Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2004 № 03
Предприятие «Бородино-Пласт» выпускает пластиковые трубы даже двухметрового диаметра.
Труба внутри трубы. Трубопровод в «шубе» позволяет экономить немалое количество тепла.
ИНЖЕНЕРНЫЕ ХИТРОСТИ
Прокладывать же пластмассовые трубы оказывается проще, чем металлические. Поскольку пластик не боится коррозии, то новые трубы можно класть прямо в траншею, не зачищая ржавчину, не обматывая их специальной изоляцией. Разве что трубы горячего водоснабжения имеет смысл покрыть дополнительной «шубой» из пенополиуретана, чтобы не обогревать без толку грунт.
Свариваются участки трубопровода между собой тоже проще, чем металлические. Как известно, тот же полиэтилен в бытовых условиях легко сваривается паяльником или иным нагретым предметом. При этом не нужен ни флюс, ни специальные электроды. Поэтому разработать сварочные автоматы для пластиковых трубопроводов оказалось куда проще, чем для стальных. И работают они надежнее, качественнее и быстрее. А энергии потребляют меньше. Ведь пластик достаточно нагреть до температуры 100–200 °C, в то время как металл приходится разогревать до 800 — 1000 °C.
На новых трубопроводах легче удалось решить и такую кардинальную проблему, как реконструкция изношенных сетей без их вскрытия. Обычно при этом внутрь старой стальной трубы вводится полиэтиленовая чуть меньшего диаметра. А затем в промежуток между трубами закачивается пластик в жидком состоянии. Он полимеризуется и дополнительно герметизирует трубопровод.
На схеме показаны основные этапы строительства подземных коммуникаций методом горизонтального направленного бурения. Таким образом удается без дополнительных хлопот прокладывать трубопроводы даже в твердом грунте.
А: 1 — буровая штанга; 2 — навигационное оборудование; 3 — буровая головка.
В: 4 — расширитель; 5 — буровые штанги.
С: 6 — расширитель; 7 — буровая штанга; 8 — вертлюг; 9 — серьга; 10 — трубопровод.
В принципе примерно таким же способом можно на месте старого проложить новый трубопровод и увеличенного диаметра. Пластик ведь достаточно гибкий материал. И новую трубу вводят внутрь старой в сложенном, как бы смятом состоянии. Затем, когда монтаж закончен, внутрь трубы подают жидкость или газ под давлением. Труба распрямляется и распирает стенки старой трубы. Если давление достаточно велико, то внешняя старая оболочка лопается, раздается в стороны и дополнительно армирует стенки получающегося тоннеля.
В свое время такой ремонт был осуществлен под Кутузовской линией метро и под Москвой-рекой. Поезда метро при этом ходили, как обычно.
При желании бестраншейным способом можно прокладывать и трассы для новых трубопроводов. Ныне разработаны пневматические и гидравлические «кроты», которые позволяют проделывать отверстия в грунте под дорогами, домами и прочими сооружениями, не тревожа их. А вслед за таким пробойником в проделанное отверстие подается и сама труба. Кстати, этим способом вести прокладку трубопроводов быстрее и дешевле, чем обычным.
Именно так, кстати, не так давно были отремонтированы подземные коммуникации под Московским Кремлем. А посетители его и сотрудники ничего особого даже не заметили.
Еще одна хитрость — в стенки новых трубопроводов легко вмонтировать датчики герметичности. Тогда не нужно будет гадать, в каком именно место произошла утечка — труба сама об этом сигнализирует. Ликвидировать утечку можно опять-таки, не роя траншею. Через смотровой колодец внутрь трубы помещают специальный липкий пластырь из такого же пластика. Стравливают линь, к которому прикреплен этот пластырь, и поток жидкости или газа сносит его к месту утечки. Затем подают давление, и пластырь намертво прилипает к стенке трубы, герметизируя ее.
Рассказ записал В. БЕЛОВ
РАССКАЖИТЕ, ОЧЕНЬ ИНТЕРЕСНО…
По следам невидимок
Однажды жарким летним днем я вернулась домой и зашла в ванную помыть руки. Включила холодную воду и вдруг увидела, что кожа на правой ладони стала прозрачной, сквозь нее начали все более четко проступать подкожные ткани! А потом все прошло. Что это могло быть?
Люда МИФТАХОВА,
Екатеринбург
Скорее всего, увы, нашей читательнице все это привиделось: трудно предположить, будто с ней случилось то же, что с человеком-невидимкой, некогда придуманным Гербертом Уэллсом.
Скажем в скобках, что история, сочиненная английским литератором, не единственная в своем роде. Можно припомнить и другие. И все-таки Гриффин — герой Уэллса — занимает среди всех невидимок особое место: писатель-фантаст впервые рассказал, как невидимкой сделаться. Рассказал столь подробно, что казалось: стать невидимым вполне возможно. Нужно лишь вслед за Гриффином принять специальные пилюли, постоять перед особым аппаратом — и готово.
Однако на самом деле все сложнее. Прошло уже сто лет с момента появления человека-невидимки на страницах книги, но в жизни его так и нет. Почему? Давайте разберемся.
Вкратце о том, как стать невидимым, мы уже писали (см. «ЮТ» № 1 за 2001 год). Но, учитывая интерес к теме — Люда не единственная, кто затронул ее в своем письме, — добавим к тому рассказу кое-что еще.
Рецепт невидимости Гриффина гениально прост — нужно стать прозрачным. Мы видим лишь те предметы, рассуждает литературный герой, которые поглощают или отражают лучи света либо их преломляют. Если же какое-нибудь тело не поглощает, не отражает и не преломляет свет, оно невидимо.
Бывают ли, однако, такие тела? Да, бывают. Одно из них окружает нас со всех сторон в течение всей нашей жизни. Это воздух. Он есть, он существует, но он совершенно невидим. Может ли быть человек прозрачен, словно воздух или, на худой конец, подобен, скажем, стеклу? Он прозрачнее, утверждает Гриффин. И приводит такие доказательства.
Человеческое тело большей частью состоит из воды, которая, как известно, тоже прозрачна. Все основные наши «части» — кости, мышцы, кожа — это бесцветные органические материалы. Непрозрачны они лишь благодаря своему строению.
Возьмите лист белой бумаги и смажьте маслом — например, подсолнечным. Бумага сразу же станет полупрозрачной. Секрет этого фокуса в том, что масло заполняет промежутки между волокнами бумаги, и теперь отражение и преломление света происходит только на ее поверхности, точь-в-точь как на стекле.
Самое интересное, лет через десять после выхода в свет «Человека-невидимки» один немецкий профессор сумел сделать прозрачными как отдельные части человеческого тела, так и целиком небольших животных. До сих пор во многих музеях мира хранятся эти впечатляющие доказательства возможности человека стать прозрачным, а опыты того профессора повторяют снова и снова…
Так, скажем, своеобразное направление в живой природе изучает американский биолог Сенке Джонсен из Вудсхолского океанографического института (штат Массачусетс). Он сосредоточил свое внимание на специфических морских организмах, отличающихся… почти полной прозрачностью своих тканей. Ученый надеется разгадать законы эволюции, сформировавшие сообщество столь странных существ. Возможно, только таким поэтапным путем, переходя от одной группы морских организмов к другой, мы постигнем в конце концов загадку невидимости?
Во всяком случае, С.Джонсен установил, что общей особенностью прозрачных морских существ является наличие в их организме желатинообразного материала (желатин — клейкое белковое вещество животного происхождения), ответственного за прозрачность. То есть, говоря совсем упрощенно, желатин играет в тканях ту же роль, что и масло, пропитывающее бумагу. Так что, на основе желатина можно приготовить некое чудодейственное снадобье, которое может сделать человеческое тело прозрачным если не на воздухе, то хотя бы в воде? Да, можно. Только не стоит торопиться.
Исследования Джонсена по части взаимодействия световых лучей с тканями прозрачных организмов прояснили еще одну загадку, которую, кстати, не смог разгадать, а потому обошел умолчанием сам Уэллс.
Поскольку сетчатка глаз у прозрачных существ поглощает свет (иначе они ничего бы не увидели), глаза их имеют иной коэффициент преломления, чем тело и окружающая среда, а потому… остаются видимыми.
Как их замаскировать? Природа позаботилась и на этот счет: у одних существ органы зрения вынесены на длинных «ножках», что дезориентирует преследователя относительно истинного положения самого существа, у других (например, у некоторых ракообразных) — сетчатка очень маленькая, поэтому она почти не видна, хотя и поглощает свет, поступающий по специальным волокнам (некий природный прототип стекловолоконной оптики). Наконец, в третьем варианте глаза у прозрачных существ бывают очень большими, а сетчатка их очень тонкая и бледная, и потому она мало заметна для хищников.
