大家都看過這段畫面,我們都管這枚質(zhì)子火箭叫做 “毒發(fā)”,因?yàn)樗馁A箱里裝的燃料是有劇毒的偏二甲肼,只要接觸皮膚就可能讓人昏迷。
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可是你知道嗎?裝在火箭貯箱里有毒的東西可不止這個(gè)。比如美國(guó)的德爾塔火箭,燃料貯箱在裝液氫之前,居然還裝過一種高鉻酸鉀溶液,也是劇毒,接觸以后會(huì)造成皮膚灼傷、眼睛失明。
這里的高鉻指的是六價(jià)鉻,是致癌物質(zhì),在我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)里是不能直接排放的,只有把六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻,才允許進(jìn)入廢水處理。很多人都會(huì)好奇:既然這么毒,為什么非要用它?
原因其實(shí)很簡(jiǎn)單,火箭貯箱做好以后,必須做質(zhì)量檢測(cè),其中一個(gè)關(guān)鍵步驟就是常溫液體壓力檢測(cè)。說白了,就是給貯箱灌滿液體,加壓到火箭飛行時(shí)的最大壓力,測(cè)試它夠不夠堅(jiān)固。做這個(gè)測(cè)試時(shí),用的就是高鉻酸鉀溶液。
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有人會(huì)問:液壓就液壓,干嘛非得用劇毒的,直接用水不行嗎?這事還真沒那么簡(jiǎn)單,和火箭貯箱的制作過程直接相關(guān)。
現(xiàn)代火箭貯箱一般用鋁合金,鋁很容易被腐蝕,所以使用前必須做陽極氧化:把鋁材放進(jìn)硫酸里通電,鋁合金正極會(huì)析出氧氣和鋁元素,反應(yīng)后生成一層氧化鋁保護(hù)膜,起到防腐作用。
很多人了解到這一步就結(jié)束了,ULA 公司老板帶大家參觀工廠時(shí),也只大大方方拍了放硫酸的池子,后面的處理卻沒提。
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其實(shí)到這還沒完,陽極氧化出來的氧化膜并不完美,防腐能力還差一截。這層膜分兩層:一層是阻擋層,一層是多孔層,上面布滿小孔。腐蝕物質(zhì)很容易鉆進(jìn)孔里,侵蝕里面的鋁合金,所以必須做最后一步 —— 封孔,把這些小孔堵上。
常用封孔技術(shù)有兩種:一種是用沸水煮,讓孔膨脹自己封住;另一種是主動(dòng)用材料把孔填上。工業(yè)上最常見、防侵蝕效果最好的填充劑,就是高鉻酸鉀。
這下大家就明白了:如果壓力測(cè)試用水,在高壓下,水依然可能腐蝕貯箱內(nèi)表面。反正封孔本來就要用高鉻酸鉀,壓測(cè)時(shí)再用一遍,既順理成章,又能避免二次腐蝕,一舉兩得。
而且還有一個(gè)關(guān)鍵問題:液體灌進(jìn)貯箱后,怎么檢查哪里漏了?
主要有兩種方法。第一種是目測(cè),看每條焊縫有沒有漏液。高鉻酸鉀溶液是黃色的,一旦滲漏,一眼就能看出來,特別方便。
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第二種是抽干液體后,做著色滲透探傷。先在表面涂帶顏色的滲透劑,如果壓測(cè)時(shí)出現(xiàn)裂紋,滲透劑會(huì)順著毛細(xì)現(xiàn)象鉆進(jìn)裂縫里。洗掉表面多余的滲透劑,裂縫里的還會(huì)留在里面,肉眼看不見。最后噴上顯影劑,顯影劑能把顏色從裂縫里 “拽” 出來,裂紋位置立刻清清楚楚,是不是很神奇?
所以,火箭里用劇毒的高鉻酸鉀,不是故意冒險(xiǎn),而是工業(yè)生產(chǎn)里最實(shí)用、最穩(wěn)妥的選擇。從防腐、封孔到檢測(cè),一環(huán)扣一環(huán),劇毒液體其實(shí)是整個(gè)流程里不可替代的一環(huán)。
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