A
On 2nd August 1999, a particularly hot day in the town of Cirencester in the UK, a large pane of toughened glass in the roof of a shopping centre at Bishops Walk shattered without warning and fell from its frame.
Vào ngày 2 tháng 8 năm 1999, một ngày nóng đặc biệt tại thị trấn Cirencester ở Anh, một ô cửa kính cường lực lớn trên mái của một trung tâm mua sắm ở Bishops Walk đã vỡ vụn mà không báo trước và rơi ra khỏi khung của nó.
When fragments were analysed by experts at the giant glass manufacturer Pilkington which had made the pane, they found that minute crystals of nickel sulphide trapped inside the glass had almost certainly caused the failure.
Khi các mảnh vỡ được phân tích bởi các chuyên gia tại nhà sản xuất kính khổng lồ Pilkington nơi sản xuất ra tấm kính, họ đã tìm thấy những tinh thể nhỏ niken sunphua bị mắc kẹt bên trong ô cửa kính gần như chắc chắn đã gây ra sự hư hỏng.
B
'The glass industry is aware of the issue,' says Brian Waldron, chairman of the standards committee at tine Glass and Glazing Federation, a British trade association, and standards development officer at Pilkington.
Ông Brian Waldron, Chủ tịch Ủy ban Tiêu chuẩn của Hiệp hội Thương mại kính và cửa kính, một hiệp hội thương mại của Anh, và nhân viên phát triển tiêu chuẩn của Pilkington nói: "Ngành công nghiệp kính đang nhận thức được vấn đề này".
But he insists that cases are few and far between.
Tuy nhiên, ông nhấn mạnh rằng các trường hợp như vậy rất ít.
‘It's a very rare phenomenon,' he says.
"Đó là một hiện tượng hiếm hoi”, ông nói.
C
Others disagree.
Những người khác không đồng ý.
'On average I see about one or two buildings a month suffering from nickel sulphide related failures,' says Barrie Josie, a consultant engineerinvolved in the Bishops Walk investigation.
Barrie Josie, một kỹ sư tư vấn liên quan đến cuộc điều tra Bishops Walk nói: "Trung bình tôi thấy một hoặc hai tòa nhà một tháng bị hư hỏng liên quan tới niken sulphide".
Other experts tell of similar experiences.
Các chuyên gia khác cho biết những kinh nghiệm tương tự.
Tony Wilmott of London based consulting engineers Sandberg, and Simon Armstrong at CladTech Associates in Hampshire both say they know of hundreds of cases.
Tony Wilmott của các kỹ sư tư vấn Sandberg tại London và Simon Armstrong tại Liên hiệp CladTech ở Hampshire nói họ biết hàng trăm trường hợp.
'What you hear is only the tip of the iceberg.
"Những gì bạn nghe chỉ là đỉnh của tảng băng trôi”.
' says Trevor Ford, a glass expert at Resolve Engineering in Brisbane.
Trevor Ford, một chuyên gia về kính ở bộ phận Kỹ thuật phân tích tại Brisbane nói.
He believes the reason is simple: 'No-one wants bad press.
Ông tin rằng lý do rất đơn giản: "Không ai muốn báo tin xấu”.
D
' Toughened glass is found everywhere, from cars and bus shelters to the windows, walls and roofs of thousands of buildings around the world.
Kính cường lực được tìm thấy ở khắp mọi nơi, từ ô tô và nhà chờ xe buýt đến cửa sổ, tường và mái của hàng ngàn tòa nhà trên khắp thế giới.
It's easy to see why.
Thật dễ dàng để xem tại sao.
This glass has five times the strength of standard glass, and when it does break it shatters into tiny cubes rather than large, razor-sharp shards.
Kính này có độ bền bằng 5 lần kính tiêu chuẩn, và khi nó vỡ nó vỡ thành các khối nhỏ hơn chứ không phải là mảnh vỡ lớn và sắc.
Architects love it because large panels can be bolted together to make transparent walls, and turning it into ceilings and floors is almost as easy.
Các kiến trúc sư yêu thích nó vì các tấm lớn có thể được bắt vít với nhau để tạo thành các bức tường trong suốt, và biến nó thành trần nhà và sàn nhà gần như là dễ dàng.
E
It is made by heating a sheet of ordinary glass to about 620°C to soften it slightly, allowing its structure to expand, and then cooling it rapidly with jets of cold air.
Nó được sản xuất bằng cách gia nhiệt một tấm kính thông thường lên khoảng 620°C để làm mềm nó, cho phép cấu trúc của nó giãn nở, và sau đó làm lạnh nhanh chóng bằng các tia không khí lạnh.
This causes the outer layer of the pane to contract and solidify before the interior.
Điều này làm cho lớp bên ngoài của tấm kính co lại và đông đặc trước các lớp phía trong.
When the interior finally solidifies and shrinks, it exerts a pull on the outer layer that leaves It in permanent compression and produces a tensile force inside the glass.
Khi lớp trong cùng đông đặc và co lại, nó gây ra một lực kéo trên lớp ngoài mà để đưa nó vào lực nén cố định và tạo ra một lực căng bên trong kính.
As cracks propagate best in materials under tension, the compressive force on the surface must be overcome before the pane will break, making it more resistant to cracking.
Khi các vết nứt lan rộng ra trong các vật liệu dưới áp lực, lực nén trên bề mặt phải được khắc phục trước khi tấm kính sẽ vỡ, làm cho nó bền hơn để chống lại vết nứt.
F
The problem starts when glass contains nickel sulphide impurities.
Vấn đề bắt đầu khi kính chứa các tạp chất niken sunfua.
Trace amounts of nickel and sulphur are usually present in the raw materials used to make glass, and nickel can also be introduced byfragments of nickel alloys falling into the molten glass.
Theo dõi lượng niken và lưu huỳnh thường có trong các nguyên liệu thô được sử dụng để chế tạo kính và niken cũng có thể được đưa ra bởi các mảnh hợp kim niken rơi vào kính nóng chảy.
As the glass is heated, these atoms react to form tiny crystals of nickel sulphide.
Khi kính được đốt nóng, các nguyên tử phản ứng tạo thành những tinh thể nhỏ bé của niken sunfua.
Just a tenth of a gram of nickel in the furnace can create up to 50,000 crystals.
Chỉ một phần mười gam niken trong lò có thể tạo ra tới 50,000 tinh thể.
G
These crystals can exist in two forms: a dense form called the alpha phase, which is stable at high temperatures, and a less dense form called the beta phase, which is stable at room temperatures.
Những tinh thể này có thể tồn tại dưới hai dạng: một dạng dày đặc được gọi là pha alpha ổn định ở nhiệt độ cao và dạng ít đậm đặc hơn được gọi là pha beta ổn định ở nhiệt độ phòng.
The high temperatures used in the toughening process convert all the crystals to the dense, compact alpha form.
Nhiệt độ cao được sử dụng trong quá trình làm cứng chuyển đổi tất cả các tinh thể sang dạng alpha dày đặc, nhỏ gọn.
But the subsequent cooling is so rapid that the crystals don't have time to change back to the beta phase.
Nhưng việc làm lạnh tiếp theo nhanh đến mức các tinh thể không có thời gian để thay đổi trở lại trạng thái beta.
This leaves unstable alpha crystals in the glass, primed like a coiled spring, ready to revert to the beta phase without warning.
Điều này làm cho các tinh thể alpha không ổn định trong kính, được nhồi như một lò xo xoắn, đã sẵn sàng để trở lại trạng thái beta mà không có cảnh báo nào.
H
When this happens, the crystals expand by up to 4%.
Khi điều này xảy ra, tinh thể mở rộng lên đến 4%.
And if they are within the central, tensile region of the pane, the stresses this unleashes can shatter the whole sheet.
Và nếu chúng ở trong khu vực trung tâm, vùng chịu lực căng của tấm kính, sức ép này có thể làm vỡ toàn bộ tấm.
The time that elapses before failure occurs is unpredictable.
Khoảng thời gian trước khi lỗi xảy ra là không thể đoán trước.
It could happen just months after manufacture, or decades later, although if the glass is heated - by sunlight, for example - the process is speeded up.
Nó có thể xảy ra chỉ vài tháng sau khi sản xuất, hoặc vài thập kỷ sau đó, mặc dù nếu kính được nung nóng - ví dụ như ánh sáng mặt trời - quá trình được đẩy nhanh.
Ironically, says Graham Dodd, of consulting engineers Arup in London, the oldest pane of toughened glass known to have failed due to nickel sulphide inclusions was in Pilkington's glass research building in Lathom, Lancashire.
Trớ trêu thay, Graham Dodd- kỹ sư tư vấn Arup ở London cho biết, tấm kính cường lực lâu đời nhất đã thất bại do sự tích tụ niken sunfua trong tòa nhà nghiên cứu kính Pilkington ở Lathom, Lancashire.
The pane was 27 years old.
Tấm kính này đã 27 tuổi.
I
Data showing the scale of the nickel sulphide problem Is almost Impossible to find.
Dữ liệu cho thấy quy mô của vấn đề niken sunfua hầu như không thể tìm thấy.
The picture is made more complicated by the fact that these crystals occur in batches.
Hình ảnh được thực hiện phức tạp hơn bởi thực tế là những tinh thể này xảy ra theo lô.
So even if, on average, there is only one inclusion in 7 tonnes of glass, ifyou experience one nickel sulphide failure in your building, that probably means you've got a problem in more than one pane.
Vì vậy, trung bình, chỉ có một lượng tạp chất trong 7 tấn kính, nếu bạn gặp một hư hỏng bởi niken sulphide trong tòa nhà của bạn, có nghĩa là bạn đã gặp sự cố ở nhiều hơn một tấm kính.
Josie says that in the last decade he has worked on over 15 buildings with the number of failures into double figures.
Josie nói rằng trong thập kỷ qua ông đã làm việc trên hơn 15 tòa nhà với số lượng thất bại tăng gấp đôi.
K
One of the worst examples of this is Waterfront Place, which was completed in 1990.
Một trong những ví dụ tồi tệ nhất của việc này là Waterfront Place, được hoàn thành vào năm 1990.
Over the following decade the 40- storey Brisbane block suffered a rash of failures.
Trong thập kỷ tiếp theo, toà nhà ở Brisbane 40 tầng bị vỡ tung.
Eighty panes of its toughened glass shattered due to inclusions before experts were finally called in.
Tám mươi tấm kính cường lực của nó bị vỡ vụn vì những vết bẩn trước khi các chuyên gia cuối cùng được gọi đến.
John Barry, an expert in nickel sulphide contamination at the University of Queensland, analysed every glass pane in the building.
John Barry, chuyên gia về nhiễm bẩn niken sunfua tại Đại học Queensland, đã phân tích từng ngăn kính trong tòa nhà.
Using a studio camera, a photographer went up in a cradle to take photos of every pane.
Sử dụng một máy ảnh studio, một nhiếp ảnh gia đã lên một cái giá đỡ để chụp ảnh toàn bộ các ô cửa kính.
These were scanned under a modified microfiche reader for signs of nickel sulphide crystals.
Chúng được quét dưới một đầu đọc vi chất cho các dấu hiệu của tinh thể niken sunfua.
‘We discovered at least another 120 panes with potentially dangerous inclusions which were then replaced,’ says Barry.
"Chúng tôi phát hiện ra ít nhất 120 tấm kính khác với những vết tích tiềm ẩn nguy hiểm cái mà sau đó phải bị thay thế", Barry nói.
‘It was a very expensive and time consuming process that took around six months to complete.
Đó là một quá trình rất tốn kém và mất thời gian mất khoảng sáu tháng để hoàn thành.
' Though the project cost A$1,6 million (nearly £700,000), the alternative - re-cladding the entire building - would have cost ten times as much.
"Mặc dù dự án tốn 1,6 triệu đô la Mỹ (gần 700,000 bảng Anh) nhưng phương án thay thế - lắp kính lại cho toàn bộ tòa nhà – có thể còn tốn gấp mười lần con số trên.
On 2nd August 1999, a particularly hot day in the town of Cirencester in the UK, a large pane of toughened glass in the roof of a shopping centre at Bishops Walk shattered without warning and fell from its frame.
Vào ngày 2 tháng 8 năm 1999, một ngày nóng đặc biệt tại thị trấn Cirencester ở Anh, một ô cửa kính cường lực lớn trên mái của một trung tâm mua sắm ở Bishops Walk đã vỡ vụn mà không báo trước và rơi ra khỏi khung của nó.
When fragments were analysed by experts at the giant glass manufacturer Pilkington which had made the pane, they found that minute crystals of nickel sulphide trapped inside the glass had almost certainly caused the failure.
Khi các mảnh vỡ được phân tích bởi các chuyên gia tại nhà sản xuất kính khổng lồ Pilkington nơi sản xuất ra tấm kính, họ đã tìm thấy những tinh thể nhỏ niken sunphua bị mắc kẹt bên trong ô cửa kính gần như chắc chắn đã gây ra sự hư hỏng.
B
'The glass industry is aware of the issue,' says Brian Waldron, chairman of the standards committee at tine Glass and Glazing Federation, a British trade association, and standards development officer at Pilkington.
Ông Brian Waldron, Chủ tịch Ủy ban Tiêu chuẩn của Hiệp hội Thương mại kính và cửa kính, một hiệp hội thương mại của Anh, và nhân viên phát triển tiêu chuẩn của Pilkington nói: "Ngành công nghiệp kính đang nhận thức được vấn đề này".
But he insists that cases are few and far between.
Tuy nhiên, ông nhấn mạnh rằng các trường hợp như vậy rất ít.
‘It's a very rare phenomenon,' he says.
"Đó là một hiện tượng hiếm hoi”, ông nói.
C
Others disagree.
Những người khác không đồng ý.
'On average I see about one or two buildings a month suffering from nickel sulphide related failures,' says Barrie Josie, a consultant engineerinvolved in the Bishops Walk investigation.
Barrie Josie, một kỹ sư tư vấn liên quan đến cuộc điều tra Bishops Walk nói: "Trung bình tôi thấy một hoặc hai tòa nhà một tháng bị hư hỏng liên quan tới niken sulphide".
Other experts tell of similar experiences.
Các chuyên gia khác cho biết những kinh nghiệm tương tự.
Tony Wilmott of London based consulting engineers Sandberg, and Simon Armstrong at CladTech Associates in Hampshire both say they know of hundreds of cases.
Tony Wilmott của các kỹ sư tư vấn Sandberg tại London và Simon Armstrong tại Liên hiệp CladTech ở Hampshire nói họ biết hàng trăm trường hợp.
'What you hear is only the tip of the iceberg.
"Những gì bạn nghe chỉ là đỉnh của tảng băng trôi”.
' says Trevor Ford, a glass expert at Resolve Engineering in Brisbane.
Trevor Ford, một chuyên gia về kính ở bộ phận Kỹ thuật phân tích tại Brisbane nói.
He believes the reason is simple: 'No-one wants bad press.
Ông tin rằng lý do rất đơn giản: "Không ai muốn báo tin xấu”.
D
' Toughened glass is found everywhere, from cars and bus shelters to the windows, walls and roofs of thousands of buildings around the world.
Kính cường lực được tìm thấy ở khắp mọi nơi, từ ô tô và nhà chờ xe buýt đến cửa sổ, tường và mái của hàng ngàn tòa nhà trên khắp thế giới.
It's easy to see why.
Thật dễ dàng để xem tại sao.
This glass has five times the strength of standard glass, and when it does break it shatters into tiny cubes rather than large, razor-sharp shards.
Kính này có độ bền bằng 5 lần kính tiêu chuẩn, và khi nó vỡ nó vỡ thành các khối nhỏ hơn chứ không phải là mảnh vỡ lớn và sắc.
Architects love it because large panels can be bolted together to make transparent walls, and turning it into ceilings and floors is almost as easy.
Các kiến trúc sư yêu thích nó vì các tấm lớn có thể được bắt vít với nhau để tạo thành các bức tường trong suốt, và biến nó thành trần nhà và sàn nhà gần như là dễ dàng.
E
It is made by heating a sheet of ordinary glass to about 620°C to soften it slightly, allowing its structure to expand, and then cooling it rapidly with jets of cold air.
Nó được sản xuất bằng cách gia nhiệt một tấm kính thông thường lên khoảng 620°C để làm mềm nó, cho phép cấu trúc của nó giãn nở, và sau đó làm lạnh nhanh chóng bằng các tia không khí lạnh.
This causes the outer layer of the pane to contract and solidify before the interior.
Điều này làm cho lớp bên ngoài của tấm kính co lại và đông đặc trước các lớp phía trong.
When the interior finally solidifies and shrinks, it exerts a pull on the outer layer that leaves It in permanent compression and produces a tensile force inside the glass.
Khi lớp trong cùng đông đặc và co lại, nó gây ra một lực kéo trên lớp ngoài mà để đưa nó vào lực nén cố định và tạo ra một lực căng bên trong kính.
As cracks propagate best in materials under tension, the compressive force on the surface must be overcome before the pane will break, making it more resistant to cracking.
Khi các vết nứt lan rộng ra trong các vật liệu dưới áp lực, lực nén trên bề mặt phải được khắc phục trước khi tấm kính sẽ vỡ, làm cho nó bền hơn để chống lại vết nứt.
F
The problem starts when glass contains nickel sulphide impurities.
Vấn đề bắt đầu khi kính chứa các tạp chất niken sunfua.
Trace amounts of nickel and sulphur are usually present in the raw materials used to make glass, and nickel can also be introduced byfragments of nickel alloys falling into the molten glass.
Theo dõi lượng niken và lưu huỳnh thường có trong các nguyên liệu thô được sử dụng để chế tạo kính và niken cũng có thể được đưa ra bởi các mảnh hợp kim niken rơi vào kính nóng chảy.
As the glass is heated, these atoms react to form tiny crystals of nickel sulphide.
Khi kính được đốt nóng, các nguyên tử phản ứng tạo thành những tinh thể nhỏ bé của niken sunfua.
Just a tenth of a gram of nickel in the furnace can create up to 50,000 crystals.
Chỉ một phần mười gam niken trong lò có thể tạo ra tới 50,000 tinh thể.
G
These crystals can exist in two forms: a dense form called the alpha phase, which is stable at high temperatures, and a less dense form called the beta phase, which is stable at room temperatures.
Những tinh thể này có thể tồn tại dưới hai dạng: một dạng dày đặc được gọi là pha alpha ổn định ở nhiệt độ cao và dạng ít đậm đặc hơn được gọi là pha beta ổn định ở nhiệt độ phòng.
The high temperatures used in the toughening process convert all the crystals to the dense, compact alpha form.
Nhiệt độ cao được sử dụng trong quá trình làm cứng chuyển đổi tất cả các tinh thể sang dạng alpha dày đặc, nhỏ gọn.
But the subsequent cooling is so rapid that the crystals don't have time to change back to the beta phase.
Nhưng việc làm lạnh tiếp theo nhanh đến mức các tinh thể không có thời gian để thay đổi trở lại trạng thái beta.
This leaves unstable alpha crystals in the glass, primed like a coiled spring, ready to revert to the beta phase without warning.
Điều này làm cho các tinh thể alpha không ổn định trong kính, được nhồi như một lò xo xoắn, đã sẵn sàng để trở lại trạng thái beta mà không có cảnh báo nào.
H
When this happens, the crystals expand by up to 4%.
Khi điều này xảy ra, tinh thể mở rộng lên đến 4%.
And if they are within the central, tensile region of the pane, the stresses this unleashes can shatter the whole sheet.
Và nếu chúng ở trong khu vực trung tâm, vùng chịu lực căng của tấm kính, sức ép này có thể làm vỡ toàn bộ tấm.
The time that elapses before failure occurs is unpredictable.
Khoảng thời gian trước khi lỗi xảy ra là không thể đoán trước.
It could happen just months after manufacture, or decades later, although if the glass is heated - by sunlight, for example - the process is speeded up.
Nó có thể xảy ra chỉ vài tháng sau khi sản xuất, hoặc vài thập kỷ sau đó, mặc dù nếu kính được nung nóng - ví dụ như ánh sáng mặt trời - quá trình được đẩy nhanh.
Ironically, says Graham Dodd, of consulting engineers Arup in London, the oldest pane of toughened glass known to have failed due to nickel sulphide inclusions was in Pilkington's glass research building in Lathom, Lancashire.
Trớ trêu thay, Graham Dodd- kỹ sư tư vấn Arup ở London cho biết, tấm kính cường lực lâu đời nhất đã thất bại do sự tích tụ niken sunfua trong tòa nhà nghiên cứu kính Pilkington ở Lathom, Lancashire.
The pane was 27 years old.
Tấm kính này đã 27 tuổi.
I
Data showing the scale of the nickel sulphide problem Is almost Impossible to find.
Dữ liệu cho thấy quy mô của vấn đề niken sunfua hầu như không thể tìm thấy.
The picture is made more complicated by the fact that these crystals occur in batches.
Hình ảnh được thực hiện phức tạp hơn bởi thực tế là những tinh thể này xảy ra theo lô.
So even if, on average, there is only one inclusion in 7 tonnes of glass, ifyou experience one nickel sulphide failure in your building, that probably means you've got a problem in more than one pane.
Vì vậy, trung bình, chỉ có một lượng tạp chất trong 7 tấn kính, nếu bạn gặp một hư hỏng bởi niken sulphide trong tòa nhà của bạn, có nghĩa là bạn đã gặp sự cố ở nhiều hơn một tấm kính.
Josie says that in the last decade he has worked on over 15 buildings with the number of failures into double figures.
Josie nói rằng trong thập kỷ qua ông đã làm việc trên hơn 15 tòa nhà với số lượng thất bại tăng gấp đôi.
K
One of the worst examples of this is Waterfront Place, which was completed in 1990.
Một trong những ví dụ tồi tệ nhất của việc này là Waterfront Place, được hoàn thành vào năm 1990.
Over the following decade the 40- storey Brisbane block suffered a rash of failures.
Trong thập kỷ tiếp theo, toà nhà ở Brisbane 40 tầng bị vỡ tung.
Eighty panes of its toughened glass shattered due to inclusions before experts were finally called in.
Tám mươi tấm kính cường lực của nó bị vỡ vụn vì những vết bẩn trước khi các chuyên gia cuối cùng được gọi đến.
John Barry, an expert in nickel sulphide contamination at the University of Queensland, analysed every glass pane in the building.
John Barry, chuyên gia về nhiễm bẩn niken sunfua tại Đại học Queensland, đã phân tích từng ngăn kính trong tòa nhà.
Using a studio camera, a photographer went up in a cradle to take photos of every pane.
Sử dụng một máy ảnh studio, một nhiếp ảnh gia đã lên một cái giá đỡ để chụp ảnh toàn bộ các ô cửa kính.
These were scanned under a modified microfiche reader for signs of nickel sulphide crystals.
Chúng được quét dưới một đầu đọc vi chất cho các dấu hiệu của tinh thể niken sunfua.
‘We discovered at least another 120 panes with potentially dangerous inclusions which were then replaced,’ says Barry.
"Chúng tôi phát hiện ra ít nhất 120 tấm kính khác với những vết tích tiềm ẩn nguy hiểm cái mà sau đó phải bị thay thế", Barry nói.
‘It was a very expensive and time consuming process that took around six months to complete.
Đó là một quá trình rất tốn kém và mất thời gian mất khoảng sáu tháng để hoàn thành.
' Though the project cost A$1,6 million (nearly £700,000), the alternative - re-cladding the entire building - would have cost ten times as much.
"Mặc dù dự án tốn 1,6 triệu đô la Mỹ (gần 700,000 bảng Anh) nhưng phương án thay thế - lắp kính lại cho toàn bộ tòa nhà – có thể còn tốn gấp mười lần con số trên.
