Конструкции, или почему не ломаются вещи - Гордон Джеймс Эдвард (книги онлайн .txt) 📗
В докладе комитета утверждалось, что дефекты в конструкции судов в значительнойстепени стимулированы использовавшейся в период с 1798 по 1834 г. системойих классификации (то есть правилами, определяющими постройку и ремонт),установленной ассоциацией страховых компаний. Предполагалось, чтобы системаустановления правительственного налога на тоннаж судна заставляла бы придаватьсудам определенную форму корпуса. Бюрократический ум, надо думать, вовсене изменился за последние сто лет.
Честно говоря, проблема регламентации строительства кораблей или любыхдругих конструкций, обеспечивающая требуемую их прочность и безопасность,необычайно сложна. Без сомнения, с 30-х годов прошлого века здесь достигнутопределенный прогресс. Но в то же время ничто так не мешает развитию техники,как строгая регламентация конструирования и постройки. Пагсли в уже упоминавшейсякниге "Надежность конструкций" указывает, что в принципе невозможно установитьсистему регламентаций прочности, направленную против дураков и жуликов,которая одновременно не тормозила бы или по крайней мере не отодвигалаприменение усовершенствований и полезных нововведений. Правила контролябезопасности конструкций, вероятно, необходимы, однако некоторые из нихне только смешны, но и могут стать действительной причиной катастроф.
Однако вернемся к деревянным кораблям. Не только клиперы, но и маленькиебриги, бригантины, шхуны и барки, которые были так же прекрасны, как исовершенны, канули в Лету, а на верфях, где их строили, теперь делают яхты.Конструировать деревянные яхты и проще, и сложнее, чем большие суда. Конечно,корпуса яхт не бьются о береговые камни, пока их грузят щебнем и углем,но здесь есть другая проблема - их тонкая обшивка с трудом выдерживаетместные нагрузки и удары.
Теперь, когда так популярны длительные океанские путешествия на маленькихяхтах, проблема сосредоточенных нагрузок стала очень важной, и виноватыв этом кашалоты. При весе 6 т и скорости до 30 узлов эти животные испытываютособую ненависть к маленьким суденышкам, атакуют их, таранят и пробиваюткорпус ниже ватерлинии. В последнее время это случается так часто, чтоуже не может рассматриваться как "воля божья" (точнее Посейдонова), и кэтой опасности следует относиться серьезно и серьезно от нее защищаться.
По-видимому, нецелесообразно делать корпус маленькой яхты настолькотолстым и прочным, чтобы он мог выдержать удар кашалота. Лучше, вероятно,предусмотреть некоторые надувные устройства, которые в случае полученияпробоины удерживали бы яхту на плаву, а еще лучше, позволяли бы ей продолжатьидти под парусом. До сих пор пострадавшие от встреч с кашалотами были вынужденыспасаться на шлюпках, в которых они проводили много неприятных дней и даженедель, прежде чем их подбирал какой-нибудь пароход.
Еще о котлах, сосудах давления и о кипящем в них масле
На протяжении многих лет, еще до того, как получила достаточное развитиесеть железных дорог, львиная доля пассажиров и срочных грузов перевозиласьпо воде. В первой половине XIX в. не только больше, чем сейчас, пароходовходило из Англии в самые разные порты Европы, но и существовало весьмаразвитое пароходное сообщение между городами Великобритании. Самым дешевыми часто самым быстрым и удобным способом добраться из Лондона в Ньюкасл,Эдинбург или Абердин было путешествие на пароходе.
Аварии на пароходах случались реже, чем на парусных судах, просто потому,что последних было намного больше. Тем не менее, между 1817 и 1839 гг.в британских водах произошли 92 крупные пароходные аварии. Из них 23 быливызваны взрывом котлов. Хотя, конечно, это не шло ни в какое сравнениес американским рекордом, установленным речными пароходами несколькими годамипозже, но было все же достаточно печально.
Некоторые из первых котлов делались из совершенно неподходящих материалов,например из чугуна. Так, при взрыве чугунного котла на "Норвиче" погиблонесколько человек. Даже если котлы были сделаны из железа и более или менеетак, как надо, обращались с ними довольно небрежно, позволяя ржаветь до техпор, пока они, наконец, не взрывались. Это послужило причиной гибели"Форфэршира" у берегов Исландии в 1838 г. Пять человек были спасеныисключительно благодаря мореходному искусству и мужеству ГрейсДарлинг [124].
Снова парламент назначил специальный комитет, который в 1839 г. выпустилобширный, изобилующий фактами скрупулезно составленный документ, которыйвыглядит сейчас почти неправдоподобно. В те годы бурного распространенияпаровых машин найти честного, знающего, ответственного и умного механикабыло почти невозможно даже за очень приличное жалованье. И невежды обращалисьс машинами и котлами столь безответственно, что в это просто невозможноповерить.
"Капитан парохода, шедшего ночью при спокойном море из Ирландиив Шотландию, заметил, что скорость судна значительно превышает обычную.Механика на месте не оказалось, и капитан приказал кочегару объяснить,почему машина так работает. Кочегар ничего вразумительного не сказал, крометого, что пар очень маленький и ему непрерывно приходится подбрасыватьуголь. Капитан начал осматривать машину и, подойдя к трубе, на которойбыли расположены предохранительные клапаны, обнаружил там спящего в тепломместечке пассажира. Этот человек с помощью нехитрой поклажи умудрился сделатьсебе постель прямо на плоских грузах предохранительного клапана и давилна них весом всего своего тела. Когда его растолкали и подняли, клапаноткрылся и пар начал выходить с ревом, свидетельствовавшим об очень высокомдавлении.
Здесь не было ртутного манометра, и кочегар привык поддерживать давлениепримерно на том уровне, когда пар начинал выходить из предохранительногоклапана; не слыша этого звука, он продолжал шуровать в топке. Он был слишкомневежественным, чтобы по увеличивающимся оборотам машины сообразить, чтопроисходит что-то неладное.
Несколько свидетелей сообщили нам также, что часто видели кочегаров,машинистов и даже механиков сидящими или стоящими на грузах предохранительныхклапанов, нередко они подвешивали дополнительные грузы или повисали самина рычагах предохранительного клапана, чтобы "поднять пар" в момент старта".
Это выдержка из упомянутого выше доклада. Далее говорится, что "… былопринято также ставить на рычаг клапана угольную корзину". Это послужилопричиной взрыва на пароходе "Геркулес". Удивительно только, что зарассматриваемый период из-за взрывов котлов на английских пароходах погиблолишь 77 человек. На железных дорогах положение было примерно таким же и причиныбыли в основном те же. Непрерывная цепь серьезных катастроф растянулась на 70или 80 лет. Наверное, последняя из них произошла в 1909 г. Взорвался котелпаровоза, хотя манометр показывал нулевое давление. Оказалось, что рабочийнеправильно собрал предохранительный клапан, так что он не мог стравливать пар.Манометр показывал нуль потому, что его стрелка сделала полный оборот иуперлась в стопор с противоположной стороны. Три человека было убито и троетяжело ранено.
В наши дни котлы взрываются значительно реже. Отчасти это связано стем, что их производство и эксплуатация тщательно регламентируются закономи страховыми компаниями, но в еще большей степени из-за того, что сейчаспочти не осталось паровых машин. Действующие паровые котлы находятся, какправило, на больших предприятиях, таких, как электростанции, и обслуживаются,по-видимому, достаточно компетентными людьми.
Но что называть котлом? Это довольно интересный юридический вопрос. Впромышленности существует множество типов сосудов высокого давления,использующихся в различных технологических процессах. Многие из них выглядятсовершенно непохожими на традиционные котлы, вследствие чего их опасностьзачастую бывает не столь очевидна. Вообще говоря, контроль за их производствоми эксплуатацией менее строг, чем в случае обычных котлов [125]. Однако,поскольку многие из этих сосудов нагреваются технологическим паром или горячиммаслом под давлением, последствия аварии могут быть не менее драматичными, чемдля обычных котлов. Следует иметь в виду, что предел усталости металла сварногошва в конструкциях из обычной стали, подвергающихся воздействию влажного пара,может быть не больше 20 МН/м2 (1,5 кгс/мм2).
124
Она умерла от туберкулеза в возрасте 27 лет. То, что она совершила, было сделано с гораздо большей смекалкой и морскими навыками, чем об этом можно судить по популярным рассказам и картинам.
125
В СССР действуют единые правила проектирования и эксплуатации всех видов сосудов высокого давления, которые весьма строго регламентируют все вопросы соответствующего поведения инженеров и рабочих.- Прим. ред.
