Partnerzy portalu
Partnerzy portalu
Titan: Tragiczna implozja – nieświadomi zagrożenia w głębinach
- Autor
Robert Dmochowski
Robert Dmochowski
Z przykrością informujemy, że w pobliżu części dziobowej wraku Titanica znaleziono fragmenty batyskafu. Po analizie nie pozostawiają one wątpliwości co do ich pochodzenia. Batyskaf Titan został rozerwany przez olbrzymią energię implozji spowodowanej ciśnieniem hydrostatycznym wywieranym przez słup wody o wysokości 3780 m. W przybliżeniu, ciśnienie to wynosi około 400 kg/cm2 – jest to jakby na jednogroszowej monecie postawić 3 wanny wypełnione wodą.
Jako osoba posiadająca bogate doświadczenie naukowe i zawodowe, były pracownik naukowo-dydaktyczny Akademii Morskiej oraz inżynier mechanik okrętów – na podstawie mojej wiedzy i doświadczenia, stwierdzam, że Titan posiadał dodatnią pływalność. Oznacza to, że bez balastu batyskaf samoczynnie wynurzał się na powierzchnię. Balastem była tu woda oraz zmienne masy pod dnem.
Ale to nie wszystko, gdyż do potwornego ciśnienia dochodzą także naprężenia wynikające z jego zmian. Te zmiany są przyczyną zjawisk, które w technice są znane jako naprężenia zmęczeniowe. Charakteryzują się one skrytością i podstępnością. Dlatego w inżynierii często jest tańsze zaprojektowanie z zapasem materiału, niż stosowanie drogich metod diagnostyczno-remontowych. W tych zjawiskach upatruję przyczyn zatonięcia batyskafu.
Głównym źródłem zmęczenia były rejsy do i z głębin, wzmacniane dodatkowo wibracyjnym działaniem silników montowanych niemal bezpośrednio na konstrukcji komory załogowej. Inny problem to niedoszacowanie marginesów bezpieczeństwa przy doborze grubości ścian materiałów. Jeszcze wczoraj dopuszczałem możliwość awarii systemu elektrycznego, gdyż wewnątrz batyskafu nie było żadnego mechanicznego manipulatora w postaci kierownicy zaworowej czy innych przełączników. Wszystko było sterowane elektronicznie, przy pomocy pada konsoli i ekranów dotykowych.
Czytaj więcej o tragedii na dnie oceanu. Wszyscy członkowie załogi batyskafu Titan nie żyją
Chociaż kontrola padem nie jest niczym niezwykłym, to oddanie sterowania wszystkich układów do systemu elektronicznego jest niewybaczalnym błędem. Przyglądając się jakości wykonania i łączenia przewodów, można było zauważyć, że wiele prac wykonano w sposób amatorski. Na morzu, oprócz stosowania materiałów wysokiej jakości, stosuje się zasady podwajania systemów, logikę obsługi i naprawy, które nie zakłócają działania głównych systemów. Pod tym kątem, ten batyskaf był również niedoszacowany, m.in. przez brak zapasowych silników.
Pozwólcie, że powrócę do zjawisk fizycznych, które są dobrze znane każdemu inżynierowi i stanowią fundament analiz w fazie projektowania i eksploatacji wszelkiego rodzaju urządzeń technicznych, zarówno w obszarze zjawisk elektrycznych, jak i stricte mechanicznych. Oprócz wspomnianych zjawisk zmęczeniowych, musimy omówić zjawisko ostatecznie destrukcyjne, czyli samą implozję. O ile zjawisko eksplozji jest powszechnie znane, o tyle implozja, będąca jego odwrotnością w rozumieniu kierunku reakcji sił, nie jest tak powszechna. Wspólną cechą obu jest dynamiczna reakcja na działanie różnicy ciśnień. Najczęściej jest to analizowane w kontekście zjawisk takich jak:
- kawitacja, gdzie mikropęcherzyki pary implodując, oddziałują destrukcyjnie na strefy podciśnienia np. śrub napędowych i instalacji przepływowych,
- instalacje zbiornikowe, gdzie nadmierne odpompowanie płynu (zarówno cieczy, jak i gazu – należy o tym pamiętać) powoduje zapadnięcie się zbiornika do środka,
- bomby próżniowe, gdzie rozpylenie substancji palnej po zapłonie tworzy obszar krótkoterminowego podciśnienia, który potem uderza falą nadciśnieniową.
Przypadek batyskafu najbardziej oddaje problematykę zbiorników, gdzie wewnątrz na ściany przedziału pasażerskiego napiera 1 atmosfera (tę znamy z powierzchni), a zewnętrznie 400 atmosfer wynikających głównie z ciśnienia hydrostatycznego na głębokości 3780 m. Jest jasne, że batyskaf jest ekstremalnie ściśnięty.
Czytaj też o batyskafie Titan: Analiza ryzyka i możliwości ratunkowych według Roberta Dmochowskiego
Co więcej, nie ma szans na wcześniejsze ostrzeżenie, stopniowanie lub powstrzymanie tego zjawiska w batyskafie z jednym przedziałem i jednym płaszczem, bez systemów awaryjnych. Przy takiej konfiguracji różnicy ciśnień można spodziewać się następujących scenariuszy:
- Przeciek, który z każdym cm3 napływającej wody zabiera cm3 przestrzeni przedziału i zmniejsza wyporność o 1g, co zmniejsza pływalność, a w konsekwencji zatapia nienaruszoną strukturę batyskafu,
- Implozja – dynamiczne zjawisko, w wyniku którego deformacji i ostatecznie pęknięciu ulega struktura przedziału załogowego lub jego krytyczny fragment, doprowadzając do bezpośredniego kontaktu ośrodków woda/powietrze o skrajnie różnych ciśnieniach.
Powietrze, jako ośrodek ściśliwy, jest ściskane wraz z konstrukcją batyskafu, aż do momentu rozszczelnienia, które powoduje implozję i całkowitą destrukcję przedziału, włącznie z jego rozbiciem na kawałki. Szybkość tego zjawiska nie daje żadnej szansy na reakcję, ponieważ trwa znacznie krócej niż mrugnięcie okiem.
Co do poprawy bezpieczeństwa, to na początku organy powołane przez komisje morską ustalą przyczynę tej tragedii, wskazując obszary zaniedbań. Następnie międzynarodowe organizacje morskie wraz z towarzystwami klasyfikacyjnymi przedstawią wytyczne do zmian formalnych, które z kolei zostaną wprowadzone przez państwa członkowskie i przyjęte jako obowiązujące.
Powiązane wpisy
7 komentarzy
Dodaj komentarz
Stocznia Szczecińska „Wulkan” i ekosystem przemysłowy
Stocznia Szczecińska „Wulkan” przestaje być kojarzona wyłącznie z wynajmem infrastruktury. Z deklaracji zarządu wynika, że zakład ma rozwijać się jako ośrodek produkcyjny oparty na partnerstwie z firmami prywatnymi, z jasno wskazanymi inwestycjami oraz ambicją realizacji jednostek „pod klucz” i stopniowego wejścia do łańcucha dostaw dla sektora zbrojeniowego.
W artykule
Stocznia Szczecińska „Wulkan” jako „rdzeń” ekosystemu
Do koncepcji Stoczni Szczecińskiej „Wulkan” jako ośrodka skupiającego i porządkującego potencjał przemysłowy regionu wracamy po kilku miesiącach przerwy. To dobry moment, by przypomnieć założenia modelu, który od początku miał odróżniać szczeciński zakład od klasycznego obrazu stoczni funkcjonującej w oderwaniu od otoczenia gospodarczego.
Szczeciński zakład buduje swoją opowieść wokół prostego założenia: w realiach dzisiejszego rynku przewagę daje sieć kompetencji, nie sama powierzchnia nabrzeży. Zarząd stoczni wskazuje, że na jej terenie działa blisko 70 firm, zaś razem z podmiotami współpracującymi z zewnątrz ma to być około 100 przedsiębiorstw tworzących środowisko wykonawcze. Ten model ma pozwalać na realizację projektów w formule partnerskiej, co w praktyce ma wzmacniać zdolność do pełnej obsługi zleceń, od przygotowania po wykonanie.
W tym ujęciu zakłady stoczniowe ze Szczecina stają się organizatorem pracy przemysłowej, który porządkuje procesy, koordynuje dostęp do infrastruktury, pilnuje kosztów, po czym składa kompetencje wielu podmiotów w jedną ofertę rynkową. Taki przekaz dobrze promuje Szczecin jako miejsce, w którym „da się zbudować projekt”, nie tylko „da się go gdzieś ulokować”.
240 mln zł na infrastrukturę. Inwestycja, która ma zmienić skalę
W planach inwestycyjnych pada konkretna liczba: 240 mln zł środków przewidzianych na rozwój infrastruktury. Największy strumień finansowania, blisko 170 mln zł, ma zostać skierowany na dokończenie budowy doku pływającego dla Morskiej Stoczni Remontowej „Gryfia”. Zarząd opisuje tę inwestycję jako przejętą w stanie niedokończonym, bez zapewnionego finansowania na finalizację, mimo wydatkowania znacznej części wcześniejszego budżetu. Termin wskazywany w wypowiedziach to 2027 rok.
Równolegle zapowiadane są inwestycje w zwiększenie mocy produkcyjnych stoczni: nowe hale, rozbudowa placów produkcyjnych, unowocześnianie parku maszynowego oraz stanowiska robocze pozwalające przyspieszyć prace. W komunikacji promocyjnej ten wątek ma istotną wartość, ponieważ pokazuje, że zakład nie opiera się na jednorazowym „porządku”, tylko buduje narzędzia pracy pod wzrost wolumenu.
Offshore i konstrukcje dla innych stoczni. Dwa kierunki, jeden mianownik
Z zapowiedzi zarządu wynika, że „Wulkan” chce wzmacniać trzy piony działalności. Pierwszy obejmuje produkcję dla offshore, w tym na potrzeby morskich farm wiatrowych oraz sektora oil & gas. Drugi dotyczy konstrukcji okrętowych, rozumianych jako duże elementy kadłubów i nadbudówek wykonywane dla innych stoczni w Europie. Trzeci filar ma pozostać związany z udostępnianiem infrastruktury firmom prywatnym, tylko w formule bardziej uporządkowanej.
Wątek offshore jest ważny promocyjnie z dwóch powodów. Pokazuje stabilny rynek zamówień, pokazuje też logikę rozwoju kompetencji. Rynek wymaga konstrukcji złożonych, powtarzalnych, realizowanych w terminie, co wymusza porządek produkcyjny. Dokładnie to ma potwierdzać narracja o dyscyplinie kosztowej i kontroli realizacji.
Powrót do jednostek „pod klucz”. Stawiacz pław jako projekt otwierający
W promocji zakładu szczególnie nośny jest temat budowy stawiacza boi i pław dla Urzędu Morskiego w Szczecinie. W wypowiedziach zarządu projekt przedstawiany jest jako krok w kierunku jednostek specjalistycznych, realizowany w ścisłej współpracy z partnerami przemysłowymi działającymi w otoczeniu stoczni. Pada tam również określenie „próba generalna”, która ma sprawdzić zgranie kooperantów, koordynację procesów oraz zdolność do prowadzenia budowy w formule „na gotowo”.
Istotne jest także to, czego stocznia nie obiecuje. W przekazie nie ma ambicji wejścia w rynek masowców czy tankowców. Pojawia się natomiast segment jednostek specjalistycznych, gdzie liczy się integracja, precyzja wykonania i zdolność do seryjnego powtarzania zamówień. Zarząd mówi też o analizie kolejnych projektów tego typu oraz celu pozyskania 5–7 jednostek do budowy na ten rok.
Partner przemysłowy zamiast „stoczni od okrętów wojennych”
W komunikacji pojawia się także wątek wejścia do sektora obronnego, choć w jasno określonych ramach. Stocznia nie deklaruje budowy okrętów wojennych „od A do Z”. Zarząd wskazuje rolę partnera przemysłowego, który może wspierać głównych wykonawców, dostarczając kadłuby, sekcje, komponenty lub kompletne jednostki pomocnicze i zabezpieczające.
W tym kontekście pojawia się termin „dual-use”, użyty w znaczeniu konstrukcji mogących pracować w zastosowaniach cywilnych, choć w razie potrzeby spełniać funkcje wsparcia w strukturach obronnych. Zarząd podkreśla też potrzebę uzyskania certyfikatów, koncesji i pozwoleń, co porządkuje przekaz i ogranicza ryzyko zbyt daleko idących deklaracji.
Kadry. Szczecin ma fachowców, brakuje dopływu nowych
Promocja zakładów nie może pomijać ludzi. W wypowiedziach zarządu pada liczba około 250 zatrudnionych w samej stoczni, przy jednoczesnym wskazaniu, że na terenie zakładu pracuje ponad 2000 osób w firmach funkcjonujących w jego otoczeniu. Ten obraz dobrze pasuje do modelu „ekosystemu”, w którym kompetencje nie zniknęły po upadku dużych podmiotów, tylko rozproszyły się po prywatnych przedsiębiorstwach.
Zarząd podkreśla, że Szczecin dysponuje dziś realnym zapleczem kompetencyjnym w obszarze produkcji morskiej i offshore, opartym na doświadczeniu tysięcy specjalistów pracujących w lokalnym przemyśle. Równolegle prowadzone są rozmowy z uczelniami oraz samorządem, których celem jest systemowe wzmacnianie zaplecza edukacyjnego i szkoleniowego, tak aby w perspektywie kolejnych dekad zapewnić ciągłość kompetencji i stabilny rozwój przemysłu okrętowego w regionie.
Przekaz promocyjny, który się broni
Z przekazanych informacji układa się spójna narracja promocyjna, w której Stocznia Szczecińska „Wulkan” wraca do przemysłu stoczniowego poprzez kilka równoległych działań: uporządkowanie finansów i portfela kontraktów, inwestycje infrastrukturalne z dokiem pływającym dla „Gryfii” jako projektem o największej wadze, rozwój produkcji offshore oraz stopniową odbudowę kompetencji w zakresie jednostek specjalistycznych realizowanych w formule „pod klucz”. Najbliższe miesiące pokażą, czy przy utrzymaniu tego kierunku i stabilnym otoczeniu rynkowym model partnerski, oparty na szerokiej grupie firm działających w otoczeniu stoczni, pozwoli w Szczecinie zbudować realny i trwały potencjał produkcyjny – na wzór tego, jaki przez lata konsekwentnie wypracowała sobie Stocznia Crist z Trójmiasta.
Od długiego czasu nie czytałem tak dobrze i profesjonalnie i poprawnie napisanego artykułu. Znakomita większość publikacji pojawiających się dzisiaj w internecie to zlepek miernie zredagowanych informacji napisanych z błędami.
Dziękuję autorowi za to opracowanie.
Dziękuję za informację.
Odwalił Pan kawał dobrego artykułu.Pozdrawiam
Super napisany, pigułka prawdy i prawdziwych informacji
Ja również pozostawiam komentarz w charakterze podziękowań dla autora za jakość artykułu. Takie opracowania nie płyną dzisiaj głównym nurtem. Pozdrawiam
Artykuł, rzeczywiście na dobrym poziomie, swoją drogą dziwi fakt beztroski tych ludzi którzy wybrali się na spacer 4 km pod powierzchnią oceanu czymś tak prymitywnym,pamiętam swój kurs nurkowania,przygotowań się do tego możliwie najlepiej,miałem świadomość że morze nie jest środowiskiem naturalnym człowieka i o wypadek nietrudno,była z nami pani biznes womens, która wszystko umiała najlepiej,drugiego dnia dokupiła sobie nurkowanie i prawie zginęła bo zabrakło jej powietrza
Nie wszystko dobrze zrozumiałam, ale bardzo dobrze się czytało i cenię profesjonalne, konkretne podejście, bez trzaskania bezsensownych fraz, jak na rozprawce w szkole, ewentualnie na każdym portalu ??.
To jest właśnie profesjonalne opisanie tematu. Dlatego ja zawsze w przypadku takich katastrof lub awarii morskich zaglądam na branżowe portale bo takim jest portal morski i portal stoczniowy.