潜艇蓄电池舱有害气体超标问题探讨.pdf

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1、第1期(总第131期)机械管理开发2013年2月No．1(SUMNo．131)MECHANICALMANAGEMENTANDDEVEL0PMENTFeb．20l3潜艇蓄电池舱有害气体超标问题探讨原庆芳，刘建斌，黄宏胜，刘守君，齐明贞(1．山西新华化工有限责任公司设计研究所，山西太原030051；2．中国兵器工业第202研究所，陕西咸阳712000；3．中北大学机械_丁程与自动化学院，山西太原03005l；4．太康县职业中等专业学校，河南周El461400)摘要：潜艇上蓄电池充放电、电解水制氧装置泄露以及

2、放射性等引起的水分解，都会产生部分氢气、锑化氢、砷化氢等有毒有害气体。针对潜艇蓄电池舱的有毒有害气体超标现状，根据现有空气净化装置的技术原理，分析有害气体超标的原因，并提出相应的改进建议，以保障潜艇的战斗力、生存能力、艇员健康；并为潜艇蓄电池舱空气净化装置的设计改进提供参考依据。关键词：蓄电池舱；有害气体；超标；改进中图分类号：U665．14文献标识码：A文章编号：1003—773X(2013)O1—0010—020引言1有害气体超标的原因分析在潜艇上蓄电池充放电、电解水制氧装置泄露以潜艇蓄电池舱有害气

3、体超标的原因很多，根据集及放射性等引起的水分解，都会产生氢气、锑化氢、砷体防护原理及作者实践经验分析，主要原因有4点：化氢等有毒有害气体。氢气是潜艇内最易引起爆炸的1)蓄电池充放电负荷激烈波动。蓄电池的充放有害气体，在高温或明火条件下，氢气和舱内的混合气电速度随着潜艇的不同工作状态而改变。若潜艇的工体在一定的浓度范围内，达到其爆炸极限时，就会迅速作状态急剧变化，例如快速上升、快速下降等，充放电引起爆炸。锑化氢和砷化氢气体会使艇员的细胞质速度急剧变化，随之产生的有毒有害气体浓度急剧变中毒，肺间质变粗、变厚

4、。蓄电池电解液挥发时产生的化。这样可能造成净化装置还没来得及启动，?昆合空硫化氢气体和硫酸蒸气，与空气中的水蒸气结合，变成气中毒气浓度已经超标。另外，净化装置的净化效率雾状小液滴笼罩在舱室中，会对艇员皮肤造成腐蚀，刺会随使用时间的增加而逐渐降低；如果在净化装置效激艇员的呼吸道；并对舱内机电设备、仪器仪表也会产率较低的时候，蓄电池充放电的速度突然增加，会使净生不同程度的腐蚀破坏作用，影响其灵敏度和精度。化装置的吸附速度小于毒气产生的速度，也会造成舱为减少蓄电池放电引起的各种危害，一般采用潜艇蓄室内有毒有害

5、气体浓度超标。电池舱空气净化装置，通过内循环空气净化，使舱内混2)净化装置吸附材料失效。其原因很多，例如，合空气中的氢气、锑化氢、砷化氢的浓度保持在安全范超过使用期限、或因操作不当致使吸人过多的水分，或围，保障艇员的身体健康，减少舱内机电设备受污染的催化剂失效等，均可能造成失效。因此导致潜艇舱内程度。的空气净化降低、有毒有害气体的浓度超标，对艇员的张华山等人【对潜艇有害气体的装置净化效果评价身体健康和设备、设施构成威胁。进行了研究，祝维燕等人I提出了适用于潜艇大气的综3)设计防护余量不足。空气净化装置设

6、计时应合有害气体净化的吸附富集与催化燃烧联合工艺，马有足够的防护余量，以保证潜艇动力突然增加、蓄电池砺等人研究了大面积采空区有害气体密闭控制技术，放电、电解水速度增加时，足以吸附放电高峰时较多有王佑君等人研究了密闭空间有害气体的吸附材料，毒有害气体。如果设计防护余量不足，可能导致潜艇杨继文等人对有害气体和颗粒特性及净化新技术进动力突然增加时，净化装置的吸附速度小于有害气体行了探讨，周菊兰，郑道明讨论了地下工程中有害气的产生速度时，导致蓄电池舱内有害气体超标。体的检测与防治，陈联等人t81研究了载人航天器

7、密封4)操作使用不当或部分仪器仪表失灵。蓄电池舱微量有害气体质谱检测方法，谭韦君、丁万山[9i设计舱有毒有害气体的浓度变化是个曲线变化的过程，当了基于红外传感器和ARM的大气有害气体浓度监测系舱内有害气体浓度达到一定范围，当净化装置启动。统，陈昌涛等人。1设计了基于化工生产过程的有害气净化装置对有害气体的吸附速度大于其产生速度，舱体智能监测系统，但他们都未对潜艇蓄电池舱有害气内有害气体浓度逐渐降低。当舱内有害气体浓度在允体超标问题进行系统研究。本文对潜艇蓄电池舱内的许范围时，净化装置将停止工作。这时，舱

8、内有害气体主要有害气体超标原因进行了理论分析，并提出了合浓度直线上升，当上升到一定浓度，净化装置再次启理的改进意见和建议。动。因此，净化装置的操作使用不当，或者部分仪器仪收稿日期：2012—07—23基金项目：仪器科学与动态测试教育部重点实验室青年基金资助项目。作者简介：原庆芳(1980一)，女，山西晋城人，工程师，本科，研究方向：集体防护生命保障系统。·10·第1期(总第131期)原庆芳，等：潜艇蓄电池舱有害气体超标问题探讨2013年2月