את שגרת הפעילות מעבר לקווי האויב תיאר רפאלי בצורה ספרותית במעין רומן בשם "נתיב העכברוש", שהחל לכתוב. הוא מספר על גיבור הרומן (מן הסתם רפאלי עצמו) שניחן "בראיית לילה טבעית, שעוד השתפרה בחודשים האחרונים כאשר סדר יומו התהפך ולילו נהפך ליום ויומו הוקדש לשינה. כשנע בחושך היה נדמה לו שכל חושיו משתתפים בראייה, והקולות שקלטו אוזניו, המגע של הרוח שנקלט בעורו ותחושות פנימיות שלא ידע להגדירן מתנקזים למרכז הראייה במוחו ושבים אליו דרך עיניו". רפאלי, אגב, היה עיוור צבעים.
מוכרז כחייל נעדר
כחודשיים אחרי שהחלה הפעילות בצפון איטליה, ב־3 בינואר 1944 אבד הקשר עם רפאלי, והודעה על כך נמסרה על ידי הבריטים לרעייתו שהתגוררה בנהריה. בהודעה שקיבלה רעייתו נכתב שנסיבות היעדרותו והמקום בו הוא נמצא אינם ידועים. עוד נכתב לה שהמידע המועבר לידיעתה הוא מסווג, וכי אסור לה לספר על כך לאף אדם אחר כדי להבטיח את שלומו של רפאלי. כשלושה חודשים אחרי ניתוק הקשר, קיבלה רעייתו הודעה נוספת לפיה רפאלי אותר, נמצא במקום מבטחים וממשיך בשירותו עם הכוחות הבריטיים.
שבוי בידי הגרמנים
בשבועות הראשונים של הפעילות בשטח שבו שלטו הגרמנים "האנדרלמוסיה הייתה במיטבה אבל ככל שחלף הזמן המצב נעשה יותר ויותר והסכנה להיתפס על ידי הגרמנים גברה." ואכן, בשתי הזדמנויות נתפס רפאלי ובשתיהן הצליח לברוח.
קבלת צל"ש
ב־16 בנובמבר 1944 קיבל רפאלי ציון לשבח על פעילותו מעבר לקווי לאויב. על אות ההצטיינות חתום סר פרסי ג'יימס גריג, מי שעמד אז בראש משרד המלחמה, והוא מעיד על ההוקרה שלה זכה רפאלי על שירותו מעבר לקווי האויב בחזית האיטלקית. חברו לשירות ב־MI9 בחזית האיטלקית, בנימין גפנר, קיבל אף הוא ציון לשבח באותו יום.
הברחת יהודים
במהלך הפעילות בשטחים שהיו בשליטת הגרמנים בצפון איטליה עלה בידם של רפאלי וחבריו לסייע ליהודים שפגש ולהבריחם מהשטח הכבוש לשטח שבשליטת בנות הברית
סיום השירות בצבא הבריטי.
רפאלי שירת בזירה האיטלקית כשנה וחצי. בתחילת 1945 חזר ארצה, ושוחרר מהצבא הבריטי בשנת 1946, עת פורקה היחידה שבה שירת.
שירות בחיל הים.
קורס חובלים ושירות בים.
רפאלי, שהתגורר בנהריה, היה מעורב בתקופה שקדמה למלחמת השחרור בהגנה האזורית באזור הגליל המערבי, ובכלל זה בהתמודדות עם המצור שהטילו הערבים על נהריה ב־17 במרץ 1948. עד להסרת המצור חודשיים אחר כך, בעקבות מבצע בן עמי, הקשר עם נהריה התבצע בדרך הים, באמצעות ספינות, דוברות וגוררות שהובילו אספקה מחיפה. בנהריה לא היה מעגן ולא היו אמצעים לפריקת הציוד, ועבודת הפריקה התבצעה בידיים בלבד. רפאלי תרם מניסיונו הימי לפעילות זו.
עם הסרת המצור, התגייס רפאלי לחיל הים. בשבועות הראשונים לשירותו הועסק רפאלי ב"עבודות רס"ר", למרות עברו וניסיונו. נראה שהוא התייחס לכך בשוויון נפש לנוכח העובדה שהיה זה במסגרת צבא עברי במדינה עברית. הוא הצטרף לקורס החובלים הראשון של חיל הים, שהסתיים ב־20 בפברואר 1949. בגלל הכשרתו הימית הקודמת, וניסיונו הצבאי במלחמת העולם השנייה, לא השתתף רפאלי בחלקו הראשון של הקורס, שהתקיים ביפו. הכשרתו כקצין ים במגמת סיפון הייתה בבחינת הסבה מקצועית, שכן בבית הספר לקציני ים בצ'יוויטווקיה למד במגמת מכונאות.
לאחר סיום הקורס הוצב רפאלי לשירות בשייטת הקטנה, שבה היו ספינות משמר. הוא שירת על אח"י "הפורצים" (מ-17) ועל אח"י פלמ"ח (מ-19), באחת שימש כסגן מפקד ואילו על השנייה פיקד.
שירות במודיעין הימי.
בשלהי שנת 1949 הועבר רפאלי לשרת במודיעין הימי, לפי בקשתו של צבי קינן שעמד אז בראש ענף המודיעין. קינן, שנמנה אף הוא עם בוגרי בית הספר הימי בצ'יוויטווקיה, הכיר את רפאלי ואת ניסיונו בעבודת המודיעין במסגרת הצבא הבריטי, ורצה לנצל את כישוריו בתחום זה. תפקידו הראשון היה ראש מדור מבחן וארכיב, שבהמשך נהפך למדור מחקר. באביב 1950 הפליג רפאלי על אח"י אטיה מורי (ש-45) לאיטליה למשימה חסויה, ומפקד כלי השיט קיבל הוראה לא לכלול את שמו ברשימת המפליגים.
בספטמבר 1951 התמנה רפאלי לתפקיד ראש ענף ים/4 (המודיעין הימי) והועלה לדרגת סגן אלוף. המודיעין הימי היה אז בחיתוליו, ובתקופתו של רפאלי גובשו היסודות שליוו את הארגון עשרות שנים אחר כך. בין השאר נקבעו בשנת 1953 נוהלי העבודה בתחום האיסוף ונקבעה חלוקת הסמכויות בין סוכנויות האיסוף השונות – המוסד, השב"כ ויחידות האיסוף הצה"ליות לבין מחלקת המודיעין במטכ"ל (לימים אגף המודיעין) וענפי המודיעין בחיל האוויר ובחיל הים. מאחר שמפקדת חיל הים שכנה אז בסטלה מאריס בחיפה, מינה רפאלי קצין קישור שייצג את ענף ים/4 בדיונים שהתקיימו במחלקת המודיעין הצה"לית בקריה (הראשון היה סגן גד גדעון). מי שעמד אז בראש מחלקת המודיעין, אל"ם בנימין גיבלי, שלח לרפאלי מכתב אישי ובו הודה לו על תרומתו החשובה "לטיפוח יחסי הגומלין בין ענף המודיעין בחיל הים וגורמי המודיעין בצה"ל".
בימיו של רפאלי התמקד המודיעין הימי בבניית בסיס הידע שלו על כלי השיט המלחמתיים במדינות ערב (בדגש על חיל הים המצרי וחיל הים הסורי), על נמלי ערב, על מערך הגנת החוף בארצות האויב ועל חופיהן.
לימים ציין רפאלי כי "היום האלקטרוניקה נותנת תשובות לגבי הרבה מאוד דברים, אבל אז זה היה מאוד מצומצם". רפאלי הדגיש שמידע רב נאסף אז מ"עיתונות מקצועית, עיתונות כללית, מאמרים בהוצאות בינלאומיות", שכן אלה דיווחו "כמעט על כל הציים בעולם, בצורה מהימנה, רק צריך היה פשוט להוציא מזה את החומר הדרוש. כמובן שהיו דברים מסוימים שלא התפרסמו, אבל בסך הכול האופי של צי הוא כזה שהוא בעצם די גלוי. הוא מופיע, נוסע. חוץ מזה יש התעניינות בציים. יש ספרות מאוד ענפה בתחום הזה. כך שזה גם היה מקור מאוד חשוב מבחינת הידע הבסיסי על סד"כ ונשק".
רפאלי הדגיש כי "מובן שהשתמשנו במקורות אמ"ן, גם אם אלה היו מקורות שלנו [כלומר מקורות ייעודיים לתחום הימי] הם גם פעלו במסגרת אמ"ן". עם זאת במשך כל שנות פיקודו, המשיך המודיעין הימי להפעיל חוליות איסוף בנמל חיפה ובנמל תל אביב, שתחקרו ימאים באוניות סוחר שפקדו נמלים ערביים.
רפאלי נמנה עם אלה שהכשירו ותדרכו את אליהו ריקה למשימת הריגול שלו בלבנון בתחילת שנות החמישים. ריקה העביר ארצה, בין היתר, תמונות מנמל טריפולי ומחופי לבנון, ששימשו את המודיעין הימי. לאחר שחזר ריקה ארצה, גייס אותו רפאלי לשירות במודיעין הימי. המעבר לחיל הים העלה על הפרק תוכנית שיזם ריקה בעבר. לפי התוכנית ירכוש ריקה אוניית משא קטנה שהוא יהיה בעליה וקברניטה. הספינה תפליג תחת דגל ערבי, צוותה יהיה ישראלי בתחפושת, והיא תבצע פעילות מודיעינית ומבצעית בארצות ערביות שתפקוד בהפלגותיה. רפאלי הבין את הפוטנציאל הטמון בתוכנית, ושיתף בה את יחידה 131 שריכזה את הפעילות המודיעינית והמבצעית שצה"ל מקיים בארצות חוץ. בסופו של דבר לא יצאה התוכנית לפועל וריקה נשלח למשימה אחרת.
אחד הנושאים שהמודיעין הימי היה טרוד בהם בימיו של רפאלי היה חופש השיט לנמל אילת ואפשרות ההפלגתן של אוניות ישראליות או המיועדות לישראל בתעלת סואץ. העיסוק בנושא בא לידי ביטוי גם בפעילות מבצעית שהאנשיו של רפאלי היו משולבים בה:
ראש ענף תכנון.
בהמשך דרכו בחיל הים התמנה רפאלי להיות ראש ענף ים/2, ענף התכנון במחלקת ים. בזמן מבצע קדש, היה ביחידת הקישור עם הצרפתים. היו בארץ שתי משחתות צרפתיות ורפאלי שימש כקצין קישור. השפה המדוברת הייתה אנגלית, שהיא שפה מקובלת בחילות הים.
ראש מחלקת כוח אדם.
בשנת 1957 מונה רפאלי לתפקידו האחרון בחיל הים – ראש מחלקת כוח אדם בחיל הים. המינוי הגיע אחרי תקופה ארוכה של מינויים קצרי מועד לתפקיד, ובעקבותיהם מינוי של קצין בדרגת רס"ן כממלא מקום של ראש המחלקה (כמה חודשים בשנת 1954 ושוב כמה חודשים בשנת 1955), וביטא את רצונו של מפקד החיל האלוף שמואל טנקוס למצוא סוף סוף קצין שיוכל לעצב את המחלקה ולהעמידה על הרגליים. רפאלי המשיך בתפקיד זה כשבע שנים ובשנת 1962 (בימיו של יוחאי בן-נון כמפקד חיל הים) אף קיבל דרגת אלוף-משנה, והיה בכך לקצין הראשון בעל דרגה זו בתפקיד.
מעבר לעיסוק השוטף בענייני גיוס, שיבוץ, הכשרה וכדומה, קידם רפאלי נושאים שונים ובהם:
תפקידים בחיים האזרחיים.
בשנת 1964, כאשר נודע למילה ברנר כי רפאלי עומד להשתחרר משירותו בחיל הים, הוא זימן את רפאלי לשיחה והעלה בפניו הצעה שלא היה אפשר לסרב לה – להתמנות למנכ"ל החברה הימית להובלת פרי, שהחלה לפעול באותה תקופה. ברנר, שהכיר את רפאלי מתקופת לימודיהם בבית הספר הימי בצ'יוויטווקיה, הכיר את סגולותיו ויכולותיו של רפאלי ושיתף אותו בחזונו לחולל מהפכה בהובלה ימית של פרי בקירור בספינות חדישות עתירות אוטומציה ומערכות מבוקרות אלקטרונית.
רפאלי שמר על הקשר עם חיל הים ואנשיו בשנות עבודתו בחברה ימית להובלת פרי. במהלך השנים קלטה החברה הימית להובלת פרי קצינים בכירים רבים שהשתחררו מחיל הים (ובהם נתן סופר, אלכס שור, אמנון סלעי ואליהו ארן) ובשעת הצורך הועמדו ספינותיה לרשות מערכת הביטחון הן להובלת ציוד צבאי ערב מלחמת ששת הימים ובמהלך מלחמת יום הכיפורים, והן במבצעי תדלוק של ספינות חיל הים בהפלגות ארוכות טווח (לדוגמה במבצע מוניטין באמצעות הספינה "טנג'רין קור" ומבצע בציר ענבים באמצעות הספינה "בננה קור").
החברה, שזכתה להצלחה גדולה מאוד בפעילותה, נכנסה בראשית שנות השבעים לתחום נוסף – מכליות דלק. משבר האנרגיה העולמי שהתחולל בעקבות מלחמת יום הכיפורים ב־1973 הביא לעלייה חדה במחירי הנפט ולירידה במחירי המכליות עקב צמצום הצריכה. תמורות אלה פגעו קשות בחברה הימית להובלת פרי, שלמעשה חדלה לפעול בשנת 1977.