从国内外潜艇事看安全性问题

从国内外潜艇事看安全性问题从国内外潜艇事看安全性问题 潜艇是海军重要的战斗舰艇之一 其隐蔽性好 具有很好 的实战和威慑能力 因此倍受各国海军青睐 然而 潜艇自诞 生以来 其事故却屡见不鲜 造成了一定的经济损失和人员伤 亡 据有关资料统计 第二次世界大战后至 2002 年 世界主要 国家潜艇在执行非军事行动时共发生过 92 起沉没事故 其中核 潜艇 9 起 和几百起损伤事故 此外还有许多事故因保密等原 因鲜为人知 潜艇事故不但会造成艇毁人亡 还会使先进技术 失密 因此 随着潜艇事故的增多 潜艇安全越来越备受关注 下面我们从国内外发生的潜艇事故中 来分析其安全性和设计 问题 并提出针对性的建议 同时加深我们对安全性分析概念 内涵的理解 一 国内外发生的潜艇事故 1963 年 4 月 美国 长尾鲨 号核动力潜艇沉没在美国科德 角附近海域 129 人遇难 成为世界上第一艘失事核潜艇 1967 年 英国贝尔金海德造船厂第一代攻击型核潜艇 105 号进水沉没 1968 年 美国 天蝎 号核潜艇在前往加纳利群岛途中沉没 在大西洋中部海域 艇员 99 人全部遇难 1970 年 4 月 苏联一艘核潜艇在西班牙附近海域沉没 88 人死亡 1989 年 4 月 苏联一艘 m 级 共青团员 号攻击型核潜艇在 巴伦支海起火沉没 42 人遇难 1994 年 3 月 30 日 法国海军 绿宝石 号核潜艇在地中海海 域航行时后舱涡轮发电机室爆炸 10 人遇难 2000 年 8 月 12 日 俄罗斯海军 库尔斯克 号核潜艇在巴伦 支海参加北方舰队演习时沉没失事 艇员 118 人悉数遇难 是 俄罗斯迄今为止最为惨重的潜艇事故 2006 年 9 月 6 日 俄海军北方舰队一艘核潜艇在巴伦支海 失火 两名官兵丧生 2007 年 3 月 21 日 英国海军 不懈 号核潜艇的备用空气净 化系统爆炸 2 名水兵丧生 1 名水兵受伤 2008 年 11 月 8 日 俄罗斯海军一艘编号为 k 152 的核潜艇 在太平洋海域试航时灭火系统出现故障 20 多人死亡 21 人受 伤 2009 年 2 月 3 日 英国 前卫 号弹道导弹核潜艇和法国 凯 旋 号核潜艇在大西洋中部的公海海域相撞 相撞事故没有造成 人员伤亡 但是事故令两艘核潜艇严重受损 其中英国核潜艇 需被拖回港口 二 安全性分析和设计问题 安全性研究的对象是危险 它强调产品应具有不导致人员 伤亡 系统毁坏 重大财产损失或不危及人员健康和环境的能 力 潜艇事故的性质和原因多种多样 其中与安全性相关的大 致可分为以下几类 1 火灾和爆炸 火灾和爆炸是导致潜艇沉没和损伤的首要原因 据公开报 的数据 此类事故约占所有潜艇事故的一半 由于这类事故具 有突然性和快速性 往往导致潜艇壳体结构和设备严重损坏 给潜艇以致命打击 各国海军已将其视为 头号敌人 引起火 灾和爆炸的主要原因有 1 漏油 动力装置在运行过程中 需要有润滑油来润滑 因此在动 力装置处都设有大量的润滑油管路 一旦出现管路破裂或连接 处密封不严 润滑油就会喷出或滴落 在常规潜艇中 柴油机 推进电机或一些管路在工作一段时间后 表面温度会很高 在 核潜艇中 也存在表面高温的设备与管路 当润滑油落在这些 高温物体上时 就会燃烧 有时 润滑管路或连接处裂口很小 润滑油在管内压力的作用下 会向外喷出细细的油雾散布在舱 室空间 这种情况更危险 一旦空气的敢含量达到可燃限 遇 到一点火花都会引起爆炸 2 弹药爆炸 潜艇弹药舱内弹药自燃 对舱内弹药保管 不善和出现火情后没有及时扑救以及敌人破坏等都可导致弹药 爆炸 3 电气设备短路 潜艇空间相对较小 但内部布置的电气线路却很多而且相 对集中 因此当维护不力或操作不当时 很容易因发生短路而 引起火灾 1988 年 美国 鱼骨 训练艇就是由于电池的电线短 路 引起火灾 导致 3 人丧生 另外 潜艇上蓄电池释放的氢气 工作的产氧剂等也都是 引发火灾的源头 2 碰撞 对潜艇来说 碰撞事故也具有致命性 二战后的潜艇沉没 事故中 碰撞沉没事故占 20 以上 碰撞事故包括两船相撞 触礁 碰到海上或港口固定物及钻入鱼网等 发生这类事故的 主要原因有 技术过失 责任过失 3 进水 在所有潜艇事故中 进水事故比较常见 主要是指海水从 各舱口 通气管和鱼雷发射管灌水以及各种阀门 接头泄露等 事故 而且不管是爆炸还是碰撞 最终结果都会导致进水 发 生这类事故的主要原因有 误操作 艇体结构损坏以及其他故 障 如潜艇通气管顶阀或机进排气阀漏水 正常鱼雷管盖失灵 潜艇在建造中检测制度不严或工人疏忽等 4 触底 触底给潜艇造成的破坏程度轻重不一 一般情况是艇壳部 分破坏 某些舱室进水 艇上装备 如舵 螺旋桨等 损坏所 致 造成这种事故的原因多为 操作失误 地貌不清 设备故 障 遭遇风暴等 5 核事故 核潜艇除可能发生以上事故外 还会发生核事故 从目前 收集的资料来看 虽然此类事故发生率不高 但其危害相当严 重 常常会片面性同受到超剂量核辐射致死或潜艇核动力装置 报废 其原因是 技术故障 操作失误等 6 人员损伤 虽然在以上 5 类事故中 都会造成艇员的伤亡 但有些潜 艇事故 首先伤害的是艇员 而不是潜艇本身 其原因主要是 1 氧气减少 潜艇在潜航时 内部是一个封闭环境 艇员所需的氧气 除下潜前艇内原有空气中所含部分外 主要靠氧再生板 如果 氧气再生板失效 艇内空气中的氧气会逐渐减少 若不及时换 气 艇员会因缺氧而死亡 另外 如果在未与外界联通的情况 下启动了柴油机 柴油机会大量吸收艇内的氧气 并将燃烧产 生的废气排向艇内 这样会加速艇内空气恶化 使人窒息 2 非氧成分增加 潜艇在水下航行时 以蓄电池作为动力 蓄电池在工作时 要释放大量的氢气 一些机械 电子等设备在工作时 会释放 出有害气体 艇员在呼吸时 不断呼出二氧化碳 艇上携带的 一些物品 如食品 蔬菜等 也会释放出不良气体 加之艇内 温度高 湿度大 时间过久 都会使艇员出现缺氧情况 如不 及时排除 会危及艇员生命 三 预防和控制事故的措施 随着潜艇事故的增多 世界各主要国家越来越关注潜艇安 全方面的问题 纷纷采取一定的措施来预防和控制事故发生 1 预防和控制各种事故的共性措施 提高对事故危害性的认识 潜艇非战斗事故往往给人一 种错觉 认为其后果没有战争造成的严重 但事实上并非如此 据不完全统计 1961 1972 年美海军的事故损失超过战争损失 其比例为 6 1 这主要是由于事故频繁所致 因此提高人们对事 故危害性的认识至关重要 成立专门的学校和训练班 加强对潜艇官兵的教育和训 练 据不完全统计 为提高官兵对舰艇及其事故排除等方面的知 识和训练水平 美海军已开设 78 所相关学校和训练班 分布在 大西洋和太平洋沿岸各基地 其中不少训练是利用模拟器进行 的 改进现有潜艇的性能和结构 设计时多考虑潜艇安全性 制造时要把好质量关 使用时要加强生产厂商与用户的联系 建立产品质量反馈制度 装备成套的损管系统和设备 损管设备要做到齐全 可 靠 方便和先进 如俄罗斯推广计算机在损管中的应用 帮助 损管部门人员进行问题解算 评估潜艇的破坏程度 确定破损 部位和储备浮力等 提供事故应急处理措施 另外 俄罗斯新 研制了自动显示系统和参数显示设备 安装在多事故舱室 2 针对各种事故的具体应对措施 防止和控制火灾与爆炸 很多国家在潜艇上建立了有效 的火警监测 报警与控制系统 设置完善 先进的消防系统和 消防器材 严格限制艇上易燃材料和铝合金材料的使用 不提 倡在艇上安装除航行 作战以外过多的电气设备 艇内舱室定 时通风 使用消氢器 定时测量舱内大气成分 弹药舱内采用 大功率的通风设备 舱内设置因温度 压力 光和烟等异常现 象出现而自动喷淋的灭火系统 健全艇上损管组织 提高艇员 的防火防爆素质 一旦发现异常 立刻采取措施进行排查 防止碰撞和触底 很多国家都在设法提高潜艇的机动性 保证在任何情况下潜艇都能迅速改变航向 不断提高潜艇结构 强度 如在潜艇的机舱和反应堆舱底部采用双层底结构 采用 先进的雷达 通信和导航等无线电设备 保证潜艇准确了解本 身的运动状况和周围的海情 提高艇上组织管理水平 加强损 管组织 遵守操作规程和国际海事组织有关公约 组织好潜艇 航行 训练和演习 熟悉海底结构 加强海底水道的测量 完 善海图的编制工作等 防止进水沉没事故 俄罗斯主张设计上实行分舱 用隔 板将艇内分割成数个密封舱室 这样可将进水限制在某一舱室 使潜艇保持一定的浮力 增加高压空气的储量 失事时除向主 水柜供气排出部分压载水以抵消损失的浮力外 同时向进水的 密封舱室提供部分高压空气 限制进水的速度 改进堵漏工具 和疏水系统 使之简单适用 对艇员进行损管训练 以期失事 时迅速堵住漏洞 挽救潜艇 对于服役一段时间的潜艇 定期 对艇体进行外表和探伤检查 对于受损结构和板材 及时更换 修理等 防止核事故发生 很多国家加强了艇员的技术培训 规 范操作规程 采用安全性好的自然循环反应堆 定期对反应堆 进行检查 防止人员因艇内氧气不足而伤亡 对氧气再生板进行定 期检查和更换 出现缺氧症状时 及时上浮至水面或在通气管 状态下进行换气 需要启动柴油机时 首先确认通气管是否打 开 柴油机工作时 最好将机舱密封 如发现异常 以最短的 时间使柴油机停止工作 并尽快浮至水面或通气管状态进行通 风换气 定期检查艇内空气成分含量 及时排除有害气体 潜艇事故在一定程度上暴露了科学技术 研究设计 施工 建造 艇员素质等诸方面薄弱环节 所以应该在潜艇设计阶段 就注意保证各设备和武器系统的安全可靠 在潜艇建造过程中 严格控制工程建造质量 加强各种检验制度 消除各种事故隐 患 在潜艇使用过程中加强艇上指挥员和艇员的训练 总之 减少潜艇事故除了要提高潜艇本身质量和安全水平 使其具备 优越的性能和可靠性外 还要注重提高科学管理水平和人员综 合素质 同时我们可以很清楚的看