Расследование пожаров. 8. Расследование и экспертиза пожаров. Расследование и экспертиза пожаров
 Скачать 118.21 Kb.
|
|
3. 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 процессов сильно 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 воздействию формируется "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. Возможная площадь пожара зависит от величины пожарной нагрузки, свойств веществ и материалов в зоне горения, наличие или отсутствие огнепреграждающих конструкций. Основными показателями, влияющими на развитие пожара являются: скорость распространения горения по веществу или производству, время свободного развития пожара. Согласно анализа ранее происходивших пожаров на объектах скорость распространения горения составляет 0,5-1,2 м/мин., а при горении в коридорах и галереях 4- 5 м/мин. Время свободного развития зависит от расстояния, которое предстоит преодолеть подразделениям пожарной охраны при следовании до места пожара, времени обнаружения и сообщении о пожаре и может быть рассчитано по формуле: Т= Тобн+Тсообщ+Тслед+Тразв. Особенности тушения пожаров в различных условиях заключаются в создании системы оповещения об опасности, которой подвергаются люди. Следует использовать в специальной зоне следующие приспособления: - стволы «А» и лафетные; - пожарную технику. Во время тушения пожаров и проведения АСР необходимо систематически охлаждать технологические аппараты, т. к. выполнение работы в сложных условиях приводит к их неисправности. Пожарному расчету рекомендуется соблюдать осторожность при эвакуации, не допускать взрыва горюче-смазочных материалов. Учитывая особенности развития пожаров при особых погодных условиях, необходимо прокладывать линии рукавов вблизи углов различных объектов, используя военную технику. Необходимо применять охлаждающие вещества при тушении твердых взрывчатых материалов. Следует учитывать дополнительные источники воды, расположенные вдали от зоны возгорания, как запасной вариант в случае ухудшения ситуации. Надо создать условия для защиты людей и техники от удара взрывной волной, повреждения металлическими осколками, используя для этих целей следующую экипировку: бронежилеты, металлические каски. Пожарная команда контролирует ситуацию на территории, охваченной пламенем, обращает внимание на помещения, в которых хранятся взрывоопасные вещества, предотвращает распространение огня за пределы опасной зоны. 4. Охарактеризуйте признаки направленности распространения горения по горизонтали и по вертикали. Что такое "верховой пожар"? 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. Признаки направленности распространения пожара по горизонтали, признаки распространения горения и влияния тепловых потоков с удалением от очага пожара по горизонтали уменьшаются. Визуально это выражается в затухании выгорания деревянных перегородок, стоек, последовательном уменьшении глубины обугливания по длине деревянной конструкции, уменьшении деформации металлических элементов и т. д. Верховой пожар – неконтролируемое горение растительности с распространением огня по верхушкам деревьев. Особую опасность такие возгорания представляют для хвойных лесов в горных районах. Из-за особенностей местности и в силу высокой скорости распространения огня ликвидировать пожар на начальной его стадии практически невозможно. 5. 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 строительных материалов? 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 экспертно-криминалистическому 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". |