Как ржавчина убивает людей: четыре неожиданных способа

В определенных масштабах и в определенных местах коррозия металла убивает - иногда одного человека, иногда несколько десятков, иногда тысячи. О том, как ржавчина уносит жизни, читайте в статье «».

По данным Университета Макгилла, ржавчина сама по себе не вызывает столбняк. Его вызывает бактерия Clostridium tetani, которая обитает в почве, кишечнике животных и органических отходах – и не имеет ничего общего с оксидом железа.

Связь между ржавчиной и столбняком носит корреляционный, а не причинно-следственный характер. Старые металлические предметы, брошенные на улицу или в землю, покрываются ржавчиной и при этом попадают в богатую органикой среду, где обитает C. tetani. Наступать на ржавый гвоздь опасно не потому, что он ржавый, а потому, что он грязный и достаточно глубоко пронзил кожу, что подвергает бактерии воздействию анаэробных условий, в которых они производят токсин.

В то же время столбняк является вполне реальной проблемой глобального масштаба. По данным ВОЗ, смертность без лечения достигает 100%, а с лечением – около 10%. По оценкам «Нашего мира в данных», ежегодно от столбняка умирает около 50 000 человек во всем мире, в основном в Южной Азии и странах Африки к югу от Сахары, где охват вакцинацией остается низким. В странах, где действуют программы иммунизации, столбняк практически исчез из медицинской статистики.

Разрушение моста

14 августа 2018 г. в Генуе обрушился автомобильный мост через реку Полицевера. Его история — один из наиболее тщательно задокументированных примеров того, как коррозия приводит к катастрофе.

Мост Моранди был открыт в 1967 году. Уже в 1979 году его проектировщик Риккардо Моранди зафиксировал признаки медленного разрушения конструкции под воздействием влаги и транспортных нагрузок. Мост располагался примерно в километре от моря и рядом с металлургическим заводом — соленый воздух и кислые промышленные выбросы создавали агрессивную среду для стальных тросов.

Согласно техническому расследованию, опубликованному IPCM, плановая проверка в 1992 году показала, что около 30% стальных тросов на пилоне № 11 проржавели из-за недостаточной защиты бетона. Был установлен датчик контроля, но он работал только с 1992 по 1996 год - тогда его не заменили.

Сколько людей в мире живут без чистой воды

Согласно выводам расследования, в августе 2018 года тросы опоры №9 имели уменьшенное ржавчиной сечение на 50–100% по сравнению с проектными значениями. Южные наступления рухнули почти мгновенно. Участок моста длиной около 200 метров обрушился на железнодорожные пути, дорогу и жилые дома внизу. Погибло 43 человека.

Это не уникальный случай. Историк техники Роберт Хайдерсбах насчитал десятки обрушений мостов по всему миру, вызванных коррозией, которая была незамечена во время технического обслуживания или намеренно проигнорирована из-за стоимости ремонта.

Промышленная катастрофа

В ночь со 2 на 3 декабря 1984 года на химическом заводе Union Carbide в Бхопале, Индия, произошла утечка метилизоцианата — высокотоксичного вещества, используемого при производстве пестицидов. Токсическое облако накрыло жилые районы. Официальное число погибших составило 2259 человек, но по независимым оценкам эта цифра составила около 8000 человек в первые дни и от 15 000 до 20 000 в последующие годы от последствий отравления.

Ключевым звеном в цепи технических неисправностей оказался неисправный клапан. По версии следствия, тонна воды для промывки труб попала через нее в резервуар с 40 тоннами метилизоцианата. Контакт воды с MIC инициировал бурную экзотермическую реакцию. Три независимые системы безопасности, которые должны были предотвратить выброс, в этот момент не работали - скруббер нейтрализации газа был отключен за три недели до аварии, холодильная установка для охлаждения резервуара обесточена, факельная система сжигания газа вышла из строя на три месяца. Коррозия металла в тропическом климате и недостаточное техническое обслуживание сыграли не просто роль, а существенную причину деградации техники.

Снижение кислорода

Когда железо окисляется, оно поглощает кислород из окружающего воздуха. На открытом пространстве это незаметно. В герметичном, закрытом отсеке это смертельно.

Именно это произошло на спасательном судне в Северном море, когда трое опытных моряков один за другим спустились в якорный отсек, чтобы закрепить грохочущую якорную цепь. Первый почти сразу потерял сознание, второй и третий последовали за ним и тоже упали. Расследование, проведенное Британской морской береговой охраной, показало, что кислород в отсеке потреблялся в результате постоянной коррозии стальной конструкции и якорной цепи. Пространство дополнительно загерметизировали пенополиуретаном, естественной вентиляции не было. Все трое умерли.

При возникновении ржавчины четыре атома железа реагируют с тремя молекулами кислорода, образуя оксид железа. В большом закрытом отсеке с тоннами ржавеющего металла этот процесс происходит непрерывно и может снизить содержание кислорода с нормальных 21% до смертельного уровня. Критическое падение происходит незаметно для человека: при 16% ухудшается координация и суждение, при 10% наступает потеря сознания, при 6% — смерть. Более того, как отмечает Докуолк, достаточно нескольких вдохов обедненного кислородом воздуха, чтобы человек упал, не успев ничего почувствовать.

Ранее мы писали о том, почему сегодня люди готовы убивать ради песка.