A mérnöki munka hagyománya: A Schréder-Comatelec vízalatti kalandjai

A Champs-Élysées-től egy rövid sétányi távolságra található az Association Française de l'Éclairage. Ez a testület képviseli a világítási berendezések gyártóit Franciaországban: Az épület előcsarnokban Raoul Dufy festményével tisztelegnek Edison, Kelvin és Ferrié zsenialitása előtt. Egy emeleti tárgyalóban az előző évszázadból származó bőrkötéses világítástechnikai kötetek körében Christian Remande egy kevésbé kellemes környezetet idéz fel: a félkész alagutat 40 méterrel a La Manche csatorna alatt, ahol megtapasztalhatta, miként állja meg a helyét a csapata a Föld legszélsőségesebb körülményei között.

A tenger alatt vagyunk, így minden előfordulhat. Ellenállni kell a víznek, a korróziónak és a szélsőséges nyomásnak. A berendezéseknek akár 360km/h sebességű széllökéseket is el kell viselniük az elhaladó vonatok miatt.

Christian Remande
Korábbi vezérigazgató - Comatelec Schréder

Korábban soha nem építettek a Csatorna-alagúthoz hasonló létesítményt, ezért Christian mérnökcsapatának nemcsak a világítási rendszert kellett megterveznie, hanem ki kellett dolgozniuk egy megoldást annak tesztelésére is. A feladat intenzív együttműködést igényelt különböző csatornákon, valamint matematikai modellezést és nagynyomású tömlőket is alkalmazni kellett. Az így megálmodott lámpatest a későbbiekben a vállalat egyik legkelendőbb terméke lett Medellintől Monacóig.

Az alagút mérnöki megoldásai már önmagukban is figyelemre méltóak. Az Amerikai Mérnöki Társaság a modern világ hét csodájának egyikeként tekint a szerkezetre, amely a tengerfenék alatti 75m-es mélységet is eléri, 50km hosszú, és amelynek 11 fúrógéppel hét (egyébként nagyon izgalmas) évbe telt a megépítése. 2019-ben 1,6 millió teherautó, 2,61 millió személyautó és 11 millió Eurostar utas haladt át az alagúton1.

The Schréder luminaires developed 30 years ago to light the Channel Tunnel are still there today

A Schréder munkája két fázisból állt: először az építkezést kellett megvilágítani, amely során megépítették az alagutakat és a terminálokat – merthogy valójában három párhuzamos út fut a tenger alatt: kettő a vonatok számára, közöttük pedig egy szervizalagút – , később pedig egy biztonságos, ellenálló, kis karbantartásigényű világítást kellett biztosítani az elkészült projekthez.

Ha kíváncsi, hogy néz ki a Csalagút belülről, és miként van megvilágítva, nézze meg, ahogy Lambert Wilson színész keresztülhalad a szervizalagúton egy Audi A8-cal a luxusautó piacra kerülésének alkalmából. Még kerékpárral is keresztülhajtottak rajta: A Tour de France győztes Chris Froome 55 perc alatt tekerte végig az alagutat Pinarello Bolide kerékpárján, együttműködésben a Jaguarral.

A mérnökök már jóval az új berendezések megbízhatóságának tesztelése előtt gondolkodtak a világításon. Az alagutak megvilágítása komoly kihívást jelent, és amikor a Schrédernél meghallották, hogy a Csatorna-alagút megvalósulhat, rögtön elkezdték azt vizsgálni, hogy miként lehetne megoldani a problémát. „Amint meghalljuk az „alagút” szót, egyből felfigyelünk rá” – emlékszik vissza Christian.

Az 1980-as években épp egy külvárosi vasúti alagúton dolgoztak Massy városában, amelynek pont megfelelő ívelt fala volt. „Meg akartuk figyelni, hogy mennyi fény jön a lámpatestből, és mennyit vernek vissza az ívelt falak. Akár egy villanykörte, az alagút maga is egy – nem túl hatékony – reflektorként működik”.

A Schréder világítástechnikai vállalatként évek óta megszállottan tanulmányozza a fotometriát, a fény mérésének tudományát.

Ez nemcsak világításról szól, hanem annak a megfelelő helyre való elhelyezéséről is. Lámpákat bárki tud eladni, mi viszont teljes világítási megoldásokat értékesítünk.

Vincent Lang
Kutatási igazgató

Az alagúthoz kifejlesztett lámpatestek – a JVT, a MY1 és az MY2 – a mai napig a felhasználási igényekre szabva üzemelnek. A fő alagutakat csak vészhelyzet esetén világítják meg, mivel a vonatok saját fényszórókkal rendelkeznek, és a vonatvezetők inkább azokat használják. De a történetnek ez a része egyszerű volt. Nem úgy, mint a berendezések alkalmassá tétele az alagúti körülmények közötti alkalmazásra.

7,000,000m³
kiásva
1,300km
elektromos vezeték
238km
optikai vezeték
30,000
lámpatest

„Az ilyen alagutakkal az a probléma, hogy a vonat és a falak között annyira szűk a hely, hogy lényegében úgy működik, mint egy biciklipumpa” – magyarázza Christian az alagút ábrája fölött. Ahogy a vonat tolja maga előtt a levegőt, megnő a nyomás, mögötte pedig csökken. Olyan, mint amikor egy vonat elsuhan a platform mellett, csakhogy itt a levegő nem tud hová menni. Ezt nevezik dugattyú hatásnak. A két vasúti alagút között van egy csatorna, ami lehetővé teszi a levegő szabad áramlását, ellensúlyozva a dugattyúhatást. De a nyomás még így is nagymértékben változhat, a normál tengerszinti érték akár egyharmadával.

Christian csapata matematikai számításokat végzett, hogy azokat alkalmazva olyan lámpatesteket tudjanak tervezni, amelyek elviselik a szélsőséges körülményeket, majd azon kezdtek el gondolkodni, hogy miként lehetne ezeket rögzíteni a falakra. Gondoltak kettős csatlakozású védőburkolatra, kémiai úton megerősített üvegre és kapcsokra a védőbúrán.

A Schréder saját laboratóriumában létrehoztak egy egyedi telepítést, amely segítségével három tesztet tudtak végezni egyszerre: az egyik lámpatest alacsony, a másik magas, a harmadik pedig gyorsan változó légnyomás alá kerül, pont, mint amikor a vonatok nagy sebességgel haladnák át az alagúton.

Hogy biztosra menjenek, a mérnökök nagynyomású tömlő segítségével is tesztelték a prototípusokat. „A tesztek közül egyértelműen a ciklikus teszt veszi leginkább igénybe a berendezéseket. Amelyik azt kiállja, ellenállni fog a magasnyomású tömlőnek is, még akkor is, ha azt közvetlenül a tömítésekre irányítjuk hosszabb ideig.” – mondják. A tömlős teszt után ideje volt alaposan megrázni a prototípusokat.

„A labor rendkívül jól fel volt szerelve, de szélcsatornánk nem volt.” – emlékszik vissza Christian. „Nem volt egy szélcsatorna Franciaországban?” – vág közbe Gerard Lesage, a Comatelec-Schréder jelenlegi vezérigazgatója. „Nos, azok a légi közlekedés számára vannak fenntartva, rendkívül drága a használatuk, nekünk pedig nem is volt szükségünk akkora helyre. Mi csak néhány lámpatestet szerettünk volna elhelyezni benne, nem egy egész repülőgépet.” – válaszol Christian.

The luminaires for the Channel Tunnel underwent severe testing including windtunnel testing

Végül a határ túloldalán kötöttek ki, ahol a Liège-i Egyetemmel és a folyadékdinamikára specializálódott Von Karman intézettel dolgoztak együtt Brüsszelben. Matematikai modellek segítségével skálázták fel a szélcsatorna eredményeit, hogy nagyobb sebességeket szimulálhassanak az alagútban. A nemzetközi együttműködés eredményeként – amely jól rímelt magára az alagútra – a Liège-i Egyetem számításait próbára tették a londoni Imperial College-ben, ahol azok rendkívül pontosnak bizonyultak.

A 12.000 MY1, 7.000 MY2 és 13.000 JVT lámpatest körülményei akkor sem mondhatók ideálisnak, amikor épp nem halad át vonat az alagúton. „A sínekről vaspor száll fel, a felsővezetékekről apró réz részecskék, ráadásul a levegő nedves és sós!” – mondja Christian. „Ezek a körülmények kiválóan alkalmasak az alumínium elpusztítására.”

A lámpatest belsejének megóvása érdekében egy dupla burkolatot fejlesztettek ki. „Francis Schréderrel a Bagnolet Novotel előterében terveztük meg.” – emlékszik vissza Christian. „Sok vízálló világítóberendezést terveztünk korábban, és itt egy dupla burkolatra volt szükség.” A kész terméken alumínium keretet erősítettek a lámpatest végeire, amelyeket rozsdamentes acélcsavarokkal ellátott fedők zárnak le. Mivel minden mérhető, a Nemzetközi Elektrotechnikai Bizottság kidolgozott egy nemzetközi minősítési rendszert (IP), amellyel a vízállóságot osztályozzák: A teljes lámpatest IP 67-es védettségi szinttel bír, ami megegyezik a Google Pixel 2 telefon védettségi szintjével.

A Schréder tesztrendszere olyan jól sikerült, hogy egy az alagúton dolgozó másik cég is használta azt rozsdamentes acél csatlakozódobozok tesztelésére. „Amikor az angol vállalatnál látták, hogy mennyi munkát fektettünk a tesztelésbe, odajöttek hozzánk, és megkérdezték, hogy tesztelhetnének-e ők is a mi laborunkban.” – mondja Christian. Miután évekig együtt dolgoztunk az alagúton, példátlan bizalom alakult ki a rivális vállalatok között, és a műszaki ellenőrzés közvetlenül London és az R-Tech – a Schréder liège-i központja – között zajlott.


A többmillió utas, aki minden évben pezsgőt kortyolgatva utazik az Eurostar első osztályán, vagy autóval utazik a családdal nyaralni a Le Shuttle-ig, magától értetődőnek tartja, hogy a huszadik század egyik legnagyobb mérnöki csodáját használhatja. De mélyen a tengerszint alatt a Schréder Comatelec munkájának köszönhetően a személyzet, a sofőrök és az utasok egy olyan alagutat élvezhetnek, ami az akkori kor leginnovatívabb technológiájával lett megvilágítva, és amely technológia még 20 évvel később is kiválóan teljesít. Bon voyage!

 

Köszönetnyilvánítás

A Schréder köszöni Christian Remande-nek, hogy időt szánt ránk, és mesélt nekünk erről az izgalmas kalandról!

 

Source

1: https://www.getlinkgroup.com/en/our-group/eurotunnel/activity-and-performance/