Изисквания за тестване на течове по NASA-STD-7012

Изисквания за тестване на течове по NASA-STD-7012

Стандартът „NASA-STD-7012 Leak Test Requirements“, разработен от Националната администрация по аеронавтика и изследване на космоса (NASA), е технически стандарт на NASA, който установява единни изисквания за проверка на целостта на налягането на оборудването за космически полети. Този стандарт предоставя последователна рамка за разработване на квалификационни и приемателни тестове за течове за космически кораби, ракети-носители, полезни товари, подсистеми и компоненти.

Изисквания за тестване на течове по NASA-STD-7012

Този стандарт разглежда един от най-важните аспекти на проверката на космическото оборудване: гарантиране, че системите под налягане и запечатани системи запазват своята цялост по време на производство, тестване, изстрелване и експлоатация в суровите космически условия.

Основните цели на стандарта NASA-STD-7012 са следните:

  • Да се ​​установят стандартизирани изисквания за тестване за течове за всички програми на НАСА.
  • Да се ​​провери целостта на полетното оборудване под налягане.
  • За намаляване на рисковете при мисия, свързани с течове на течности или газ.
  • Да се ​​увеличи съгласуваността между центровете на НАСА и изпълнителите.
  • За да се осигури надеждно провеждане на тестове за пригодност и приемане.
  • За да се поддържа взаимозаменяемостта на хардуера между различните програми на НАСА.

Вместо да определя една-единствена процедура за изпитване, този стандарт определя инженерните изисквания, критериите за ефективност, границите на безопасност, статистическите съображения и принципите за валидиране на изпитванията за течове.

Стандартът NASA-STD-7012 се прилага за следното:

  • Космически кораб
  • Оборудване на ракета-носител
  • товари
  • Системи за натискане
  • резервоари под налягане
  • Линии за течности
  • клапани
  • Съдове под налягане
  • топлообменници
  • Оборудване за животоподдържане
  • Научни инструменти
  • Запечатани електронни корпуси

Този стандарт е насочен предимно към хардуер, работещ в околоземна орбита и дълбок космос, но може да бъде адаптиран и за други аерокосмически приложения, където е уместно.

Дори микроскопични течове могат да създадат сериозни проблеми по време на мисия. Възможните последици включват:

  • Загуба на гориво
  • спад на налягането
  • Намаляване на производителността на системата.
  • Замърсяване на деликатни инструменти
  • Повреда на системите за термичен контрол
  • Загуба на кислород или хелий
  • Структурни повреди, причинени от неочаквани промени в налягането.
  • Мисията беше пълен провал.

Тъй като много космически кораби не могат да бъдат ремонтирани след изстрелване, проверката за течове на място е от решаващо значение.

Стандартът NASA-STD-7012 се прилага и за двете от следните:

  • Оборудване под налягане: Например,
    • резервоари за гориво
    • Окислителни резервоари
    • Хелиеви цилиндри
    • Пневматични системи
    • Хидравлични системи
    • Системи за контрол на околната среда и животоподдържане
  • Оборудване, устойчиво на течове: Например,
    • Електронни кутии
    • Научни инструменти
    • Корпуси на сензори
    • Оптични устройства
    • Корпуси за батерии

И двете категории изискват проверка дали течът остава под допустимите граници.

Стандартът NASA-STD-7012 подчертава, че тестовете за течове трябва да имат следните характеристики:

  • Количествено, а не качествено
  • Повторяем
  • Проследим
  • Въз основа на инженерен анализ
  • Подходящ за рискови мисии.
  • Статистически обосновано

Този стандарт насърчава избора на методи за изпитване, които осигуряват достатъчна точност, без да създават ненужни разходи или времеви последици.

Често срещаните методи за откриване на течове, както са дефинирани в стандарта NASA-STD-7012, включват различни техники в зависимост от оборудването и необходимата чувствителност. Типичните методи включват:

  • Тест за хелиева масспектрометрия: Най-често използваният тест за течове в авиацията. Неговите предимства включват:
    • Изключително чувствителен
    • количествен
    • Подходящ за космическо оборудване, изискващо висока надеждност.

Приложенията включват:

    • Горивни системи
    • Съдове под налягане
    • Тръби на космически кораби
    • клапани
  • Тест за намаляване на налягането: Измерва загубата на налягане с течение на времето. Приложенията включват:
      • Проверка за умерена степен на течове.
      • Тест за приемане
      • Производствено оборудване
  • Тест за деградация във вакуум: Оценява промените в налягането във вакуумирани системи. Често се използва в следните области:
      • Запечатани електронни опаковки
      • Корпуси на инструменти
  • Тест с мехурчета: Това е един от най-простите методи. Обикновено се следват следните стъпки:
      • Компонентът е под налягане.
      • Потапя се в течността.
      • Наблюдават се мехурчетата, които се появяват.

    Този метод обикновено се използва само когато не се изисква висока точност.

    • Техники с трасиращ газ: В зависимост от изискванията на приложението могат да се използват и други инертни газове.

    Стандартът NASA-STD-7012 разграничава два основни етапа на валидиране: квалификационно тестване и приемателно тестване.

    • Квалификационните тестове се извършват върху прототип или квалификационен хардуер, за да се демонстрира, че дизайнът отговаря на изискванията на мисията при най-лоши условия. Квалификационните тестове обикновено включват:
      • По-високи нива на стрес
      • Удължен период на тестване
      • По-широки граници на безопасност
    • Приемателен тест: Извършва се на всеки летателен апарат преди доставката. Приемателният тест проверява следното:
      • Качество на производството
      • Цялостност на сглобката
      • Няма неприемливи течове

    Приемните тестове гарантират, че всеки компонент на полета отговаря на ограниченията за степен на течове и като цяло са по-малко строги от квалификационните тестове.

    Стандартът NASA-STD-7012 не определя един-единствен универсално приемлив процент на течове. Вместо това, приемливите течове зависят от следните фактори:

    • Мандат
    • Работно налягане
    • Съхранявана течност
    • Класификация за сигурност
    • Излишък
    • Условия на околната среда
    • Изисквания за надеждност

    Инженерният анализ определя максимално допустимата скорост на течове за всяко приложение.

    Планирането на тестовете за течове обикновено взема предвид следното:

    • Изпитвателно налягане
    • температура
    • Избор на тестов газ
    • калибровка
    • Изтичане на фон
    • Неопределеност на измерването
    • Чувствителност на устройството
    • Продължителност на теста
    • Статистическа надеждност
    • Приемете условия

    Този стандарт определя също изискванията за границите на теста и методологията за валидиране.

    Стандартът NASA-STD-7012 набляга на пълното документиране на дейностите по тестване на течове. Типичните записи включват:

    • Тестова конфигурация
    • Калибриране на оборудването
    • Условия на околната среда
    • Измерени скорости на течове
    • Ограничения за прием
    • Процедури за изпитване
    • Идентификационен номер на оператора
    • Аномалии
    • Коригиращи действия

    Стандартът NASA-STD-7012 допълва няколко други стандарта на NASA от серията 7000. Те включват:

    • Критерии за акустично изпитване на вибрации при натоварване от NASA-STD-7001
    • Изисквания за тест за натоварване NASA-STD-7002
    • Стандарт NASA-STD-7009 за модели и симулации

    Заедно тези стандарти предоставят цялостна рамка за процеси на екологично тестване, проверка и валидиране на аерокосмически системи.

    Въпреки че стандартът NASA-STD-7012 е разработен за мисии на NASA, той е приложим и за организации, работещи в следните области:

    • Търговски космически полети
    • Производство на сателити
    • Разработване на ракета-носител
    • Отбранителна авиация
    • Криогенни системи
    • Системи за флуиди с високо налягане
    • Научна апаратура
    • Мисии за изследване на космоса

    В заключение, стандартът NASA-STD-7012 предоставя цялостна рамка за изпитване на течове на херметизирано и запечатано оборудване за космически полети. Чрез определяне на стандартизирани изисквания за методи за откриване на течове, условия на изпитване, квалификация, приемане, документация и инженерен анализ, този стандарт помага да се гарантира, че космическите кораби и техните подсистеми поддържат целостта на налягането през целия си експлоатационен живот.

    Тъй като космическите мисии стават по-дълги, по-сложни и все по-зависими от търговски партньорства, стандартизираната проверка на течовете остава основен елемент от осигуряването на мисията.

    В продължение на много години нашата организация, със своя компетентен и опитен персонал, разбира нуждите на своите клиенти, предоставяйки им необходимите съвременни услуги за тестване и подпомагайки ги при създаването, внедряването и подобряването на системите за управление. В тази рамка ние предоставяме и услуги за тестване, съответстващи на стандарта NASA-STD-7012.

    WhatsApp