Байкало-Амурская магистраль - [16]

За короткое время стало ясно, что к изучению проблем техники, предназначенной для районов Севера, необходимо подключить академические институты, наиболее способные проникнуть в суть явлений, выяснить природу разрушительного воздействия низких температур на материалы и конструкции и предложить соответствующие решения. Вскоре после этого Сибирское отделение Академии наук организовало в Иркутске Институт физико-технических проблем Севера во главе с академиком Н. А. Черским, ученым, имеющим богатый опыт в решении подобного рода проблем.

Вполне естественно, что гласной сферой деятельности института стало изучение надежности техники и конструкций, применяемых в северных климатических условиях.

Тот, кто упорно ищет, быстро находит решение.

Академик М. А. Лаврентьев выдвинул простой, но важный принцип: каждая деталь или узел машины, установки должны обладать в конструкции такой прочностью, которая бы исключала поочередный их износ. Иными словами, необходимо перейти к созданию машин и оборудования, у которых все детали отличаются большей надежностью, изнашиваются равномерно и выходят из строя одновременно. Подобное требование заставляет машиностроителей уделять особое внимание проектированию и производству тех узлов и приборов, которые подвергаются наибольшим нагрузкам и несут в себе риск более раннего износа. Решение было простым и осуществимым. Необходимо, чтобы все механизмы были снабжены отдельным комплектом самых уязвимых запасных частей, причем в таком наборе, который бы обеспечивал равномерный износ всего механизма или оборудования. Снабжение запасными частями действительно становилось дороже, зато машины и оборудование работали лучше. Начало хорошее, но это была всего лишь полумера. Радикальное решение вопроса состояло в том, чтобы производить специальные типы машин, которым не страшны низкие температуры.

Снова лихорадочно заработали отраслевые институты Иркутска, Новосибирска, Томска, Москвы и Урала, которые продемонстрировали, что существует несколько путей решения проблемы. Традиционные методы повышения устойчивости к холоду предполагают применение специальных легирующих добавок к стали либо усовершенствованной технологии стального литья. В последние годы благодаря развитию порошковой металлургии появились новые идеи и возможности получения материалов, устойчивых к низким температурам, что стало большим подспорьем для машиностроителей. Были созданы стали с мельчайшей зернистой структурой, за которые были выданы авторские свидетельства и получены патенты за границей. Итак, сделан еще один шаг вперед в области современной техники.

Благодаря этому в ходе работ по строительству нефте — и газопроводов в условиях Севера значительная часть операций выполнялась при температурах ниже нуля градусов и даже при сильных морозах. Сотрудники Института физико-технических проблем Севера совместно со своими коллегами из Института электросварки имени Е. О. Патона на Украине разработали нормы оптимальных режимов сварки, которые обеспечивают высокую прочность сварного шва. В качестве доказательства этого следует упомянуть тот факт, что более чем десятилетняя эксплуатация одного из газопроводов Якутии, имеющего длину свыше 600 километров и созданного по данной технологии, полностью подтвердила жизнеспособность новой системы.

Повышенного внимания к изменению структуры требуют не только металлы, но и изделия из полимеров. Резкие колебания температур, пониженная влажность, особенности солнечного излучения оказывают огромное влияние на полимерные материалы, вызывая их преждевременное старение. Изучение соответствующих явлений выделилось в самостоятельное направление научных исследований, а именно: техническую климатологию полимерных материалов. Первый же важный результат этих исследований был проверен на практике. Он состоит в разработке государственного стандарта, касающегося свойств, которыми должны обладать пластические массы, используемые в производстве машин, приборов и оборудования, предназначенных для районов с холодным климатом.

Несмотря на их повышенную стоимость, роль пластмасс в экономике северных областей, по всем прогнозам и оценкам, значительно возрастает. Этого требует жизнь. Стены из пластмассовых панелей в условиях Севера обходятся дешевле, чем из традиционных материалов — кирпича и бетона; в то же время они обеспечивают лучшую тепловую изоляцию, удешевляются работы и по их сборке. С другой стороны, поскольку пластмассы легче, они позволяют экономить на транспорте, а также сокращают сроки строительства зданий.

Но, в конце концов, успех эффективного освоения территорий, прилегающих к БАМу, и вообще всего Севера в значительной степени зависит от взаимоотношений человека с вечной мерзлотой, потому что недооценка свойств, которыми обладают мерзлотные слои, может привести к необратимым последствиям и невосполнимым потерям. Директор Института по изучению вечной мерзлоты уточнил, что в некоторых районах Якутии достаточно очистить участок от слоя мха и торфа, как он уже через несколько лет превратится в болото, а затем — в озеро. Иногда — а это зависит от характера использования земли — эти явления развиваются гораздо медленнее. С помощью компьютера сотрудники института вычислили, что процесс оттаивания слоя вечной мерзлоты под полотном железнодорожной линии Известковый — Урал будет происходить в течение около 100–150 лет. Если же вечную мерзлоту использовать умело и бережно, то она, словно по достоинству оценив человеческую сметку, превращается из его недруга в верного союзника. Так как мерзлая почва обладает высокой прочностью, подземные работы можно выполнять без опорных столбов, можно строить более дешевые хранилища для горючего, овощей и фруктов и т. д.