用于液體推進劑貯運設備氣密性檢查的低溫檢漏液的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于液體推進劑貯運設備氣密性檢查的低溫檢漏液，該低溫檢漏液的原料組分為水、低溫溶劑、表面活性劑、十二烷基磺酸鈉與磷酸氫二鈉，將上述原料組分按比例混合均勻制成本發(fā)明。低溫溶劑為乙醇或乙二醇任意一種；表面活性劑為辛烷基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚或苯乙基酚聚氧乙烯醚任意一種；十二烷基磺酸鈉作為改善泡沫穩(wěn)定性的一種添加劑，磷酸氫二鈉作為緩蝕劑。本發(fā)明可在0~-50℃環(huán)境中進行液體推進劑貯運設備的氣密性檢查，起泡能力強、氣泡穩(wěn)定性好、防凍能力強，可有效解決普通檢漏液在低溫環(huán)境中使用時結凍的問題，提高了檢漏的可靠性和液體推進劑作業(yè)的安全性。
【專利說明】用于液體推進劑貯運設備氣密性檢查的低溫檢漏液
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及低溫氣密性檢查領域，尤其涉及液體推進劑貯存運輸設備及管道在冬季溫度較低時氣密性檢查所需的一種防凍的低溫檢漏液。
【背景技術】
[0002]常規(guī)液體推進劑具有高比沖、燃燒性能穩(wěn)定、易貯存等優(yōu)點，在軍事、航天領域被廣泛應用，但也存在劇毒、強腐蝕、易燃易爆等諸多安全問題，因此在貯存和作業(yè)過程中的安全可靠至關重要。航天發(fā)射場在液體推進劑保障過程中，為防止作業(yè)過程中出現(xiàn)液體推進劑泄漏，在液體推進劑作業(yè)任務開始前，操作手要對氣管、液管、閥體連接處、儲罐等作業(yè)相關設備進行氣密性檢查，一般采用涂抹肥皂水的方法檢漏，但是在冬季由于管道溫度低，最低達到零下38°C，肥皂沫很快就會結冰，不能如實反映管道氣密性。
[0003]實際液體推進劑貯運系統(tǒng)在用的方法非常簡陋和原始。在《液體液體推進劑》(國防工業(yè)出版社，2004年第一版)講到的檢漏方法“在清水中擦拭肥皂制成檢漏液，用刷子涂抹肥皂沫刷在可能發(fā)生泄漏的部位，觀察是否有氣泡冒出”，此方法在常溫下簡單有效，但是冬季室外設備在0°C以下時，該檢漏液容易發(fā)生結冰現(xiàn)象，零下20°C時，只需5秒就會結冰，從而影響氣密性檢查的可靠性，使液體推進劑作業(yè)過程存在一定安全隱患。
[0004]基于上述問題，我們研制出本發(fā)明，經(jīng)國家一級科技查新咨詢單位甘肅省科學技術情報研究所進行專利查新，出具了專利檢索報告，報告編號20146220047，查新結論:本查新項目所研制的用于液體推進劑貯運設備氣密性檢查的低溫檢漏液，其組分構成、環(huán)境溫度、使用方式與其相關的推進劑的相容性和化學反應特性，國內未見相同專利或文獻報道。
【發(fā)明內容】
[0005]本發(fā)明的目的是提供一種用于液體推進劑貯運設備氣密性檢查的低溫檢漏液。使用該低溫檢漏液即使在零下50°C時，液體形態(tài)與氣泡穩(wěn)定性好，能夠有效避免冬季檢漏液結冰現(xiàn)象，防止發(fā)生在冬季因檢漏液結冰導致氣密性檢查不到位引起的燃料泄漏問題，保證作業(yè)過程順利進行，提高液體推進劑保障的安全系數(shù)和工作效率。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術方案如下，一種用于液體推進劑貯運設備氣密性檢查的低溫檢漏液，該低溫檢漏液的原料組分為水、低溫溶劑、表面活性劑、十二烷基磺酸鈉與磷酸氫二鈉，將上述原料組分按比例混合均勻制成本發(fā)明。
[0007]低溫溶劑為乙醇或乙二醇任意一種；表面活性劑為辛烷基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚或苯乙基酚聚氧乙烯醚任意一種；十二烷基磺酸鈉作為改善泡沫穩(wěn)定性的一種添加劑，磷酸氫二鈉作為緩蝕劑。
[0008]水與低溫溶劑是本發(fā)明的基本成分，水與低溫溶劑的體積比為水:低溫溶劑=1?9:9~1 ;根據(jù)使用環(huán)境溫度選擇低溫溶劑，-40°C以下低溫溶劑選用乙醇，-40°C以上選用乙二醇。具體的，基本成分的配比為: 使用環(huán)境溫度在_50°C?_41°C時，水:乙醇的體積比1:9，
使用環(huán)境溫度在_40°C?_31°C時，水:乙醇的體積比3 -J,
使用環(huán)境溫度在_30°C?_21°C時，水:乙二醇的體積比1:1，
使用環(huán)境溫度在_20°C?-11°C時，水:乙二醇的體積比9:5，
使用環(huán)境溫度在-10°C以上時，水:乙二醇的體積比6:1。
[0009]其它原料組分是本發(fā)明的添加成分，各個添加成分與基本成分配比為:
表面活性劑:基本成分為體積:體積=10?70ml:1000ml，十二烷基磺酸鈉:基本成分為體積:質量=5?15g:1000ml,磷酸氫二鈉:基本成分為質量:體積=2?1g:1000ml。
[0010]制備方法:向容器中依次加入低溫溶劑、表面活性劑、十二烷基磺酸鈉、水、磷酸氫二鈉，邊加邊攪拌至均勻即制備成本發(fā)明。
[0011]制備方法的添加順序主要是利用乙二醇雙羥基極性大溶解性強的優(yōu)點，先溶解表面活性劑，而后加十二烷基磺酸鈉、加水，從而實現(xiàn)配置過程無泡沫。
[0012]使用時用毛刷攪拌使檢漏液起泡，然后將泡沫水刷到需要檢漏的部位。
[0013]由于乙醇揮發(fā)性較強，使用乙醇配制的本發(fā)明，開啟后需在12小時內使用完畢；用乙二醇配制的本發(fā)明，保質期I月。
[0014]表面活性劑是液體，按表面活性劑/基本成分為體積/體積比添加；十二烷基磺酸鈉和磷酸氫二鈉是固體，按其/基本成分為質量/體積比添加。
[0015]本發(fā)明的組方原理主要是:利用低溫溶劑降低水的冰點，用表面活性劑降低溶液的表面張力，從而實現(xiàn)低溫條件下的防凍和起泡的雙重功能。本發(fā)明使用的表面活性劑所產生的泡沫，因為氣泡較大，穩(wěn)定性一般，所以需加入十二烷基磺酸鈉改善氣泡穩(wěn)定性，為了減少檢漏液對材料的腐蝕，加入了適量的磷酸氫二鈉。
[0016]本發(fā)明常溫下為液體，透明略帶乳白色，冰點低至-50°C以下，起泡后泡沫層體積是溶液體積的一倍以上，與多種液體推進劑及設備材質相容性較好。
[0017]本發(fā)明主要用于對液體推進劑保障作業(yè)的氣密性檢查，可以有效避免冬季檢漏液結冰現(xiàn)象，防止發(fā)生在冬季因檢漏液結冰導致氣密性檢查不到位引起的燃料泄漏問題，保證作業(yè)過程順利進行，提高液體推進劑保障的安全系數(shù)和工作效率。
[0018]本發(fā)明在(T-50°C環(huán)境中進行液體推進劑貯運設備的氣密性檢查，起泡能力強、液體形態(tài)與氣泡穩(wěn)定性好、防凍能力強，可有效解決普通檢漏液在冬季低溫環(huán)境中使用時結凍的問題，防止發(fā)生在冬季因檢漏液結冰導致氣密性檢查不到位引起的燃料泄漏問題，保證作業(yè)過程順利進行，提高了檢漏的可靠性和液體推進劑作業(yè)的安全性。本發(fā)明的主要優(yōu)點及有益效果:
1、本發(fā)明經(jīng)低溫冷凍試驗，在(T-50°C時檢漏液和氣泡都不結凍，仍然保持液體形態(tài)，氣泡的穩(wěn)定性很好，可良好反應貯運設備及管道的氣密性；
2、本發(fā)明經(jīng)相容性試驗，與偏二甲肼、無水肼、甲基肼等液體推進劑相容性良好，與四氧化二氮短時間內無明顯化學反應，安全性有保障；
3、本發(fā)明適用范圍很廣，替代性強，在低溫條件下可替代大部分用水為基體的檢漏液，起泡能力遠超普通檢漏液。
[0019]以下是獲取本發(fā)明的試驗步驟和實驗數(shù)據(jù):
第一、防凍液配比試驗首先試驗選擇了合適的防凍液配比，為了驗證理論分析結果，我們根據(jù)實際需求，試驗_30°C不結凍的防凍液配比。
[0020]試驗方法:在9個試管中分別注入0、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5mL水，然后按照之前的順序滴加5、4、3.5、3、2.5、2、1.5、1、0.5mL乙二醇，使每個試管中的溶液為5ml。在_30°C下保溫20分鐘，用液氮制冷，通過觀察箱體頂部的溫度計來控制箱內溫度，檢查各試管液體解凍情況；試驗現(xiàn)象記錄見表1。
【權利要求】
1.一種用于液體推進劑貯運設備氣密性檢查的低溫檢漏液，該低溫檢漏液的原料組分為水、低溫溶劑、表面活性劑、十二烷基磺酸鈉與磷酸氫二鈉，將上述原料組分按比例混合均勻制成本發(fā)明； 低溫溶劑為乙醇或乙二醇任意一種；表面活性劑為辛烷基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚或苯乙基酚聚氧乙烯醚任意一種；十二烷基磺酸鈉作為改善泡沫穩(wěn)定性的一種添加齊U，磷酸氫二鈉作為緩蝕劑； 水與低溫溶劑是本發(fā)明的基本成分，水與低溫溶劑的體積比為水:低溫溶劑=1?9:9?I ;根據(jù)使用環(huán)境溫度選擇低溫溶劑，-40°C以下低溫溶劑選用乙醇，-40°C以上選用乙二醇；具體的，基本成分的配比為: 使用環(huán)境溫度在_50°C?-41°C時，水:乙醇的體積比1:9， 使用環(huán)境溫度在_40°C?-31°C時，水:乙醇的體積比3:7， 使用環(huán)境溫度在_30°C?-21°C時，水:乙二醇的體積比1:1， 使用環(huán)境溫度在_20°C?-11°C時，水:乙二醇的體積比9:5， 使用環(huán)境溫度在-10°C以上時，水:乙二醇的體積比6:1; 其它原料組分是本發(fā)明的添加成分，各個添加成分與基本成分配比為: 表面活性劑:基本成分為體積:體積=10?70ml:1000ml ； 十二烷基磺酸鈉:基本成分為體積:質量=5?15g:1000ml ； 磷酸氫二鈉:基本成分為質量:體積=2?1g:1000ml ； 向容器中依次加入低溫溶劑、表面活性劑、十二烷基磺酸鈉、水、磷酸氫二鈉，邊加邊攪拌至均勻即制備成本發(fā)明。
【文檔編號】G01M3/04GK104034485SQ201410260044
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月12日 優(yōu)先權日:2014年6月12日
【發(fā)明者】劉林, 武緯, 焦天恕, 胡天澤, 陳志海, 程金龍, 任朝輝 申請人:中國人民解放軍63605部隊