潜艇在水下是怎样获的新鲜空气的?潜水艇在水下通过什麽设备获得新鲜空气,又是怎样把污浊的空气排出以达到空气对流的效果?

潜艇在水下是怎样获的新鲜空气的?潜水艇在水下通过什麽设备获得新鲜空气,又是怎样把污浊的空气排出以达到空气对流的效果?
潜艇在水下是怎样获的新鲜空气的?
潜水艇在水下通过什麽设备获得新鲜空气,又是怎样把污浊的空气排出以达到空气对流的效果?

潜艇在水下是怎样获的新鲜空气的?潜水艇在水下通过什麽设备获得新鲜空气,又是怎样把污浊的空气排出以达到空气对流的效果?
空气是人类赖以生存的最基本条件,空气品质的好坏,直接关系到人员的身体健康.那么如何在密闭的潜艇里保持人体需要的足够氧气、并把空气污染降到最小呢?比如在核潜艇上,为了保持良好的空气质量,专门设有空气监测分析系统、空气再生系统、空气净化系统和通风换气系统,主要装置如下. 首先,在潜艇上装有制造氧气的装置. 氧气在自然界中的含量约为21%,如果氧气含量降到16%时,人员的呼吸就会感到困难,出现缺氧症；当降到10%时会使人神智恍惚；降到6%时便会使人休克甚至死亡.潜艇里的氧气极其有限,是不可能长期维持一百多人的需求量的,一旦封闭空气源头,即刻会威胁到生命,所以只能按生存所需的最佳比例不断补充氧气.中国潜艇舱室中氧气的浓度标准为19%—21%之间. 核潜艇里担负生产氧气的主要装置是电解水制氧装置,它的基本原理是用电离分解法把水（H2O）分解为氢（H）和氧（O）,氧气通过全船通风换气系统输送到船舱的每个角落,供给人员呼吸,而氢气则被储存在氢气罐里,择机排出船外.由于电解水制氧装置需消耗大量的电能,所以常规潜艇上不用此法制氧. 在潜艇上还有补充或应急制氧措施,如氧气再生药板、氧烛和高压氧气瓶等.氧气再生药板是由一片片涂有过氧化钠的薄板组成,使用时产生化学反应,吸收二氧化碳,释放出氧气,每箱药板可供40人使用1.5小时左右.氧烛是用亚氯酸钠等化学药品制成的应急制氧物品,危急时,点燃氧烛就可以放出纯氧,一根氧烛大约可使100人呼吸1个小时,美国早期弹道导弹核潜艇上装有200只,英国每个舱室带数只. 第二,为了保证空气清新,在潜艇上装有消除有毒有害气体的装置. 有毒有害气体是影响人员生命的大敌.在潜艇里,有多达数百种的有毒有害成分,它们给舱室带来污染的气体有的具有毒性（如二氧化碳、一氧化碳、氯化氢、汞蒸汽、锑化氢、光气、甲苯、乙醇胺等）,有的具有刺激性（如硫化氢、丙烯酸、氨气等）,有的具有腐蚀性（如二氧化硫、硫酸雾、氟化氢等）,有的具有放射性（如氪、氡等）,有的具有爆炸性（如氢气）.这些被污染的气体弥散在空间,并通过呼吸道、皮肤和消化道侵入肌体,对艇员和设备带来不同程度的危害.据报道,1968年4月苏联一艘E2级K—172号巡航导弹核潜艇就是因为汞蒸汽泄漏,造成该艇艇员中毒,导致核潜艇失控而沉没,当时有90名艇员丧身. 在潜艇空气里主要控制二氧化碳、氢气、一氧化碳、苯类和甲醇等. 二氧化碳是人员呼出来的废气.在自然界中的空气中,二氧化碳含量约为0.02%.如果不及时去除多余 的二氧化碳,就会越积越多,当上升到2%时,便会使人出现中毒症状,如头痛、呼吸急促、心跳加快、昏昏欲睡；当上升到3%以上时,人的中枢机能下降,智力活动迟钝,呼吸困难,甚至导致死亡.在核潜艇内,二氧化碳的浓度一般控制在0.8%以下.二氧化碳的消除是靠专门的二氧化碳吸收装置完成的. 毒性很大的一氧化碳主要来自燃烧和高温,浓度达到一定程度可致人于死地.一般规定潜艇舱室里每升空气中的一氧化碳浓度不得大于15毫升.在平日的生活中,众所周知的“煤气中毒”就是指一氧化碳中毒；有低毒的苯和甲醇等主要来自船舱内的电缆、油漆等非金属装饰材料（一艘核潜艇中仅电缆的长度就达上百千米,油漆用量就高达数10吨）,因此,潜艇里对有毒有害气体的控制非常严格,设置了专门的一氧化碳消除器和有害气体消除装置. 氢气来源于蓄电池、电解水制氧装置和核动力装置中水的辐照分解.尽管氢的泄漏并不大,但在舱室里会因积存而增多,当氢气在舱室空气中的浓度达到4%左右时,遇到明火就有可能引起爆炸.所以对氢气要严格加以控制,限制氢气在舱室空气中的浓度为1%以下.潜艇里设置了测氢器和消氢器,以确保氢气的浓度小于危险浓度. 第三,在潜艇上装有过滤空气杂质的装置 在密闭的舱室里,空气中难免会飘浮一些不洁颗粒,如灰尘、纤维、有机污染物、气溶胶（含放射性气溶胶）等.为此,在核潜艇里设置了空气除尘净化装置、放射性微尘测量收集装置、活性碳吸收器（主要用于厕所、厨房等）,以净化浑浊的空气,保证舱室空气清新. 为了控制潜艇舱室中的大气污染源,美国曾采取过4项措施：一是制定《材料禁运单》,明确规定艇员不得私自将某些化妆品、剃须膏等用品带上艇,因为这些物品可产生含有氟和氯的烃,经催化燃烧分解为毒性和腐蚀性很强的物质；二是在潜艇下潜前和水下航行期间不得动用油漆,艇上的油漆以水基漆代替油基漆；三是禁用发光涂料和含镭化合物,例如用于表盘和指针的夜光材料等,它们虽然放射性剂量不大,但长期潜航时的积累结果也是不可忽视的；四是选用防火耐高温的艇内绝缘材料. 近几年,中国从人体的生理需要考虑,制定颁布了核潜艇连续潜航90昼夜期间,舱室空气中的氧气、氮气和58种有毒有害气体的容许浓度控制标准.