Зачем химики взрывают в трубке сухие сливки для кофе

Ученые построили трубу Хартмана для измерения давления взрывов
Пылевзрывная трубка за 700 долларов заставляет студентов по-новому взглянуть на газонокосилку и другие привычные устройства.
University of Virginia School of Engineering and Applied Science

Поток воздуха поднимает маленькую кучку сухих сливок для кофе в облачко в прозрачной трубке, оно нагревается раскаленным докрасна электродом — и с грохотом взрывается. Трубка из трехмиллиметрового поликарбоната остается невредимой — только крышку выбило. По лаборатории распространяется запах карамелизированного сахара от сгоревших сливок, заставляя несведущих предположить, что кто-то готовит крем-брюле.

Как видно, научные эксперименты — не обязательно скучные. А их результаты очень важны с точки зрения промышленной безопасности — а в каких-то ситуациях могут спасти жизни.

Труба Хартмана — а это именно она — предназначена для измерения давления взрыва пылевоздушных смесей. Прототип, с которым экспериментирует студентка четвертого курса Виргинского университета (UVA) Ванесса Кэмпбелл, сделан на кафедре химической инженерии и обошелся дешевле 700 долларов: он использует стандартное лабораторное оборудование и изготовлен из недорогих, легкодоступных деталей — например, крышка выхлопной трубы трактора куплена за 12 долларов в хозтоварах, основание и некоторые другие части напечатаны на 3D-принтере.

Полученные с помощью такого стенда данные поистине бесценны — они помогут предотвратить трагедии, подобные взрыву на Минском радиозаводе в 1972 году, ставшему самой масштабной катастрофой в Белоруссии после Великой Отечественной войны.

В UVA эксперименты с доступной трубой Хартмана нацелены прежде всего на безопасность научной деятельности в лабораторных условиях. Этой теме посвящено академическое исследование в CEP Magazine.

«Залог безопасности технологического процесса в промышленности — осознание того, что опасность существует изначально», — уверен один из его авторов, профессор Рон Уннерсталл.

Он знает, о чем говорит — так как пришел в университет из BP, где занимал ответственную должность, после смертоносного взрыва буровой платформы Deepwater Horizon в 2010 году, повлекшего разлив нефти в Мексиканском заливе.

«Люди будут совершать ошибки. Перерастет ли ошибка в несчастный случай — зависит от практик, поведения и процессов, которые мы внедряем для управления рисками. Протоколы, которые Ванесса выстроила вокруг трубки, — это те практики, которые студенты будут применять самостоятельно», — добавил профессор.

Эти уроки актуальны и за пределами рабочего места. «После этого опыта они будут смотреть на газонокосилку или триммер совсем по-другому», — заключил он.