Как ржавчина убивает людей: четыре неожиданных способа

В определенных масштабах и в определенных местах коррозия металла убивает — иногда одного человека, иногда сразу несколько десятков, иногда тысячи. О том, как ржавчина забирает жизни, читайте в материале «‎Рамблера».

Столбняк

Согласно данным Университета Макгилла, ржавчина сама по себе столбняк не вызывает. Его вызывает бактерия Clostridium tetani, которая живет в почве, кишечнике животных и органическом мусоре — и никакого отношения к оксиду железа не имеет.

Связь между ржавчиной и столбняком — корреляционная, а не причинно-следственная. Старые металлические предметы, брошенные на улице или в земле, покрываются ржавчиной и одновременно оказываются в среде, богатой органикой, где как раз и живет C. tetani. Наступить на ржавый гвоздь опасно не потому, что он ржавый, а потому что он грязный и проколол кожу достаточно глубоко, чтобы бактерия попала в анаэробные условия — именно там она и вырабатывает токсин.

При этом столбняк — вполне реальная проблема в мировом масштабе. По данным ВОЗ, летальность без лечения достигает 100%, а с лечением — около 10%. По оценкам Our World in Data, в мире ежегодно от столбняка погибает около 50 000 человек — преимущественно в странах Южной Азии и Африки южнее Сахары, где охват вакцинацией остается низким. В странах с работающими программами иммунизации столбняк практически исчез из медицинской статистики.

Разрушение мостов

14 августа 2018 года в Генуе обрушился автомобильный мост через реку Поличевера. Его история — один из наиболее детально 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 находился 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, при плановом обследовании в 1992 году выяснилось, что на пилоне №11 около 30% стальных тросов проржавели из-за недостаточной защиты бетоном. Был установлен датчик мониторинга, но работал он только с 1992 по 1996 год — потом его не заменили.

Сколько людей в мире живут без чистой воды

По выводам следствия, в августе 2018 года тросы пилона №9 имели поперечное сечение, уменьшенное ржавчиной на 50–100% по сравнению с проектными значениями. Южные тяги разрушились практически мгновенно. Секция моста длиной около 200 метров упала на железнодорожные пути, дорогу и жилые строения внизу. 43 человека погибли.

Это не уникальный случай. Историк инженерии Роберт Хайдерсбах насчитал десятки мостовых обрушений по всему миру, причиной которых стала коррозия, не выявленная при техническом обслуживании или намеренно проигнорированная 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 — крайне токсичного вещества, использовавшегося в производстве пестицидов. Токсичное облако накрыло жилые кварталы. Официальное число погибших составило 2 259 человек, однако независимые оценки называют цифру около 8 000 смертей в первые дни и от 15 000 до 20 000 в последующие годы от последствий отравления.

Ключевым звеном в цепи технических отказов оказался неисправный клапан. По данным расследования, через него в резервуар с 40 тоннами метилизоцианата попала тонна воды для промывки труб. Контакт воды с MIC запустил бурную экзотермическую реакцию. Три независимые системы безопасности, которые должны были предотвратить выброс, к этому моменту не работали — скруббер для нейтрализации газа был отключен за три недели до аварии, холодильная установка для охлаждения резервуара — обесточена, факельная система для сжигания газа — выведена из строя за три месяца. Коррозия металла в условиях тропического климата и недостаточного обслуживания сыграла роль не единственной, но существенной причины в деградации оборудования.

Снижение кислорода

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

Именно это произошло на аварийно-спасательном судне в Северном море, когда трое опытных моряков один за другим спустились в якорный отсек, чтобы закрепить гремящую якорную цепь. Первый потерял сознание почти сразу, второй и третий вошли следом — и тоже упали. Как установило расследование, подробности которого приводит Морская береговая охрана Великобритании, кислород в отсеке был поглощен непрерывной коррозией стальной конструкции и якорной цепи. Пространство дополнительно герметизировали монтажной пеной, и естественной вентиляции не было. Все трое погибли.

При ржавлении четыре атома железа реагируют с тремя молекулами кислорода, образуя оксид железа. В большом закрытом отсеке с тоннами ржавеющего металла этот процесс идет непрерывно и способен снизить содержание кислорода с нормальных 21% до смертельных значений. Критическое падение происходит незаметно для человека: при 16% ухудшается координация и суждение, при 10% наступает потеря сознания, при 6% — смерть. Причем, как отмечает Dockwalk, нескольких вдохов кислородно-обедненного воздуха достаточно, чтобы человек упал, не успев ничего почувствовать.

Ранее мы писали, почему сегодня люди готовы убивать за песок.