Чем определяется зона задымления при пожаре

ЗОНЫ ПОЖАРА.

Пространство, в котором развивается пожар, можно условно разделить на три зоны:

2.) зону теплового воздействия;

Горение может быть пламенным (гомогенным) и беспламенным (гетерогенным). При пламенном горении границами зоны горения являются поверхность горящего материала и тонкий светящийся слой пламени (зона реакции окисления). При беспламенном горении (войлок, торф, кокс) зона горения представляет собой горящий объем твердых веществ, ограниченный не горящим веществом.

1- зона горения; 2- зона теплового воздействия; 3- зона задымления; 4- горючее вещество.

Зона горения характеризуется геометрическими и физическими параметрами: площадью, объемом, высотой, горючей загрузкой, скоростью выгорания веществ (линейная, массовая, объемная) и др.

Тепло, выделяющееся при горении, является основной причиной развития пожара. Оно вызывает нагрев окружающих зону горения горючих и негорючих веществ и материалов. Горючие материалы подготавливаются к горению и затем воспламеняются, а негорючие материалы разлагаются, плавятся, строительные конструкции деформируются и теряют прочность.

Выделение тепла происходит не во всем объеме зоны горения, а только в светящемся ее слое, где происходит химическая реакция. Выделившееся тепло воспринимается продуктами горения (дымом), в результате чего они нагреваются до температуры горения.

Зона теплового воздействия – часть примыкающая к зоне горения. В этой части происходит процесс теплообмена между поверхностью пламени и окружающими строительными конструкциями, материалами. Передача тепла осуществляется конвекцией, излучением, теплопроводностью. Границы зоны проходят там, где тепловое воздействие приводит к заметному изменению состояния материалов, конструкций и создает невозможные условия для пребывания людей без средств тепловой защиты.

Размеры зоны теплового воздействия зависят от удельной теплоты пожара, размеров и температуры зоны горения и др.

Нужно всегда помнить, что задымление на любом пожаре всегда представляет наибольшую опасность для жизни людей. Так, например объемная доля оксида углерода в дыме в количестве 0,05% опасна для жизни людей.

В некоторых случаях дымовые газы содержат сернистый газ, синильную кислоту, оксиды азота, галогенводороды и др., наличие которых даже в незначительных концентрациях приводят к смертельным исходам.

В 1972 году в Ленинграде в ломбарде на Владимирском проспекте произошел пожар, к моменту прибытия караула в помещении практически не было задымления и личный состав проводил разведку без средств защиты органов дыхания, но через некоторое время личный состав стал терять сознание, в бессознательном состоянии было эвакуировано 6 пожарных, которые были госпитализированы.

В процессе расследования было установлено, что произошло отравление личного состава токсичными продуктами, выделявшимися в процессе горения нафталина.

При пожаре в гостинице «Россия» в Москве из 42 человек только 2 человека погибли в огне, остальные погибли от отравления продуктами сгорания.

В чем заключается коварство задымления помещений на пожаре, даже при незначительных размерах горения? Если человек находится непосредственно в зоне горения или теплового воздействия, то естественно он сразу ощущает приближающуюся опасность и принимает соответствующие меры для обеспечения своей безопасности. При проявлении задымления очень часто люди, находящиеся в помещениях (а это наиболее характерно для зданий повышенной этажности) в верхнерасположенных этажах, не придают этому серьезного значения, а между тем по лестничной клетке образуется, так называемая, дымовая пробка, которая препятствует выходу людей из верхней зоны. Попытки людей пробиться через дым без индивидуальных средств защиты органов дыхания, как правило, заканчиваются трагически.

Так в 1997 году в Санкт-Петербурге, при тушении пожара на 3 этаже жилого дома на лестничной площадке 7 этажа были обнаружены трое погибших жильцов 5 этажа, которые, как показало расследование, пытались спастись от задымления в своей квартире, у знакомых, проживавших на 8 этаже.

Практически установить границы зон при пожаре не представляется возможным, т.к. происходит их непрерывное изменение, и можно говорить лишь об условном их расположении.

В процессе развития пожара различают три стадии: начальную, основную (развитую) и конечную. Эти стадии существуют для всех пожаров не зависимо от их видов.

Начальной стадии соответствует развитие пожара от источника зажигания до момента, когда помещение будет полностью охвачено пламенем. На этой стадии происходит нарастание температуры в помещении и снижение плотности газов в нем. Эта стадия продолжается 5 – 40 мин, а иногда и несколько часов. Она не оказывает, как правило, влияния на огнестойкость строительных конструкций, поскольку температуры пока сравнительно невелики. Количество удаляемых газов через проемы больше, чем количество поступающего воздуха. Вот почему линейная скорость в закрытых помещениях принимается с коэффициентом 0,5.

Основной стадии развития пожара в помещении соответствует повышение среднеобъемной температуры до максимума. На этой стадии сгорает 80-90% объемной массы горючих веществ и материалов. При этом расход удаляемых газов из помещения приблизительно равен притоку поступающего воздуха и продуктов пиролиза.

На конечной стадии пожара завершается процесс горения и постепенно снижается температура. Количество уходящих газов становится меньше, чем количество поступающего воздуха и продуктов горения.

Источник

Зона пожара

Зона пожара – это территория, на которой существует угроза причинения вреда жизни и здоровью граждан, имуществу физических и юридических лиц в результате воздействия опасных факторов пожара и (или) осуществляются действия по тушению пожара и проведению аварийно-спасательных работ, связанных с тушением пожара [1] ;

Образование зоны пожара возможно на территориях населенных пунктов, в помещениях, зданиях и сооружениях, лесах и степях ( ландшафтные пожары ).

Классификация

В зоне пожара выделяют следующие основные зоны, их три:

1 – зона горения; 2 – зона теплового воздействия; 3 – зона задымления; 4 – горючее вещество

Зона горения – это часть пространства, в котором протекают процессы термического разложения (взаимодействие горючего и окислителя) или испарения горючих веществ и материалов (твердых, жидких, газов, паров) в объеме диффузионного факела пламени, выделяется тепло.

Горение может быть пламенным и беспламенным. Пламенное горение подразделяют на гомогенное – когда исходные компоненты (окислитель и горючее) находятся в одном агрегатном, газовом, состоянии и гетерогенным – когда окислитель и горючее находятся в разных фазах. При пламенном горении границами зоны горения являются поверхность горящего материала и тонкий слой пламени (зона реакции окисления), при беспламенном – раскаленная поверхность горящего вещества (кокс, древесный уголь, тление войлока, торфа, хлопка и т.д.).

Тепло, выделяющееся при горении, является основной причиной дальнейшего развития пожара. Оно вызывает нагрев окружающих зону горения горючих и негорючих веществ и материалов. Горючие материалы подготавливаются к горению и затем воспламеняются, а негорючие материалы разлагаются, плавятся, строительные конструкции деформируются и теряют прочность. Выделение тепла происходит не во всем объеме зоны горения, а только в светящемся ее области, где происходит химическая реакция. Выделившееся тепло воспринимается продуктами горения (дымом), в результате чего они нагреваются до температуры горения.

Зона горения характеризуется геометрическими и физическими параметрами: площадью, объемом, высотой, пожарной загрузкой, скоростью выгорания веществ (линейной, массовой, объемной) и др.

Зона теплового воздействия – примыкает к границам зоны горения. В этой части пространства протекают процессы теплообмена между поверхностью пламени, окружающими ограждающими конструкциями и горючими материалами. Передача теплоты в окружающую среду осуществляется: конвекцией, излучением и теплопроводностью.

Границы зоны проходят там, где тепловое воздействие приводит к заметному изменению состояния материалов, конструкций и создает невозможные условия для пребывания людей без тепловой защиты. Проекция зоны теплового воздействия на поверхность земли или пола помещения называется площадью теплового воздействия. При пожарах в зданиях эта площадь состоит из двух участков: внутри здания и вне его. На внутреннем участке передача тепла осуществляется преимущественно конвекцией, а на внешнем – излучением от пламени в окнах и других проемах. Размеры зоны теплового воздействия зависят от удельной теплоты пожара, размеров и температуры зоны горения и др.

Важно. Практически установить границы зон при пожаре не представляется возможным, так как происходит их непрерывное изменение, и можно говорить лишь об условном их расположении.

Познавательное видео (о зонах пожара с 5:18)

Источники:

Источник

Пожар

Что такое пожар

Пожар – это неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства (см. так же, что такое лесной пожар).

Вместе с тем, пожар представляет собой сложный физико-химический процесс, включающий помимо горения явления массо- и теплообмена, развивающиеся во времени и пространстве.

Признаки пожара

Пожар может возникнуть в любом месте и в любое время, и чтобы его предотвратить вовремя, следует помнить основные признаки начинающего пожара:

В жилых домах пожар чаще всего начинается с появления незначительного пламени, которому предшествует более или менее продолжительный период нагревания или тления твердых горючих предметов. В газифицированных домах это может произойти при взрывообразной вспышке газа.

Наличие запаха перегревшегося вещества и появление легкого, сначала едва заметного, а затем все более сгущающегося и действующего на глаза дыма – это первые верные признаки пожара.

Электрические провода, постепенно нагреваясь при перегрузке, сначала «сигнализируют» об этом характерным запахом резины, а затем изоляция воспламеняется и горит или тлеет, поджигая расположенные рядом предметы.

Одновременно с запахом резины может погаснуть свет, или электрические лампы начнут гореть вполнакала, что иногда также является признаком назревающей опасности загорания изоляции электропроводов.

Когда в помещении, где начался пожар, имеется усиленная вентиляция (открыто окно, дверь на балкон), находящиеся в соседних комнатах люди иногда узнают о начавшемся пожаре не по дыму или запаху гари, а по потрескиванию горящего дерева, похожему на потрескивание горящих в печке сухих дров. Иногда слышен свистящий звук, могут быть видны отблески пламени.

О горении сажи в трубе иногда узнают по гудящему звуку, похожему на завывание ветра, и по смолистому запаху горящей сажи.

Если вы почувствовали запах дыма и гари, постарайтесь быстро установить, где находится очаг горения:

Поведение при возникновении возгорания или обнаружении пожара зависит от конкретной обстановки и условий распространения огня. Однако, в любом случае нельзя впадать в панику и терять самообладание. Следует как можно быстрее вызвать пожарную охрану, а самому постараться быстро оценить ситуацию и действовать, не подвергая свою жизнь опасности.

Стадии пожара

Начальная стадия. Время возникновения горения до полного охвата пламенем (горением) поверхности горючей нагрузки.

Время свободного развития. Временной промежуток от момента возникновения горения до начала подачи первых приборов тушения на его ликвидацию.

Развивающаяся стадия. Период от полного охвата пламенем поверхности пожарной нагрузки до достижения постоянной скорости выгорания материалов пожарной нагрузки.

Развитая стадия. Пожар достигает наибольшей возможной интенсивности, все параметры, характеризующие развитие пожара имеют максимальные и практически постоянные значения.

Затухающая стадия. Начинается с момента уменьшения скорости выгорания пожарной нагрузки и заканчивается моментом достижения исходного значения среднеобъемной температуры.

Характеристики пожара

Пожары характеризуется:

Каждая из этих характеристик может быть рассчитана по известным методикам, что позволяет прогнозировать развитие предполагаемого пожара и предусматривать необходимые мероприятия по минимизации ущерба. Особо крупные пожары по масштабу бедствия и материальному ущербу сравнимы со стихийными бедствиями (землетрясениями, извержениями вулканов, наводнениями и т.д.).

Фазы пожара

Параметры пожара

К основным параметрам развития пожара относят:

Скоростные параметры развития пожара:

Дополнительная информация по учебнику Пожарная Тактика

Зоны пожара

Пространство, в котором развивается пожар, можно условно разделить на три зоны:

1 – зона горения; 2 – зона теплового воздействия; 3 – зона задымления; 4 – горючее вещество.

Более подробно о зонах пожара читайте в материале по ссылке >>

Температура пожара

Температура пожара при горении различных веществ и материалов

Опасные факторы пожара

Сопутствующие проявления опасных факторов пожара:

Классификация пожаров

В целях детального изучения пожаров и разработки тактики борьбы с ними все пожары классифицируются по признакам, группам, классам и видам.

Распределение пожаров на группы и виды по сходствам или различиям называется классификацией.

Классификация – искусственная, если она объединяет пожары по внешним (случайным) признакам, и естественная, если она группирует пожары на основе их объективной внутренней связи и общих признаков развития. Естественная классификация пожаров считается научной, она позволяет предопределить закономерность тактики тушения различных видов пожара.

Пожары могут классифицироваться по различным признакам. Основное требование пожарной тактики к классификации пожаров состоит в том, чтобы те или иные группы, классы, виды и разновидности пожаров прежде всего предопределяли способы и приемы прекращения горения, применяемые огнетушащие вещества, направление и последовательность действий подразделений, распределения сил и средств и т.д.

Признаки, по которым классифицируют пожары, делятся на общие и частные.

Общая классификация пожаров

К общим относятся признаки, по которым классифицируются все пожары. Например, условия газообмена, физико-химические свойства горящих веществ и материалов, возможность распространения горения, продолжительность пожаров, расположение пожаров относительно поверхности земли и т.п.

К частным относятся признаки, по которым классифицируются пожары, относящиеся только к отдельному классу, группе, виду и т.п. Например, вид распространяющихся пожаров классифицируется по скорости распространения горения, по форме площади пожара, по виду теплообмена и т.п. класс пожаров горючих жидкостей классифицируется по состоянию, по форме факела и другим признакам.

Общим явлением для всех пожаров является газообмен, который определяет качественную и количественную стороны всех параметров пожаров во времени и пространстве. На пожарах в зданиях и сооружениях газообмен можно регулировать по времени и направлению, а также использовать для прекращения горения путем изоляции помещений, в которых происходит пожар. При пожарах на открытом пространстве газообмен не регулируется.

Классификация пожаров с точки зрения пожарной тактики

Группы

По условиям газо- и теплообмена с окружающей средой пожары разделены на 2 большие группы – на открытом пространстве и в ограждениях.

Пожары на открытом пространстве условно могут быть разделены на 3 вида: распространяющиеся, нераспространяющиеся (локальные), массовые.

Пожары в ограждениях различают 2 видов: открытые и закрытые.

В свою очередь открытые пожары подразделяются на 2 группы: пожары в помещениях высотой до 6 м и пожары в помещениях высотой более 6 м.

Закрытые пожары могут быть разделены на 3 группы:

Классы

Пожары по виду горючего материала и подразделяются на следующие классы:

Более детальная информация в материалах:

Признаки

Пожары классифицируют по различным признакам:

Протекание пожара и его последствия зависят:

Для борьбы с пожарами в постоянной готовности находятся дежурные подразделения пожарной охраны, а для предотвращения возникновения пожаров имеются специально обученные кадры инспекторов ФГПН, а также технические средства обнаружения пожаров и автоматические установки пожаротушения. В каждом конкретном случае существуют свои подходы, обобщенный опыт, изложенный в пожарной тактике, Уставах, целевых рекомендациях и наставлениях.

В целях минимизации последствий от пожаров предусматривается выполнение организационных и технических мероприятий, объединенных рамками задач профилактики пожаров. Сокращение количества пожаров в жилом секторе во многом зависит от правильной постановки работ в области противопожарной пропаганды, организации обучения мерам пожарной безопасности, и т.п.

Источник

Зона задымления

Скорость выгорания характеризуется потерей массы горючих материалов с единицы поверхности во времени. Этот параметр определяет интенсивность тепловыделения во время пожара, его основные характеристики необходимо учитывать при пожаротушении.

Скорость выгорания твердых материалов на пожаре составляет от 5-10-3 до 2-10—2 кг/(м2-с). Максимальная скорость выгорания при свободном доступе воздуха наблюдается при плотности распределения пожарной нагрузки 0,25—0,3.

По способу распределения пожарной нагрузки помещения делятся на два класса:

* I — помещения больших объемов, в которых сосредоточена пожарная нагрузка и горение может развиваться на отдельных разобщенных участках без образования общей зоны горения;

II — помещения, в которых пожарная нагрузка рассредоточена по всей площади таким образом, что горение может происходить с образованием общей зоны горения.В зависимости от класса выбирается способ пожаротушения.Газообмен очага пожара с окружающей средой определяет пути и скорость распространения пожара и наряду с предыдущими параметрами — интенсивность тепловыделения и режим протекания пожара. Газообмен характеризуется площадью и взаимным расположением проемов, высотой помещения, этажностью, особенностью конструктивных решений и другими факторами.

Термин «задымление» стал использоваться в последнее время средствами массовой информации для уменьшения психологического негативного эффекта при описании новостей о пожарах и возгораниях.

Источник

Методические рекомендации по определению очага пожара и изъятию вещественных доказательств с места пожара

“Определение очага пожара, очаговые признаки. Инструментальные методы определения очага пожара, изъятие вещественных доказательств с мест пожаров”.

ВВЕДЕНИЕ

Ежегодно в городах и районах области происходит более 2000 пожаров и практически по всем из них сотрудниками государственного пожарного надзора проводятся проверки и исследования. C отрудниками испытательной пожарной лаборатории МЧС России ВО ежегодно производится около 300 исследований, изъятых на пожарах, вещественных доказательств, c оставляется более 100 технических заключений по материалам проверок. К сожалению, причины возникновения пожаров устанавливаются еще не во всех случаях. Так, при осмотре места пожара не всегда уделяется должное внимание характерным проявлениям пожара, таким как выгорание древесины, деформация металлических и железобетонных конструкций, направление распространения горения и т.д. Зачастую сотрудники, занимающиеся расследованием пожаров, не владеют навыками изъятия и исследования вещественных доказательств с мест пожаров, которые в дальнейшем смогли бы оказать неоценимую помощь в установлении истинной причины возникновения пожара. Многие ошибочно считают, что пожарные эксперты и инженеры ИПЛ могут по материалам дела установить первоначальный очаг, причину пожара и даже указать виновного. Эксперт может только подтвердить или исключить те версии о месте расположения очага, причине пожара, которые полно и четко отработаны при расследовании (исследовании) и зафиксированы в материалах дела.

В настоящее время имеется достаточное количество справочной литературы по тем или иным вопросам, касающихся расследования (исследования) пожаров, однако эти данные разбросаны по многим источникам и зачастую на местах проблематично найти ответы по интересующим сотрудника (работника) госпожнадзора вопросам.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОЧАГА ЗАГОРАНИЯ (ПОЖАРА).

Для выявления причины пожара первостепенной важностью является обнаружение места первичного очага загорания. Этому могут способствовать ряд признаков, возникающих при развитии пожара и помогающих визуально определить соответствующее место. К числу таких признаков относится:

1) наличие следов обугливания на уровне пола. Поскольку пожар развивается, стремясь подняться вверх, то обнаружение горения системы на нижнем уровне облегчает определение места возникновения источника загорания. Сквозные прогары пола (если в этом месте до пожара горючих материалов не было) являются одним из характерных признаков очага пожара;

При возникновении пожара, например, на нижних этажах многоэтажного здания «очаговый конус» может быть определен по границам зоны горения на каждом этаже. В этом случае основание конуса будет находиться на этаже, где возник пожар, и по мере перехода горения с нижнего этажа на верхний глубина зоны горения уменьшается, образуя вершину конуса на верхнем этаже. Описанные признаки формирования “очагового конуса” при развитии пожара с этажа на этаж дают направление возможного поиска места его возникновения на уровне этажа, где имеется наибольшая зона поражений, возникших при горении.

Для 2-3 этажных зданий со сгораемыми перекрытиями, в случае прогорания всех перекрытий снизу до верху, очаг пожара будет находится на этаже, где имеются наименьшие прогары в полу. Для железобетонных, бетонных, кирпичных и оштукатуренных конструкций и частей зданий общими признаками, по которым можно судить об “очаговом конусе”, являются: изменение цвета, характер закопчения, отслаивание, образование трещин и местных разрушений.

Эффект “скоса” также помогает обнаружить направление горения через пол, настил, междуэтажное перекрытие. Эта информация должна увязываться с тем влиянием, которое могло оказывать на направление развития огня вентиляция и процесс тушения, способные изменить силу огня и его направление.

C ледует учитывать, что пользуясь указанными признаками без внимательного их сопоставления и достаточного анализа действительной обстановки на пожаре, можно в отдельных случаях определить не первоначальный очаг пожара, а очаг горения, т.е. место, где горение по каким-либо причинам происходило более интенсивно, чем в очаге пожара.

В идеальных условиях отсутствия направленного движения воздуха и наличия одинаковой по характеру распределения, горючести и тепловыделению пожарной нагрузки теплота от очага пожара вызовет равную скорость развития горения во всех направлениях, способствуя наиболее четкому проявлению указанных выше характерных признаков первоначального очага горения. В этом случае в формировании признаков направленности распространения горения на поверхностях сгораемых и несгораемых конструкций, изделий, материалов и технологического оборудования основную роль будет играть только фактор времени, проявляющийся в том, что на более удаленных от очага пожара участках горение возникнет позже, поэтому их элементы подвергнутся меньшей степени поражения. Изменение указанных условий (например, наличие направленного движения воздуха (тяга), встреча теплового потока с более легковозгораемой и тепловыделяющей частью пожарной нагрузки) может способствовать образованию в этом месте первоначального очага пожара. Так, например, при наличии в железнодорожном вагоне распавшихся из-за некачественной обвязки кип хлопка-волокна, последние могут сгорать быстрее, чем опрессованная до плотности 500 кг/м 3 кипа, на которой возник первоначальный очаг пожара.

Практика исследования пожаров показывает, что при их возникновении редко имеет место сочетание благоприятных для горения факторов. Поэтому горение в начальной стадии происходит в пределах ограниченного участка, что приводит к образованию более или менее выраженных очаговых признаков.

6) п ризнаки очага пожара на отдельных частях здания и конструкциях:

б) учет образовавшихся на металлических поверхностях цветов побежалости, позволяет получить дополнительную информацию о нагреве детали в пожаре и установить достоверные сведения об очаге пожара:

в) по изменениям поверхности древесины можно приблизительно определить величину температурного воздействия и существенно облегчить определение очага пожара:

— от 150 до 250 0 С – древесина приобретает коричневый оттенок;

— от 250 до 600 0 С – происходит незначительное обугливание древесины по толщине;

— от 600 до 800 0 С – происходит образование крупнопористого древесного угля;

— от 800 до 1000 0 С – происходит развал древесины, а выше 1000 0 С – полный ее развал.

7) особенности источника зажигания:

а) при пожарах, возникших от керосиновых ламп, фонарей, электроплиток, их остатки могут свидетельствовать о месте, где первоначально возникло горение;

Растрескивание бетона может служить индикатором воздействия на него пламени горючей жидкости. Поскольку для розлитой жидкости характерно диффузионное горение, наиболее высокая температура ее пламени наблюдается на границе раздела с внешней средой. В связи с этим характерное растрескивание бетона может происходить, например, вдоль краев горящей лужи разлитой жидкости, особенно в случае, когда горение было прекращено до полного ее выгорания и оно продолжалось лишь в отдельных щелях, углублениях и других неровностях поверхности. В этих местах в результате их неравномерности более резко выражена изменяемость поверхности бетона под влиянием теплового воздействия. При горении тяжелых углеводородных топлив по краям измененных участков могут присутствовать смолистые остатки от их горения, обнаруживаемые при облучении проб в ультрафиолетовом свете.

Поведение горючих жидкостей, обнаруживаемых на пожарах, может быть охарактеризовано следующими особенностями.

1. Поток жидкости растекается и может обнаруживаться на более низких поверхностях.

2. Жидкость проникает через щели в полу, что способствует в условиях лучшей аккумуляции тепла активизации ее горения и его большей продолжительности.

3.Очень летучие жидкости (спирты, кетоны), вспыхивая на поверхности материала, быстро сгорают, не оказывая на нее существенного влияния. Лишь проникновение больших количеств такой жидкости через щели и трещины способствует при горении глубокому обугливанию поверхности. Пол может быть обесцвечен в результате растворяющего действия такой жидкости, обычно в процессе поверхностного горения ее слоя. Менее летучие жидкости (например керосин, бензин) показывают эффект фитиля при горении их разлива. Образующиеся в результате испарения пары питают пламя, а нижележащая жидкость просачивается через щели, защищая поверхность пола от действия пламени. В результате после пожара четко выявляется глубокое обгорание пола по краям располагавшейся лужи горючей жидкости. Необычное поведение огня, при котором углы помещения выгорают раньше, чем его другие площади, указывает на возможность и место поджога. Признаками его также могут служить наличие двух и более не связанных между собой очагов возникновения пожара; расположение очага на внешней стороне здания или сооружения.

Инструментальные методы определения очага и причины пожара.

Общий методический подход к решению задачи выявления очаговых признаков пожара заключается в том, что термическое воздействие не проходит бесследно для большинства конструкционных материалов, как сгораемых, так и несгораемых. В их структурах и свойствах происходят, зачастую невидимые глазу изменения, которые можно зафиксировать рядом инструментальных методов.

1. Ультразвуковой метод исследования железобетонных конструкций. Метод предназначен для выявления скрытых очаговых признаков пожара по степени разрушения поверхностного слоя строительных конструкций из бетона, железобетона, гранита и мрамора. Метод основан на зависимости скорости распостранения поверхностных ультразвуковых волн от длительности и температуры нагрева конструкций при пожаре. Зонам с наибольшими разрушениями поверхностного слоя соответствуют участки конструкции с наименьшей скоростью прохождения УЗ-волн. Используются дефектоскопы различных модификаций.

2. Метод определения условий теплового воздействия на стальные конструкции. Основан на анализе окалины, образующейся на стали при высокотемпературном (7000 С и выше) воздействии в ходе пожара. Толщина окалины и ее компонентный состав являются функциями температуры и длительности теплового воздействия на металлическую конструкцию. Толщина окалины измеряется микрометром, а состав ее определяется одним из двух методов:

а). Химическим методом комплексонометрического титрования тринолом “Б” определяют процентное содержание в окалине двухвалентного и трехвалентного железа, а по их содержанию по расчетным формулам определяются время температурного воздействия и средняя температура пожара в месте отбора пробы. б). Рентгенографическим методом определяют в окалине содержание вустита, магнетита и гематита.

3. Магнитный метод исследования холоднодеформированных стальных изделий. Предназначен для определения зон термических поражений путем измерения тока размагничивания или коэрцитивной силы на однотипных холоднодеформированных стальных изделиях (гвозди, болты, шурупы, винты, скобы и т.п.), находящихся в различных зонах горения при пожаре. Метод основан на зависимости величины тока размагничивания от степени рекристаллизации холоднодеформированного металла, пропорциональной температуре нагрева при пожаре.

4. Исследование обугленных остатков древесины. В процессе термического разложения (горения) древесины на пожаре происходит изменение целого комплекса структурных параметров углей. Физико-химические свойства угля, образующегося при горении древесины в условиях пожара, определяются в основном температурой и длительностью теплового воздействия. С температурой и продолжительностью надежно “связывается” электропроводность углей в местах теплового воздействия на деревянные конструкции. Поэтому наиболее простым методом исследования обугленных остатков древесины является измерение их электросопротивления в точках отбора проб. В итоге исследования выдаются значения продолжительности теплового воздействия и температуры пожара в местах отбора проб.

5. Исследование обгоревших остатков лакокрасочных покрытий (ЛКП) строительных конструкций. Изменения функционального состава ЛКП под воздействием температуры лучше всего фиксируются методом ИК-спектроскопии. Закономерности в изменении отдельных характеристик ИК-спектров и изменение зольности покрытий с возрастанием температуры и длительности теплового воздействия позволяет путем отбора и анализа проб одной и той же краски на различных участках места пожара определять зоны термических поражений окрашенных конструкций.

6. Метод исследования неорганических строительных материалов. В неорганических строительных материалах на основе цемента, извести и гипса при нагревании происходят изменения структуры, компонентного и функционального состава, которые могут быть зарегистрированы методом ИК-спектроскопии, рентгеноструктурного анализа, а так же УЗ-дефектоскопии.

Исследование материалов на основе цемента и извести производится методом ИК-спектроскопии и термическим методом определения остаточного содержания летучих веществ. Кроме перечисленных выше инструментальных методов определения очага пожара существует ряд методов исследования вещественных доказательств с целью установления причины пожара.

1. Обнаружение и исследование следов ЛВЖ и ГЖ в вещественных доказательствах, изымаемых с места пожара. Исследование вещественных доказательств проводится с использованием инфракрасной, ультрафиолетовой и флуоресцентной спектроскопии, газожидкостной и тонкослойной хроматографии. Исследование газовой фазы над объектами – носителями с помощью индикаторных трубок, входящих в комплект мини-экспресс лаборатории может проводится как в лаборатории, так и непосредственно на месте пожара.

3. Установление момента аварийного режима работы в лампах накаливания. При аварийном режиме в лампе накаливания возможно появление электрической дуги между никелевыми электродами. При образовании капель перегретого никеля происходит интенсивное его испарение на внутренние стеклянные поверхности лампы. Обнаружение напыленного на стеклянных деталях лампы никеля является критерием наличия аварийного режима и, соответственно, возможной причастности лампы к причине пожара.

4. Выявление аварийного режима работы элетрокипятильников. При аварийном режиме работы погружных элетрокипятильников малого габарита (без воды) происходит изменение в структуре металла трубки (нержавеющая сталь, латунь) в месте, где заложена электроспираль. На участке трубчатой оболочки, примыкающей к изолятору электрокипятильника этого не происходит. Такие изменения можно выявить с помощью металлографического анализа.

Отбор проб материалов и их обгоревших остатков для установления причины пожара.

1. Окалина с конструкционных сталей. Анализ окалины является одним из наиболее удобных методов исследования конструкционных сталей при установлении очага пожара. Он дает возможность определить ориентировочную температуру и длительность теплового воздействия на данную металлическую конструкцию в месте отбора пробы. Для исследования отбираются плотные следы окалины, полностью (без пузырей) прилегающие к металлу. Поэтому сначала на намеченном участке металлоконструкции с поверхности счищаются выгоревшие остатки краски, пузыри окалины, т.е. все, что легко соскребается с поверхности конструкции ножом, стамеской или другими аналогичными предметами. Затем зубилом под углом 450 к поверхности с металла сбиваются чешуйки плотных слоев окалины. Чтобы чешуйки не разлетались, их можно улавливать кольцевым магнитом в отверстие которого предварительно вставлена свернутая трубочкой бумага. Наиболее легкий и удобный способ отбора пробы окалины – это деформация конструкций (если ее сечение позволяет это сделать), при деформации плотная окалина мгновенно скалывается.

2. Холоднодеформированные стальные изделия. Холоднодеформированными изделиями называют изделия, полученные путем холодной штамповки, протяжки, ковки, т.е. путем деформации металла при относительно низких температурах (ниже температуры плавления и размягчения). К данной номенклатуре относятся прежде всего наиболее распространенные типоразмеры крепежных изделий: гвозди, болты, гайки, шпильки, шурупы, винты, скобы, холоднотянутая стальная проволока диаметром 3-5 мм. Последующей термической обработки на заводе они не подвергаются, сохраняют структуру холодной деформации и являются основными объектами исследования. Для исследования, на месте пожара отбираются однотипные стальные изделия, длиной не менее 40 мм., рассредоточенные по исследуемой зоны пожара. Например, это могут быть гвозди, которыми были прибиты доски пола или болты, скрепляющие те или другие металлоконструкции. Изымаемые изделия должны быть одинакового типоразмера. Количество проб не менее 10-12 (чем больше, тем лучше). По возможности, целесообразно в качестве объекта сравнения изъять один экземпляр такого же изделия, находящегося вне зоны нагрева.

3. Обугленные остатки древесины и древесных композиционных материалов. Отбор проб угля целесообразно проводить в точках с наибольшей глубиной обугливания, на участках, где по тем или иным соображениям предполагается очаг пожара, зона длительного тления, а так же в других точках, информация о длительности и интенсивности процесса горения в которых представляет первоочередной интерес при исследовании пожара. Весьма целесообразен отбор проб в значительном количестве точек (15-20 и более) и по всей зоне пожара. Это дает возможность довольно объективно воссоздать картину его развития. Важно, чтобы в намеченных точках отбора проб слой угля не был нарушен, сколот. В выбранных точках с помощью штангенциркуля-глубиномера, тонкой металлической линейки или гвоздя методом пенитрации (протыкания слоя угля) измеряется толщина слоя угля (hу). Кроме толщины слоя угля, в данной точке определяется величина потери сечения конструкции на данном участке (hп) и первоначальная толщина элемента конструкции на данном участке (h). Определение первоначальной толщины элемента конструкции делают либо измерением ее на уцелевшем участке, либо путем обмеров аналогичных конструкционных элементов (досок пола, балок, лаг). Затем приступают к отбору пробы. C помощью пробоотборника, ножа или скальпеля на исследование отбирают верхний (3-5 мм.) cлой угля, предварительно смахнув с него кисточкой хлопья золы и частички пожарного мусора. Это делается для того что бы при измерении сопротивления пробы угля значение не было равно нулю. Достаточно отобрать около 1 гр. угля. Следует помнить, что свойства угля меняются по слоям, поэтому слой нужно отбирать по возможности точно и аккуратно. В местах сплошных прогаров уголь отбирают по склону “кратера“ прогара, желательно в 2-3 точках, отдельными пробами. В случае крупных трещин пробу отбирают не в трещине, а на поверхности элемента конструкции. Здесь же измеряют толщину обугленного слоя. Уголь необходимо отбирать со стороны, обращенной к источнику теплового воздействия. Если неясно откуда происходило огневое воздействие, то отдельные пробы отбирают с 2-х сторон. Отобранный уголь упаковывают в бумажный или полиэтиленовый пакет или другую тару (емкость), снабжают биркой, на которой отмечают номер пробы, место ее отбора на плане (схеме); в специальной таблице фиксируют измерения линейных параметров угля и конструкций (hп; hу; h). Оформление изъятия и упаковка проб. Факт отбора проб материалов на исследование должен быть зафиксирован в протоколе осмотра места пожара или в специальном протоколе изъятия проб. Все точки отбора проб отмечаются на плане (схеме) места пожара, который при необходимости сопровождается краткими коментариями (пояснениями). Один экземпляр плана с точками отбора проб прилагается к протоколу осмотра места пожара, а второй направляется вместе с пробами на исследование. Каждая проба упаковывается в надежно закрытый пакетик, конвертик или емкость (бюкс, стеклянный пузырек), на котором указан номер пробы, а все вместе – в полиэтиленовый пакет. Пакет опечатывается и отправляется в испытательную лабораторию вместе с сопроводительным письмом, планом места пожара с точками отбора проб, таблицей с результатами измерений hп; hу и h (для древесных углей).

Изъятие вещественных доказательств с целью установления причины пожара.

1. Объекты электротехнического назначения. Пожары от электротехнических причин можно разделить на два основных класса:

а). Пожары, возникающие внутри электрической распределительной системы. К ней относятся все установочное электрооборудование от точки, где завершается силовая проводка в здание, до приемников (электропотребителей).

б).Пожары, возникающие внутри электроприемников.

Сопоставление местонахождения найденных остатков сгоревшего электрооборудования с местами его первоначального расположения согласно электрической схеме объекта позволяет выявить допущенные в процессе эксплуатации отклонения. Изъятию на исследование объектов электротехнического назначения должен предшествовать общий осмотр электросети в зоне пожара. Должно быть установлено и в протоколе осмотра зафиксировано положение выключателей и состояние средств защиты по всей линии энергоснабжения сгоревшего объекта (помещения). В ходе осмотра желательно составить схему энергоснабжения сгоревшего помещения. Наиболее тщательно осматривается зона очага пожара. В ней визуально исследуются все имеющиеся электропотребители и электрокоммуникации. Отсутствие признаков аварийных режимов на тех или иных электроприборах и частях электропроводки фиксируются в протоколе осмотра. В спорных случаях, а также при невозможности установить при визуальном осмотре причастность (непричастность) объекта к возникновению пожара, он изымается для лабораторных исследований. Изъятию подлежат также все выявленные в зоне очага объекты со следами аварийных режимов работы (прожогами, оплавлениями и т.д.).

Электроприборы и оборудование.

Провода со следами оплавлений.

Параллельно в протоколе осмотра места происшествия отмечается, какие проводники изъяты, в каком месте, и делаются необходимые фотоснимки. К протоколу осмотра должна быть приложена электрическая схема, на которой указывается место изъятия проводников. Если вещественные доказательства изымались при раскопках пожарища и невозможно установить при осмотре, каким именно элементом схемы является данный проводник, следует отметить место его изъятия на плане помещения, здания или сооружения.

При назначении исследований (экспертиз), связанных с исследованием металлических проводников, помимо вещественных доказательств необходимо представлять следующие материалы:

— электрическую схему объекта с указаниями, какими элементами ее являются представленные на исследование проводники (желательно);

— план объекта с указанием на нем мест изъятия проводников, места предполагаемого очага пожара, места ввода электроэнергии на объект.

Исследование проводников со следами оплавлений.

Методика ВНИИ МВД СССР от 1986 года “Исследование медных и алюминиевых проводников в зонах короткого замыкания и термического воздействия” делится (состоит) из 5 этапов:

1. Визуальный осмотр.

2. Морфологический анализ.

3. Рентгеноструктурный анализ (РСА).

4. Металлографический анализ (МГА);

5. Анализ металлических проводников на углерод.

Основные понятия. Под первичным коротким замыканием (ПКЗ) понимается КЗ, которое происходит в отсутствие воздействия на проводник опасных факторов пожара при нормальной (комнатной) температуре окружающей среды и нормальном составе атмосферы (21% кислорода, 79% азота). Под вторичным коротким замыканием (ВКЗ) понимается КЗ, которое происходит в процессе развития пожара при повышенной температуре окружающей среды (2000С и более), достаточной для начала интенсивного термического разложения изоляции и в атмосфере, насыщенной газообразными продуктами разложения горючих веществ (СО, СО2, Н2 и др.) при пониженном содержании кислорода. В основу исследования положен принцип повышения достоверности вывода о моменте возникновения КЗ при сохранении образцов – вещественных доказательств. Например, визуальный осмотр, морфологические исследования и рентгеноструктурный анализ выполняются без разрушения образцов (проводников). Металлографический анализ сопровождается частичным разрушением, а газовый – полным уничтожением проводника.

1. В настоящее время на базе Вологодской ИПЛ проводятся исследования медных проводников в три этапа: визуальный осмотр, рентгеноструктурный анализ, металлографический анализ, что вполне достаточно, чтобы определить природу образования оплавлений на проводниках.

а). В процессе визуального осмотра необходимо определить и указать в описании вещественных доказательств:

— сечение и длину кабельных изделий;

— количество жил и проволок в жиле;

— при наличии изоляции – материал и марку кабельного изделия;

— при наличии оплавлений – характер оплавлений, изменение сечения проводников по длине.

Источник