How A Night Inspector’s “Crazy” Discovery Cut Ship Construction From 6 Weeks To 6 Days

Magsisimula ang kuwentong ito sa isang krisis sa industriya at engineering noong Ikalawang Digmaang Pandaigdig na nagdulot ng malaking banta sa tagumpay ng Amerika sa digmaan. Dahil sa matinding pangangailangan ng cargo vessels matapos ang Pearl Harbor, bumaling ang bansa kay Henry Kaiser, isang industrialist na nangako ng mass-produced freighters. Ginamit niya ang mga rebolusyonaryong teknik tulad ng welding sa halip na riveting at pre-fabricated sections upang makagawa ng mga Liberty Ships sa loob lamang ng 42 araw, isang himala ng industriya. Ngunit ang bilis na ito ay nagtago ng isang depekto na nagbunsod ng bangungot.

Noong ika-16 ng Enero, 1943, sa gitna ng kalmadong daungan ng Portland, ang bagong SS Skanktad ay biglang nahati sa dalawa, para bang sinaksak ng isang di-nakikitang tabak, isang pangyayari na umalingawngaw sa maraming iba pang barko. Sa pagitan ng 1943 at 1944, mahigit 2,500 Liberty Ships ang nag-ulat ng seryosong structural failures, at 19 ang tuluyang nahati sa gitna. Ang mga barkong ito ay hindi biktima ng kaaway kundi ng isang misteryosong pagkasira. Ang mga naval architect at engineer ay nalito dahil ang bakal ay sumunod sa specifications at ang mga weld ay mukhang matibay.

Ang mga bitak ay karaniwang nagsisimula sa mga matatalas na sulok (sharp corners), lalo na sa mga hatch opening. Kapag nagsimula na ang isang bitak, ito ay mabilis na kumakalat sa tuluy-tuloy na welded hull plates, minsan ay naglalakbay sa buong haba ng barko sa loob lamang ng ilang segundo. Ito ang tinatawag na brittle fracture propagation, isang phenomenon kung saan ang bakal, na dinisenyo upang maging matibay, ay nagiging marupok o brittle sa malamig na temperatura ng North Atlantic (mababa sa $40^\circ$ Fahrenheit).

Ang susi sa misteryo ay ang residual stress na nakulong sa istruktura ng barko dahil sa mali ang welding sequence. Si Bessie Hamill, isang welder sa night shift sa Kaiser’s yard, ay ang unang nakapansin dito. Nakita niya na ang mga welder ay nagsisimula sa mga gilid o sa isang dulo ng seam at tumatakbo nang diretso sa kabilang dulo, na nagiging sanhi ng matinding paghila at warping habang lumalamig ang weld. Ang stress na ito ay nananatili sa bakal, lalo na’t kumukolekta ito sa mga matatalas na sulok, na lumilikha ng mga stress concentrators. Kapag ang brittle steel na ito ay tumama sa malamig na tubig at napalitan ng karga ng alon, ang nakulong na residual stress ang naging panggatong para sa catastrophic fracture.

Sa kabutihang-palad, kinilala ni Henry Kaiser ang practical insight ni Hamill, na ipinakita niya sa pamamagitan ng pag-weld mula sa gitna papalabas upang payagan ang stress na kumalat. Ang kanyang obserbasyon ay humantong sa isang fundamental redesign ng buong proseso at ng barko mismo, na nagbunga ng Victory Ship. Ang Victory Ships ay gumamit ng pinahusay na bakal (killed steel) na nananatiling tough hanggang $5^\circ$ Fahrenheit, na nagpapahintulot sa kanila na manatiling flexible sa malamig na karagatan. Bukod dito, ang bawat matalas na sulok sa disenyo ng Liberty ay pinalitan ng bilugan na mga paglilipat (rounded transitions) upang mabawasan ang stress concentration nang higit sa 60%.

Ang pinakamahalaga ay ang pagpapatupad ng isang mahigpit na welding protocol batay sa obserbasyon ni Hamill. Ang mga Victory Ships ay binuo gamit ang mga pre-fabricated module na weld mula sa gitna papalabas, at dumaan sa mga stress relief ovens (annealing process) upang alisin ang residual stresses bago pa man ang panghuling assembly. Nagdagdag din sila ng mga hybrid connection points—riveted seam sa welded hull—na nagsilbing crack arresters upang pigilan ang pagkalat ng anumang bitak.

Ang resulta ay isang miracle of reliability. Sa pagitan ng 1944 at 1945, 531 Victory Ships ang pumasok sa serbisyo, at wala ni isa ang nagdusa ng catastrophic hull failure. Ang mga barko tulad ng SS Wanda Fuka ay nakatagal sa malaking pinsala sa digmaan at nakarating pa rin sa port dahil ang mga crack ay tumigil sa mga riveted seams. Ang Victory Ships ay tumakbo nang may full load sa bilis na 15 knots sa pinakamalamig na karagatan. Ang tagumpay ng Victory Ship ay nagbigay ng patunay na ang kalidad ay hindi kailangang maging kalaban ng bilis, basta’t ang engineering principles ay inayon sa praktikal na realidad ng materyal, isang aral na itinuro ng isang welder sa night shift.