潛艇里的空氣怎么來的?
2018/01/03空氣是人類賴以生存的最基本條件,空氣品質(zhì)的好壞,直接關(guān)系到人員的身體健康。那么如何在密閉的潛艇里保持人體需要的足夠氧氣、并把空氣污染降到最小呢?比如在核潛艇上,為了保持良好的空氣質(zhì)量,專門設(shè)有空氣監(jiān)測分析系統(tǒng)、空氣再生系統(tǒng)、空氣凈化系統(tǒng)和通風(fēng)換氣系統(tǒng),主要裝置如下。
首先,在潛艇上裝有制造氧氣的裝置。
核潛艇里擔(dān)負生產(chǎn)氧氣的主要裝置是電解水制氧裝置,它的基本原理是用電離分解法把水分解為氫和氧,氧氣通過全船通風(fēng)換氣系統(tǒng)輸送到船艙的每個角落,供給人員呼吸,而氫氣則被儲存在氫氣罐里,擇機排出船外。由于電解水制氧裝置需消耗大量的電能,所以常規(guī)潛艇上不用此法制氧。
在潛艇上還有補充或應(yīng)急制氧措施,如氧氣再生藥板、氧燭和高壓氧氣瓶等。氧氣再生藥板是由一片片涂有過氧化鈉的薄板組成,使用時產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),吸收二氧化碳,釋放出氧氣,每箱藥板可供40人使用1.5小時左右。氧燭是用亞氯酸鈉等化學(xué)藥品制成的應(yīng)急制氧物品,危急時,點燃氧燭就可以放出純氧,一根氧燭大約可使100人呼吸1個小時,美國早期彈道導(dǎo)彈核潛艇上裝有200只,英國每個艙室?guī)?shù)只。
第二,為了保證空氣清新,在潛艇上裝有消除有毒有害氣體的裝置。
有毒有害氣體是影響人員生命的大敵。在潛艇里,有多達數(shù)百種的有毒有害成分,它們給艙室?guī)砦廴镜臍怏w有的具有毒性,有的具有刺激性,有的具有腐蝕性,有的具有放射性(如氪、氡等),有的具有爆炸性(如氫氣)。這些被污染的氣體彌散在空間,并通過呼吸道、皮膚和消化道侵入肌體,對艇員和設(shè)備帶來不同程度的危害。
在潛艇空氣里主要控制二氧化碳、氫氣、一氧化碳、苯類和甲醇等。
二氧化碳是人員呼出來的廢氣。在自然界中的空氣中,二氧化碳含量約為0.02%。如果不及時去除多余 的二氧化碳,就會越積越多,當(dāng)上升到2%時,便會使人出現(xiàn)中毒癥狀,如頭痛、呼吸急促、心跳加快、昏昏欲睡;當(dāng)上升到3%以上時,人的中樞機能下降,智力活動遲鈍,呼吸困難,甚至導(dǎo)致死亡。在核潛艇內(nèi),二氧化碳的濃度一般控制在0.8%以下。二氧化碳的消除是靠專門的二氧化碳吸收裝置完成的。
毒性很大的一氧化碳主要來自燃燒和高溫,濃度達到一定程度可致人于死地。一般規(guī)定潛艇艙室里每升空氣中的一氧化碳濃度不得大于15毫升。潛艇里對有毒有害氣體的控制非常嚴(yán)格,設(shè)置了專門的一氧化碳消除器和有害氣體消除裝置。
氫氣來源于蓄電池、電解水制氧裝置和核動力裝置中水的輻照分解。盡管氫的泄漏并不大,但在艙室里會因積存而增多,當(dāng)氫氣在艙室空氣中的濃度達到4%左右時,遇到明火就有可能引起爆炸。所以對氫氣要嚴(yán)格加以控制,限制氫氣在艙室空氣中的濃度為1%以下。潛艇里設(shè)置了測氫器和消氫器,以確保氫氣的濃度小于危險濃度。
第三,在潛艇上裝有過濾空氣雜質(zhì)的裝置
在密閉的艙室里,空氣中難免會飄浮一些不潔顆粒,如灰塵、纖維、有機污染物、氣溶膠等。為此,在核潛艇里設(shè)置了空氣除塵凈化裝置、放射性微塵測量收集裝置、活性碳吸收器,以凈化渾濁的空氣,保證艙室空氣清新。
近幾年,中國從人體的生理需要考慮,制定頒布了核潛艇連續(xù)潛航90晝夜期間,艙室空氣中的氧氣、氮氣和58種有毒有害氣體的容許濃度控制標(biāo)準(zhǔn)。(來源/今日頭條)