Il recupero di un AUV scientifico si è trasformato in una catastrofe quando il drone è esploso sul ponte, causando feriti e danni materiali. Le prime ipotesi indicavano un cedimento strutturale, ma l'analisi dei resti tramite fotogrammetria subacquea e modellazione CFD ha rivelato una verità più sottile: l'accumulo di idrogeno per degassamento delle batterie al litio, attivato da un relè difettoso, ha creato una miscela esplosiva nel compartimento stagno.
Ricostruzione dell'incidente: CFD, CAD e fotogrammetria 💥
Per comprendere la dinamica dell'incidente, il compartimento stagno dell'AUV è stato modellato in SolidWorks, replicando la geometria interna e le guarnizioni. Con Star-CCM+ è stata simulata la liberazione di idrogeno durante il ciclo di carica, considerando il tasso di degassamento tipico delle celle Li-ion danneggiate dalla pressione. La simulazione CFD ha mostrato che il gas, più leggero dell'aria, si accumulava nella parte superiore del compartimento, proprio dove si trovava il relè di potenza. La fotogrammetria dei resti ha confermato la deformazione localizzata in quella zona e la carbonizzazione del relè, indicando che una scintilla interna, provocata da un contatto solfatato, è stata la fonte di innesco. La concentrazione di idrogeno ha raggiunto il 6% in volume, all'interno del range esplosivo.
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Questo caso dimostra che la sicurezza degli AUV non può limitarsi alla resistenza alla pressione. Il degassamento delle batterie deve essere considerato un rischio reale, anche in apparecchiature nuove. I miglioramenti proposti includono: ventilazione passiva del compartimento stagno, sensori di idrogeno con spegnimento automatico dell'alimentazione e relè sigillati o con contatti in atmosfera inerte. La simulazione CFD non solo ricostruisce il passato, ma permette di progettare sistemi a prova di guasto prima che si verifichi la prossima catastrofe.
Quali protocolli di sicurezza e progettazione devono essere implementati negli AUV che utilizzano batterie all'idrogeno per evitare che il rischio di esplosione durante le operazioni di recupero si trasformi in una catastrofe annunciata.
(PS: Simulare catastrofi è divertente finché il computer non si fonde e tu non diventi la catastrofe.)