ISO 15859-7:2004

Space systems — Fluid characteristics, sampling and test methods — Part 7: Hydrazine propellant

ISO 15859-7:2004 specifies limits for the composition and physical properties of anhydrous hydrazine (N2H4) and establishes the sampling and test requirements applicable for the verification of the anhydrous hydrazine composition. ISO 15859-7:2004 is applicable to anhydrous hydrazine propellant, intended for use as fuel in propellant systems of space systems as well as in both flight hardware and ground facilities, systems, and equipment, of grades: standard [normal production and quality control (suitable for most uses)], monopropellant [normal product with strict control of specified impurities (to be specified only for monopropellant catalytic engines where extended life of the catalyst is desired)] and high purity (special production with strict control of specified impurities). ISO 15859-7:2004 is applicable to influents only within the specified limits herein. Hydrazine may be of the liquid type. ISO 15859-7:2004 is applicable to any sampling operation required to ensure that, when the fluid enters the launch vehicle or spacecraft, the fluid composition complies with the limits provided hereafter or with any technical specification agreed to for a particular use.

Systèmes spatiaux — Caractéristiques, échantillonnage et méthodes d'essai des fluides — Partie 7: Hydrazine (ergol)

L'ISO 15859-7:2004 donne les valeurs limites de la composition chimique de l'hydrazine anhydre (N2H4)et ses propriétés qualitatives, et établit les exigences relatives à son échantillonnage et aux méthodes d'essai applicables pour vérifier sa composition. L'ISO 15859-7:2004 est applicable à l'hydrazine anhydre des qualités suivantes, utilisée comme carburant dans les systèmes à propergol des systèmes spatiaux, aussi bien dans le matériel embarqué que dans les installations, systèmes et équipements au sol: qualité standard (production et contrôle de qualité normaux), qualité monergol (production normale avec contrôle strict des impuretés spécifiées) et qualité haute pureté (production spéciale avec contrôle strict des impuretés spécifiées). L'ISO 15859-7:2004 n'est applicable aux fluides entrant dans le système spatial que dans les limites spécifiées. L'hydrazine peut être à l'état liquide. L'ISO 15859-7:2004 est applicable à toute opération d'échantillonnage nécessaire pour garantir que, lorsque le fluide pénètre dans le lanceur ou dans le véhicule spatial, sa composition est conforme aux valeurs limites définies ci-après ou aux spécifications techniques approuvées en vue d'une utilisation particulière.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 08-Jun-2004
• ICS: 49.140 - Space systems and operations
• Technical Committee: ISO/TC 20/SC 14 - Space systems and operations
• Drafting Committee: ISO/TC 20/SC 14/WG 3 - Operations and support systems
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Completion Date: 18-Jan-2020

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15859-7
First edition
2004-06-01


Space systems — Fluid characteristics,
sampling and test methods —
Part 7:
Hydrazine propellant
Systèmes spatiaux — Caractéristiques, échantillonnage et méthodes
d'essai des fluides —
Partie 7: Hydrazine (ergol)




Reference number
ISO 15859-7:2004(E)
©
ISO 2004

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ISO 15859-7:2004(E)
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Published in Switzerland

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ISO 15859-7:2004(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 15859-7 was prepared by Technical Committee ISO/TC 20, Aircraft and space vehicles, Subcommittee
SC 14, Space systems and operations.
ISO 15859 consists of the following parts, under the general title Space systems — Fluid characteristics,
sampling and test methods:
 Part 1: Oxygen
 Part 2: Hydrogen
 Part 3: Nitrogen
 Part 4: Helium
 Part 5: Nitrogen tetroxide propellants
 Part 6: Monomethylhydrazine propellant
 Part 7: Hydrazine propellant
 Part 8: Kerosine propellant
 Part 9: Argon
 Part 10: Water
 Part 11: Ammonia
 Part 12: Carbon dioxide
 Part 13: Breathing air
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ISO 15859-7:2004(E)
Introduction
Fluid operations at a spaceport or launch site may involve a number of operators and supplier/customer
interfaces, from the fluid production plant to the delivery to the launch vehicle or spacecraft. The purpose of
ISO 15859 is to establish uniform requirements for the components, sampling and test methods of fluids used
in the servicing of launch vehicles, spacecraft and ground support equipment. The fluid composition limits
specified are intended to define the purity and impurity limits of the fluid for loading into the launch vehicle or
spacecraft. The fluid sampling and test methods are intended to be applied by any operator. The fluid
sampling and test methods are acceptable methods for verification of the fluid composition limits.

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INTERNATIONAL STANDARD ISO 15859-7:2004(E)

Space systems — Fluid characteristics, sampling and test
methods —
Part 7:
Hydrazine propellant
1 Scope
This part of ISO 15859 specifies limits for the composition and physical properties of anhydrous hydrazine
(N H ) and establishes the sampling and test requirements applicable for the verification of the anhydrous
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hydrazine composition.
This part of ISO 15859 is applicable to anhydrous hydrazine propellant, intended for use as fuel in propellant
systems of space systems as well as in both flight hardware and ground facilities, systems, and equipment, of
the following grades.
 Standard: normal production and quality control (suitable for most uses).
 Monopropellant: normal product with strict control of specified impurities (to be specified only for
monopropellant catalytic engines where extended life of the catalyst is desired).
 High purity: special production with strict control of specified impurities.
This part of ISO 15859 is applicable to influents only within the specified limits herein. Hydrazine may be of
the liquid type.
This part of ISO 15859 is applicable to any sampling operation required to ensure that, when the fluid enters
the launch vehicle or spacecraft, the fluid composition complies with the limits provided hereafter or with any
technical specification agreed to for a particular use.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 9000, Quality management systems — Fundamentals and vocabulary
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 9000 and the following apply.
3.1
particulate
〈standard grade〉 undissolved solids retained on a filter paper with a 10-µm nominal and 40-µm absolute rating
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ISO 15859-7:2004(E)
3.2
particulate
〈monopropellant and high purity grades〉 undissolved solids retained on a filter paper with a 2-µm nominal and
10-µm absolute rating
3.3
verification test
analysis performed on the fluid in the container, or a sample thereof, which is representative of the supply,
permitting the verification of fluid composition limits
4 Chemical composition and physical properties
4.1 Chemical composition
Unless otherwise provided in an applicable technical specification, the chemical composition of hydrazine
propellant delivered to the flight vehicle interface shall be in accordance with the limits given in Table 1 when
tested in accordance with the applicable test methods.
Table 1 — Composition limits
Limits
Mono-
Composition
Standard High purity
propellant
grade grade
grade
Hydrazine Mass fraction, %, min. 98 98,3 99,0
Water Mass fraction, %, max. 1,5 1,2 1,0
Ammonia Mass fraction, %, max.   0,3
Particulate mg/l, max.10 1,0 1,0
Chloride Mass fraction, %, max.  0,000 5 0,000 5
Aniline Mass fraction, %, max.  0,50 0,003
Iron Mass fraction, %, max.  0,002 0,000 4
Nonvolatile residue Mass fraction, %, max.  0,005 0,001
Carbon dioxide Mass fraction, %, max. 0,003 0,003

Other volatile carbonaceous
Mass fraction, %, max.  0,02 0,005
a
components

a
Total as monomethylhydrazine (MMH), unsymmetrical dimethylhydrazine (UDMH) and alcohol.

4.2 Physical properties
The propellant shall be a colourless, homogeneous liquid when examined visually by transmitted light.
5 Procurement
The hydrazine grades specified in Clause 1 should be procured in accordance with an applicable national
standard.
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ISO 15859-7:2004(E)
6 Fluid sampling
CAUTION — Hydrazine, in the liquid or vapour form, is flammable fuel, highly reactive in contact with
an oxidant, toxic, and volatile. Care should be taken in the handling and storage of hydrazine to
prevent contact with the human body and with materials that are not compatible with hydrazine.
6.1 Plan
In order to ensure that the fluid composition complies with the limits specified in this part of ISO 15859, a fluid
sampling plan should be established by all the involved operators, from the production to the space vehicle
interface, and approved by the final user. Sampling activities and test methods shall comply with all safety
regulations and rules applicable to that task. This plan shall specify
 the sampling points,
 the sampling procedures,
 the sampling frequency,
 the sample size,
 the number of samples,
 the test methods, and
 the responsibilities of any involved operator.
6.2 Responsibility for sampling
Unless otherwise provided in an applicable technical specification, the hydrazin
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 15859-7
Première édition
2004-06-01


Systèmes spatiaux — Caractéristiques,
échantillonnage et méthodes d'essai des
fluides —
Partie 7:
Hydrazine (ergol)
Space systems — Fluid characteristics, sampling and test methods —
Part 7: Hydrazine propellant




Numéro de référence
ISO 15859-7:2004(F)
©
ISO 2004

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ISO 15859-7:2004(F)
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Publié en Suisse

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ISO 15859-7:2004(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 15859-7 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 20, Aéronautique et espace, sous-comité
SC 14, Systèmes spatiaux, développement et mise en œuvre.
L'ISO 15859 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Systèmes spatiaux —
Caractéristiques, échantillonnage et méthodes d'essai des fluides:
 Partie 1: Oxygène
 Partie 2: Hydrogène
 Partie 3: Azote
 Partie 4: Hélium
 Partie 5: Ergols à base de tétraoxyde d’azote
 Partie 6: Monométhylhydrazine (ergol)
 Partie 7: Hydrazine (ergol)
 Partie 8: Kérosène (carburant)
 Partie 9: Argon
 Partie 10: Eau
 Partie 11: Ammoniac
 Partie 12: Dioxyde de carbone
 Partie 13: Air respirable
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ISO 15859-7:2004(F)
Introduction
Sur une base ou sur un site de lancement spatial, les opérations sur les fluides peuvent impliquer un certain
nombre d’opérateurs et d’interfaces fournisseur/client, depuis l’usine de production du fluide jusqu’au
chargement dans le lanceur ou dans le véhicule spatial. L’objet de l’ISO 15859 est d’harmoniser les exigences
relatives à la composition, à l’échantillonnage et aux méthodes d’essai des fluides utilisés dans le
ravitaillement des lanceurs, des véhicules spatiaux et des équipements de support au sol. Les limites
spécifiées de composition des fluides ont pour objectif de définir les valeurs limites de pureté et de teneur en
impuretés des fluides à charger dans le lanceur ou dans le véhicule spatial. L’échantillonnage et les méthodes
d’essai des fluides sont destinés à être respectés par tout opérateur. Ils sont acceptables pour la vérification
des limites de composition des fluides.

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NORME INTERNATIONALE ISO 15859-7:2004(F)

Systèmes spatiaux — Caractéristiques, échantillonnage et
méthodes d'essai des fluides —
Partie 7:
Hydrazine (ergol)
1 Domaine d'application
La présente partie de l’ISO 15859 donne les valeurs limites de la composition chimique de l’hydrazine
anhydre (N H ) et ses propriétés physiques, et établit les exigences relatives à son échantillonnage et aux
2 4
méthodes d’essai applicables pour vérifier sa composition.
La présente partie de l’ISO 15859 est applicable à l’hydrazine anhydre des qualités suivantes, utilisée comme
carburant dans les systèmes à propergol des systèmes spatiaux, aussi bien dans le matériel embarqué que
dans les installations, systèmes et équipements au sol.
 Qualité standard: production et contrôle de qualité normaux (convient à la plupart des utilisations).
 Qualité monergol: production normale avec contrôle strict des impuretés spécifiées (à spécifier
uniquement pour les moteurs catalytiques à monergol où l’on désire prolonger la durée de vie des
catalyseurs).
 Qualité haute pureté: production spéciale avec contrôle strict des impuretés spécifiées.
La présente partie de l’ISO 15859 n’est applicable aux fluides entrant dans le système spatial que dans les
limites spécifiées ci-après. L’hydrazine peut être à l’état liquide.
La présente partie de l’ISO 15859 est applicable à toute opération d’échantillonnage nécessaire pour garantir
que, lorsque le fluide pénètre dans le lanceur ou dans le véhicule spatial, sa composition est conforme aux
valeurs limites définies ci-après ou aux spécifications techniques approuvées en vue d’une utilisation
particulière.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 9000, Systèmes de management de la qualité — Principes essentiels et vocabulaire
© ISO 2004 – Tous droits réservés 1

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ISO 15859-7:2004(F)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 9000 ainsi que les
suivants s'appliquent.
3.1
matière particulaire
〈hydrazine qualité standard〉 solides non dissous retenus par un papier-filtre présentant un pouvoir
d'absorption nominal de 10 µm et un pouvoir d'absorption absolu de 40 µm
3.2
matière particulaire
〈hydrazine qualités monergol et haute pureté〉 solides non dissous retenus par un papier-filtre présentant un
pouvoir d'absorption nominal de 2 µm et un pouvoir d'absorption absolu de 10 µm
3.3
essai de vérification
analyse effectuée sur le fluide présent dans le conteneur ou sur un échantillon prélevé, représentatif du fluide
fourni, permettant de vérifier les limites de composition du fluide
4 Composition chimique et propriétés physiques
4.1 Composition chimique
Sauf indication contraire dans une spécification technique applicable, la composition chimique de l’hydrazine
(ergol) fournie à l’interface du véhicule spatial doit être conforme aux valeurs limites indiquées au Tableau 1,
lorsqu’elle est vérifiée conformément aux méthodes d’essai applicables.
Tableau 1 — Limites de composition
Valeurs limites
Composants
Qualité haute
Qualité standard Qualité monergol
pureté
Hydrazine Fraction massique, %, min. 98 98,3 99,0
Eau Fraction massique, %, max. 1,5 1,2 1,0
Ammoniac Fraction massique, %, max.   0,3
Matière particulaire mg/l, max. 10 1,0 1,0
Chlorures Fraction massique, %, max.  0,000 5 0,000 5
Aniline Fraction massique, %, max.  0,50 0,003
Fer Fraction massique, %, max.  0,002 0,000 4
Résidu non volatil Fraction massique, %, max. 0,005 0,001

Dioxyde de carbone Fraction massique, %, max.  0,003 0,003
Autres composés
Fraction massique, %, max.  0,02 0,005
a
carbonés volatils

a
Total de monométhylhydrazine (MMH), diméthylhydrazine asymétrique (UDMH) et alcools.

2 © ISO 2004 – Tous droits réservés

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ISO 15859-7:2004(F)
4.2 Propriétés physiques
Examiné visuellement avec la lumière transmise, l’ergol doit se présenter comme un liquide incolore et
homogène.
5 Approvisionnement
Il convient que l’hydrazine des qualités spécifiées à l’Article 1 fasse l’objet d’un approvisionnement conforme à
une norme nationale applicable.
6 Échantillonnage du fluide
AVERTISSEMENT — L’hydrazine, sous forme gazeuse ou liquide, est un carburant inflammable,
extrêmement réactif au contact d’un oxydant, toxique et volatile. Il convient de manipuler et de stocker
l’hydrazine avec précaution afin d’éviter tout contact avec le corps humain ou avec des matériaux non
compatibles avec l’hydrazine.
6.1 Plan
Afin de garantir que la composition du fluide respecte les valeurs limites indiquées dans la présente partie de
l'ISO 15859, il convient que tous les opérateurs concernés établissent un plan d’échantillonnage du fluide, de
la phase de production à l’interface du véhicule spatial, et que l’utilisateur final l’approuve. Les activités
d’échantillonnage et les méthodes d’essais doivent être conformes à tous les règlements et règles applicables
à cette tâche. Le plan doit préciser
 les points d’échantillonnage,
 les modes opératoires d’échantillonnage,
 la fréquence d’échantillonnage,
 la taille des éc
...