당밀 홍수가 그토록 치명적인 이유

기괴하고 끔찍하며 끈적 거리는 폭풍처럼 완벽한 폭풍이었습니다.

1919 년 1 월 15 일 오후 점심 시간 무렵 보스턴의 노스 엔드에서 거대한 당밀 탱크가 터졌습니다. 200 만 갤런이 넘는 두꺼운 액체가 쓰나미 파도처럼 쏟아져 시속 35 마일에 달했습니다. 당밀이 거리를 침수하고 건물을 부수고 말을 갇혀 결국 21 명이 사망하고 150 명이 더 부상을 입었습니다. 당밀 냄새가 수십 년 동안 지속되었습니다.

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100 년 후 분석을 통해 재난을 매우 재앙으로 만드는 몇 가지 요인을 정확히 찾아 냈습니다. 그중에는 결함이있는 강철, 안전 감독, 변동하는 기온 및 유체 역학의 원리가 있습니다.

결과는 치명적이었습니다.

“처음에는 웃고 나서 읽은 후 끔찍했습니다.”에드워드 빌에있는 Southern Illinois University의 토목 공학자이자 명예 교수 인 Mark Rossow는 다음과 같이 말했습니다. 당밀 홍수.

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즉각적인 여파로, 뉴스 보도에는 발효에 대한 추측이 포함되었습니다. 탱크 내부에 너무 많은 압력이 발생했습니다. 일부는 무정부주의자들이 폭탄을 터뜨렸다 고 비난했습니다. Boston Evening Globe는 “전문가가 선호하는 폭발 이론”이라고 보도했습니다.이 재판은 수년간 지속되었으며 수천 명의 전문가 증인으로부터 의견을 모아 20,000 페이지의 상충되는 증언을 작성했습니다.

궁극적으로 미국 산업 알코올, 탱크를 소유 한 회사는 실제로 일어난 일에 대해 많은 의문이 남아 있었지만 책임이있는 것으로 판명되었습니다.

철골 탱크 구조에 결함이있었습니다

더 최근의 조사에 따르면 탱크에 몇 가지 근본적인 문제가 있음을 시사합니다. 탱크의 구조. 250 만 갤런의 액체를 담을 수 있도록 설계되었으며 높이가 50 피트, 지름이 90 피트입니다. 그러나 바닥이 0.67 인치에서 상단이 0.31 인치 인 강철 벽은 너무 얇아서지지 할 수 없었습니다. Gumpertz & Heger의 매사추세츠 컨설팅 회사의 수석 구조 엔지니어 인 Ronald Mayville의 2014 년 분석 결과 당밀 탱크의 무게를 확인했습니다.

결함이있는 리벳 디자인은 또 다른 문제였습니다. o Mayville의 분석 및 균열이 처음 형성된 리벳 구멍에 대한 응력이 너무 높았습니다. 당밀을 용기에 29 번 부었음에도 불구하고 그 중 4 개만 거의 용량이되었습니다. 네 번째 충전은 재난 이틀 전에 230 만 갤런의 당밀을 실은 배가 푸에르토 리코에서 도착했을 때 발생했습니다. 그 시점에서 탱크는 3.5 개의 올림픽 크기의 수영장을 채울 수있을만큼 당밀을 보유하고있었습니다.

부적절한 두께와 리벳 문제는 모두 과실의 징후였으며 구조 엔지니어는 당시에 더 잘 알고있었습니다. 그러나이 탱크는 1915 년 겨울에 빠르게 건조되어 당밀에서 증류하여 무기 회사에 판매 할 수있는 산업용 알코올에 대한 수요 증가에 부응하여 제 1 차 세계 대전 중 사용할 다이너마이트 및 기타 폭발물을 만드는 데 사용했습니다.

그리고 탱크를 검사하고 결함을 테스트하기 위해 먼저 물을 채우는 대신 USIA는 탱크가 채워질 때마다 신음하는 소리를 포함한 모든 경고 신호를 무시했습니다. 명백한 균열도있었습니다. 탱크가 불기 전에 아이들은 컵에서 떨어지는 달콤한 당밀을 채울 컵을 가져 왔습니다.

“노동자가 잠재적 인 위험에 대한 증거로 탱크 벽에서 실제 강철 조각을 재무 실로 가져 왔을 때,”Rossow는 2015 년 분석에서 다음과 같이 썼습니다. “그는 다음과 같이 답했습니다. 당신은 내가하기를 원합니다. 탱크는 여전히 서 있습니다.”

당시 엔지니어가 몰랐던 것은 강철에 망간이 너무 적게 섞여 있다는 점이었습니다. 그 결과 전이 온도가 높아져 59 ° F 이하로 냉각되었을 때 금속이 부서지기 쉽습니다. 재해 당일 기온은 약 40 ° F였습니다. 그것의 취성은 마지막 빨대일지도 모른다.

“범인이 많았습니다.”라고 Rossow는 말합니다. 유사한 결함이 제 2 차 세계 대전 중 미국이 건조한 초기 리버티 선박에 영향을 미쳤습니다.

당밀의 초기 파동이 무섭게 빠르게 움직였습니다.

수문이 열리자 유체 역학의 원리가 문제를 더욱 복잡하게 만들었습니다. 덴버의 항공 우주 엔지니어이자 유체 역학 웹 사이트 인 FYFD의 저자입니다. 그녀는 학부생 그룹이 이벤트의 축소 모델을 만든 하버드 대학교에서 수업을 가르치는 것을 도운 후 당밀 홍수에 관심을 갖게되었습니다. 그들은 옥수수 시럽 통을 보스턴의 작은 판지에 넣고 고속 카메라를 사용하여 무슨 일이 일어 났는지 촬영했습니다.

“나는 옥수수 시럽이 작은 조각상을 삼키는 것을 지켜 봤습니다.”라고 Sharp는 말합니다. 쓰나미 파도가 당신을 때리는 것과 같습니다. 사고의 물리학을 조사하고 싶었습니다.”

그녀는 당밀이 얼마나 빨리 흐르는 지에 대한보고에 특히 흥미를 느꼈습니다. 물보다 밀도가 1.5 배 더 높은 당밀은 붓는 속도가 느리다고 악명이 높습니다. 그러나 홍수에서 케첩이나 치약과 같은 비 뉴턴 유체 인 당밀은 산사태, 눈사태 또는 용암류처럼 중력 흐름으로 움직였을 것입니다. 당밀의 특징을 바탕으로 Sharp의 계산은 초기 파도가 35mph만큼 빠르게 움직일 수 있음을 확인했습니다.

약한 기온, 추위에 갇힌 체액의 피해자가 뒤 따름

그날의 온화한 조건은 아마도 약 두 블록 동안 바깥쪽으로 흘러 나온 당밀의 확산을 도왔을 것입니다. 그날 밤 온도가 떨어지면서 상태가 훨씬 악화되어 액체가 점성이 높아졌습니다.

이미 쓰러진 건물에 고정되어 일부 희생자들은 당밀에 갇혔습니다. 액체는 어떤 곳에서는 1 피트 깊이였다. 사고 후 적어도 한 명이 질식으로 사망했다고 샤프는 말했다. 7 월 무더위에 사고가 발생하고 당밀이 탱크에서 더 멀리 퍼질 수 있었다면 구조 노력이 더 쉬웠을 것이라고 그녀는 추측합니다.

당밀 홍수에서 무엇이 잘못되었는지 설명하는 많은 과학이 있습니다. 그러나 사고는 궁극적으로 윤리로 귀결된다고 Rossow는 건물 붕괴 및 기타 사례 연구를 분석하여 엔지니어링 재난이 과실의 결과 인 경우를 이해합니다.

“내가 본 대부분의 것은 과학적 지식 부족과 관련이 많지 않으며 책임자의 책임 부족과도 관련이 없습니다.”라고 그는 말합니다. 과학을 이해하는 것이 아니라 윤리적 인 문제입니다.”