Wie können die am Beladen eines LOX-Tanks beteiligten Elemente an einer Explosion beteiligt sein?

Da SpaceX die Explosion des AMOS-6 Falcon 9-Pads während des Betankens auf den LOX-Tank der Oberstufe isoliert hat, scheint es sinnvoll zu sein, allgemein zu betrachten, was zu dieser Zeit geschah und welche Materialien und Ausrüstungen in der Nähe waren. Raketenexplosionen beinhalten normalerweise das Abfeuern von Triebwerken und / oder strukturelle Fehler im Flug, und ich habe wenig Ahnung, wie diese Explosion möglich war.

Die aktuelle SpaceX-Aussage lautet also:

Um etwa 9:07 Uhr ET gab es während eines standardmäßigen statischen Feuertests vor dem Start für die AMOS-6-Mission eine Anomalie am Cape Canaveral Space Launch Complex 40 von SpaceX, die zum Verlust des Fahrzeugs führte.

Die Anomalie entstand in der Nähe des Sauerstofftanks der Oberstufe und trat während des Beladens des Fahrzeugs mit Treibstoff auf. Gemäß dem Standardarbeitsverfahren befanden sich alle Mitarbeiter außerhalb des Bereichs, es gab keine Verletzungen.

Ich habe gelesen, dass LOX fast alles extrem explosiv macht und es sehr wenig braucht, um das auszulösen. Wie wenig braucht es?

Wäre ein Funke oder ein anderer Auslöser nötig gewesen, und wenn ja, welche Quellen für so etwas waren in der Nähe? Wäre da leicht eine Zündquelle aus der Umwelt gelandet?

Wäre dazu ein Leck der Ausrüstung notwendig gewesen?

Jede Art von organischer Substanz kann eine Explosion verursachen, wenn sie mit LOX in Kontakt kommt. wiki.nasa.gov/oxygen-fire-incidents/wiki/home/…
@OrganicMarble Interessant. Dies impliziert, dass in diesem Fall ein Aufprall im Spiel war. Die Einheiten sind für mich nicht intuitiv, also habe ich mit diesem Rechner nachgesehen . Ein Aufprall von 40 bis 50 lb/ft ist so, als würde ein Objekt mit einem Gewicht von 6 kg (13,2 lbs) aus 1 m (3,25 ft) fallen gelassen.
Auch „1- 3 c. Sauerstoffsysteme müssen sauber gehalten werden, da sich Verunreinigungen aus organischen Verbindungen, wie Kohlenwasserstofföl, leicht entzünden und eine Zündkette bilden können, um umgebende Materialien zu entzünden. Verunreinigungen können auch aus Partikeln bestehen, die sich entzünden oder beim Aufprall eine Entzündung verursachen könnten andere Teile des Systems“ von hq.nasa.gov/office/codeq/doctree/canceled/1740151.pdf
Auch dies (GOX, nicht LOX) wurde getestet.com/science/space/…
Zündquellen aufgeführt in 1-2 b des Dokuments im 3. Kommentar: Reibung • Kompressionswärme • Hitze durch Massenaufprall • Hitze durch Partikelaufprall • Statische elektrische Entladung • Lichtbogen und Funken • Resonanz • Innere Biegung • Freilegung von frischem Metall Oberflächen • Externe Wärmequellen
Hier gibt es einige interessante (Sessel?) Slo-Mo-Analysen und Kommentare: youtube.com/watch?v=Ye0EOENUw0c Bei ca. 3:45-4:00+ lokalisiert der Kommentator die Betankungsschnittstelle der zweiten Stufe als Quelle der anfänglichen Explosion. Leider hat das Quellvideo nur 60 fps und VIEL passiert in der 1/60 Sekunde zwischen dem letzten Bild, in dem nichts ungewöhnlich aussieht, und dem nächsten Bild, in dem zum ersten Mal Flammen zu sehen sind.
Ich kann leicht verstehen, wie eine Verunreinigung einen Brand verursachen kann. Aber wo ist das große Volumen an Material, das boomen könnte?
@LorenPechtel es müsste das Kerosin sein. Das lässt die Tatsache, dass die Explosion so plötzlich kam, seltsam erscheinen, und ich denke, an diesem Punkt stecken wir auf Spekulationsgebiet fest …
@LorenPechtel Es war kein großer Boom, sondern eine Sequenz. Das anfängliche sichtbare Ereignis hätte vielleicht nicht viel Material beinhaltet, aber es hätte angefangen, Dinge kaputt zu machen, was die Veröffentlichung von mehr Zeug verursacht hätte, um andere größere Booms zu machen.
Nicht wenige Materialien sind mit LOX hypergolisch – sie entfachen ein Feuer durch bloßen Kontakt. Und eine große Anzahl von Materialien ist bei Kontakt mit LOX einfach entflammbar - viele davon heftig - einschließlich einer Reihe von Metallen, die üblicherweise für den strukturellen Bau der Rakete verwendet werden. Dann hat sich LOX einmal durch Tanks gekaut und mit Kerosin vermischt ...

Antworten (2)

Um nur einen Aspekt dieses facettenreichen Problems zu nennen: Jedes vorhandene elektrische Feldpotential (dh Gegenstände, die elektrisch nicht auf einer gemeinsamen Vorspannung stehen) kann und wird normalerweise irgendwann einen Lichtbogen (Funken) erzeugen, wenn es sich entlädt. Gefährlich wäre insbesondere das An- und Abkoppeln von Schnittstellen, Zuleitungen etc., wenn deren elektrische Felder ungleichmäßig sind. Abgesehen von den gerade erwähnten dynamischen mechanischen Wirkungen ist auch die Erzeugung eines statischen Lichtbogens bei höheren potentiellen Feldungleichgewichten immer möglich und würde theoretisch auffälliger sein. Und wie Organic Marble mit hohen Sauerstoffkonzentrationen hervorgebracht hat, braucht es nicht viel mehr, damit Staub oder fettige Fingerabdrücke selbst zu einer Art Brennstoff werden, der die reaktive Produktion von (Feuer) (Flamme) vermittelt.

Flüssiger Sauerstoff enthält 4000-mal mehr Sauerstoff als normale Luft (nach Volumen). Viele Materialien, die in normaler Luft fast entzündlich sind, können in flüssigem Sauerstoff brennen. Auch reiner Sauerstoff mit einem Druck von 200 bar ist eine gefährliche Sache. Sogar Edelstahlrohre brannten aufgrund eines steilen Druckanstiegs des Sauerstoffs im Inneren. Selbst ein Asphaltboden kann gefährlich sein, wenn flüssiger Sauerstoff verschüttet wird.

Ein Artikel über Gefahren durch Resonanzröhren in Sauerstoffsystemen https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19820013541.pdf

NASA-SICHERHEITSSTANDARD FÜR SAUERSTOFF UND SAUERSTOFFSYSTEME https://www.hq.nasa.gov/office/codeq/doctree/canceled/1740151.pdf

Ein technisches Memorandum der NASA Test der LOX-Kompatibilität für Asphalt- und Beton-Landebahnmaterialien .

Das ist eine interessante Antwort! Ist es möglich, ein oder zwei Glieder zu finden, die dies unterstützen - vielleicht das Brennen des Edelstahlrohrs? Ich bezweifle nicht, dass das, was Sie sagen, wahr ist, ich würde nur gerne mehr darüber lesen.
Ich denke du meinst "nicht brennbar". "Entzündlich" bedeutet, dass es an der Luft brennt.
@zeta-band: "Brennbar" kann entweder "brennbar" oder "nicht brennbar" bedeuten. (Ich stimme zu, dass dies verwirrend ist.)