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第２５卷第３期低温与特气Ｖｏ１．２５，Ｎｏ．３

２００７年６月ＬｏｗＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄＳｐｅｃｉａｌｔｙＧａｓｅｓＪｕｎ．，２００７

液氢加注系统的气体置换方法探讨

王红雨

（北京航天发射技术研究所，北京１０００７６）

摘要：液氢加注系统在加注前必须置换合格，可采用的置换方法有三种：抽真空、吹除、增压置换。结合液氢

加注系统比较了三种方法的优缺点，并给出了气体置换的计算方法。对水分置换的方法进行了探讨，认为加热

置换和抽真空是行之有效的方法。

关键词：液氢；置换；含水量

中图分类号：ＴＱｌｌ７文献标识码：Ａ文章编号：１００７－７８０４（２００７）０３一ｏｏ２０一ｏ３

ＤｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｎＧａｓＲｅｐｌａｃｅｍｅｎｔｏｆＬｉｑｕｉｄＨｙｄｒｏｇｅｎＬｏａｄｉｎｇＳｙｓｔｅｍ

ＷＡＮＧＨｏｎｇ・ｙｕ

（ＢｅｉｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｅｒｏｓｐａｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００７６，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｇａｓｉｎｔｈｅｌｉｑｕｉｄｈｙｄｒｏｇｅｎｌｏａｄｉｎｇｓｙｓｔｅｍｍｕｓｔｂｅｒｅｐｌａｃｅｄｂｅｆｏｒｅｌｉｑｕｉｄｈｙｄｒｏｇｅｎｉｓｌｏａｄｅｄ．Ｔｈｅｒｅａｒｅｔｈｅｒｅ

ｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｇａｓｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ，ｅｖａｃｕａｔｉｏｎ，ｂｌｏｗ，ａｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ．Ｔｈｅａｄｖｎａｔａｇｅｓａｎｄｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｏｓｆｔｈｅｔｈｅｒｅ

ｍｅｔｈｄｏｓａｒｅｃｏｍｐａｒｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．ａｎｄｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｄｏｏｆｇａｓｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔｉｓｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｗｅｄｉｓｃｕｓｓｔｈｅｍｅｔｈｄｏｏｆ

ｗａｔｅｒｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ．Ａｓａｒｅｓｕｌｔ，ｈｏｔｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔａｎｄｅｖａｃｕａｔｉｏｎａｒｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｍｅｔｈｏｄｓ．

ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ｌｉｑｕｉｄｈｙｄｒｏｇｅｎ；ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ；ｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔ

１前言别对氢箱和地面加注管路进行氮气置换，合格后再

起进行氦气置换，最终合格的标准是Ｈｅ≥

一

ＣＺ－３Ａ液氢加注系统用于给ＣＺ－３Ａ火箭三子９９．９％、Ｎ２＜５０×１０＿。。、Ｈ２０＜３０×１０＿。。、０２＜３０

级的氢箱加注液氢推进剂，液氢加注系统主要包括×１０～、其他＜５０×１０～。

地面加注管路、阀门和８５ｍ液氢车及１００ｍ液

氢车等。液氢是一种低温、易燃易爆的介质，其沸２液氢加注系统的气体置换方案

点为一２５３ｏＣ，除Ｈｅ、Ｈ外，其它气体在液氢中

都会凝结为固体。这些固体气体在液氢中相当于机

械杂质，会堵塞阀门、过滤器、流量计和密度计液氢加注系统如图１所示，从１００ｍ液氢车

等，堵塞火箭发动机喷嘴，从而引起液氢加注系统的Ｖ０１阀、８５ｍ液氢车的１Ｂ阀一