艱難的教訓
事情並非總是按照他們打算工作的方式工作。有時,這些失敗幾乎是無法察覺的,因為它們會逐步建立,而其他時候它們發生在可怕的,壓倒性的瞬間。
“您可以合理地爭辯說,工程是對失敗的研究,或者至少考慮避免這種方法的方法,”收藏副總裁本傑明·格羅斯(Benjamin Gross)說琳達·霍爾圖書館在密蘇里州堪薩斯城,專門從事科學,工程和技術。
格羅斯告訴《現場科學》,這些災難提醒人們“工程是人類的活動”。 “這種災難不僅基於這些技術。”
因此,當災難發生襲擊時,人們經常問三個問題:“出了什麼問題?應該責怪誰?怎麼做不同的?”格羅斯說。鑑於現代工程項目的複雜性,很難找到答案,但它們可能會影響並改善下一個跨越大型擴展的嘗試。
這是美國歷史上最嚴重的工程災難。
Hyatt Regency Walkway Collapse(1981)
1980年7月1日,在密蘇里州堪薩斯城的新建凱悅酒店向公眾開放。該酒店有幾個懸掛人行道,穿越了多個中庭。初步計劃要求四樓的人行道從天花板上懸掛,並由鋼棒連接。在該設計中,桿幾乎沒有人行道本身的重量,並且不會通過本地建築法規。這些支撐物被包括在最後的建築中,更糟糕的是,二樓的人行道被懸掛在其上方的四樓人行道上,使這些零件的負載增加了一倍。
1981年7月17日,酒店擠滿了舞蹈。鏈接的人行道撞向了舞池,殺死了114人,另外200名狂歡者受傷。負責人行道的結構工程師將設計缺陷歸咎於溝通的故障,但是凱悅酒店人行道崩潰已成為工程倫理學中流行的案例研究。
約翰斯敦洪水(1889年)
1889年5月31日,南叉大壩破裂,從人工湖Conemaugh釋放了2000萬噸水。這賓夕法尼亞州約翰斯敦市沿著孔莫河(Conemaugh River)沿著14英里(23公里),水域摧毀了該市市中心的4平方英里(10平方公里)。洪水總共殺死了2,209人,後來發現屍體到辛辛那提。
大壩由南叉捕魚和狩獵俱樂部擁有,該俱樂部算上了匹茲堡的許多經濟精英。之後,這場悲劇公開歸咎於俱樂部未能適當維護大壩,但法院堅持認為這是“上帝的行為”。
航天飛機挑戰者(1986)
STS-51L航天飛機挑戰者的第25次飛行持續了1986年1月28日。一分鐘後,火焰出現在同一地點附近並傳播。發射後72秒,班車被白煙遮蓋了,隨後是爆炸性的火球。挑戰者上的七名機組人員被殺。
對事故的調查,羅傑斯委員會報告,確定火箭上的關節密封件中使用的O形圈不適合發射時的環境溫度:36華氏度(2.2攝氏度)。在寒冷中,環對升降的壓縮力的反應不同。委員會發現,一些工程師意識到了這個問題,並建議不要在華氏53度以下的環境氣溫下發射(12攝氏度)。
塔科馬北橋(1940)
跨越華盛頓普吉特海灣的一部分,塔科馬窄橋1940年完成後,它成為了世界上第三長的懸架橋。但是,其雄心勃勃的設計 - 更輕,更薄,更靈活,有史以來最深的碼頭被驅車到下面的水域中 - 俯瞰了通常可以自助橋樑的風。
風導致橋移動,從而產生了延伸長度的起伏。當電纜折斷時,該波與扭曲的運動(稱為扭轉的顫音)相結合,它不斷在自身上建立。該橋於1940年11月7日倒塌,即開放交通僅四個月。沒有人類的死亡人數,但事故刺激了對風對大型結構的影響建模的興趣。
新奧爾良堤防(2005)
當卡特里娜颶風於2005年8月29日襲擊新奧爾良時,它殺死了數百人,流離失所。在破壞事件發生後,城市周圍的堤防成為了審查。報告來自加利福尼亞大學伯克利大學和美國社會的工程師的團隊土木工程師颶風襲擊後不久,在堤防中確定了幾種類型的缺陷。
當水域上升到堤頂的頂部(也稱為越過)時,它們侵蝕了另一側的未受保護的路堤,從而削弱了牆壁。工程師還發現了洪水氾濫部分滿足的弱點。在看來堤防可能建立在貧窮的基礎土壤上的情況下,也發生了重大破壞,這很容易受到風暴潮的影響。
這重建堤防,與他們一起,新奧爾良市引發了有關基礎設施如何應對自然災害的辯論。
聖弗朗西斯大壩(1928)
聖弗朗西斯大壩於1926年完成,為洛杉磯蓬勃發展的人口提供水。在1928年3月12日的一夜之間,大壩失敗了,將其內容物洗淨了52英里(84公里)的海洋。事故正式造成432人死亡,但洪水區也陷入了未知數的墨西哥移民勞動者。聖弗朗西斯大壩的失敗被稱為20世紀最致命的工程災難。
儘管當今的設計和構建方面存在一些問題,但工程師並未完全考慮大壩站點的地質特徵。一座古老的滑坡在舊金山峽谷創造了扼流圈,這既是大壩的絕佳地理位置,又是該結構的貧困基礎。
航天飛機哥倫比亞(2003)
哥倫比亞航天飛機於2003年1月16日在第113次飛行STS-107上推出。發射後的第二天,對起飛錄像的預定審查顯示,來自外部油箱的泡沫碎片撞到了航天飛機的左翼。在先前起飛中也看到了類似的碎片。重複的請求以捕獲軌道上航天器的詳細圖像以評估損壞程度。在航班第8天,NASA任務控制告訴了船員的碎片影響,並報告說,關於航天飛機機翼上的耐熱瓷磚鑲板“絕對不關心進入”。
哥倫比亞定於2003年2月1日在軌道上登陸。隨著航天飛機重新進入地球的大氣層並經過加利福尼亞時,地面觀察員看到了一條明亮的碎屑落後於船。當航天飛機飛越德克薩斯州時,與船員的交流已經失敗。不久之後,哥倫比亞瓦解了中期,殺死了其七人船員。
哥倫比亞事故調查委員會成立了調查出了什麼問題,得出的結論是,組織問題導致了致命事件。該小組於2003年8月發布報告,提出了具體的建議(例如更好的飛行前檢查程序),以提高未來航天飛機的安全性。
福特·平托(1971-1976)
當Pinto首次亮相時,福特汽車公司知道他們的新汽車設計並不完美。燃油箱很容易被附近的螺栓刺穿,這使車輛容易在後端碰撞時爆炸。
但是,福特平托(Ford Pinto)於1971年至1980年間以型號為單位,被認為是一款廉價,高性能的亞型汽車,這種願景不包括安全性作為賣點。因此,做出了決定,使每輛車的零件成本為11美元,與死亡和嚴重傷害的訴訟風險和費用。 1977年模型年,最終採用新的安全標準迫使福特改變了Pinto的設計。
三英里島(1979)
1979年3月28日上午4:00,一個核電發電機的水泵三英里島,在賓夕法尼亞州中部發生故障。該設施的某些安全程序按預期運行 - 例如,故障安全因響應過熱的蒸汽發生器而停止了反應堆中的裂變過程 - 但工人在幾天前對其進行測試後忘記了為緊急水泵打開閥門。
結果,沒有流向蒸汽發生器的水(水為渦輪機創造蒸汽並冷卻發電機的一部分)。最終,整個系統過熱,導致部分崩潰。
事故使公眾暴露於該地區約3至6個月的正常背景輻射劑量。迪金森學院的報告。但是,在局勢受到控制的10天裡,公眾關注的重點是擔心更引人注目的事件,例如反應堆中的爆炸。
愛河運河(1978)
從1942年到1952年,一個2英里長的(3.2公里)的溝渠曾經計劃用作運河的開端,用作危險的廢物垃圾填埋場。 1953年,在將超過21,000噸的危險化學物質傾倒到可能的運河中之後,胡克化學公司覆蓋了垃圾場愛運河紐約尼亞加拉瀑布地區。隨後在周圍的土地上建造了房屋和公立小學。
隨著時間的流逝,很明顯垃圾填埋場是不當管理的。在1960年代,居民開始注意到污染的影響。有有害的氣味,後來是癌症和先天缺陷率升高。 1978年,大雨發現了漏水的化學藥品,這些化學物質被犯規,整個附近燃燒了水坑,根據美國環境保護署(EPA)的說法。
州和聯邦政府的反應是前所未有的,該地點在承認不當儲存的工業化學廢物構成的公共衛生威脅方面具有影響力。 2004年,Love Canal網站從EPA的超級基金列表中刪除,該清單污染了需要長期清理工作的位置。