Wieże wodne są jednym z najbardziej charakterystycznych elementów każdej historycznej stacji kolejowej, obok hal wachlarzowych czy lokomotywowni. Ich rola, choć cicha, była absolutnie fundamentalna dla dawnej kolei opartej na trakcji parowej.
Znaczenie wody w lokomotywach parowych
Lokomotywa parowa do jazdy potrzebuje dwóch surowców: węgla i wody. Brak węgla spowodowałby zatrzymanie lokomotywy bez bezpośredniego zagrożenia dla załogi czy pasażerów. Natomiast nagła utrata wody w działającym kotle parowym może doprowadzić nawet do jego eksplozji. Dzieje się tak, ponieważ woda w tzw. płaszczu wodnym kotła pełni dwie kluczowe funkcje: jest źródłem, z którego wytwarzana jest para, oraz chłodzi konstrukcję kotła.
Spalanie węgla nagrzewa kocioł do bardzo wysokich temperatur. Jeżeli poziom wody gwałtownie spadnie, kocioł przestanie być chłodzony, co prowadzi do osłabienia jego stalowej konstrukcji. Stal w wysokich temperaturach staje się plastyczna, co może prowadzić do odkształceń niebezpiecznych dla kotła.
Lokomotywy parowe były wyposażone w urządzenia bezpieczeństwa, takie jak korki łatwotopliwe. Są to specjalne śruby wykonane ze stopu o niskiej temperaturze topnienia, umieszczone w „podniebieniu” skrzyni ogniowej. Gdy poziom wody spadnie poniżej pewnego poziomu, korki te topią się, tworząc otwory, przez które resztka wody powinna zgasić palenisko, obniżając temperaturę i studząc kocioł. Jest to sytuacja poważna, ale jeszcze nie prowadząca do wybuchu. Ryzyko eksplozji pojawia się, gdy na przykład ktoś, widząc krytyczny stan, gwałtownie zasili gorący kocioł zimną wodą. W efekcie dochodzi do natychmiastowego wyrzutu pary w już osłabionym kotle, co może spowodować jego rozerwanie. Aby zapobiec takim sytuacjom i zapewnić bezpieczeństwo na kolei poprzez ciągły i bezpieczny dopływ wody do lokomotyw parowych, budowano właśnie wieże wodne.
Dlaczego wieże wodne, a nie bezpośrednie podłączenie?
Pojawia się pytanie, dlaczego nie można było zasilać parowozu wodą prosto z sieci. Odpowiedź jest prosta: potrzebna jest ogromna ilość wody w bardzo krótkim czasie. Kolejowa wieża wodna w istocie jest wielką spłuczką klozetową, pozwalającą uwolnić ogromną ilość wody w krótkim czasie i szybko zasilić parowóz. Bezpośrednie podłączenie do sieci byłoby zbyt czasochłonne.
Historia i konstrukcja „grzybków”
Wieże wodne są wynalazkiem niemalże tak starym jak kolej, pierwsze pojawiły się już w latach 30. XIX wieku. Ich charakterystyczną formę i kształt „grzybka” przejęły pod koniec XIX wieku, szczególnie na terenach pod wpływem niemieckiej kultury technicznej. Było to efektem działania dwóch czynników: prac niemieckiego hydrotechnika Otto Intzego oraz konsolidacji i nacjonalizacji kolei w Prusach w tamtym okresie.
Zbiornik systemu Intzego charakteryzuje się wklęsłym, sferycznym dnem, którego średnica podparcia jest mniejsza niż średnica samego zbiornika. W dolnej części zbiornik zwęża się stożkowo do punktu podparcia na trzonie wieży. Taka konstrukcja pozwala zwiększyć pojemność zbiornika i jednocześnie zmniejszyć średnicę podparcia na trzonie wieży. Co więcej, zapobiegała ona niebezpiecznemu poślizgowi dna zbiornika i równomiernie rozkładała jego ciężar. Mniejsza średnica podparcia oznaczała smuklejszy trzon wieży, co przekładało się na mniejsze koszty budowy.
Kolejowe wieże wodne, nazywane „grzybami”, były nie tylko charakterystycznym elementem krajobrazu stacji kolejowych, ale przede wszystkim kluczowymi dla bezpieczeństwa i efektywności transportu parowego. Dzięki innowacyjnym konstrukcjom, takim jak ta Otto Intzego, zapewniały szybki i bezpieczny dopływ wody do lokomotyw, chroniąc przed awariami i eksplozjami kotłów. Ich rola w historii kolei jest nie do przecenienia.
Maciej Mądry