"Ujemnie ciśnienie" to zabieg nazewniczy, który pomoże mi opisać w notce ( przy okazji pierwszej awarii kilka razy zwracałem na nie uwagę w nielicznych swoich na tem temat komentarzach ) pewne zjawisko, które być może niedostatecznie wzięto pod uwagę przy projektowaniu rur pod Wisłą.
Kiedy przez rurę płynie wiadoma ciecz to panuje w niej ciśnienie wysokości słupa cieczy do lustra w zbiorniku. W tej sytuacji z wytrzymałością rur nie ma problemu. Parcie czyli iloczyn skalarnego ciśnienia i wektora powierzchni rury jest skierowane od wnętrza rury na zewnatrz.
Co się dzieje, kiedy zamkniemy jeden z zaworów?
Kiedy zamkniemy zawór wylotowy to ponad tysiąc ton poruszającej się cieczy zrobi to, co jadacy pociąg, który trafił na potężną nieruchomą zaporę - na przykład inny pociąg.
Podobnego co do skali efektu należy oczekiwać po zamknięciu zaworu wlotowego. Różnica będzie w jego wyglądzie - w pierwszym przypadku rura pęknie bo zostanie przekroczona jej wytrzymalość na nadciśnienie.
W drugim przypadku odpływająca od zamkniętego zaworu wlotowego woda wciągnie za sobą ścianki rury do środka a że rury są kompzytowe czyli wielowarstwowe, na zewnętrznej warstwie nie od razu efekt rozwarstwienia musi być widoczny i dlatego można było nie zauwazyć być może już poważnego uszkodzenia warstw wewnętrznych w pobliżu już wymienionego na stalowe rury odcinka.
Teoretycznie w rurach kompzytowych można za tę samą cene uzyskać większą wytrzymałość na ciśnienie od wewnątrz i od zewnatrz, kiedy pusta rura jest zanurzana w głębokiej wodzie. W obu tych przypadkach warstwy kompozytu są do siebie dociskane a nie rozrywane. Być może rury nie były dostatecznie badane na opisany efekt ujemnego parcia na wewnętrzne ściany czyli po prostu rozrywania warstw.
Może gdyby rury w czasie zamykania zaworów podsłuchiwano to usłyszano by kawitację ale wiadomo, że takich rzeczy nie wypada.
To tylko taka wprawka z fizyki cieczy nieściśliwych na początek roku szkolnego.
