления нейтрализующего раствора (8) вносится реагент. С помощью воздуха, забираемого через штуцер забора воздуха (6) через вентиляторный модуль для перемешивания (45) в емкости для приготовления нейтрализующего раствора (8) осуществляется перемешивание нейтрализующего раствора. Далее с помощью насоса для подачи нейтрализующего раствора (10) через подогреватель нейтрализующего раствора (12) нейтрализующий раствор через штуцер выдачи сжатого газа и нейтрализующего раствора (17) подается в штуцер приема сжатого газа и нейтрализующего раствора (25) агрегата нейтрализации КРТ (33), через штуцер подачи нейтрализующего раствора и сжатого газа (26) нейтрализующий раствор подается в объект нейтрализации (21). Далее осуществляется циркуляция нейтрализующего раствора по контуру «объект нейтрализации (21) - емкость для перемешивания (35) агрегата нейтрализации КРТ - объект нейтрализации (21)».

В случае если объектом нейтрализации (21) является заправочное оборудование или составные части изделий ракетно-космической техники с большими емкостями в них подается пар из парогенератора (13). Данная процедура может также применяться для любых объектов нейтрализации, указанных в пункте 1 технических результатов заявленных изобретений.

Также в процессе нейтрализации может быть использован вакуумный насос (30), в частности для нейтрализации двигательных установок (ДУ), баков космических аппаратов (КА) и т.д.

3. Удаление нейтрализующего раствора из объекта нейтрализации (21) После промывки объекта нейтрализации в соответствии с п. 2, осуществляется удаление отработанного нейтрализующего раствора из объекта нейтрализации (21) в соответствии с операциями по п. 1.

4. Осушка объекта нейтрализации (21)

После удаления нейтрализующего раствора из объекта нейтрализации (21) в соответствии с п. 3, осуществляется осушка объекта нейтрализации (21) в соответствии с операциями по п. 1 с включенным подогревателем (43).

5. Деактивация отработанного нейтрализующего раствора

После проведения работ по пп. 1-4 проводится деактивация отработанного нейтрализующего раствора. При проведении деактивации отработанного нейтрализующего раствора с помощью реагента производится перемешивание раствора с реагентом в емкости для перемешивания (35). Отработанный нейтрализующий раствор с концентрацией КРТ:

- <1%, деактивируется с помощью реагента подаваемого через штуцер для внесения реагента (31) и сбрасывается в общесплавную канализацию (с помощью воздуха, забираемого через штуцер забора воздуха (37) через вентиляторный модуль для перемешивания (36) в емкости для перемешивания (35) осуществляется перемешивание отработанного нейтрализующего раствора с реагентом);

- >1%, но <10%, подвергается термическому разложению в агрегате нейтрализации паров и промстоков (27);

- >10%, разбавляется водой, подаваемой через штуцер подачи воды (32) и подвергается термическому разложению.

6. Взаимодействие агрегатов

Стыковка между собой агрегата управления (44), агрегата нейтрализации КРТ (33), объекта нейтрализации (21) и агрегата нейтрализации паров и промстоков (27) осуществляется посредством кабелей и металлорукавов, размещенных в отсеке для хранения ЗИП (34) агрегата нейтрализации КРТ (33). Управление операциями нейтрализации осуществляется с помощью аппаратуры управления (4) агрегата управления (44) и аппаратуры, размещенной в электрических шкафах (48) агрегата нейтрализации КРТ (33).

7. Управление электропневмоклапанами

Для управления электропневмоклапанами изделий используется сжатый газ, подаваемый в агрегат управления (44) через штуцер подачи сжатого газа (38), далее в распределительный щит агрегата управления (11) и через штуцер выдачи сжатого газа для управления электропневмоклапанами (20) в объект нейтрализации (21).

На фиг. 1 также показан частный вариант реализации заявленных технических решений, а именно нейтрализация разгонных блоков изделий ракетной техники. В этом случае осуществляется продувка технологических полостей объекта нейтрализации и ее нагрев с помощью воздуха, забираемого через штуцер забора воздуха (39) с помощью вентиляторного модуля (41), далее воздух нагревается в подогревателе воздуха (42) и подается через штуцер нагрева технологических полостей объекта нейтрализации (18) в полость объекта нейтрализации.

Изобретение относится к ракетно-космической технике. Мобильный комплекс средств нейтрализации заправочного оборудования и изделий ракетно-космической техники (1) включает в себя агрегат управления и агрегат нейтрализации КРТ. Внутри агрегата управления установлены операторская (3) с пультом управления (2), аппаратура управления (4), распределительный щит (11) агрегата управления, парогенератор (13) с баком (14), компрессор (16) с подогревателем (15) сжатого газа, подогреватель сжатого газа (43), емкость для приготовления нейтрализующего раствора (8), соединенная с вентиляторным модулем для перемешивания и подключенная через насос (10) для подачи нейтрализующего раствора с подогревателем (12) нейтрализующего раствора. Внутри агрегата нейтрализации КРТ установлены емкость для перемешивания (35) с вентиляторным модулем (36) для перемешивания, насос для циркуляции нейтрализующего раствора (29), вакуумный насос (30) и распределительный щит (28) агрегата нейтрализации КРТ. Изобретение позволяет проводить нейтрализацию широкого спектра заправочного оборудования и изделий ракетно-космической техники, обеспечивает безопасность личного состава и мобильность при проведении нейтрализации. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ нейтрализации заправочного оборудования и изделий ракетно-космической техники от компонентов ракетного топлива (КРТ), заключающийся в удалении компонентов ракетного топлива путем продувки сжатым газом, промывки нейтрализующим раствором и осушки сжатым газом объекта нейтрализации, отличающийся тем, что сжатый газ для процесса продувки подается через агрегат управления и агрегат нейтрализации КРТ, а промывка нейтрализующим раствором осуществляется путем циркуляции нейтрализующего раствора по замкнутому контуру: объект нейтрализации - емкость для перемешивания агрегата нейтрализации КРТ - объект нейтрализации, при этом после осушки объекта нейтрализации сжатым газом отработанный нейтрализующий раствор деактивируют.

2. Мобильный комплекс средств нейтрализации заправочного оборудования и изделий ракетно-космической техники для реализации способа по п. 1, включающий агрегат управления и агрегат нейтрализации КРТ, отличающийся тем, что агрегат управления представляет собой размещенный на полуприцепе контейнер с технологическим оборудованием, внутри которого установлены операторская с пультом управления, аппаратура управления, распределительный щит агрегата управления, парогенератор с баком, компрессор с подогревателем сжатого воздуха, вентиляторный модуль с подогревателем воздуха, подогреватель сжатого газа, емкость для приготовления нейтрализующего раствора, соединенная с вентиляторным модулем для перемешивания и подключенная через насос для подачи нейтрализующего раствора с подогревателем нейтрализующего раствора, а

агрегат нейтрализации КРТ представляет собой размещенный на полуприцепе контейнер с технологическим оборудованием, внутри которого установлены емкость для перемешивания с вентиляторным модулем для перемешивания, насос для циркуляции нейтрализующего раствора, вакуумный насос и распределительный щит агрегата нейтрализации КРТ, при этом агрегат управления, агрегат нейтрализации КРТ, агрегат нейтрализации паров и промстоков, объект нейтрализации соединены между собой посредством кабелей и металлорукавов, размещенных в отсеке для хранения запасных инструментов и принадлежностей (ЗИП) агрегата нейтрализации КРТ.