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TUhjnbcbe - 2021/4/16 18:44:00
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阿根廷潜艇在沉没到现在,比较确认的一点是发生了爆炸事故;但是具体的事故原因,目前国外各方的看法不一,比如有认为该艇撞击了二战中遗留水雷的。这并不是完全没有可能——特别是很多遗留水雷会随着洋流不断漂流。

比如现在很多欧洲国家的海*,特别是芬兰一类小国的海*,清除水雷是他们最重要的核心工作——仅波罗的海水下,保守估计仍有超过20万枚水雷;这些水雷使得相当多的海域至今很危险,不能用于捕鱼、商业运输。

一枚漂流到海滩上的二战水雷

不过阿根廷目前官方的判断(海*发言人表态),更倾向于是艇内氢气引发的爆炸。这种老旧的德国柴电潜艇,又不是氢氧燃料电池AIP的等后来型号,哪里来的氢气呢?

实际上,除了开始改用锂电池以外的日本潜艇等极少数特例;几乎所有的常规潜艇,都存在氢气引发火灾和爆炸的可能——这是常规潜艇最核心的安全风险之一,它来自于潜艇的铅酸电池组。

铅酸电池由法国的普兰特发明于年,基本原理至今没有变化。它利用铅和氧化铅作为两极,之间由硫酸溶液作为电解液;当氧化铅和铅都变成硫酸铅的时候,就会放电;充电则是把硫酸铅还原成氧化铅和铅。

铅酸电池基本原理

在这个过程中,存在水的电解问题——水分被电流分解为氢气和氧气。这就是早年的汽车铅酸电池要定期补充蒸馏水的原因——现在小车的电池在技术进步以后,大多可以做到免维护(密封式铅酸电池),寿命期间不需要特别处理。

潜艇由于吨位和功率需求远远大于汽车,它需要的电池也不是汽车能比的;随着电池组总容量的要求,电池的体积、数量都会对应的加大,很多问题都会出现。比如电池组的部分区域过热,比如酸液的上下密度不均匀,比如大量氢气的溢出。

复杂的铅酸电池管理系统

这些情况,使得柴电潜艇必须要安装大量专门的设备:比如给电池组内加装冷却系统,进行针对性的散热;比如加装电解液搅拌系统,使酸液的密度分布均匀——特别是加装氢气检测收集和回收(比如电池组顶部设计火花塞,不断点火,使氢气刚露出来,就燃烧成水分)系统,检测潜艇舱内的氢气是否超标——通常要求控制在2%以下。

对于内部高度封闭的潜艇——所有类型潜艇都是如此,火灾和爆炸,一直是最为致命的事故原因。如果真出现了潜艇内部的氢气爆炸并引发火灾,那么完全有可能导致潜艇无法挽回的沉没。

目前阿根廷潜艇尚未被打捞成功,真正的事故原因还无法调查得出。

铅酸电池管理技术其实一直很成熟

从历史上看,蓄电池除氢气的技术是非常成熟的,很少听说有因此引发严重事故的纪录——苏联常规潜艇除外。因此阿根廷此次的潜艇事故,更可能是由于潜艇年纪太老,设备情况太差——比如氢气收集处理和监控系统失效,或者存在其他人为因素等原因,共同引发了意外。

更进一步来说,氢气是柴电潜艇严防死守的对象,潜艇漏氢引发爆炸的几率其实很低;特别是很多潜艇电池为了避免潜艇摇晃颠簸,导致酸液溢出泄漏,纷纷采用了板状电极和涂覆浆状电解液等设计,析出氢气其实已经大大减少。

但阿根廷*方现在这样的表态,却相当令人怀疑该艇此前可能就发生过严重的氢气泄漏前科——具体什么原因,目前尚无法知晓。

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