Ответы на Государственный экзамен. 159 вопросов и ответов к государственному междисциплинарному экзамену
 Скачать 0.74 Mb.
|
Учебная дисциплина «Экспертиза пожаров»:Что такое очаг пожара? В чем отличие очага пожара от очага горения? Как и почему возникают на пожаре очаги горения? В каких случаях могут возникнуть множественные первичные очагипожара? Под очагом пожара понимают то место или зону пожара, с которой, собственно, пожар начался. Следует различать очаг пожара и очаг горения, поскольку последний (один или несколько) может возникнуть уже в ходе пожара, как вторичный очаг. Установление очага пожара осуществляется при визуальном осмотре или посредством инструментальных исследований. Последние могут производиться как непосредственно на месте пожара (полевые методы), так и путем отбора проб на месте пожара и исследования их в лаборатории (лабораторные методы). Как же искать очаг пожара? Признаки очага пожара можно разделить на: - признаки, формируемые на участке его возникновения; - признаки направленности распространения горения. Определенный вклад в формирование признаков очага пожара вносят все три известных процесса теплопередачи (конвекция, кондукция, излучение). Рассмотрим, как это происходит. Конвективные признаки очага пожара. Конвекция возникает сразу, как только начинается горение и в очаговой зоне повышается температура. Причиной возникновения естественной конвекции является перемещение нагретых и холодных частиц, происходящее вследствие разной их плотности. Действие конвекции стимулирует подсос воздуха в зону горения, он же способствует развитию начинающегося пожара. Конвективные потоки с высокой температурой нагревают на путях своего распространения конструкции, предметы и материалы, что может вызвать их воспламенение, а также деформацию и разрушение негорючих элементов и частей здания. Именно поэтому в зоне конвективной струи от очага образуются, часто имеющие локальный характер, термические поражения материалов и конструкций. Эти термические поражения мы рассмотрим отдельно для различных материалов. Все они происходят в локальной зоне. Форма этой зоны специфическая. В спокойной атмосфере конвективный поток направлен вверх и локальные термические поражения образуются над очагом, на боковых ограждающих конструкциях (стенах). Над очагом, на потолке, эти термические поражения имеют в идеальном случае форму круга, а на боковых форму конуса, вершина которого обращена вниз, в сторону очага. Необходимо отметить, что очаговый конус классической формы формируется далеко не на каждом пожаре и тем более, не всегда сохраняется: - элементы конуса часто отклоняются от вертикали под влиянием воздушных потоков в помещении; - в низких помещениях конус выражен хуже, так как разность температур по высоте незначительна. Кроме того, конвективный поток быстро "упирается" в потолок и как бы "размазывается" вширь; Лучше всего конвективная струя формируется в высоких помещениях, высотой более 8-10м. Соответственно, здесь и лучше выражены очаговые признаки (следы конуса). Формируется очаговый конус и на наклонных конструкциях, например по мере прогара крыши из сгораемых материалов (рубероидной). По мере развития пожара коэффициент теплообмена конвекцией сначала увеличивается, а затем уменьшается. На стадии развившегося пожара преобладающее значение приобретает теплообмен излучением. Признаки очага пожара, формируемые излучением. Излучение тепла пламенем и продуктами горения не зависит от направленности движения воздушных потоков, конвекции. Источником наиболее сильного излучения является пламя. Однако пожары внутри зданий характеризуются, как правило, излучением, в основном, нагретых продуктов горения, которые сравнительно быстро заполняют объем помещения и настолько изолируют пламя, что его лучистая энергия практически не оказывает влияния на нагревание окружающих конструкций и предметов. И тем не менее излучение вносит свой вклад в формирование очаговых признаков. Под действием лучистой энергии может происходить заметный односторонний ( со стороны очага) нагрев и разрушение конструкций. Это признак направленности распространения горения. Те части конструкций, которые направлены в сторону очага в результате получают большие термические поражения. У сгораемых материалов это проявляется в более глубоком обугливании со стороны более интенсивного теплового воздействия. У металлоконструкций деформация происходит преимущественно в сторону источника тепла. Признаки очага пожара, формируемые кондукцией. Кондукция может играть существенную роль в возникновении и развитии пожара, особенно при наличии материалов с достаточно высокой теплопроводностью (прежде всего, металлов). За счет прогрева металла кондукция может формировать очаговые признаки на внешней поверхности кузова автомобиля, на борту морского судна и в других подобных ситуациях. Проявляется это в выгорании краски на обратной стороне металлоконструкции, деформации металла и т.д. Иногда эти признаки внешне напоминают "очаговый конус", хотя у собственно очагового конуса природа, как было указано выше, конвективная. Теплопроводность , кроме того, играет основную роль в формировании следов горения в очаге. Ведь, как известно, горение любого твердого материала есть постепенное продвижение фронта горения (фронта пиролиза). За счет теплопроводности впереди зоны горения материал прогревается (возникает так называемая зона подготовки) и, в конечном счете, воспламеняется. Так происходит продвижение фронта пламени (или тлеющего горения) по материалу. Как следует искать очаг пожара? Охарактеризуйте основные признаки очага пожара на участке его возникновения. Какие очаговые признаки формирует на пожаре: конвекция? Что такое "очаговыйконус"? 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; 2) cосредоточение наиболее обгоревших и испепеленных предметов и глубоких разрушений конструктивных элементов. Этот признак наиболее характерен для недостаточного газообмена (в небольших замкнутых помещениях), когда горение в очаге пожара, возникшее раньше, чем на прилегающих участках, вызывает небольшие и четко выраженные обугливание и глубину выгорания материалов именно в месте своего возникновения. При длительном тлении горючих материалов, характерном для неблагоприятного газообмена в очаге пожара, возможно образование сквозных прогаров. Признаки, четко выявляющие очаг горения, могут проявляться и в случае возникновения горения в условиях, благоприятных для доступа воздуха, но при действии маломощного источника зажигания (например, зажженная сигарета) и наличия горючих элементов, не способствующих быстрому развитию огня. По мере удаления от очага пожара наблюдаются последовательно затухающие поражения. На поверхности горючих материалов может увеличиваться налет копоти, характерной для снижения температуры продуктов сгорания. Наибольшему повреждению, как правило, подвергается оборудование, имущество и конструктивные элементы со стороны, обращенной к месту (очагу) возникновения пожара; 3) наличие следов значительного теплового воздействия над очагом пожара, что обуславливается активной передачей теплоты поднимающимся вверх нагретым в очаге воздухом и продуктами горения. В результате наиболее сильно повреждаются потолок или перекрытия сооружения, а также вертикальные поверхности стен и перегородок (зона наиболее высоких температур располагается на расстоянии примерно 20-25 см. от потолка помещения). Обширное повреждение потолка в одном месте указывает на быстрое развитие огня над очагом пожара. На негорючих материалах отражаются следы высокотемпературного воздействия в виде отслоений штукатурки, защитного слоя бетона, деформации металлических ферм, участков трубопроводов, систем вентиляции, обрушение конструкций. Могут наблюдаться скопления в одном месте негорючих деталей (гвозди, болты и т.п. изделия, оставшиеся после сгорания горючих материалов. Если пожар начался со стен или перекрытия (потолка), то прикрепленные к ним предметы могут упасть на пол раньше, чем произошло возгорание пола; 4) наличие следов горения, имеющих вид конуса (V- образное расположение следов многочисленных разрушений, образующихся, начиная с места, откуда распространилось горение). Вершина конуса (очагового конуса) обращена в сторону очага. В невысоких помещениях (высота ниже 8-10м), где температура по высоте распределяется более равномерно, признаки “конуса” могут быть мало заметны. Элементы “конуса” могут отклоняться под влиянием воздушных потоков, возникающих в зоне горения. 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. 5) состояние обстановки в помещении также может служить одним из признаков, позволяющих определить по степени обгорания первоначальный очаг и направление горения. Если установлено первоначальное положение мебели и другой обстановки, V-образные следы обугливания на ней могут использоваться для анализа и возможной увязки с другими следами пожара, обнаруживаемыми в помещении. К их числу относятся следы, характеризующие изменяющееся состояние обугленности на элементах конструкций, поверхности стен и других сооружениях. Эти следы могут использоваться для определения направления распостранения горения и его первоначального очага. 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 Формируются на начальной стадии пожара как след конвективного потока, восходящего от первоначальной локальной зоны горения (т. е. очага пожара). Конвекция начинает проявляться с первых минут пожара. Снизу сбоку в возникшую зону горения происходит подсос чистого воздуха, горячие газообразные продукты сгорания подымаются вверх, формируя конвективную колонку. Конструкции, предметы и их части, попадающие в зону теплового воздействия данной конвективной струи, нагреваются и получают локальные термические поражения, выражающиеся в выгорании строительных материалов и конструкций, копоти, деформациях, отслоениях штукатурки, растрескивании бетона и т. д. Форма этой зоны специфическая. В спокойной атмосфере конвективный поток направлен вверх, и локальные термические поражения образуются над очагом, на боковых ограждающих конструкциях (стенах). Над очагом, на потолке эти термические поражения имеют в идеальном случае форму круга, а на боковых поверхностях - форму конуса, вершина которого обращена вниз. В реальных ситуациях следы воздействия конвективного потока могут иметь форму конуса с вершиной в месте возникновения горения, форму "опрокинутого конуса" и любую другую форму, соответствующую конфигурации конвективного потока. Конвективный поток и, соответственно, очаговый конус отклоняются по направлению тяги в помещении. Обычно очаговый конус хорошо выражен в высоких помещениях и плохо в низких. Формируется очаговый конус и на наклонных конструкциях, по мере прогара крыши из сгораемых материалов (рубероидной). В помещениях с недостаточным воздухообменом (небольших, невентилируемых помещениях) часто возникают сосредоточенные глубокие разрушения вследствие тления в пределах ограниченного участка. Фиксируются признаки очага пожара на участке его возникновения - словесным описанием в протоколе осмотра, фото - и видеосъемкой. Очаговый конус – одно из ключевых понятий в пожарно-технической экспертизе. Его вершина находится в очаге пожара, т.е. найдя очаговый конус на месте пожара можно без проблем обнаружить и сам очаг пожара, что поможет в дальнейшем установлении причины возгорания. Очаговый конус – это следы теплового воздействия на предметах вещественной обстановки (строительные конструкции, мебель, производственное оборудование и др.) восходящего конвективного потока (конвективной колонки) от очага пожара. Другими словами, очаговый конус – это поверхностный, а в некоторых случаях и пространственный «отпечаток конвективной колонки». Данный признак выражается в виде локальных термических повреждениях на предметах вещественной обстановки. В случае, когда рассматриваемый объект полностью подвергся тепловому воздействию пожара, данный признак выражается в максимальных термических повреждениях в какой-либо локальной зоне пожара. Очаговый конус обращен вершиной вниз и исходит из очага пожара. Вместе с тем, аналогичные термические повреждения, т.е. следы воздействия конвективной колонки могут наблюдаться и в очагах горения, которые могут быть вторичными по отношению к очагу пожара. Классическая форма очагового конуса, т.е. его поверхностный отпечаток на вертикальных конструкциях – это треугольник с вершиной обращенной вниз. Но данная форма на пожарах обнаруживается очень редко. За счет многочисленных возмущающих факторов, например боковых воздушных потоков, привычная форма очагового конуса разрушается, конвективная колонка «наклоняется», такой же неправильной формы получается и след. В более высоком помещении форма конуса будет более выраженной, нежели в более низком помещении. В зависимости от вида конструкций, находящихся в очаге пожара различными будут и термические повреждения, которые будут указывать нам место расположения очага. Для деревянных конструкций в оси очагового конуса чаще всего наблюдается переугливание и частично выгорание древесины, по краям – в виде менее глубокого переугливания, переходящего затем в зону обугливания и далее к неповрежденным участкам. Для бетонных конструкций термические повреждения выражаются в виде выгорания копоти, а при длительном горении в виде образования локальных трещин в бетонном камне, отслоения отдельных фрагментов. На кирпичной кладке, которая оштукатурена данный признак формируется также в виде выгорания копоти, а в случае длительного воздействия – в виде отслоения штукатурки. Признак очага пожара может формироваться также в виде косого среза, особенно когда имеет место возникновение горения где-то в углах помещений или с краю какой-либо конструкции. Какие признаки очага пожара могут формировать кондукция, лучистый теплообмен? Какое влияние на формирование очаговых признаков могут оказывать сосредоточение пожарной нагрузки, особенности тушения пожара? Как известно, передача тепла при пожаре осуществляется конвекцией, теплопроводностью (кондукцией) и излучением. В зависимости от конкретных местных условий может преобладать тот или иной способ теплопередачи. За счет теплопередачи происходит формирование признаков очага пожара. Давайте рассмотрим каждый из видов теплопередачи в отдельности. 1. Формирование очаговых признаков за счет конвекции. Конвективная теплопередача – это процесс передачи тепла в жидкости или газе с неоднородным распределением температуры посредством частиц среды при перемешивании. Конвективный теплообмен характерен для любой стадии развития пожара, но особенно важна роль конвекции в начальной стадии, когда мощность излучения от очага горения не слишком велика. Вследствие разности плотностей нагретых продуктов горения и окружающего воздуха возникает подъемная сила, которая выталкивает продукты горения вверх. За счет движения восходящей струи продуктов горения формируется конвективная колонка. При этом воздух вовлекается как в очаг пожара, что приводит к интенсификации горения и в конвективную колонку, что приводит к увеличению объема дыма. Протекание данных процессовсильно зависят от мощности, выделяемой при горении. При движении нагретых продуктов горения происходит их взаимодействие с окружающей вещественной обстановкой, нагрев строительных и других материалов. Происходит нагрев окружающих материалов, их термическая деструкция. Различные материалы по-разному ведут себя при нагреве. Например, для древесины достаточно 150-200°С, а для металлоконструкций 300-700°С, чтобы на них остались следы термического воздействия. Струя продуктов горения, движущаяся вверх от очага пожара, постепенно расширяется. При этом, на окружающих предметах обстановки, расположенных в стороне от очага пожара воздействиюформируется «очаговый конус».Конус правильной формы формируется в неподвижном воздухе. Как правило, «очаговый конус» имеет неправильную форму, искаженную существующими воздушными потоками в здании. Над очагом пожара в неподвижной атмосфере формируется зона термических повреждений округлой формы, которая затем в процессе развития пожара может быть нивелирована. Наиболее четко формирование признаков очага пожара происходит в помещениях большой высоты при непродолжительном горении. В помещениях небольшого объема после общей вспышки и длительном горении «очаговый конус» визуально, как правило, не наблюдается. В этом случае зону наибольших термических повреждений можно выявить с применением инструментальных методов исследования. Как показывает практика исследования пожаров, в результате применения полевых инструментальных методов исследования, форма выявленной зоны максимальных термических повреждений также напоминает форму конуса. 2. Формирование очаговых признаков за счет теплопроводности (кондукции). Теплопроводность – передача тепла между непосредственно касающимися объектами, имеющими разную температуру. При теплопроводности перенос вещества в отличие от конвекции уже не происходит. Кондукция имеет значительную роль в процессе горения материалов. Любой горючий материал, для его устойчивого горения необходимо прогреть на некоторую толщину (так называемая термическая толщина). Наиболее теплопроводными материалами, встречающимися на пожаре являются металлы. В практике исследования пожаров известно много случаев, когда при сварочных работах загорались строительные конструкции, вплотную касающиеся свариваемых деталей. Расплавленные частицы металлов, особенно легкоплавких, могут попадать на горючие материалы, вызывая их возгорание. За счет теплопроводности формируются термические повреждения на окрашенных металлоконструкциях, например, на кузове автомобиля. При возникновении пожара в моторном отсеке автомобиля на внешней поверхности кузова довольно часто можно выявить очаговые признаки в виде обугливания, отслоения и выгорания лакокрасочного покрытия. 3. Формирование очаговых признаков за счет излучения. По мере роста размеров очага и его мощности роль излучения в передаче тепловой энергии возрастает. Теплопередача осуществляется без переноса вещества, поэтому действие излучения возможно на значительном удалении от места горения. Термические повреждения на окружающих предметах формируются только в тех местах, которые непосредственно облучаются пламенем. За непрозрачными предметами обстановки термические повреждения могут отсутствовать либо носить не столь значительный характер. Данный эффект условно можно назвать «эффектом экранирования» и он несет в себе довольно значительную информацию о месте возникновения первоначального горения и путях распространения пожара. Излучающая способность пламени напрямую зависит от мощности очага горения, который в свою очередь зависит от свойств веществ и материалов, входящих в пожарную нагрузку. Излучение может происходить не только от пламени, но и от нагретых до высокой температуры продуктов горения, образующих дымовой слой. Например, в помещениях с относительно низким потолком излучение от дымового слоя на горючие материалы, расположенные под ним, имеет довольно высокое влияние на быстроту возникновения «общей вспышки». Известно также, что скорость выгорания горючей нагрузки также регулируется излучением от пламени, образующимся над горящими материалами. За счет тепловой радиации, действующей на горящий материал, увеличивается скорость газификации, что в свою очередь приводит к увеличению мощности очага пожара и увеличению излучения. Образуется некая положительная тепловая связь, за счет которой огонь постепенно разгорается все сильнее. Распространение пожара за счет излучения возможно на значительные расстояния, особенно при горении проливов нефтепродуктов и факельном горении газов при разрыве газопроводов. Основным фактором, влияющим на распространение горения от одного горящего автомобиля к другому на открытых и закрытых автостоянках также является излучение. Охарактеризуйте признаки направленности распространения горения по горизонтали и по вертикали. Что такое "верховойпожар"? В случае направленности распространения горения по вертикали решающее значение в формировании очаговых признаков приобретает конвекция. Б.В. Мегорский писал: "распространение конвективных потоков на пожаре подобно стеканию воды, но обратно ей по направлению. Вода стекает сверху вниз, находя для этого малейшие щелочки, а дым, газообразные продукты сгорания точно также стремятся вверх". Это, безусловно, верное, наблюдение позволяет сформулировать следующее правило: при поисках очага необходимо найти самую нижнюю зону со следами горения. Если пожар возник, например, на втором этаже здания он редко, и уж, по крайней мере, далеко не сразу уйдет на первый этаж. Быстрее горение проникнет на третий и вышележащие этажи. Конечно, это общее правило, и из него, как и из любого правила, бывают исключения. Горящие предметы могут сверху падать вниз, создавать, таким образом, вторичные очаги горения. Все же, в общем случае, в поисках очага пожара необходимо двигаться по следам термических поражений вниз. Способность конвекции уносить тепло пожара вверх обуславливает ряд важных для эксперта обстоятельств. Вот некоторые из них. В помещении, в котором происходит пожар, наблюдается зонирование температуры газовой фазы по высоте. Соответственно, и конструкции (стены, перекрытия) прогреваются чем выше, тем сильнее. Поэтому термические поражения стены, отделочных материалов на ней должны нарастать снизу вверх. Если эта закономерность нарушается, если внизу стена на каком-то участке прогрелась или пострадала больше чем сверху, значит необходимо найти источник прогрева, располагавшийся именно на этом локальном участке! Наоборот, если имеется локальный более холодный (менее поврежденный) участок наверху, значит, стену что-то закрывало, экранировало от тепла. По тем же причинам на полу обычно более "холодно", чем в вышерасположенных зонах помещения. Снизу происходит приток свежего холодного воздуха, теплые газы уходят вверх. Поэтому признаки очага и другие характерные термические поражения конструкций, вещественные доказательства лучше сохраняются в нижней зоне, на уровне пола. Так, например, замечено, что если электрокипятильник, приведший к пожару, находился на полу или упал туда на начальной стадии пожара, на нем сохраняются характерные признаки работы в аварийном режиме (без воды). Если же он при пожаре находился на столе, указанные признаки нивелируются и обнаружить их после пожара не удается. По этой же причине искать остатки горючей жидкости, применявшейся для поджога целесообразно на полу или под полом. Если очаг пожара расположен достаточно высоко, или горение началось в смежных помещениях и проникло в помещение поверху, то в таком помещении, обычно, сохраняются и полы, и даже мебель - столы, стулья. Их может завалить обгоревшими остатками потолка, но если не возникнет вторичных очагов, то и предметы, и сгораемая отделка стен в нижней их части сохранятся. Образуются так называемые признаки верхового пожара. Такие помещения обычно можно исключать из круга помещений, где подозревается очаг. В зданиях и сооружениях, где имеются закрытые проемы, пустотные деревянные конструкции горение часто развивается в скрытой форме именно по этим пустотам. Такие пожары сложны не только с точки зрения тушения, но и с точки зрения их расследования. В поисках очага бывает необходимо проследить, как развивалось горение по пустотным пространствам. Сделать это в ряде случаев можно следующим образом: - нужно вскрыть пустотную перегородку или поднять доски пола; - перевернуть доски "наизнанку". Если горение развивалось, например, внутри конструкции пола, то можно по характеру и степени обгорания досок попытаться проследить, где горение ушло внутрь пола, а где вышло из пустотной конструкции. Иногда это удается сделать. И, наконец, всегда нужно помнить, что направление конвективных и любых других воздушных потоков в ходе развития пожара может меняться, причем неоднократно. Происходит это вследствие нарушения оконного остекления; образования прогаров, разрушения конструкций, вскрытия их пожарными подразделениями; вследствие применения дымососов. Поэтому так важно при расследовании крупных пожаров иметь данные по динамике их развития и тушения. Какие неорганические неметаллические строительные материалы могут быть объектом экспертно-криминалистического исследования после пожара? Как осуществляется визуальная оценка термических поражений и выявление очаговых признаков на изделиях и конструкциях из неорганических неметаллических строительныхматериалов? Неорганические строительные материалы можно разделить на две группы: - изготовленные обжиговым методом; - изготовленные безобжиговым методом. Материалы, изготовленные обжиговым методом (красный кирпич, стеклоблоки, керамическая плитка), прошедшие высокотемпературную обработку (обжиг) в процессе изготовления на заводе, при вторичном нагреве в ходе пожара практически на меняют своего состава, структуры и свойств. Поэтому материалы этой группы после пожара экспертнокриминалистическому исследованию обычно не подвергаются. Материалы, изготовленные безобжиговым методом, по типу использованного связующего можно условно разделить на три подгруппы: материалы на основе цемента, извести, гипса. При визуальном осмотре и фиксации термических поражений на конструкциях из неорганических строительных материалов следует отмечать: - зоны закопчения; - зоны выгорания копоти (на поверхности конструкций и оборудования в ходе развития горения копоть остается только до температуры 600-630 оС, после чего выгорает; над очагом пожара и вторичными очагами копоть часто выгорает локальными пятнами); - темные и светлые зоны на штукатурке (в более прогретых зонах штукатурка после пожара более светлого цвета); - растрескивание штукатурки; -отслоение штукатурки (в зоне достаточно длительного и интенсивного нагрева штукатурка отваливается; следует учитывать, что штукатурка может отвалиться не там, где была выше температура ее нагрева, а там, куда в первую очередь попала вода из пожарного ствола); -растрескивание бетона (микротрещины начинают образовываться при 300-400 оС, при 500 оС - трещины увеличиваются настолько, что становятся видны невооруженным глазом (ширина трещин не менее 0,1 мм.); при 600800 оС ширина раскрытия трещин 0,5-1,0 мм); - отслоение защитного слоя бетона (при 700-800 оС визуально видны разрушения на бетоне - отслоение защитного слоя на железобетонных изделиях); - изменение тона звука бетона при простукивании (неповрежденный бетон имеет тон звука высокий, при нагревании бетон разрушается, в нем появляются микротрещины, и тон звука меняется; с увеличением степени разрушения бетона тон становится глухим). Инструментальные методы исследования неорганических строительных материалов. Инструментальные методы и средства, применяемые для исследования после пожара различных материалов, и, в том числе, неорганических строительных, делятся на полевые, используемые непосредственно на месте пожара , и лабораторные, применяемые для исследования в лабораторных условиях отобранных на пожаре проб. К полевым методам относятся: 1. Ультразвуковая дефектоскопия, которая основана на измерении скорости прохождения ультразвуковых волн в поверхностном слое бетона. Разрушение бетона на пожаре приводит к последовательному ухудшению его акустических свойств, при этом скорость движения ультразвуковой волны последовательно снижается, что дает возможность, сравнивая скорость ультразвука на соседних участках стены, плиты, - выявлять зоны термических поражений. Этот метод применим только для бетонов заводского изготовления. К лабораторным методам исследования относятся: 1. Рентгено-структурный анализ (РСА). 2. Инфракрасная спектроскопия (ИКС). С помощью этих методов снимаются дифрактограммы и спектры, по которым рассчитываются специальные рентгеновские и спектральные критерии. Эти критерии и позволяют оценить степень термических поражений бетона, штукатурки и других указанных выше материалов. 3. Тигельный метод определения остаточного содержания термолабильных компонентов. Пробы гипса, цементного и известкового камня засыпают в тигли и нагревают в муфельной печи при температуре 800 оС в течение 1-1,5 час, а после охлаждения пробы повторно взвешивают, определяя величину убыли массы пробы. Эта величина может быть использована в качестве критерия степени термического поражения гипсосодержащего материала на пожаре; чем она меньше, тем выше степень термического поражения. На исследование могут отбираться пробы бетона и железобетона как заводского, так и изготовленные методом литья в опалубку непосредственно на стройке; штукатурки; стен из бетонных блоков с различными наполнителями; силикатного (белого) кирпича, пробы гипсовой штукатурки. Если стена сложена из красного кирпича, на исследование отбирают пробы цементного камня из кладочного раствора, скрепляющего кирпичи. Пробы должны отбираться на одинаковой высоте. Пробы отбираются сколом молотком из поверхностного слоя (менее 3-5 мм.), очищенного от остатков краски, мусора, копоти. Масса отбираемой пробы должна составлять 1-10 грамм ( в зависимости от последующего метода анализа). Можно и нужно отбирать пробы в наиболее разрушенных зонах, в том числе по периферии зон отслоения защитного слоя бетона, где ультразвуковые исследования не произвести. Фиксация температурных зон на окружающих конструкциях. Конструктивные элементы с относительно малой теплопроводностью и достаточно высокой теплоемкостью (кирпичные, бетонные стены, перекрытия и т.п.) , прогревшись в ходе пожара, отдают тепло постепенно, как хорошо натопленная печь. В зонах, где горение было достаточно длительное, стена успевает прогреться лучше (на большую глубину и до более высокой температуры), и остывает она, соответственно, значительно медленнее, чем менее прогретые участки. Часто бывает, что даже через несколько часов стена остается еще теплой. Это ощущается иногда даже рукой. Поэтому после пожара при поисках его очага полезно бывает прощупать стену, а еще лучше измерить температуру в различных ее зонах. Для этого применяют бесконтактный метод измерения температуры. Для бесконтактных измерений применяются: - пирометры ("Проминь", "Астротем"); - тепловизоры (сканирующие пирометры) Очевидно, что измерение остаточных температурных зон на конструкциях - очень полезный, быстрый и нетрудоемкий метод получения информации, необходимой для поисков очага. Но применять его нужно, естественно, по "горячим следам". Какими процессами и явлениями сопровождается тепловое воздействие пожара на различные металлы и сплавы? Как осуществляется визуальная фиксация деформаций металлоконструкций на месте пожара? В чем проявляется потеря несущей способности металлических конструкций? Что такое величина относительной деформацииметаллоконструкции? Визуальный осмотр металлоконструкций. На конструкциях и предметах из металлов и сплавов при осмотре места пожара следует отмечать: - потемнение и обугливание (карбонизация) слоя краски на поверхности; - выгорание карбонизованных остатков краски; - величину деформации конструкций и их направленность (металлоконструкции и их отдельные элементы деформируются, как правило, в сторону наибольшего нагрева); - цвета побежалости (появляются при нагревании стали до температуры 200-300 оС благодаря образованию на ее поверхности пленки окисла микронной толщины; при повышении температуры цвета побежалости изменяются в следующей последовательности: светло-желтый, соломенно-желтый, оранжевый, красно-фиолетовый, синий); - наличие высокотемпературного окисла (окалины) на сталях, ее толщина и цвет (образуется на сталях обыкновенного качества при температуре более 700 оС; низкотемпературная окалина (700-750 оС) обычно имеет рыжеватый оттенок и достаточно тонкая; окалина, образовавшаяся при 900-1000 оС и более - толстая и черная); - оплавления и проплавления металла (размер, геометрия, цвет кромки) (расплавленный в ходе пожара более легкоплавкий металл при попадании на металл более тугоплавкий может привести как бы к "растворению" последнего в расплаве первого металла. Причем происходит это при температуре, ниже температуры плавления "тугоплавкого" металла); Инструментальные исследования стальных конструкций и изделий. Стали обыкновенного качества и изделия из них по способу изготовления подразделяются на: - горячекатанные (прошедшие прокатку на вальцах при температуре 800-900 оС); - холоднодеформированные стальные изделия (т.е. изделия, которые подвергались в процессе изготовления холодной деформации - штамповке, вытяжке, высадке и т.д.). Горячекатаные стали наиболее распространены на месте пожара, т.к. именно они составляют основную номенклатуру металлопроката (швеллеры, двутавры, уголки, большая часть трубных изделий, горячекатаный листовой прокат и т.д.) из них же изготавливаются строительные металлоконструкции. До 600-700 оС изменений в структуре и физико-механических свойствах в горячекатаных сталях практически не происходит. Выше этих температур изменения в структуре металла начинают происходить и их можно зафиксировать: - методом металлографии, - путем изучения химического состава окалины, - рентгеноструктурным анализом окалины. Обработка изделий в процессе их изготовления методом холодной деформации (холодной штамповки, высадки, волочения) приводит к изменению структуры металла и соответствующему изменению его физикомеханических свойств. При нагреве холоднодеформированных изделий в них протекают так называемые дорекристаллизационные и рекристаллизационные процессы. При этом последовательно меняется структура изделия и структурочувствительные физико-механические характеристики. Металл стремится перейти в исходное (до холодной обработки) состояние. Степень рекристаллизации изъятого с места пожара холоднодеформированного изделия можно определить несколькими методами: - определением микро твердости, - определением коэффициента формы, - магнитными исследованиями (измерением коэрцитивной силы). Какую экспертную информацию дает исследование обугленных остатков древесины и древесных композиционных материалов? Какие признаки выгорания древесных материалов следует в первую очередь отмечать при осмотре места пожара? Как следует правильно измерять глубину обугливаниядревесины? Визуальный осмотр обугленных древесных изделий. При осмотре места пожара следует выявлять на деревянных конструкциях и деталях мебели: - потемнение лака или краски на поверхности (степень потемнения, размер зоны, ее нахождение и геометрию); - поверхностное обугливание (уголь рыхлый, с крупными трещинами образуется обычно при интенсивном пламенном горении; уголь плотный, с коричневатым оттенком и даже сохранившейся текстурой древесины (рисунком годовых колец) образуется при низкотемпературном пиролизе (тлении), когда процесс обугливания происходит медленно и летучие выделяются понемногу, уходя через мелкие трещины и не разрыхляя уголь); - обугливание и его глубину на отдельных участках (глубина обугливания измеряется с помощью любого острого металлического предмета - колумбуса, шила, гвоздя, металлической линейки. Металлический предмет достаточно свободно протыкает уголь, но хуже входит в более плотную древесину. Обратим внимание, что кроме толщины слоя угля, в точке измерения следует определить величину потери сечения конструкции. Глубина обугливания рассчитывается как сумма этих двух величин. Особый интерес для эксперта представляют прогары в полу, особенно, когда они немногочисленны или прогар один, поскольку полы на пожаре, как правило, сохраняются, поэтому причину прогара обязательно надо выяснить - возможно, это очаговая зона. Инструментальные методы исследования обугленных остатков древесины. Определение температуры и длительности обугливания древесины проводится путем измерения глубины обугливания и элктросопротивления угля, отобранного в точке замера глубины. Пробы углей следует отбирать на обугленных участках деревянных конструкций, там, где слой угля не нарушен (не сколот). С поверхности угля кисточкой смахивают золу и остатки пожарного мусора, после чего аккуратно срезают верхний, 3-5 миллиметровый слой угля. Для анализов необходимо не более 1-2 граммов угля. Предварительно в точке отбора пробы угля измеряют методом пенетрации толщину слоя угля hу, величину потери сечения конструкции hп и результаты измерений заносят в протокол. Электросопротивление проб углей определяется под давлением 35005000 кг/см2. Для этого существует специальный гидравлический пресс конструкции ВНИИПО. Предварительно высушенную пробу угля засыпают в пресс-форму, сжимают с заданным усилием и измеряют в момент сжатия ее электросопротивление мегаомметром. Расчет температуры и длительности пиролиза древесины производится по результатам анализа углей с помощью специальных номограмм. Подготовку углей, измерение электросопротивления и расчет Т, t можно при необходимости проводить и непосредственно на месте пожара; для этого существует специальный полевой комплект оборудования. Другим способом исследования углей является тигельный метод определения остаточного содержания летучих веществ в углях. Навески углей (0,5 - 1,0 г) загружают в фарфоровые тигли с крышками, которые нагревают в муфельной печи при температуре 800 оС в течение 7 мин. Затем тигли извлекают из печи, охлаждают и повторно взвешивают. По разности массы тигля с углем до и после нагрева в печи определяют величину остаточного содержания летучих веществ в углях (L, %). Чем больше была температура и продолжительность пиролиза древесины на пожаре, тем меньше будет потеря массы угля при вторичном нагреве в муфельной печи, т.е. меньше расчетная величина L. Исследование обугленных остатков ДСП производится теми же методами, что и обугленных остатков древесины. Для ДСП также получены расчетные формулы и номограммы, позволяющие по результатам анализа определить температуру и длительность пиролиза плиты. Единственное отличие от методики исследования обугленных остатков древесины состоит в том, что у обугленных ДСП очень плотный уголь и измерить его толщину методом пенетрации не удается. Поэтому измеряют и используют в качестве критерия единственный геометрический параметр - величину потери сечения плиты в точке отбора пробы угля hп. В чем состоят особенности поведения термопластичных и термореактивных пластмасс на пожаре? Какую экспертную информацию можно получить при визуальном и инструментальном исследовании обгоревших изделий из пластмасс? Какими инструментальными методами можно выявлять зоны термических поражений полимерныхматериалов? Поведение полимеров на пожаре и методы исследования их обгоревших остатков. Существует две группы полимеров, принципиально различающиеся по своему поведению при пожаре: - термопластичные материалы (термопласты); - термореактивные материалы (реактопласты). Термопласты - это материалы, способные размягчаться при нагревании и переходить в пластическое состояние, не подвергаясь при этом разрушению, термической деструкции. К таким материалам относятся, в частности, полиэтилен, поливинилхлорид, полиметилметакрилат (органическое стекло), полиамиды (капрон) и др. При пожаре термопласты размягчаются, плавятся, текут, горят. Это способствует образованию вторичных очагов (очагов горения) и распространению пожара. Так ведут себя, скажем, провода с поливинилхлоридной (самой распространенной в настоящее время) изоляцией. Термореактивные полимерные материалы не способны переходить в пластическое состояние без разрушения своей структуры. Типичными представителями термореактивных полимерных материалов является резина, материалы на основе фенолформальдегидных пластмасс. К ним же относится и природный полимер - древесина. Полимеры изучают: - методом ИК-спектроскопии, - методом термического анализа (весовым определением остаточного содержания летучих веществ - анализ проводится аналогично тому, как это делается при определении остаточного содержания летучих веществ в древесных углях), - методом определение электросопротивления обугленных остатков (определение электросопротивления проводится по той же методике и на том же оборудовании, что и исследование обугленных остатков древесины). Какие изменения происходят при нагреве с лакокрасочными покрытиями различной природы и состава? Каковы температурные диапазоны информативности при исследовании различных лакокрасочных покрытий? Какую экспертную информацию можно получить при визуальном осмотре обгоревших окрашенных изделий иматериалов? Исследование лакокрасочных покрытий. Как правило, любое красочное покрытие изменяет при нагреве цвет по следующей схеме: желтеет ---> коричневеет ---> чернеет ---> светлеет ---> достигает цвета наполнителя (пигмента). Более полную и безошибочную информацию дают инструментальные методы исследования обугленных остатков ЛКП. Для выявления зон термических поражений на окрашенных конструкциях и предметах на месте пожара сначала отбирают пробы обгоревших остатков красочного покрытия. Обгоревшую краску аккуратно соскабливают, стараясь не захватывать подложку (штукатурку и др. материалы с малой механической прочностью) Отбор проб целесообразен на одной высоте по периметру помещения. Масса пробы, в зависимости от метода исследования, составляет от 1-2 мг. до 0,5 г. Исследование обугленных проб ЛКП проводят методами: - определения зольности обугленных остатков ЛКП и величины убыли органической массы по методике, аналогичной тому, как исследуются обугленные остатки древесины и неорганические строительные материалы; - ИК-спектроскопии. Исследование обгоревших остатков ЛКП позволяет получать информацию в следующих температурных зонах места пожара: НЦ- покрытие - 150-450 оС, МА-, ПФ- и др. - 200-500 оС, водно-дисперсионные - 200-950 оС. При температуре ниже 150-200 оС изменений в покрытиях которые можно зафиксировать, практически не происходит. Выше 450-500 оС органическая составляющая ЛКП полностью выгорает и исследовать становится нечего. Лишь у водно-дисперсионных красок верхняя температурная граница выше - за счет того, что они содержат в качестве наполнителя мел. Последний же разлагается при нагревании на окись кальция и углекислый газ при температуре 900-950 оС, и по тому, разложился или нет карбонат кальция (мел) можно узнать, достигала ли температура в исследуемой зоне 900-950 оС. На основании какой информации формируется предварительный вывод об очаге пожара? Охарактеризуйте температурные интервалы информативности инструментальных методов исследования различных конструкционных материалов, составляющих пожарную нагрузку. Опишите косвенные признаки очагапожара. Предварительный вывод об очаге формируется на основании: а) Результатов визуального исследования конструкций и предметов в зоне очага, оценки степени термического поражения, выявленных очаговых признаков; б) Результатов инструментального исследования материалов и конструкций и получаемой таким образом информации; в) Показаний свидетелей г) Косвенных признаков очага. При этом обязательно учитываются архитектурные особенности здания (сооружения), пожароопасные характеристики материалов, которые имелись на сгоревшем объекте и их распределение по зданию (помещению), другие факторы. Отдельные методы исследования различных конструкционных и отделочных материалов взаимно дополняют друг друга. Некоторые методики способны зафиксировать лишь сравнительную степень термических поражений, другие дают данные о температуре и длительности горения. Разные методы способны давать информацию в различных интервалах температурного воздействия на пожаре. Вспомогательные методы определения очага пожара. Фиксация признаков аварийных режимов в электросетях. Экспертам - практикам хорошо известно, что, если в электросети на пожаре обнаружено несколько мест с признаками электродуги, то первичным, как правило, оказывается КЗ в точке, наиболее удаленной от источника тока. Показания свидетелей. К сожалению, показания свидетелей при расследовании пожара часто оказываются одним из основных источников информации о месте его возникновения. Словосочетание "к сожалению" использовано потому, что источник этот далеко не всегда надежный и объективный, но часто мы не в состоянии компенсировать его другими источниками. Поэтому очень важен квалифицированный допрос (опрос) свидетелей. Это позволяет получить необходимую для установления очага и причины пожара информацию и оценить ее достоверность. Последнее особенно необходимо, когда свидетели являются заинтересованными лицами, что, например, часто бывает при пожарах на производстве. На начальной стадии пожара персонал предприятия часто пытается ликвидировать горение своими силами. Кроме того, на предприятии часто звонят не по 01, а в местную охрану. А та, как правило, не вызывает пожарных, а бежит сама удостовериться, что и где горит. Время уходит; и желание скрыть эту потерю выливается в рассказы о невиданной скорости распространения горения, внезапности, катастрофической форме и масштабах случившегося, взрывах и т.п. Извлечь из этого нагромождения катаклизмов истину бывает непросто. Кстати, и у незаинтересованных свидетелей стресс пожара также вызывает невольное преувеличенное восприятие всего происходящего. Поэтому, чтобы получить необходимую информацию, а также, чтобы отделить правду от полу правды, вольных или невольных ошибок дознаватель или следователь должен: а) Постараться добиться от свидетелей максимума подробностей - где и когда почувствовали дым, увидели дым, пламя или отсветы пламени (что не одно и тоже, поэтому требует уточнения), цвет пламени, размеры фронта или факела. Если свидетели говорят, что был взрыв - пусть сравнят силу звука с какими-то другими явлениями; выяснить были ли признаки ударной волны. б) Уточнить позицию, откуда указанные явления были замечены. Желательно, чтобы свидетель нарисовал схему, пометив свое место расположения. Косвенные признаки очага пожара. Признаки, косвенно указывающие на место расположения очага пожара, могут быть, в зависимости от места и обстоятельств пожара, самыми разнообразными. К ним, в частности, можно отнести: - отдельные явления, отражающие процессы горения на пожаре; - поведение технических устройств, действующих на момент возникновения пожара; - реакция людей и животных на факт пожара. - остановка часов - срабатывание устройств электрозащиты, в том числе на центральных подстанциях; - нарушение телефонной связи. Не менее информативно и продолжение работы указанных устройств в тех или иных зонах пожара до определенного момента времени. |