液氢中固空沉积形式的试验研究

刘海生 张 震 邱小林 刘玉涛，

(1北京航天试验技术研究所 北京 100074)

(2航天低温推进剂技术国家重点实验室 北京 100028)

1 引言

近几年来，由于航天事业的发展，液氢的产量、贮存量都在不断增大。随着液氢单体贮存规模的增大，液氢的安全问题也应该受到重视。液氢中固空的积累是液氢在生产、贮存、运输和使用过程中易导致危险发生的一个重要原因。由于氧在液氢中的溶解度极低，液氢中固空的积累是不可避免的［1］，故液氢中固空安全问题显得尤为重要。国外研究机构通过液氢与固空的引爆试验都得出了相似的结论［2-5］，即只要固空中的氧比例大于空气中氧比例就会发生爆燃或爆轰，且固空中氧的浓度越大，破坏力越强。但这些试验均采用了配比的氧氮混合液加入液氢中，固化后再引爆的方式，通过配比时的比例得出固空中氧的安全浓度阈值，将固空做了均质化处理。对于开口系，空气进入液氢系统，相关资料给出的解释为［6］:由于氧的沸点比氮的沸点高，所以空气在液氢的低温下往往被冷凝并冻结为富氧固空。本试验向小型液氢贮存系统通入氧氮混合气模拟液氢贮存系统受空气污染情况后，待系统缓慢升温，研究不同温度区间内氧氮的逸出速率，以判断固空颗粒中的氧氮浓度比。

2 固空沉积试验

2.1 液氢中固空的来源

关于富氧固空或固氧的来源，张起源［6］已给出8种情况，但对于液氢贮存系统而言，其固空的来源归结起来主要为……