To było jak idealna – choć dziwaczna, przerażająca i bardzo lepka – burza.
Około południa 15 stycznia 1919 roku po południu w bostońskim North End wybuchł ogromny zbiornik melasy. Ponad dwa miliony galonów gęstej cieczy wylało się jak fala tsunami, osiągając prędkość do 35 mil na godzinę. Melasa zalała ulice, zmiażdżyła budynki i uwięziła konie, co ostatecznie zabiło 21 osób, a 150 zostało rannych. Zapach melasy utrzymywał się przez dziesięciolecia.
SŁUCHAJ TERAZ: Co wydarzyło się w tym tygodniu w historii? Dowiedz się z zupełnie nowego podcastu HISTORY This Week. Odcinek 2: Wielka potop melasy w Bostonie
Sto lat później analizy wskazały kilka czynników, które łącznie sprawiły, że katastrofa była tak katastrofalna. Wśród nich: wadliwa stal, przeoczenia związane z bezpieczeństwem, wahania temperatury powietrza i zasady dynamiki płynów.
Wyniki były druzgocące.
„Najpierw trochę się z tego śmiejesz, potem czytasz o tym i to było po prostu okropne” – mówi Mark Rossow, inżynier budownictwa lądowego i emerytowany profesor z Southern Illinois University w Edwardsville, który pisał o powódź melasy.
Rozbite pojazdy i gruz w kałuży melasy na Commercial Street 16 stycznia, 1919, dzień po zawaleniu się gigantycznego zbiornika w bostońskim North End, co spowodowało falę ponad dwóch milionów galonów melasy. Zbiornik miał 58 stóp wysokości i 98 stóp średnicy. Służył do przechowywania melasy, która ostatecznie została wysłana do destylarni w Cambridge.
The Boston Globe / Getty Images
Lepka melasa utworzyła falę pływową, która osiągnęła głębokość 15 stóp i miejscami miała szerokość 100 jardów na obszarze dwóch bloków . W wypadku ostatecznie zginęło 21 osób, a 150 zostało rannych. Zapach melasy utrzymywał się przez dziesięciolecia.
The Boston Globe / Getty Images
Gruz to wszystko, co pozostało po remizie po potopie melasy.
The Boston Globe / Getty Images
Podwyższona konstrukcja pociągu to skręcona masa metalu po potopie melasy.
Archiwum Bettmanna / Getty Images
Policja, strażacy, pracownicy Czerwonego Krzyża, ochotnicy cywilni i kadeci z zacumowanego w pobliżu statku szkoleniowego USS Nantucket rzucili się na miejsce zdarzenia, aby uratować jak najwięcej osób.
The Boston Globe / Getty Images
CZYTAJ WIĘCEJ: Wielka powódź melasy w 1919 r.
W Bezpośrednio po tym, wiadomości zawierały spekulacje na temat fermentacji wytworzyło zbyt duże ciśnienie w zbiorniku. Niektórzy obwiniali anarchistów o odpalenie bomby. „Teoria eksplozji faworyzowana przez eksperta”, donosi Boston Evening Globe. Proces, który nastąpił, trwał latami i zebrał opinie tysięcy ekspertów, tworząc 20 000 stron sprzecznych zeznań.
Ostatecznie US Industrial Alcohol, firma, która była właścicielem czołgu, została uznana za odpowiedzialną, mimo że pozostawało wiele pytań dotyczących tego, co faktycznie się wydarzyło.
Stalowa konstrukcja zbiornika była wadliwa
Nowsze badania sugerują kilka fundamentalnych problemów z konstrukcja zbiornika. Zaprojektowany, aby pomieścić 2,5 miliona galonów cieczy, mierzył 50 stóp wysokości i 90 stóp średnicy. Ale jego stalowe ściany, które miały od 0,67 cala u dołu do 0,31 cala u góry, były zbyt cienkie, waga pełnego zbiornika melasy, zgodnie z analizą przeprowadzoną w 2014 r. przez Ronalda Mayvillea, starszego inżyniera strukturalnego w firmie konsultingowej Simpson, Gumpertz & Heger w Massachusetts.
Wadliwa konstrukcja nitu była kolejnym problemem, zgodnie z t o analizy Mayvillea i naprężenia były zbyt duże w otworach na nity, w których powstały pierwsze pęknięcia. Chociaż melasę wlano do pojemnika 29 razy, tylko cztery z tych uzupełnień były prawie pełne. Czwarte uzupełnienie miało miejsce dwa dni przed katastrofą, kiedy z Puerto Rico przybył statek z 2,3 miliona galonów melasy. W tym momencie zbiornik zawierał wystarczającą ilość melasy, aby wypełnić 3,5 basenów olimpijskich.
Zarówno nieodpowiednia grubość, jak i problemy z nitami były oznakami zaniedbania, a inżynierowie konstrukcyjni wiedzieli wtedy lepiej, mówi Rossow. Ale czołg został zbudowany szybko zimą 1915 r., Aby sprostać rosnącemu popytowi na alkohol przemysłowy, który można było destylować z melasy i sprzedawać firmom zbrojeniowym, które wykorzystywały go do produkcji dynamitu i innych materiałów wybuchowych do użycia podczas I wojny światowej.
I zamiast najpierw sprawdzić zbiornik i napełnić go wodą, aby przetestować go pod kątem wad, USIA zignorowała wszystkie znaki ostrzegawcze, w tym jęki za każdym razem, gdy był napełniany. Były też widoczne pęknięcia. Zanim czołg wybuchł, dzieci przynosiły kubki do napełnienia kapiącą z niego słodką melasą.
„Kiedy robotnik przyniósł rzeczywiste odłamki stali ze ścian zbiornika do biura skarbnika jako dowód potencjalnego niebezpieczeństwa”, napisał Rossow w analizie z 2015 roku, odpowiedział: „Nie wiem co chcesz bym zrobił. Zbiornik nadal stoi ””.
To, czego inżynierowie wtedy nie wiedzieli, mówi Rossow, to to, że stal została zmieszana ze zbyt małą ilością manganu. To dało mu wysoką temperaturę przejścia, sprawiając, że metal był kruchy po ochłodzeniu poniżej 59 ° F. Temperatura powietrza w dniu katastrofy wynosiła około 40 ° F. Jego kruchość mogła być ostatnią kroplą.
„Było wielu winowajców” – mówi Rossow. Dodaje, że podobna wada dotyczyła niektórych wczesnych statków Liberty zbudowanych przez Stany Zjednoczone podczas II wojny światowej.
Spawacze ostrożnie zaczęli rozcinać zbiornik melasy pochodniami w poszukiwaniu ciał pięć dni po powodzi. Mimo że strażacy nieustannie polewali wodą pokręcony wrak, nie dopóki miasto nie nakazało potężnym strumieniom z miejskiej łodzi strażackiej, że melasa zaczęła znikać. Słona woda w porcie „przecinała” melasę i ostatecznie spawacze mogli zobaczyć strukturę oryginalnego zbiornika, aby wrobić w nim ciała.
The Boston Globe / Getty Images
Początkowa fala melasy poruszyła się przerażająco szybko
Po otwarciu wrót zasady dynamiki płynów pogłębiły problem, mówi Nicole Sharp, an inżynier lotnictwa w Denver i autor FYFD, strony internetowej poświęconej dynamice płynów. Zainteresowała się powodzią melasy po tym, jak pomogła w prowadzeniu zajęć na Uniwersytecie Harvarda, podczas których grupa studentów stworzyła skalowany model wydarzenia. Wypuścili kadź z syropem kukurydzianym do małego kartonowego Bostonu i za pomocą szybkich kamer filmowali to, co się stało.
„Patrzyłem, jak syrop kukurydziany pochłania małe figurki” – mówi Sharp. jak uderzenie fali tsunami. Sprawiło, że chciałem przyjrzeć się fizyce wypadku ”.
Szczególnie zaintrygowały ją doniesienia o tym, jak szybko płynęła melasa. Melasa, która jest 1,5 raza gęstsza od wody, nalewana jest bardzo wolno. Ale podczas powodzi melasa – która jest nienewtonowskim płynem, takim jak keczup lub pasta do zębów – poruszałaby się jako prąd grawitacyjny, podobnie jak lawina błotna, lawina lub strumień lawy. Opierając się na cechach melasy, obliczenia Sharpa potwierdziły, że początkowa fala mogła poruszać się tak szybko, jak 35 mil na godzinę.
Łagodne temperatury, a następnie ofiary uwięzione w zimnie w płynie
Łagodne warunki dnia prawdopodobnie sprzyjały rozprzestrzenianiu się melasy, która wypływała na zewnątrz przez około dwie przecznice. Warunki znacznie się pogorszyły tej nocy wraz ze spadkiem temperatury, co spowodowało, że ciecz stała się coraz bardziej lepka.
Niektóre ofiary, już przyszpilone przez zawalone budynki, utknęły w melasie. W niektórych miejscach płyn był głęboki na stopę. Co najmniej jedna osoba zmarła w wyniku uduszenia się kilka godzin po wypadku, mówi Sharp. Przypuszcza, że wysiłki ratunkowe byłyby prawdopodobnie łatwiejsze, gdyby do wypadku doszło w upale lipca, a melasa mogłaby się dalej rozprzestrzeniać od zbiornika.
Jest mnóstwo nauki wyjaśniającej, co poszło nie tak podczas powodzi melasy. Ale ostatecznie wypadek sprowadza się do etyki, mówi Rossow, która przeanalizowała zawalenia budynków i inne studia przypadków, aby zrozumieć, kiedy katastrofy inżynieryjne są wynikiem zaniedbania.
„Większość rzeczy, na które patrzyłem, nie ma tak wiele wspólnego z brakiem wiedzy naukowej, a raczej z brakiem odpowiedzialności osób odpowiedzialnych” – mówi. kwestia etyczna, a nie zrozumienie nauki ”.