Взрыв котла

Взрыв котла — форма физического взрыва, катастрофический отказ парового котла, при котором происходит его разрушение. Причиной взрыва котла обычно является перенапряжение его стенок, в результате чего нарушается их целостность. Чаще всего взрывы котлов происходят из-за чрезмерно высокого давления пара и обусловлены дефектом конструкции либо из-за отсутствия надлежащего периодического ремонта, либо неправильной эксплуатации (выход из строя предохранительного клапана, при понижении уровня воды в котле ниже допустимого и т. д.), либо вследствие форс-мажорных причин, ведущих к возникновению температурных напряжений на находящихся под давлением поверхностях (например, при резком охлаждении корабельных котлов забортной водой).

Последствия взрыва котла паровоза. 1850 год

Взрыв котла паровоза «Персей» на станции Вестбурн-парк (Лондон) 8 ноября 1862 год

Художественное изображение взрыва котла на пароходе

На заре эпохи паровой энергетики взрывы котлов были весьма частым явлением. Это было обусловлено, прежде всего, недостаточным уровнем знаний в области термодинамики и сопротивления материалов, а также низким качеством материалов, применявшихся для изготовления первых котлов, и примитивной технологией их производства: котлы изготавливались из кованых листов железа и стягивались обручами. К началу XIX века был накоплен достаточный уровень знаний в области проектирования и эксплуатации паровых котлов и взрывы стационарных котельных установок стали редкими.

В XIX веке взрывы котлов были характерны, в основном, для паровозов, так как их котлы выполняются облегченной конструкции и при этом высокофорсированы, а кроме того, испытывают ещё и переменные вибрационные и ударные нагрузки при движении по рельсам. В дополнение ко всему паровозный котёл жаротрубный, где давление пара действует на внешнюю поверхность труб теплообменника, что также снижает прочность. Именно по этой причине в конце XIX века были выработаны и приняты жёсткие нормы на проектирование, содержание и ремонт паровозных котлов. Конструкции стационарных и судовых котлов имеют значительно больший запас прочности и взрываются гораздо реже паровозных. Официально самый первый взрыв котла на паровозе произошёл ещё в 1813 году, когда инженер Брунтон, демонстрируя свой «Механический путешественник», решил повысить его скорость путём дополнительного повышения давления пара в котле, однако котёл неожиданно взорвался, убив при этом 15 человек. Один из наиболее катастрофичных случаев произошёл на британском броненосце «Тандерер» в 1876 году — тогда причиной взрыва стало несовершенство конструкции котлов в сочетании с плохим техническим состоянием предохранительного клапана. Погибло, по различным данным, до 46 человек, включая командира корабля.

Паровоз О^в−5109

Примечательно, что один из сохранившихся до наших дней паровозов-памятников в процессе своей эксплуатации в начале XX века имел взрыв котла. Это паровоз Ов-5109, установленный у локомотивного депо Волгоград. Впоследствии отремонтированный, этот паровоз в период Сталинградской битвы доставлял на передовые позиции поезда с боеприпасами и горючим. В ноябре 1967 года паровоз был установлен в качестве памятника.

Один из наиболее мощных взрывов котла на территории СССР произошёл в 1957 году на Бийской ТЭЦ-2. Тогда погибло более 40 человек (точная цифра до сих пор не известна, так как в районе территории ТЭЦ в землянках и временных домах проживало множество переселенцев, в том числе и нелегальных), а обломки котла, оборудования станции и фрагменты её здания (а оно было почти полностью разрушено) были разбросаны в радиусе порядка километра.

С середины XX века взрывы котлов заводского изготовления стали очень редким явлением. Однако в 2000—2010 годах в связи с массовой заменой печного отопления котельным в частных домах стали появляться котлы, произведённые мелкими фирмами, а то и кустарно, из неподходящих для этой цели материалов без соблюдения каких-либо норм проектирования. При нарушении правил эксплуатации отопительной системы (например, при замерзании воды в расширительном баке, установленном на неотапливаемом чердаке) в системе повышается давление, что при отсутствии предохранительной аппаратуры приводит к взрыву непрочного котла.

См. также

• Взрыв расширяющихся паров вскипающей жидкости

Литература

• Волский М. И. Температурные напряжения в машинах и котлах. — Речиздат, 1944. — 428 с.