ГОСТ Р ИСО 15859-4-2010 Системы космические. Характеристики, отбор проб и методы анализа текучих сред. Часть 4. Гелий

ГОСТ Р ИСО 15859-4-2010

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СИСТЕМЫ КОСМИЧЕСКИЕ

Характеристики, отбор проб и методы анализа текучих сред

Часть 4

ГЕЛИЙ

Space systems. Fluid characteristics, sampling and methods of analysis. Part 4. Helium

ОКС 49.140

Дата введения 2012-01-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский центр стандартизации, информации и сертификации сырья, материалов и веществ" (ФГУП "ВНИЦСМВ") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 339 "Безопасность сырья, материалов и веществ"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 21 декабря 2010 г. N 927-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 15859-4:2004* "Системы космические. Характеристики, отбор проб и методы анализа текучих сред. Часть 4. Гелий" (ISO 15859-4:2004 "Space systems - Fluid characteristics, sampling and test methods - Part 4: Helium", IDT).

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - .

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Октябрь 2019 г.

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

При операциях с гелием на космодроме или месте запуска космических судов могут быть задействованы несколько операторов и интерфейсов поставщик - потребитель на пути от завода-изготовителя до доставки к ракете-носителю или космическому кораблю. Цель настоящего стандарта заключается в установлении единых требований к компонентам, методам отбора проб и методам анализа гелия, используемого при обслуживании космических судов и оборудования наземного базирования. Установленные ограничения по составу гелия предназначены для определения чистоты и пределов примесей гелия для заправки в космические аппараты и корабли. Методы отбора проб и методы анализа гелия адаптированы для применения любым оператором. Методы отбора проб и методы анализа гелия приемлемы для осуществления контроля за ограничениями состава гелия.

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на гелий, используемый в оборудовании летательных аппаратов и средствах, системах и оборудовании наземного базирования, следующих типов и марок:

тип I - газообразный:

- марка А: гелий для продувки и наддува;

- марка F: гелий для продувки и наддува;

- марка J: гелий для продувки и наддува;

тип II - сжиженный:

- марка А: гелий для продувки и наддува;

- марка F: гелий для продувки и наддува.

Настоящий стандарт распространяется только на входящие потоки гелия и устанавливает их пределы.

Настоящий стандарт распространяется на отбор проб, необходимый для того, чтобы удостовериться, что гелий при поступлении в ракету-носитель или космический аппарат или корабль по составу соответствует пределам, установленным в настоящем стандарте или технической документации, согласованных для конкретного применения.

Настоящий стандарт устанавливает предельные значения содержания компонентов гелия и требования к методам отбора проб и методам анализа для контроля состава гелия.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий международный стандарт:

_______________

Для датированных ссылок используют только указанное издание ссылочного стандарта. В случае недатированных ссылок - последнее издание ссылочного стандарта, включая все изменения и поправки.

ISO 9000, Quality management systems - Fundamentals and vocabulary (Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь)

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ISO 9000, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 суммарное содержание углеводородов (в пересчете на метан) [total hydrocarbon content (as methane)]: Содержание, эквивалентное одному атому углерода.

3.2 контрольное испытание (verification test): Анализ, выполняемый на текучей среде в контейнере или на пробе из контейнера, которая является представительной от поставки, позволяющий проверить предельные значения химического состава гелия.

4 Химический состав

Если другого не предусмотрено в применяемой технической документации, состав гелия, поставляемого к летательному аппарату, должен соответствовать пределам, установленным в таблице 1, при испытании в соответствии с применяемыми методами анализа.

Таблица 1 - Пределы по химическому составу гелия

5 Поставка

Гелий типов и марок, установленных в разделе 1, следует поставлять в соответствии с настоящим стандартом.

6 Отбор проб

Предупреждение - Газообразный гелий является удушающим отравляющим веществом. Контакт с жидким гелием вызывает серьезные ожоги. Необходимо соблюдать осторожность при работе с жидким гелием и его хранении, использовать защитные средства. А также необходимо соблюдать осторожность, чтобы не допускать высоких концентраций газообразного гелия в замкнутых пространствах.

6.1 План отбора проб

Чтобы обеспечить соответствие химического состава гелия пределам, установленным настоящим стандартом, необходимо всем задействованным операторам выработать план отбора проб гелия от производства до заправки в космический корабль и утвердить его у конечного пользователя. Отбор проб и методы анализа должны соответствовать всем регламентам по безопасности. Этот план должен устанавливать:

- точки отбора проб;

- методики отбора проб;

- частоту проведения отбора проб;

- объем проб;

- количество проб;

- методы анализа;

- ответственность за отбор проб каждого оператора.

6.2 Ответственность за отбор проб

Если другого не установлено в применяемой технической документации, то поставщик, ответственный за обеспечение летательного аппарата гелием, должен отобрать пробы и провести проверку качества гелия, подаваемого к летательному аппарату поставщиком. Поставщик может использовать свои или другие ресурсы, подходящие для выполнения контрольных анализов, установленных в настоящем стандарте, если нет других указаний от потребителя.

6.3 Точки отбора проб

Если другого не предусмотрено, отбор проб рекомендуется осуществлять в месте хранения гелия или перед заправкой в летательный аппарат.

6.4 Частота проведения отбора проб

Отбор проб должен проводиться ежегодно или в соответствии с графиком, согласованным между поставщиком и потребителем.

6.5 Объем проб

Количество гелия в одном контейнере для проб должно быть достаточным для проведения анализа по предельным показателям. Если одна отдельная проба содержит недостаточно гелия для выполнения всех анализов, необходимых для подтверждения качества, следует отобрать дополнительные пробы в аналогичных условиях.

6.6 Количество проб

Количество проб должно соответствовать следующему:

a) одна проба - на контейнер для хранения;

b) любое количество проб - по согласованию между поставщиком и потребителем.

6.7 Контейнер для хранения

Если другого не предусмотрено в применяемом плане отбора проб, контейнер для хранения гелия нельзя снова заполнять после того, как проба отобрана.

6.8 Газообразные пробы

Газообразные пробы должны быть типичными пробами для системы подачи газообразного гелия. Пробы должны быть отобраны в соответствии с одним из следующих методов:

a) путем заполнения контейнера для проб и контейнеров для хранения одновременно от одного и того же распределителя и в одних и тех же условиях с использованием одного и того же метода;

b) путем извлечения пробы из поставленного контейнера через удобное соединение с контейнером для проб. Между поставленным контейнером и контейнерами для проб не допускается применение регулятора давления (допускаются подходящие клапаны). Для обеспечения безопасности контейнер для проб и система отбора проб должны иметь расчетное эксплуатационное давление, равное не менее чем давлению в поставляемом контейнере;

c) путем соединения контейнера, из которого отбирают пробу, непосредственно с аналитическим оборудованием с использованием удобного регулятора давления, чтобы предотвратить избыточное давление в этом оборудовании.

6.9 Жидкие пробы (испаряющиеся)

Испаряющиеся жидкие пробы должны представлять собой типичную пробу для анализа от поставленной партии жидкого гелия. Пробы должны быть отобраны при перетекании жидкости из поставленного контейнера в/через удобный контейнер, в который собирают представительную жидкую пробу, и затем полностью переведены в парообразное состояние.

6.10 Браковка

Если любая проба текучей среды, испытанная в соответствии с разделом 7, не соответствует требованиям, установленным в настоящем стандарте, гелий, представленный этой пробой, должен быть забракован. Порядок утилизации забракованного гелия устанавливает потребитель.

7 Методы анализа

7.1 Общие положения

Поставщик должен обеспечивать в соответствии со стандартной практикой уровень качества гелия. Альтернативные методы анализа описаны в 7.3-7.10. Другие методы анализа, не приведенные в настоящем стандарте, приемлемы при согласовании между поставщиком и потребителем.

Эти методы представляют собой отдельный анализ или серию анализов, чтобы подтвердить способность складских мощностей обеспечивать требуемый уровень качества. Это можно проконтролировать с помощью анализа представительных проб гелия, отбираемых со склада через определенные промежутки времени по согласованию между поставщиком и потребителем. Испытания могут выполняться поставщиком или лабораторией, выбранной по согласованию между поставщиком и потребителем.

Требования к анализам должны включать определение всех показателей гелия, имеющих ограничения.

7.2 Параметры анализа

Параметры аналитических методов, представленных в 7.3-7.10, следующие:

a) чистота и содержание примесей должны быть выражены в процентах по объему (% об.), если другого не предусмотрено;

b) градуировочные стандартные образцы газа, содержащие применяемые газообразные компоненты, могут потребоваться для градуировки аналитических измерительных приборов, используемых для определения предельных уровней показателей гелия;

c) по требованию потребителя точность используемого измерительного оборудования при подготовке этих стандартных образцов должна быть подтверждена официальным институтом стандартов;

d) аналитическое оборудование должно применяться в соответствии с инструкциями изготовителя.

7.3 Чистота гелия

Чистоту гелия определяют одним из следующих методов:

a) с использованием анализатора теплопроводности, измеряющего суммарные примеси, которые имеют значения теплопроводности, отличные от теплопроводности гелия. Анализатор должен быть градуирован в соответствующих диапазонах с применением градуировочных стандартных образцов газа. Диапазон анализатора не должен превышать десятикратную разницу между установленным минимальным значением гелия, выраженным в процентах по объему (% об.), и 100%;

b) путем определения всех суммарных примесей на масс-спектрометре. Объемная доля гелия - это значение, полученное при вычитании количества суммарных примесей, выраженных в виде объемной доли (%), из 100%;

c) путем определения совокупных примесей методами 7.4-7.10. Объемная доля гелия - это значение, полученное при вычитании количества суммарных примесей, выраженного в виде объемной доли (%), из 100%;

d) с использованием газового хроматографа в соответствии с 7.7, перечисление а), используя газ-носитель, отличный от гелия.

7.4 Содержание воды

Для жидкого гелия содержание воды нельзя определить путем отбора проб. Для газообразного гелия содержание воды определяют одним из следующих методов:

a) с использованием анализатора точки росы, в котором температура видимой поверхности измеряется в момент начала образования воды;

b) с использованием пьезоэлектрического сорбционного гигрометра, точность анализа которого должна быть ±0,1 см/м или 5% показания, в зависимости от того, какое значение больше;

c) с использованием анализатора с металлооксидным конденсатором в диапазоне, который не превышает десятикратное заданное максимальное содержание воды;

d) с использованием электролитического гигрометра, имеющего индикатор, градуированный в кубических сантиметрах на кубический метр, в диапазоне, который не превышает десятикратное максимальное содержание воды.

7.5 Суммарное содержание углеводородов (ССУ)

Суммарное содержание углеводородов (летучих) (в пересчете на метан) определяют одним из следующих методов:

a) методом с использованием газового хроматографа в соответствии с 7.7, перечисление а);

b) с использованием инфракрасного анализатора с газовой ячейкой. Такой анализатор должен быть градуирован в соответствующих диапазонах с применением градуировочных стандартных образцов газа при длине волны, приблизительно равной 3,5 мкм (характерная длина волны поглощения для С-Н связи). Данный анализатор должен работать с чувствительностью к метану не менее 10% установленного максимального суммарного содержания углеводородов.

7.6 Содержание кислорода

Содержание кислорода определяют одним из следующих методов:

a) методом с использованием газового хроматографа в соответствии с 7.7, перечисление а);

b) с использованием масс-спектрометра. Масс-спектрометр должен работать с чувствительностью не менее 10% установленного содержания кислорода;

c) с использованием электрохимического кислородного анализатора, содержащего твердый или водный электролит. Этот анализатор должен быть градуирован в соответствующих диапазонах с применением градуировочных стандартных образцов газа или интегрально в соответствии с законом Фарадея. Используемый диапазон должен быть не более десятикратного заданного максимального содержания кислорода;

d) с использованием анализатора теплоты реакции. Этот анализатор должен быть градуирован в соответствующих диапазонах с применением градуировочных стандартных образцов газа или интегрально в соответствии с законом Фарадея. Используемый диапазон должен быть не более десятикратного заданного максимального содержания кислорода;

e) с использованием анализатора, в котором кислород реагирует с образованием соединения, которое затем измеряют. Такой анализатор должен быть градуирован в соответствующих диапазонах с применением градуировочных стандартных образцов газа. Используемый диапазон не должен превышать десятикратного установленного максимального содержания кислорода.

7.7 Содержание аргона, неона и азота

Содержание аргона, неона и азота определяют одним из следующих методов:

a) с использованием газового хроматографа. Данный метод можно использовать для определения содержания не только аргона, азота, неона и гелия, но и других газообразных компонентов с пределом по составу (см. приложение А). Анализатор должен быть избирательным для разделения и обнаружения компонентов с чувствительностью 20% указанной максимальной суммы компонента. Методики подходящего концентрирования примеси могут быть использованы для достижения необходимого уровня чувствительности. Анализатор должен быть градуирован в соответствующих диапазонах с применением градуировочных стандартных образцов газа;

b) с использованием масс-спектрометра. Масс-спектрометр должен работать с чувствительностью не менее 10% установленного максимального содержания компонента.

7.8 Содержание водорода

Содержание водорода определяют одним из следующих методов:

a) с использованием газового хроматографа в соответствии с 7.7, перечисление а);

b) с использованием масс-спектрометра. Масс-спектрометр должен работать с чувствительностью не менее 10% установленного содержания водорода;

c) с использованием анализатора, в котором водород реагирует с образованием соединения, которое затем измеряют. Такой анализатор должен быть градуирован в соответствующих диапазонах с применением градуировочных стандартных образцов газа. Используемый диапазон не должен превышать десятикратного установленного максимального содержания водорода.

7.9 Содержание диоксида углерода

Содержание диоксида углерода определяют одним из следующих методов:

a) с использованием газового хроматографа в соответствии с 7.7, перечисление а). Используемый метод должен быть избирательным для разделения и анализа диоксида углерода;

b) с использованием масс-спектрометра. Масс-спектрометр должен работать с чувствительностью не менее 10% установленного максимального содержания компонента;

c) методом газовой хроматографии с использованием каталитического метанизатора по 7.7, перечисление а);

d) с использованием анализатора, в котором диоксид углерода вступает в реакцию с образованием соединения, которое затем измеряют. Такой анализатор должен быть градуирован в соответствующих диапазонах с применением градуировочных стандартных образцов газа. Используемый диапазон не должен превышать десятикратного установленного максимального содержания диоксида углерода.

7.10 Содержание монооксида углерода

Содержание монооксида углерода определяют одним из следующих методов:

а) методом газовой хроматографии в соответствии с 7.7, перечисление а). Используемый метод должен быть избирательным для разделения и анализа монооксида углерода;

b) с использованием анализатора, в котором монооксид углерода вступает в реакцию с образованием соединения, которое затем измеряют. Такой анализатор должен быть градуирован в соответствующих диапазонах с применением градуировочных стандартных образцов газа. Используемый диапазон не должен превышать десятикратного установленного максимального содержания монооксида углерода;

c) методом газовой хроматографии с помощью каталитического метанизатора в соответствии с 7.7, перечисление а).

Приложение А
(справочное)

Применение газовой хроматографии (ГХ) и масс-спектрометра (МС)

Газовую хроматографию (ГХ) рекомендуется использовать в качестве контрольного или предпочтительного метода для анализа примесей гелия, за исключением содержания воды.

Газовый хроматограф в сочетании с масс-спектрометром (ГХ-МС) можно использовать как альтернативу простой газовой хроматографии, чтобы таким образом избежать возможных влияний (особенно для углеводородов).

В таблице А.1 указано применение этих методов для анализа гелия.

Таблица А.1 - Применение ГХ и МС

Приложение ДА
(справочное)

Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам

Таблица ДА.1

Электронный текст документа

и сверен по:

, 2019