Pozbawione warstwy przeciwogniowej stalowe elementy kolumn i kratownic ulegały deformacjom już w temperaturze ok. 600 C
Kto pisal takie bzdury? Poczytajcie w jakiej temperaturze nastepuje topienie sie stali. Jesli przy 600 stopniach nastepuje deformacja stali to ja od jutra juz nie gotuje w garnkach na gazie i wyrzucam swoj elektryczny piec grzewczy. Przy WTC temperatura nie osiagnela nawet 600 stopni. Badania wykazaly, ze bylo to co najwyzej 550 stopni.
Najwyższa pora odkryć karty i zapytać fizykę, co ma do powiedzenia na ten temat.Niedorzeczne porównywanie stalowych konstrukcji szkieletu WTC do garnków z gotującą się zupą wyjaśniłem w jednym z poprzednich postów, więc nie będę się powtarzał. Tu jedynie mogę napomnieć, że temperatura takiego garnka w żadnym jego punkcie nie przekracza stu kilkunastu C.
Ale głównym celem tego posta będzie wykład na temat zjawiska ognia, bo bardzo jest to tu potrzebne. Fakty tu przedstawione będą miały druzgocący wpływ na wiele innych aspektów „teorii spiskowej” związanych z WTC. Nie będę tu jednak poruszał równocześnie wielu zagadnień, lecz skupię się na tym jednym, ale za to wyjątkowo istotnym.
To, co tu przedstawię jest obiektywną wiedzą fizyczną. Podstawowe zagadnienia tutaj zaprezentowane opisano już prawie 100 lat temu, więc zarzuty jakiejkolwiek stronniczości są bezsensowne.A więc do roboty.Wiemy, że każdy ogrzewany metal emituje promieniowanie cieplne (podczerwone). Emisja jest wynikiem powrotu wzbudzonych ogrzewaniem elektronów na niższe stany energetyczne (można sobie to wyobrazić jako przeskoki z dalszej orbity na bliższą). Każdemu takiemu przejściu towarzyszy wyemitowanie fotonu o energii odpowiadającej wartości tego energetycznego przeskoku. Pokazuje to poniższy rysunek.
Traktując światło jako falę można powiedzieć, że atom wyemitował promieniowanie o danej długości fali. Dalsze ogrzewanie metalu powoduje, że zaczyna on świecić, wpierw na czerwono, potem na pomarańczowo, żółto, biało i ostatecznie na błękitno-biało.
Skąd te zmiany barwy?To bardzo proste do wytłumaczenia. Nieustanne ogrzewanie metalu powoduje, że ma coraz większą temperaturę, a wzbudzane elektrony jego atomów wskakują na coraz wyższe orbity. Ich powrót do stanu podstawowego wiążę się więc z coraz większym przeskokiem energetycznym między orbitami. Większy przeskok to emisja bardziej energetycznego promieniowania o krótszej długości fali. Do emisji w podczerwieni (cieplnej -> mała energia) wraz ze wzrostem temperatury dołącza bardziej energetyczne promieniowanie widzialne kolejno od czerwieni poprzez wszystkie kolory tęczy aż do fioletu. Kiedy metal świeci już wszystkimi barwami staje się po prostu biały.
Analogiczne zjawisko zachodzi w przypadku płomienia. Jego barwa także zależy ściśle od temperatury. Jaka jest to zależność (prawo Plancka), przedstawia poniższy wykres
Oś pozioma określa długość fali promieniowania w nanometrach, a pionowa natężenie tego promieniowania.Krzywe ciągłe przedstawiają jak rozkłada się emisja promieniowania w zależności od temperatury świecącego obiektu (metal, płomień). Zaznaczono przedziały różnych rodzajów promieniowania (ULTRAVIOLET – nadfiolet, VISIBLE – światło widzialne, INFRARED – podczerwień (prom. cieplne)).
I tu mam zaszczyt przedstawić świadectwo porażki „ spiskowej teorii temperatury 550 C” .Widać, że dla nieco wyższej temperatury 600 C nie ma w ogóle emisji światła widzialnego. Cała emisja promieniowania mieści się w zakresie podczerwieni. Inaczej rzecz ujmując płomienie o temperaturze 600 °C powinny być niewidoczne. To zdjęcie poniżej raczej temu przeczy.
Z wykresu widać, że emisja światła widzialnego pojawia się dopiero dla temperatury ok. 800 °C. I tyle mniej więcej wynosi temperatura słabego czerwonawego płomienia dyfuzyjnego (wyjaśnione niżej).
Temperaturę pomarańczowych płomieni z powyższego zdjęcia pożaru wieży WTC można określić na ok. 850-900 °C. ------------
Dobrym przykładem porównawczym jest zwykła świeczka. Substancją utlenianą jest organiczna stearyna, a utleniaczem tlen atmosferyczny. Jest to przykład płomienia dyfuzyjnego (samoistne mieszanie się substancji utlenianej i utleniacza). Krótko - typowy przykład standardowego płomienia „pożarowego”
W płomieniu dyfuzyjnym można wyróżnić kilka warstw:
-
stożek wewnętrzny, zwany także strefą rozkładu. Następuje w nim rozkład cząsteczek paliwa (substancji spalanej) na atomy oraz wolne rodniki. Tworzy on niemal niewidoczną, świecącą słabym fioletowym światłem warstwę w dolnej części płomienia. Tutaj temperatura osiąga 800 °C.
-
stożek środkowy, zwany strefą spalania niecałkowitego. Jest to najsilniej świecąca warstwa (to od niej pochodzi żółte światło świecy). Następuje w niej rozżarzanie cząsteczek węgla, które wracając do stanu podstawowego emitują kwanty światła. W strefie tej z powodu niedoboru tlenu nie może dojść do całkowitego utlenienia spalanej substancji, dlatego przedmioty, które znajdą się w tej warstwie są silnie redukowane. Z tego względu strefę tę zwie się płomieniem redukującym. Tutaj temperatura osiąga 900 - 950 °C.
-
stożek zewnętrzny, zwany strefą spalania całkowitego. W tym znajdującym się na zewnątrz płomienia stożku świecącym słabym niebieskim światłem zachodzi całkowite spalanie paliwa. W wyniku wydzielania się ogromniej ilości energii stożek ten odznacza się najwyższą temperaturą. Panuje w nim pełny dostatek tlenu, a z powodu dużej ilości jego wolnych rodników substancje, które znajdą się w tym stożku są utleniane - stąd jego nazwa - płomień utleniający. W nim temperatura osiąga 850 - 900 °C.
-------------------
Na sam koniec ciekawsze urywki z artykułu nt. pożarów węglowodorowych, czyli takich, jakie miały miejsce w WTC. Całość
tutaj (PDF)Od wielu lat badania elementów budowlanych oraz konstrukcji, takich jak ściany, stropy, sufity, przejścia instalacyjne czy drzwi przeciwpożarowe, przeprowadzane są w warunkach ogniowych symulujących pożar drewna lub celulozy (pożar standardowy). Opracowano wiele norm dotyczących pożarów standardowych, np. DIN 4102, ASTM E-119, BS 476 itd. Normy te są stale używane na całym świecie.
W latach siedemdziesiątych XX wieku w przemyśle petrochemicznym, związanym z przetwarzaniem materiałów pochodzenia węglowodorowego, prześledzono warunki termiczne, jakie powstają podczas spalania takich materiałów. Pojawiły się dwie ważne zmienne odróżniające pożar węglowodorowy od celulozowego: przyrost temperatury oraz strumień ciepła (nagrzewanie).
Wielkość określająca temperaturę pokazuje, że podczas pożaru węglowodorowego już po 5 min zostaje osiągnięta temperatura ponad 900°C, podczas gdy w pożarze standardowym podobna temperatura powstaje dopiero po 60 min trwania pożaru. Poza tym strumień ciepła w pożarze węglowodorowym osiąga ponad dwukrotnie większą wartość niż w pożarze standardowym. Oznacza to znacznie większe oddziaływanie pożaru węglowodorowego na budowlane elementy konstrukcyjne niż w przypadku pożarów tradycyjnych. We wczesnych latach osiemdziesiątych pojawiły się i rozwinęły wymagania dotyczące pożarów węglowodorowych, niestety nie było akceptowalnych norm w Europie. Regulacje i wytyczne dotyczące badań zostały przejęte z doświadczeń przemysłu petrochemicznego: IMO (International Maritime Organisation) oraz SOLAS (International Convention for the Safety of Life at Sea).[...]
Przyrost temperatury pożaru wg krzywej węglowodorowej (PN-EN 1363-2) pokazuje
poniższe zestawienie (czas trwania – temperatura)
5 min - 928 °C
15 min – 1051 °C
30 min – 1078 °C
60 min – 1080 °C
90 min – 1080 °C
120 min – 1080 °C
[...]
Wymagany poziom ochrony jest określony przez ustawowe kryteria (przyjęte na podstawie czasu i temperatury). Czas odporności ogniowej mieści się zazwyczaj w zakresie od kilkunastu minut do kilku godzin. Klasę odporności ogniowej, w zależności od obowiązujących norm, wyznacza czas (w godzinach lub minutach), w którym konstrukcja powinna spełnić założone kryteria.
Konstrukcje stalowe tracą nośność przy temperaturze ok.550°C i niektóre normy przyjmowały 538°C jako poziom krytyczny. Dlatego właśnie odporność ogniowa definiowana jest jako liczba godzin (minut), podczas których poddana działaniu ognia konstrukcja stalowa zachowuje temperaturę poniżej krytycznego poziomu. Obowiązujące obecnie normy nie precyzują jednoznacznie wartości temperatury krytycznej dla konstrukcji stalowych, uzależniona jest ona od wielkości obciążenia oraz od wymaganej klasy odporności ogniowej.
Powszechnie znane normy odnoszące się do pożarów standardowych nie są odpowiednie dla przypadków pożaru węglowodorowego. Krzywą standardową charakteryzuje dosyć powolny wzrost temperatury, do ok. 945°C po 60 minutach. W pożarach węglowodorowych temperatura gwałtownie rośnie, do ponad 900°C w ciągu 5 min, w dalszym etapie osiąga znacznie wyższe wartości (pomiędzy 1080°C a 1100°C).
Ostatnio dużo uwagi poświęca się pożarom gazów węglowodorowych, tzw. jet fire, w których wyciekający wysokosprężony gaz węglowodorowy zapala się, wytwarzając płomienie, które osiągają prędkość 150 m/s. Normowy pożar jet fire, opracowany wspólnie przez UK Health and Safety Executive oraz Norwegian Petroleum, odnosi się przede wszystkim do instalacji na platformach wiertniczych.
Osobnym problemem jest zagrożenie terroryzmem.Wydarzenia z 11września 2001 roku otworzyły nowy rozdział w dziedzinie pożarów węglowodorowych, gdzie oprócz temperatury ważnym czynnikiem mającym wpływ na zachowanie się konstrukcji w sytuacji krytycznej jest odporność na eksplozje. Istnieje niewiele prawnych regulacji dotyczących wymagań ochrony przeciwpożarowej w przemyśle wysokiego ryzyka: chemicznym i petrochemicznym. W większości wypadków odpowiedzialność za oszacowanie stopnia ryzyka i przyjęcie odpowiedniego zabezpieczenia leży po stronie właścicieli, użytkowników
i firm ubezpieczeniowych.-------------
Dorzucając na koniec jeszcze do pieca, pragnę przypomnieć, że energia kinetyczna zderzających się z WTC samolotów była ok. 5-krotnie większa niż przewidywały to konstrukcyjne założenia wytrzymałościowe budynków (uzasadnienie w innym moim poście w tym wątku). O mechanicznych uszkodzeniach ognioodpornej warstwy stalowych elementów w tej sytuacji chyba nawet juz nie ma potrzeby wspominać... :-D
Dziękuję za uwagę. :smile:
