ВОДУ СОХРАНИТ РЕЗИНА

Звенел ручей на склоне мрачном: 
«Хочу остаться я прозрачным...»

К. Кулиев. Ручей

Авторы научно-фантастической литературы часто пугают читателей: па других планетах живут воинственные существа, способные с помощью генетического кода превратить людей в себе подобных чудовищ; в труднодоступных районах пустынь водятся неизвестные животные, убивающие путешественников неведомой энергией; вышедшие из подчинения роботы объединяются в собственное государство и превращают людей в рабов; на Земле иссякли запасы пресной воды, и человечество стоит на краю гибели. Стоп. Последняя угроза в отличие от других может стать реальностью.

Из огромной гидросферы земного шара людям доступно меньше 2 - 3%. Остальная часть засолена, заморожена на полюсах или спрятана далеко под землей. В то же время развивающаяся промышленность требует все большего количества воды. Вот некоторые цифры: для изготовления 1 т шерстяной ткани требуется 2,5 т воды, для выплавки 1 т стали - 25, для очистки 1 т нефти - 30, изготовления 1 т бумаги - 250, 1 т синтетического волокна - 1200 т. А в общем па все нужды человечеству надо 7 000 000 000 т чистой воды в сутки. За год люди расходуют только 5% стока рек земного шара, русла которых проносят 38 тыс. км3 воды. Казалось бы, это совсем немного. Однако существует ряд «но». Во-первых, сток уменьшается - растет население и объемы производства. Во-вторых, хозяйственная деятельность приводит к загрязнению воды рек.

Возможности резины в деле сохранения воды широки и разнообразны. Сейчас во всех странах промышленные предприятия снабжают системой очистки сточных вод. Сооружаются и специальные сборные бассейны для приема и обезвреживания производственных и бытовых стоков. Сначала их делали из монолитного бетона, потом освоили производство сборных железобетонных конструкций, размеры которых можно изменять. Может быть, в создании таких сооружений пригодится резина - ведь из нее можно сделать большие и прочные емкости любых размеров, а в случае необходимости их несложно перенести на другое место?

Если трактор па гусеничном ходу пройдет по асфальту, он оставит серьезные следы - испортит дорогу. А моторная лодка следов на воде не оставляет. И создается впечатление, что она особого вреда природе не наносит, за исключением незначительных следов масла и бензина. Опасное заблуждение. Во-первых, моторка за навигацию терят до 10 кг нефтепродуктов, а 1 т может покрыть непроницаемой пленкой до 25 км2 водной поверхности. Во-вторых, мы часто сетуем, что от промышленных стоков рыбы в реке стало меньше. Они разрывают природную цепочку самоочищения воды. Но удар от создаваемых моторной лодкой крутых волн принимает прибрежная растительность. Большая часть водорослей, которая не имеет жесткого стебля, погибает сразу. Потом волны разбивают берег и уничтожают вместе с корнями тростник. Поднимающийся все время ил засоряет жаберный аппарат рыб и полости моллюсков, и процесс их гибели ускоряется. Таким образом, из системы самоочищения водоемов волны от моторных лодок «выбивают» два важных компонента - водоросли и моллюсков. Избежать этого позволяют устанавливаемые вместо гребного винта эластичные резиновые ласты или конструкции типа дельфиньего хвоста. Они не только позволяют лодке скользить бесшумно, но и не оставляют за кормой вспененного следа.

Больше всего воды расходуется на орошение полей (около 1750 км3). На эти цели идет половина стока Нила, еще большая часть изымается из Сыр-дарьи.

В засушливых районах воду часто достают с больших глубин с помощью гидрологических скважин. И разумеется, было бы неразумно, чтобы из земли все время фонтанировала вода. Нужны пробки, их несложно изготовить из резины. Предложенные изобретателями устройства задуманы так, что фонтанирование прекращается за счет сил восходящего потока. В скважину опускают бурильную трубу, на конце которой смонтирована резиновая манжета специальной формы. Вода через отверстие в глухом конце трубы поступает в эластичную манжету и она раздувается, образуя герметичную пробку. Чем больше давление, тем прочнее становится заглушка.

Если вода из скважины поступает в водопровод, то наиболее возможные места ее утечки - стыки труб, а если они соединены сваркой, то наиболее частые разрушения труб происходят вблизи сварочного шва. Дело в том, что в результате сварки в этих местах возникают перенапряжения в металле. Стыки труб можно соединять не сваркой, а муфтами, которые содержат уплотнительные кольца из резины. Муфты не только предохраняют соединения от утечки воды, плотно обжимая стыки труб, но и компенсируют вертикальные и горизонтальные смещения, которые могут возникнуть после усадки грунта. Резиновые стыки позволяют трубопроводу работать в экстремальных условиях - при вибрации, повышенном давлении и т. п.

Другой причиной утечки воды, как и в случае газопроводов, является разрушение труб в процессе коррозии. Трубы можно защитить изоляционной лентой с подклеивающимся слоем на основе некоторых каучуков. Использование такой ленты не требует ее предварительного нагрева перед намоткой, она теплостойка и долговечна. Эти присущие ей свойства удается сохранить при температурах от -50 до +60°C, т. е. во всех климатических зонах нашей страны.

Однако аварии трубопроводов - явление совсем нередкое. Предположим, на объекте лопнула водопроводная труба и из нее хлещет вода. Можно поступить следующим образом. В трубу вставить тяжелую бетонную пробку с круговой бандажной «подушкой» из плотной резины, а затем от компрессора или баллона со сжатым воздухом «подушку» быстро надуть. В случае, когда трещина образовалась па боковой стороне трубы, бандаж снимают с пробки, накладывают на место утечки, обвязывают резиновыми жгутами и надувают. Временная задержка воды обеспечена. Для того чтобы надуть «подушку», совсем не обязательно иметь баллоны пли компрессоры, можно накачать ее выхлопными газами того автомобиля, который прибыл на место аварии, или наполнить водой под давлением.

Не меньше проблем возникает и при сохранении воды в открытых водоемах. Многие из них снабжены плотинами, водонепроницаемость которых необходимо обеспечить в ходе строительства. Когда после укладки бетон разогревается, а потом, остывая, «садится», трещины в плотине неизбежны. Для компенсации перепадов тепла тело плотины пронизывают змеевиками, по которым подают колодезную воду. Потом они остаются в теле плотины и уже никакой функции не несут. И еще проблема: в процессе эксплуатации через плотину просачивается вода - нужен дренаж. Обе проблемы специалисты Грузии решили одновременно - они зигзагами вложили в бетон резиновые шланги, в которые накачивают воду, заливая бетон. Пока бетон твердеет, он охлаждается, потом воду откачивают и шланги «за хвост» вытягивают из пор. Получается плотина, пронизанная сетью дренажных труб, подведенных к коллектору, что позволяет «дышать» всему сооружению.

Но какой бы совершенной пи была бетонная плотина, вода все равно через нее просачивается. Сейчас создана композиция на основе хлоропренового каучука, обладающая интересным свойством: на воздухе она прочная и мало изнашивается, а под водой набухает и ее поверхность становится клейкой. Именно набухание и позволяет перекрыть трещины в бетонных плитах. Для этого создают резиновый экран из нетканых листов, которые пропитывают композицией. Листы накладывают поверх железобетонного экрана. Применение резинового экрана снизило потери воды на одной из плотин в 200 раз.

На небольших реках, где необходимо регулировать уровень воды, строить громоздкие земляные или бетонные плотины невыгодно. Сейчас в практику строительства гидротехнических сооружений все больше входят резиновые плотины различных конструкций. Одна из наиболее простых - это система резиновых труб. Отрезки труб прикрепляют к бетонному основанию на дне водоема и по мере необходимости наполняют водой или воздухом. Такие плотины служат не менее 10 лет.

Старые покрышки позволяют улучшить очистку сточных вод. Оказывается, если их измельчить в крошку и смешать с промышленными сточными водами, то из стоков почти полностью удаляются тяжелые металлы - свинец, кобальт, цинк: их адсорбирует технический углерод, которого много в авторезине. Чтобы создать нужную щелочную среду, в смесь добавляют известь. До сих пор очистку вод от тяжелых металлов производили с помощью активированного угля (он, естественно, много дороже, чем измельченные старые покрышки). Ну а отработанную крошку можно использовать еще раз - добавить в асфальтовое дорожное покрытие.

Старинная арабская пословица гласит: «Река соленой воды стоит меньше, чем кувшин пресной». Думается, что эта пословица устарела. Воду морей и океанов нужно беречь не меньше воды озер и рек. «Океан умирает, он болен по вине человека» - эти слова принадлежат Туру Хейердалу. Еще 20 лет назад, плывя через Атлантический океан на папирусном судне «Ра», он наблюдал, что поверхность моря была свободна от нефти и дегтя только в течение нескольких дней за весь двухмесячный период путешествия. И сейчас положение отнюдь не улучшилось. К сожалению, мы все время слышим об авариях крупных танкеров или на морских нефтедобывающих платформах, что приносит гибель морской флоре и фауне.

С последствиями таких аварий борются самыми различными способами. Вот один из них, основанный на применении эластомеров. Гибкая синтетическая оболочка из герметически закрытых и наполненных воздухом камер может служить ловушкой для нефти. В свернутом виде она занимает совсем мало места и может входить в снаряжение нефтеналивного судна. При утечке нефти моряки выбрасывают ленту за борт и оцепляют место происшествия. Повторяя профиль волны даже при пятибалльном шторме, ловушка не выпускает пролитое топливо, пока не подойдет нефтесборщик.

Ведутся работы и по очистке моря от загрязнения нефтью с помощью каучуковых гранул, полученных из старых автомобильных шин. Румынские химики пропитали их сложным, нейтрализующим углеводороды составом. В результате гранулы, рассеянные на участках моря, где замечено загрязнение нефтью, быстро впитывают топливо и связывают его. А затем гранулы вылавливают и сжигают в топках котельных.

В морях резина помогает не только сберечь воду, но и преобразовать ее волны в энергию. Идея улавливания энергии морских волн возникла более 150 лет назад, но первая опытная установка появилась во Франции лишь в 30-х гг. нашего века. Сейчас создаются различные электростанции, использующие энергию приливов и отливов. Имеются проекты электростанций, где главный рабочий элемент выполнен из резины-это резиновые шланги диаметром 200 мм и длиной от 15 до 20 м. Шланги, соединенные между собой таким образом, что вся конструкция по форме напоминает морскую звезду, будут спущены в воду вертикально, верхний конец одного шланга прикрепят к бую, нижний - к морскому дну. Волны приподнимают и опускают буй, а шланги то натягиваются, то ослабляются. При ослаблении шланг наполняется водой, которая при натяжении выдавливается и вращает турбину. В зависимости от высоты волны шланг может развивать мощность до 60 кВт. Шланги большего дна-метра и длины (например, диаметром 300 - 400 мм и длиной 25 - 30 м) обеспечат и большую мощность - до 100 кВт. Конечно, подобная электростанция пока только проект, но если он оправдает себя, электростанции в форме морских звезд появятся в морях и океанах.