Утечка на МКС 30.08.2018

[Штуцер]

DiZed пишет:
а вот охлаждается ли гелий при сбросе - не факт,

 Ну, если мой опыт Вам не подходит, то вот: 

30 октября 2007 в Санкт-Петербурге был проведен эксперимент с целью проверки поведения гелия при выпускании его из баллона в атмосферу. Исследовалось изменение тмпературы газа гелий марки "Б" 99,99%.
Участвовали:
Дмитрий Столбов - подводный видеооператор,
Сергей Горпинюк - технический инструктор тренер.
Для эксперимента были использованы два транспортных баллона по 40 литров с гелием с начальным давлением 150 бар и конечным давлением 1 бар. 
Температура воздуха в помещении при проведении эксперимента 22 градуса Цельсия. Перед началом эксперимента баллоны с гелием были выдержаны в помещении в течение 4х часов и имели температуру, близкую к температуре воздуха в помещении.
Гелием из баллонов надувался воздушный шар - давление в баллоне падало со 150 до 3 бар. В процессе надувания шланг от баллона к воздушному шару охлаждался, что определялось тактильными ощущениями. Зетем редуктор с транспортника снимался и остатки гелия выпускались на термометр. В обоих случаях показания термометра падали более чем на 10 градусов цельсия.
Опустевшие баллоны из под гелия охлаждались и покрывались каплями конденсата.

http://forum.tetis.ru/viewtopic.php?f=17&t=27104&sid=2cef6c1e27a04129fe0454d2c695f5e7

Как теоретики это объяснят?

[triage]

ТАСС исправился с августовским наложением двух слоев при выходе в открытый космос - Прокопьев и Артемьев тогда закрыли отверстие изнутри отсека двумя слоями герметика.

https://tass.ru/kosmos/5947183

ЗВЕЗДНЫЙ ГОРОДОК /Московская область/, 24 декабря. / ТАСС/. Следователи опросили космонавта Олега Артемьева после его возвращения с МКС по делу о повреждении "Союза МС-09". Об этом сообщил сам Артемьев на послеполетной конференции.

"В том виде, как представляется слова допрос, конечно, такого допроса не было, пыток не было, все еще впереди. Был опрос, как действовали в ситуации, не только следственными органами, но и специалистами полета", - сказал он.

В свою очередь космонавт Сергей Прокопьев сообщил, что его пока не опрашивали. "Все еще впереди", - сказал он, отвечая на соответствующий вопрос.

Прокопьев также добавил, что инцидент с отверстием на корабле показал слаженность экипажа Международной космической станции.

"Мы взаимодействовали очень здорово в процессе выхода из нештатной ситуации. Как бы не складывалась ситуация на станции, экипаж готов к любым событиям", - сказал он.

Пробы с "Союза"
Следователи приступили к изучению материалов по делу о повреждении в "Союзе МС-09", которые вернули на Землю российские космонавты 20 декабря. Об этом сообщил в понедельник на послеполетной конференции экипажа Международной космической станции официальный представитель Роскосмоса Владимир Устименко.

"Это в сфере деятельности тех служб, которые сейчас этим занимаются, вне нашего периметра", - отметил он, говоря об изучении материалов по отверстию в "Союзе".

В свою очередь начальник Центра подготовки космонавтов (ЦПК) Павел Власов отметил, что на Землю доставлены материалы, которые соседствовали с отверстием с внешней стороны корабля "Союз" и которые обеспечивали герметичность корабля.

"Материалы эти доставлены, и компетентные органы проведут соответствующую материаловедческую экспертизу. Только после этого можно будет однозначно говорить про природу и время происхождения этого отверстия", - сказал он.

Власов подчеркнул, что самое главное в этой ситуации - профессиональная деятельность специалистов на МКС и на Земле, а также благополучное возвращение экипажа. "Ключевым для нас является тот факт, что экипаж диагностировал утечку, очень оперативно локализовали это место и восстановили полностью функционал - на этом самом же корабле благополучно вернулись на Землю", - пояснил начальник ЦПК.

Пресс-конференция проходит в Центре подготовки космонавтов, на ней присутствуют космонавты Артемьев и Прокопьев, которые заделывали дыру в "Союзе МС-09" в конце августа.

"Дыра" в "Союзе МС-09"
В конце августа на Международной космической станции упало давление. Позднее выяснилось, что это произошло из-за утечки в пристыкованном к станции корабле "Союз МС-09": воздух уходил через отверстие в шпангоуте бытового отсека. Спустя несколько дней специалисты на Земле пришли к выводу, что корпус корабля был просверлен изнутри. Прокопьев и Артемьев тогда закрыли отверстие изнутри отсека двумя слоями герметика.

В ночь на 12 декабря Прокопьев и Олег Кононенко выполнили выход в открытый космос для осмотра отверстия в обшивке "Союза" снаружи корабля. Они вскрыли теплоизоляцию и противометеоритную защиту, осмотрели и сфотографировали отверстие, а также взяли пробы с поверхности. Операция по вскрытию противометеоритной защиты в космосе проводилась впервые в истории мировой космонавтики.

[Штуцер]

DiZed пишет:
я бы кстати - если гелиевый баллон действительно заметно охлаждается при сбросе давления - несколько напрягся и попытался бы выяснить, насколько в действительности чист гелий и промывали ли им баллон перед закачкой

  А я бы не напрягался. ШБ космического аппарата - это не баллоны для дайверов и дирижаблеров.
Гелий проверяется на точку росы и соответствие ГОСТу - гелий очищенный, марки В .... гост вспоминаю.

Вспомнил .  Гелий по ТУ51-940-80

[DiZed]

наука это объясняет известно как; ослиной мочой. а вот в раздувшемся шаре гелий действительно должен несколько охладиться, он рздвигал оболочку - т.е. совершал работу против атмосферного давления; можно посчитать - на сколько именно, но лень.
туфта это все наподобие заморочек с cold fusion и emdrive, кому хочется и кто "верит" - намеряет что угодно

зы - кстати "эксперимент" водолазеров ну очень похож на то, как если бы они вместо гелия в шар гелий-кислородную дыхательную смесь задули

[Штуцер]

DiZed пишет:
зы - кстати "эксперимент" водолазеров ну очень похож на то, как если бы они вместо гелия в шар гелий-кислородную дыхательную смесь задули

Иметь в стандартном гелиевом баллоне дыхательную смесь  все равно, что боярышник на метиловом спирте продавать. Где то , да аукнется.

[DiZed]

Штуцер пишет:
Иметь в стандартном гелиевом баллоне дыхательную смесь все равно, что боярышник на метиловом спирте продавать. Где то , да аукнется.

так сама идея такого "эксперимента", да еще с "протоколом", очень похожа на то, что где-то кто-то что-то начал подозревать; не статью же в нейче они писать собирались

[opinion]

Штуцер пишет:
Как теоретики это объяснят?

Очень интересный вопрос. Спасибо.  
Когда обсуждают эффект Джоуля-Томсона, обычно предполагают, что состояние газа в том объеме, откуда он вытекает остаётся неизменным. Для этого в рассмотрение вводят поршень, который уменьшает объём, сохраняя постоянным давление (см., например, иллюстрации в Википедии). Этот поршень совершает работу над газом, который протекает через дроссель.
Если же объем исходного баллона остаётся постоянным, то вышеупомянутую работу совершает газ в баллоне. Из-за этого он охлаждается. Так мне представляется.
В связи с этим возникает вопрос, который кажется не обсуждался при рассмотрении заправки Фалкона: какой процесс перевесит? Охлаждение гелия в баллоне или нагревание его же при протекании через редуктор?

[DiZed]

opinion пишет:
Если же объем исходного баллона остаётся постоянным, то вышеупомянутую работу совершает газ в баллоне. в баллоне или нагревание его же при протекании через редуктор?

над чем он ее совершает? баллон имеет постоянный объем, работа - это p*dV, dV=0 ...
именно что если работа и совершается - то вне баллона, и не может влиять на его температуру. механизм охлаждения-нагревания газа при движении поршня очень прост - молекулы ударяются о убегающий поршень и теряют часть энергии, или наоборот - надвигающийся поршено "подталкивает" и ускоряет их, ничего другого там нет.

и суть эффекта джоуля-томсона очень проста; в качестве уравнения состояния идеального газа используется уравнение ван-дер-ваальса, которое есть уравнение состояния реального газа, скорректрованное на ненулевой размер и сответственно объем его молекул (коэффициент в) и на наличие сил притяжения (дисперсионные, или ван-дер-ваальсовы взаимодействия) между ними (коэффициент a). в большинстве газов при н.у. преобладает терм, связанный с a, т.е. молекулы в нем "немножко слипшиеся", газ - "чуть-чуть жидкость", и а пр  снижении давления они "разлепляются", газ "чуть-чуть испаряется" (за конденсацию газа в жидкость отвечают обычно эти же самые дисперсионные силы), и на это расходуется энергия - как при настоящем испарении, газ охлаждается. Но для очень маленьких молекул - водорода, гелия - уже при н.у. дисперсионные силы очень малы (поэтому они так тяжело сжижаются), и преоблдающим оказывается терм b, описывающий невозможность двух молекул находиться в одном объеме, - т.е. силы отталкивания. т.е. под давлением молекулы такого газа уже не "слипшиеся", а наоборот, расталкиваемые сжатыми пружинками; когда молекулы получают возможность разлететься подальше - "пружинки" разжимаются, и освобождают энергию, газ нагревается. все, больше ничего интересного внутри баллона не происходит

[Штуцер]

DiZed пишет:

Штуцер пишет:
Иметь в стандартном гелиевом баллоне дыхательную смесь все равно, что боярышник на метиловом спирте продавать. Где то , да аукнется.

так сама идея такого "эксперимента", да еще с "протоколом", очень похожа на то, что где-то кто-то что-то начал подозревать; не статью же в нейче они писать собирались

Я бы не увлекался конспирологией. У Старого есть гаденькая манера - игнорировать аргументы, которые он не способен опровергнуть. Не уподобляйтесь, мы же не замполиты, а специалисты. 
ЗЫ Я в данном случае о собственном опыте. Жаль, Морин замолчал.

[Штуцер]

opinion пишет:
В связи с этим возникает вопрос, который кажется не обсуждался при рассмотрении заправки Фалкона: какой процесс перевесит? Охлаждение гелия в баллоне или нагревание его же при протекании через редуктор?

Смотря в какой точке схемы ПГС.

[DiZed]

Штуцер пишет:
Я бы не увлекался конспирологией. У Старого есть гаденькая манера - игнорировать аргументы, которые он не способен опровергнуть. Не уподобляйтесь, мы же не замполиты, а специалисты.

я не увлекаюсь конспирологией; вы верите в ТУ - а я научник, работающий в области химической термодинамики и термохимии. при том я до того, как ушел в фундаментальную науку (в экспериментальную, не в теоретическую - хотя деление это очень условно конечно), десять лет с успехом инженерил в химтехнологии; и главное, что я из этого опыта вынес - что таки нет ничего практичнее теории, и что главная проблема советской инженерной школы - это что после того как на младших курсах заканчиваются базовые фундаментальные предметы и начинается специализация - мысль эта безнадежно теряется под спудом таблиц, номограмм и узкоспециальных полуэмпирических формул. поймите, это вы должны бы были объяснить (себе!), отчего у вас гелий охладился, а не задавать этот вопрос "теоретикам"; я могу обсудить с вами вашу гипотезу - но мне незачем ее за вас придумывать. если я получу что-то такое на рецензию - и ухом не поведу пока не увижу данные температурных измерений с описнием методики плюс хотя бы масс-спектр использованного гелия; ни гост-ы, ни ТУ тут не катят

[Штуцер]

DiZed пишет:
все, больше ничего интересного внутри баллона не происходит

Подытожим. Вы утверждаете, что поверхность  ШБ, скажем 36л, набитого гелием (99,95 до 350, с температурой 20 град С), при сбросе гелия до 1 ата будет нагреваться?  

[DiZed]

какой процесс перевесит? Охлаждение гелия в баллоне или нагревание его же при протекании через редуктор?

охлаждение гелия будет - но вне баллона, уже в баке, там, где он совершает работу по вытеснению топлива

[Штуцер]

DiZed пишет:
вы верите в ТУ - а я научник

Я верю не в ТУ, а в собственный опыт,
А ТУ всег лишь говорят, что гелий на 99,98 не ослиная моча, а именно гелий.

[DiZed]

кстати эффект нагрева шара оценить несложно; конечное состояние можно представить как суперпозицию двух процессов - 99.5% гелия расширяется в дросселе от 200 до 1 атм, оставшиеся 0.5% расширяются в шаре от тех же 200 до 1 атм;сответственно 99.5% теплоты эффекта выделяется в дросселе, 0.5% - в шаре; у меня к вашим спецам претензий нет, принимать во внимание эффект не надо - но и охлаждаться шар (при условии, что гелий чист) не будет

[Штуцер]

DiZed пишет:
поймите, это вы должны бы были объяснить (себе!), отчего у вас гелий охладился, а не задавать этот вопрос "теоретикам"; я могу обсудить с вами вашу гипотезу - но мне незачем ее за вас придумывать.

Я тоже ухом не поведу. У нас был расчетный сектор, 5 спецов, которые на гелии за 20 лет работы собаку съели. Вышеуказанные спецы говорили мне ( в соотв методике), что забивать ШБ гелием надо в несколько этапов, дожидаясь усадки. Дабы не ПЕРЕГРЕТЬ систему. А вот по сбросу никаких ограничений они не давали.  Не потому ли, что при сбросе гелия ШБ не греются?       Каждый должен максимально эффективно заниматься СВОИМ делом.

[opinion]

DiZed пишет:
и суть эффекта джоуля-томсона очень проста... "пружинки" разжимаются, и освобождают энергию, газ нагревается. все, больше ничего интересного внутри баллона не происходит

Это вы описываете свободное расширение неидеального газа в пустоту. В случае медленного дросселирования совершается работа над вытекающим газом и вытекающий газ сам совершает работу (Википедия). Разность этих работ служит добавкой к описанному вами процессу преобразования потенциальной внутренней энергии в кинетическую.

[Штуцер]

DiZed пишет:
й с описнием методики плюс хотя бы масс-спектр использованного гелия; ни гост-ы, ни ТУ тут не катят

Вот уж не знаю, масс спектрометром ли подтверждала лаборатория полигона чистоту гелия... Мне это было как то пох. Важнее, что позывной у лаборатории был Водоворот, и оттуда я получал соответствующую телефонограмму.      
Они отвечали за свою работу, я - за свою. Они сообщали, что ТУ - катят. Также они сообщали, с точностью до двух знаков после запятой, плотность АТИНа и НДМГ, который мы заправляли, а также их соответствие ГОСТам. И мне так же было пох, каким образом они это исхитряются.
А если бы мне приспичило спросить, "описание методики плюс хотя бы масс-спектр" , думаю, был бы послан.  Заниматься своим делом.
Так не слышу ответа:

Штуцер пишет:
Подытожим. Вы утверждаете, что поверхностьШБ, скажем 36л, набитого гелием (99,95 до 350, с температурой 20 град С), при сбросе гелия до 1 ата будет нагреваться?  

И как это согласуется с законами сохранения?

[DiZed]

opinion пишет:
Это вы описываете свободное расширение неидеального газа в пустоту. В случае медленного дросселирования совершается работа над вытекающим газом и вытекающий газ сам совершает работу ( Википедия ). Разность этих работ служит добавкой к описанному вами процессу преобразования потенциальной внутренней энергии в кинетическую.

если я смотрю туда же, куда вы - то в вики говорится не о добавке, а о т.н. процессе джоуля-томсона, который намеренно проводится в изоэнтальпийных условиях и через который устанавливается связь между уравнением ван-дер-ваальса и величиной эффекта. если нет - ткните в конкретное место. в вашем изложении кстати работа всегда совершается над вытекающим газом - соответственно он всегда должен нагреваться

[Штуцер]

DiZed пишет:
кстати как вариант интерпретации вашего личного опыта: потрогатв вначале нагретый редуктор, потом -шар, можно получить уверенное ощущение охладившегося последнего.

Дык эта.... если бы тогда я знал, что это для Вас - проблема, я бы просто снял и записал показания температур: ТШБ и ТРВД, хотя на последнем, ЕМНИП, датчик температуры не клеили. Руками трогать изделие у меня прав не было (формально), да и ощущения  - штука относительная. Вот конденсат на ШБ, или тем более иней, это объективно.