Промышленная безопасность

13.17. ДИРИЖАБЛИ

Перед тем как рассмотреть описание случаев аварий, будет полезно отметить некоторые особенности дирижаблей, которые почти не изменялись на протяжении всей истории развития дирижаблестроения. Необходимо выделить группу дирижаблей с водородным заполнением, хотя в литературе она не всегда отмечается. Некоторые из дирижаблей США имели гелиевое заполнение, три из них потерпели крушения по механическим причинам, находясь в полете.

Конструкция дирижаблей обычно представляла собой серию колец, изготовленных из алюминиевых сплавов и соединенных при помощи продольных мачт и перекрестных проволочных скоб. Внешнее покрытие дирижабля изготовлялось из брезента с целлюлозным покрытием, первоначальная функция которого заключалась в уменьшении тормозного действия при движении и обеспечении защиты команды и пассажиров от воздействия погодных условий. Внешнее покрытие не являлось хранилищем заполняющего газа, содержащегося в специальных полостях, в ряде случаев упрочняемых слоем ткани. Одно из условий, необходимых для управления высотой подъема дирижабля, - способность верхней части оболочки дирижабля пропускать газ. Специальные полости для газа подвешивались при помощи сетей, закрепленных на каркасе дирижабля. Таким образом, всегда существовала возможность накапливания горючих газовых смесей внутри оболочки дирижабля. В дополнение к горючим газам, находящимся внутри дирижабля, воздушный корабль иногда загружали топливом, обычно - нефтью, а позже - гораздо менее горючим веществом -дизельным топливом. При возгорании корабля, находящегося на земле, топливо горело намного дольше газа.
13.17.2. АВАРИЯ ДИРИЖАБЛЯ LZ.18

Первым случаем аварии дирижабля является происшествие с LZ.18 (L.2-номер корабля германского воздушного флота). 17 октября 1913г. во время высотных испытаний язык пламени вырвался из двигателя гондолы и спустя короткий промежуток времени произошла серия взрывов внутри дирижабля, после чего корабль был мгновенно охвачен пламенем. В работе [Deighton,1978] предполагается, что взрыв был обусловлен поступлением водорода из газовых полостей в нижней части дирижабля; водород засасывался в механизмы из-за частичного разрежения воздуха, создаваемого фронтонами. На фотографии на с. 21 цитируемой работы, произведенной до момента первого взрыва, виден дым, поступающий из гондолы; на фотографии на с. 23 изображены обломки после аварии.

24 августа 1921 г. в момент нахождения над рекой Хамбер произошел разрыв на две части дирижабля R.38, имевшего объем 80 тыс. м3; причиной аварии послужило неправильное его управление. Вытекшая часть водорода смешалась с воздухом, после чего произошло возгорание смеси в результате искровых разрывов, вызванных обрывом электрических кабелей. Задняя секция дирижабля не возгорелась, а после аварии упала в реку. Из 49 человек, находившихся на борту воздушного корабля, в живых осталось 5. В радиусе нескольких миль от места аварии в результате взрыва произошло разрушение стекол зданий.

5 сентября 1930 г. во Франции на склоне горы произошло крушение дирижабля объемом 150 тыс. м3, в результате чего корабль полностью сгорел. Отсутствуют какие-либо подтверждения факта взрыва. Из 54 человек, находившихся на борту корабля, в живых осталось 6. После многочисленных обсуждений данного случая в качестве причин аварии приняты следующие: неудачное проектирование корабля, его перегрузка и плохая погода во время полета. Отсутствуют документы, свидетельствующие о пригодности корабля к полету.

6 мая 1937 г. во время приземления в Нью-Йорке дирижабля "Гинденбург" (LZ. 129) объемом 200 тыс. м3 произошло его загорание. Пожар начался в хвостовой части и распространился мгновенно по всему кораблю. Из 97 участников полета в живых остались 62 человека. Весь эпизод пожара был заснят на пленку, которая хранится в Национальном музее фотографии в Брадфорде. В соответствии с этим документом от начала до конца пожара прошло 30с. Согласно отчету [Knight,1938], произошла утечка водорода, источником воспламенения которого стало атмосферное электричество. Работа исключает какие-либо диверсионные действия. Отсутствуют доказательства взрыва.

Можно сделать ряд частных заключений по случаю аварии. Если пожар длился 30 с, значит, скорость пламени составляла около 8,5 м/с. Сравним данную величину со скоростью горения водорода - 3,5 м/с и максимальной ламинарной скоростью пламени - 28 м/с. Необходимо иметь в виду некоторый допуск на возможные замедления при распространении пламени от загоревшихся полостей к незагоревшимся, что наводит на мысль о соответствии полученной величины теоретическому значению.

Используя соотношение для расчета длительности существования огневого шара, приведенное в разд. 8.4, получим длительность 10с. В этом значении не учтено время возможных задержек при распространении пламени. В любом случае будут существовать различия между рассматриваемым случаем и классическим примером огневого шара.

Последнее, на чем нужно остановиться, - относительная немногочисленность жертв. Вполне вероятно, что это обусловлено меньшим тепловым излучением горящего водорода по сравнению с горящим пропиленом (случай аварии в Сан-Карлосе), т. е. пассажиры корабля могли находиться достаточно близко от горящего водорода. Однако необходимо помнить, что водород горит без видимого свечения пламени.
13.17.6. НЕКОТОРЫЕ ЗАКЛЮЧЕНИЯ ПО СЛУЧАЯМ АВАРИЙ

ДИРИЖАБЛЕЙ

Принимая во внимание результаты обсуждения в разд. 12.4.7, можно сделать следующие наиболее общие заключения:

1)При любой аварии водород обязательно воспламенится.

2)Наиболее вероятный результат воспламенения облака водорода - его
дефлаграция.

3)Взрыв - наименее вероятное событие, однако, когда он происходит, только часть водорода участвует в аварии.

4)Обстоятельства, наиболее благоприятствующие взрыву, - механическое разрушение с последующим возгоранием.

ТОКСИЧЕСКИЕ ВЫБРОСЫ

14.1. ВВЕДЕНИЕ

В данной главе термин "токсический" определяется в соответствии с формулировкой, приведенной в рекомендациях Общества инженеров-химиков [IChemE.1984]: "Токсичность - это свойство веществ, которые, будучи введенными внутрь или поглощенными живым существом, приводят к его гибели или вредят здоровью".

В книге [Wingate,1976] термин "токсикология" определяется следующим образом: "Токсикология - исследование ядов, область фармакологии". Определение других терминов дается по мере появления их в тексте.

14.1.2. ЦЕЛЬ ГЛАВЫ

Данный раздел ни в коей мере не является серьезным исследованием проблем токсикологии с медицинской точки зрения. Мы постарались рассмотреть вопросы, связанные с хранением токсичных веществ и последствиями разгерметизации этих хранилищ. Однако необходимым оказалось и обсуждение токсических эффектов, равно как и проблем опасности химических веществ на основе данных по их токсическим свойствам. Некоторые ограничения в этих вопросах, будут обсуждаться в соответствующих разделах.

Токсические выбросы, рассматриваемые в данной главе, представляют собой краткосрочные события продолжительностью не более одного часа. Таким образом, утечки малых количеств токсичных веществ, приводящие к профессиональным заболеваниям у персонала предприятия или же аналогичным заболеваниям у жителей окрестностей, здесь не обсуждаются. Такие проблемы сами по себе очень важны и служат предметом исследований специальных монографий, посвященых вопросам профессиональной гигиены и санитарии, загрязнению окружающей среды. Однако последние не являются целью данной работы.

Кроме особо оговоренных мест, речь идет о потенциальных токсических воздействиях, опасных лишь для человека, но не для флоры и фауны.