ROZWÓJ TECHNIKI

Wiek XVIII oraz XIX w historii ludzkości zapisał się wieloma wynalazkami technicznymi, mającymi poważne znaczenie w rozwoju techniki.

Lata 1780 – 1830 w Anglii, charakteryzujące się przemianami technicznymi, ekonomicznymi i społecznymi związanymi z powstawaniem wielkiego przemysłu określa się mianem rewolucji przemysłowej.

Rozwijający się przemysł oczekiwał coraz nowszych i wydajniejszych źródeł energii, a zasadniczym wynalazkiem, który wywołał gwałtowny postęp, był wynalazek i zastosowanie maszyny parowej o ruchu obrotowym, jako urządzenia przeznaczonego do napędu maszyn i urządzeń. Maszyny parowe były zasilane parą wytwarzaną w kotle parowym, w wyniku przemiany energii chemicznej spalania na energię mechaniczną, za pośrednictwem energii cieplnej.

Pierwsze maszyny parowe zasilane były parą z kotła parowego wybudowanego w 1782 roku przez szkockiego mechanika Jamesa Watta. Pierwszy kocioł był wykonany z wielu nitowanych kawałków, miał  kształt  kufra  i  wytwarzał  ciśnienie  nie  przekraczające  0,1 MPa (1 bar). Następnym, znaczącym wynalazkiem J. Watta był zbudowany w 1784 roku silnik parowy z odśrodkowym regulatorem prędkości obrotowej, nazwanym później regulatorem Watta.

Budowane od 1811 roku, tak zwane „kotły kalifornijskie” wytwarzały już ciśnienie 0,7 MPa, a kotły wodnorurkowe, budowane 14 lat później, wytwarzały ciśnienie 1 MPa.

Oceniając ówczesne konstrukcje stwierdzamy, że były projektowane i wytwarzane przez uzdolnionych samouków lub rzemieślników,  kierujących się głównie intuicją i dotychczasowym doświadczeniem, gdyż wiedza techniczna w tym zakresie nie była odpowiednio rozwinięta.

Konstrukcje kotłowe, w pierwszym okresie rozwoju były budowane z dostępnych wówczas materiałów tj. żelaza zgrzewnego lub zlewnego, miedzi, a nawet elementów żeliwnych, łączonych i doszczelnianych techniką nitowania. Technika ta była również stosowana w budowie zbiorników ciśnieniowych, których zastosowanie rozwijało się równolegle z kotłami parowymi.

Rozwijające się dynamicznie konstrukcje urządzeń kotłowych i zbiorników ciśnieniowych pomimo pozytywnego wpływu na rozwój techniki niosły ze sobą również negatywne efekty; materiały stosowane do budowy tych urządzeń, mające przypadkowe właściwości, prymitywna technologia wytwarzania oraz niski poziom kultury technicznej osób obsługujących i nadzorujących pracę tych urządzeń stwarzały potencjalne zagrożenia dla otoczenia i osób trzecich znajdujących się na terenie obiektów, w których były eksploatowane te urządzenia. Kotły parowe i zbiorniki ciśnieniowe, stanowiące magazyny energii, w sytuacjach krytycznych – uszkodzenia, awarie -  w wyniku rozprężenia się cieczy lub gazów znajdujących się pod ciśnieniem różnym od atmosferycznego powodowały wybuch, wywołujący poważne zniszczenia w otoczeniu, ofiary śmiertelne i obrażenia ludzi. Dane statystyczne z obszaru  państw Związku Niemieckiego wykazały, że w latach 1877 do 1891, zarejestrowano 139 zdarzeń – wybuchów kotłów parowych, które pochłonęły 290 ofiar śmiertelnych. Wypada zaznaczyć, że w tych latach, w eksploatacji znajdowało się około 50 000 czynnych kotłów parowych.