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For our ancestors who didn’t have the benefit of a world map...

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Rizom - April,2018
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丽丽 07月12日 10:31
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波士顿大糖蜜灾难是什么情况,为什么危害这么大?    收藏
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波士顿大糖蜜灾难是什么情况,为什么危害这么大?

糖蜜很多时候是甜蜜的象征,但有时候也会带来灾难,100年前的波士顿就发生过这样一场 “甜蜜海啸”。

1919年1月15日中午时分,波士顿的北端,一个巨大的糖蜜钢罐突然爆裂开来。超过870万升(10886公吨)的糖蜜像海啸一样倾泻而出。

糖蜜淹没了街道,摧毁了建筑物,并困住了马匹,最终导致21人死亡(维基百科数据),150多人受伤。

在灾难后的几十年时间里,该地区居民声称,在炎热的夏天仍然能闻到了糖蜜的味道。

波士顿大糖蜜灾难是什么情况,为什么危害这么大?

图为:灾难现场彩图

事件发生后不久,就有新闻报道说可能是因为蜜糖的发酵导致灾难,他们认为发酵过程在钢罐内产生了过大的压强。

更可笑的是当时的专家普遍认为是无政府主义者引爆了一枚炸弹,把钢罐给炸毁了,这才导致了灾难。

随后的审判持续了数年,收集了数千名专家证人的意见,产生了2万页相互矛盾的证词。

最终,这些蜜糖的拥有者美国工业酒精公司(U.S. Industrial Alcohol)被判负主要责任,尽管关于实际发生了什么仍有许多疑点。

百年后的今天仍然在讨论这场灾难,分析也已经准确地指出了许多因素。

波士顿大糖蜜灾难是什么情况,为什么危害这么大?

其中包括:有缺陷的钢材、安全疏忽、波动的空气温度和流体力学原理,当这些组合在一起时,结果是毁灭性的。

钢罐结构有缺陷

最近的调查显示,盛放糖蜜的钢罐结构存在几个基本问题。它的设计是高15米,直径27米,可容纳950万升的液体。

但是它的罐壁太薄,底部范围从0.8到1.7厘米,根本无法承受950万升的糖蜜。

另外铆钉设计也存在缺陷,铆钉孔的应力过高,这也是裂纹最初形成的地方。

这个钢罐总共使用了29次,不过只有4次几乎是满的,而第四次注满两天后就发生了灾难。

波士顿大糖蜜灾难是什么情况,为什么危害这么大?

图为:糖蜜钢罐

当时一艘载有870万升糖蜜的船从波多黎各驶来,这些糖蜜足够装满3.5个奥运会规模的游泳池。

由于1915年冬天,为了满足对工业酒精日益增长的需求,钢罐迅速建成,所以导致了厚度不足和铆钉的问题。

美国工业酒精公司没有检查钢罐,也没有先加水测试它是否有缺陷,而是无视所有的警告信号,包括每次注入糖蜜时发出的呻吟声和明显的裂缝。

有报道中指出:当一名工人把钢壁上的钢铁碎片作为潜在危险的证据带到财务主管办公室时,他得到的回应是,“我不知道你想让我做什么,钢罐还站在那里”。

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最重要的是,当时工程师们并不知道钢中掺入的锰太少的话,将给它一个很高的转变温度,使金属在冷却到15摄氏度以下时变得易碎(当时建造的很多船也有这样的缺陷)。

而灾难发生当天的气温约为4摄氏度,钢壁变的更加脆弱,这可能是事故的主要原因之一。

流体动力学,糖蜜流速很快

丹佛航空航天工程师、流体动力学网站FYFD的作者尼科尔•夏普(Nicole Sharp)对有关糖浆流动速度的报道特别感兴趣,通过流体动力学计算了糖蜜流速。

波士顿大糖蜜灾难是什么情况,为什么危害这么大?

图为:被钢罐壳撞毁的高架铁路

他将一大桶玉米糖浆放入一个小小的波士顿纸板中,并用高速摄像机记录下了所发生的一切。

糖蜜密度约为1.4吨/ 立方米,比水大40%,是一种非牛顿流体(如番茄酱或牙膏),因此它具有更大的潜在能量。

在泄洪中会像重力流一样运动,很像泥石流、雪崩或熔岩流。根据糖蜜的特性,夏普的计算证实了最初的波动速度可以达到每小时56公里。

坍塌将这种能量转化为2.5米高的糖蜜波,这个速度的波浪力量足以驱动爆裂罐的钢板撞击邻近的波士顿高架铁路大西洋大道结构的主梁,并使有轨电车脱轨。

所以当闸门打开时,由于密度大,流体动力学的原理加剧这场灾难的后果。

波士顿大糖蜜灾难是什么情况,为什么危害这么大?

气温变化使受伤者被困在液体中

白天温和的气候可能有助于糖蜜的扩散,它们向外扩散了大约两个街区。但到了晚上,随着气温下降,情况变得更加糟糕,因为液体变得越来越粘稠。

任何洪水都是灾难性的,但糖蜜的黏性使救援变得更加棘手。医务人员和警察迅速抵达现场,但不得不穿过腰深的黏性物质到达受害者。

一些受害者已经被倒塌的建筑物压住,然后被困在糖浆里。有些地方的液体有90厘米深。事故发生数小时后,就有人死于窒息。

如果事故发生在7月的高温,糖蜜能够从罐中扩散到更远的地方,救援工作可能会更容易一些。

波士顿大糖蜜灾难是什么情况,为什么危害这么大?

最后

黏性混乱很快就通过人们的鞋子在城市周围移动,清理工作超过80,000个工时。咳嗽是最初灾难后最常见的疾病之一

尽管有大量的科学证据可以解释糖浆泛滥的原因,但事故最终还是要归结为道德问题。

参考资料

Great Molasses Flood.Wikipedia

Emily Sohn.Why the Great Molasses Flood Was So Deadly.History.2019.1.5

Ethan Trex.100 Years Later: Remembering Boston's Great Molasses Flood of 1919.2019.1.11

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来源:今日头条国际   原文作者:

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