Влияние на формирование очаговых признаков условий воздухообмена и других факторов

Для того, чтобы очаговые признаки успели сформироваться, необхо­димо время. Слишком быстрое распространение горения из очага явно не способствует этому. Если злоумышленник разлил бензин по большой площа­ди и поджог, то ожидать образования признаков очагового конуса не при­ходится. В то же время, в условиях, когда материалы горят не очень ин­тенсивно и относительно медленно распространяют горение по поверхнос­ти, в условиях более-менее ограниченного воздухообмена, очаговые приз­наки, как правило, образуются.

К счастью, сочетание всех необходимых и благоприятных для горения факторов создается очень редко, и обычно очаговые признаки все же успевают сформироваться. Особенно это характерно для помещений с явно недостаточным воздухообменом - небольших, невентилируемых помещений, ти­па кладовых. Там в зоне очага часто возникают сосредоточенные глубокие разрушения вследствие тления в пределах ограниченного участка.

В условиях недостаточного газового обмена внешние призраки очага иногда могут не зависеть и от источника зажигания. Сосредоточенные прогары могут образоваться и при горении, возникшем от зароненного тлеющего табачного изделия, и в результате поджога с применением мощ­ного источника зажигания. Даже при поджоге с применением веществ, ини­циирующих горение, последнее может перейти в тление с образованием глубоких территориально ограниченных прогаров.

 

Признаки направленности распространения горения

Признаки направленности распространения горения возникают на путях распространения пожара из очага. Они могут быть расположены на значительном удалении от очага, иногда в пределах всей зоны пожара. Здесь тоже проявляются закономерности горения, способствовавшие формированию очага. В первую очередь проявляется фактор времени. Чем дальше от оча­га, тем горение более кратковременно, тем меньше степень термических поражений конструкций и материалов.

Конвективные потоки и лучистые тепловые потоки больше прогревают участки конструкций, обращенных в сторону очага и с этой стороны конструкции, разрушаются больше, чем с обратной стороны.

Если в пределах зоны пожара горение было ликвидировано более- менее своевременно и остатки конструкций хоть частично уцелели, то при распространении горения по горизонтали можно заметить, что с удалением от очага разрушения уменьшаются (затухают) и, наоборот, нарастают с приближением к очагу. Вот это и есть, по Мегорскому, последовательно затухающие (нарастающие) поражения и следы горения - первый и основной признак в группе признаков направленности распространения горения.

Данный признак может обнаруживаться визуально, например, по выгоранию на различную высоту деревянных перегородок, стоек, других элементов (рис.5.4.). Образуется как бы макроконус. В последовательном уменьшении (с удалением от очага) выгорания перегородок " виновата" и конвекция, но в основном - меньшая, по мере удаления от очага, длительность горения.

Затухающие (нарастающие) поражения могут проявляться и в других признаках - последовательно уменьшающейся глубине обугливания деревянных конструкций, уменьшении (увеличении) деформации металлических эле­ментов и т.д. Вот почему выше отмечалось: важно не просто написать, что деревянные стойки сарая, склада, коров­ника обуглены, а измерить и указать глубину обугливания. И если из результатов измерения выяснится, что глубина обугливания балок (стоек) или величина деформации металлических элементов последовательно воз­растает в определенном направлении, это будет существенная " информация к размышлению" - фактические данные, позволяющие предметно рассуждать о месте расположения очага пожара.

 

Рис.5.4. Выгорание деревянных перегородок в помещении

(последовательно затухающие, по мере удаления от очага, термические поражения):

а) перегородки полностью выгорели;

б) обуглены на различную глубину;

в) сохранились (не обуглены).

Конечно, с глубиной обугливания как критерием для поисков очага пожара не все просто. Подробнее этот вопрос будет рассмотрен ниже, в главе 8, где будут рекомендованы более информативные инструментальные методы исследования древесного угля. Но если таковые не проводятся, то лучше иметь в протоколе численную информацию по глубине обугливания, нежели никакой информации или фразы типа: " все сгорело".

Последовательно затухающие (нарастающие) поражения могут быть, по Мегорскому, периодически повторяющимися и сплошными.

То, что рассмотрено выше - термические поражения на одинаковых, повторяющихся в конструкции здания элементах - балках, лагах, стропи­лах, стойках - есть периодически повторяющиеся поражения (рис.5.5а.).

Последовательно уменьшающаяся глубина обугливания бревна, деревянной стенки по их длине - это сплошные затухающие поражения (рис.5.5б.).

 

	б)

с С

ю Ю

 

 

30 мм

60 мм

45 мм

40 мм

20 мм

20 мм

25 мм

80 мм

 

а)

 

 

Рис.5.5. Последовательно затухающие (нарастающие) термические поражения:

а) периодически повторяющиеся;

б) сплошные.

 

Некоторые существующие инструментальные методы исследования материалов и их обгоревших остатков, которые будут рассмотрены в последующих главах, позволяют оценить степень термического поражения материала в тех или иных зонах пожара и построить (установить) зоны термического поражения тех или иных конструкций. Этим самым, по сути, выявляются невидимые глазу последовательно затухающие (нарастающие) поражения - признак направленности распространения горения.

Необходимо отметить, что последовательное изменение степени термических поражений по мере удаления от очага может нарушаться вторичными очагами (очагами горения) и другими явлениями. На реальном пожаре не все так гладко и просто, как хотелось бы, скорее наоборот. Но об этом более подробно речь пойдет ниже.

Признаки направленности распространения горения (или признаки направленности теплового воздействия) формируются и на отдельных конструктивных элементах зданий и сооружений. Это так называемые " произвольно расположенные признаки" (рис. 5.1). Например, на отдельных деревянных столбах (стойках) всегда полезно оценить степень их термических поражений с разных сторон измерением глубины обугливания. Так можно установить, с какой стороны тепловое воздействие на столбы было более интенсивно. Это будет один из признаков направленности теп­лового воздействия.

Вторичные очаги бывают двух типов – местные и изолированные.

Местные очаги возникают в пределах зоны горения за счет:

а) сосредоточения горючих материалов;

б) более благоприятных условий горения (например, за счет луч­шего доступа воздуха);

в) на участках, где тушение было менее эффективно или запоздало.

Изолированные очаги - это очаги, непосредственно не связанные с основной зоной горения. Образуются они за счет передачи теплоты на смежные постройки, сооружения, части здания радиацией, конвекцией, теплопроводностью, при попадании горящих углей, искр на горящие материалы вне зоны горения.

Как отличить первичный и вторичные очаги (очаг пожара и очаг горения)?

Это, наверное, самая сложная задача в исследовании пожара. Тем не менее, попытаемся наметить пути ее решения.

1) Для отсеивания местных очагов горения, обуславливающих зоны экстремальных термических поражений, необходимо сопоставление их расп­ределения с распределением пожарной нагрузки по помещению.

2) Радикальным средством является применение инструментальных ме­тодов исследования материалов и их обгоревших остатков, позволяющее определить длительность горения в различных зонах. Ведь очаг пожара - это, как правило, зона, где горение происходило наиболее длительно.

3) Исследование пожара или пожарно-техническая экспертиза должны заканчиваться так называемой стадией " реконструкции событий ", когда картина возникновения и развития горения как бы восстанавливает­ся
(реконструируется), исходя из предполагаемого очага (очагов), ис­точника зажигания, свойств конструкционных и отделочных материалов здания и т.д. И если реконструированная картина в чем- то (в динамике или направленности развития, последствиях пожара и т.д.) не " стыкует­ся" с точно известными обстоятельствами пожара и прочими реалиями, то значит наши предположения об очаге (очагах) и причине пожара не точны или не верны вообще.

4) При осмотре места пожара необходимы тщательный поиск упоминавшихся выше путей «огневой» и «электрической связи » потенциально " независимых" очагов. Это значит, надо попытаться выявить возможные пути пролета горящих частиц, стекания горящих полимеров и жидкостей, передачи тепла за счет кондукции и излучения; проследить, не связаны ли зоны одной электрической цепью. Только в случае, ес­ли указанные связи исключены, можно в категорической форме говорить о существовании самостоятельных (первичных) очагов - очагов пожара.

5) Всегда полезен критический анализ выявляемых очаговых призна­ков. Если на месте пожара мы обнаруживаем, например, локальное выгора­ние конструкций, очаговый конус и тому подобные характерные признаки, то всегда полезно задать себе вопрос - а могли ли первичные признаки вообще образоваться в данном месте, при данных обстоятельствах пожара, конструктивных особенностях помещения и т.д.?

Подведем некоторые итоги.

Очаг следует искать по характерным локальным сосредоточенным термическим поражениям конструкций и материалов непосредственно в очаговой зоне, над нею, на окружающих конструкциях.

При этом необходимо учитывать и желательно количественно оцени­вать термические поражения не только в самом предполагаемом очаге, но и вне его, в пределах зоны пожара - так называемые признаки направлен­ности распространения горения.

Очаг обычно предполагают в зоне наибольших или локально выраженных термических поражений конструкций и предметов. При этом, правда, надо учитывать пожарную нагрузку (ее количество и свойства), условия возду­хообмена, конструктивные особенности здания (сооружения), а также диф­ференцировать первичные и вторичные очаги (очаги пожара и очаги горения).

Характер и степень термических поражений материалов и конструкций оценивается визуально, а также инструментальными методами, которые будут рассмотрены в последующих главах.

 

34.Признаки очага пожара на материалах и конструкциях на основе металлов и сплавов. Признаки очага пожара на каменных материалах и конструкциях на их основе.

Металлы.

Последствия теплового воздействия на пожаре на металлы (сплавы) и конструкции из них можно разделить на 5 основных групп, условно расположив (исходя из температуры наступления) в следующий ряд:

- деформации;

- образование окислов на поверхности металла;

-структурные изменения, сопровождающиеся изменением физико-химических и механических свойств;

- растворение металла в металле;

- расплавления и проплавления;

- горение металла (сплава).

Результаты протекания этих процессов при осмотре места пожара мож­но зафиксировать визуально или с помощью инструментальных средств, а полученную таким образом информацию использовать при поисках очага пожара.

Деформации

Известно, что критическая температура, при которой металлические конструкции теряют несущую способность, составляет:

- у стальных конструкций - от 440-500 до 550-600 ⁰С;

- у конструкций из алюминиевых сплавов - около 250 ⁰С.

Потеря несущей способности у металлоконструкции связана, прежде всего, с тем, что она гнется, деформируется. Эти деформации при осмотре места пожара можно увидеть и нужно оценить.

Заметные деформации у стальных конструкций происходят, как отмечают специалисты, уже при температуре 300 ⁰С. При нагреве до 550-600 ⁰С - деформации становятся значительными по величине и в 15-20% случаев могут привести к обрушению конструкции.

Оценка величины и направленности деформаций дает определенную ин­формацию об относительной интенсивности и направленности теплового воздействия в тех или иных зонах.

Отметим визуальные признаки, которые следует фиксировать и оценивать.

а) Направление деформации металлических элементов.

Металлоконструкции и их отдельные элементы деформируются, как правило, в сторону наибольшего нагрева. Кстати, это свойство не только металлов, но и большинства других материалов, например, стекла.

б) Величина деформации.

Очевидно, что величина деформации конструкции должна быть пропорциональна температуре и длительности ее нагрева. Поэтому, казалось бы, на месте пожара наиболее " горячей" зоной можно смело считать ту, в которой металлоконструкция имеет наибольшую деформацию. Однако не все так просто и наибольшая деформация происходит не всегда там, где имела место наибольшая температура, наиболее интенсивный и продолжительный наг­рев. Она может быть и там, где конструктивный элемент несет более высокую нагрузку или на него действует наибольший изгибающий момент. Если, например, стальная балка перекрытия имеет наибольшую деформацию посередине пролета (рис. 7.1), то это абсолютно не значит, что именно в данной точке был наиболее интенсивный нагрев - просто именно здесь на балку действует наибольший изгибающий момент. И картина деформации, показанная на рис. 7.1, типична для большинства помещений, вне зависимости от расположения в них очага.

И тем не менее, на рассредоточенных по зоне горения однотипных и относительно одинаково нагруженных конструкциях оценить величину деформации в сравнении друг с другом очень полезно. Если, например, стальные бал­ки перекрытия имеют распределение величин деформации такое, как пока­зано на рис.7.2, то это (при относительно равномерной пожарной нагруз­ке в помещении) можно рассматривать как явный признак направленности распространения горения.

 

 

 

Рис. 7.1 Деформация стальной балки перекрытия

 

 

 

 

направленность распространения горения-----

 

Рис.7.2. Величины деформаций однотипных стальных балок перекрытия, см.

 

Чтобы количественно оценить степень деформации, рассчитывают так называемую величину относительной деформации. Это отношение величины прогиба к величине участка конструкции, на которой этот прогиб наблюдается (b/l), (рис.7.3).

Величина b/l для однотипных конструкций наносится на план места пожара. Такая информация в первом приближении характеризует распределение зон термических поражений на месте пожара и может быть использо­вана в поисках его очага.

 

Рис.7.3. Измерения величины относительной деформации

в – максимальный прогиб конструкции; l – участок, на котором произошел прогиб.

в) Взаимное расположение деформированных (обрушившихся) конструкций.

При осмотре места пожара нужно обращать внимание на взаимное расположение в пространстве деформированных (обрушившихся) конструкций. Иногда это дает полезную для установления очага пожара информацию.

Образование окислов на поверхности металла

Алюминий и его сплавы

Известно, что на поверхности алюминия и его сплавов уже при обычных температурах существует микронной толщины окисный слой, который предохраняет алюминий от окисления. Окисел этот выполняет свою функцию и при нагреве алюминиевого изделия на пожаре, вплоть до достижения температуры плавления алюминия. Какой-либо полезной экспертной инфор­мации из исследования окисного слоя на алюминии извлечь не удается.

Медь

На поверхности медных изделий до температуры примерно 100 ⁰С присутствует черная пленка окисла (CuO, окись меди). При нагреве выше 100 ⁰С и достаточной длительности образуется пленка закиси меди красного цвета (Cu₂O). Это обстоятельство дает возможность в отдель­ных ситуациях оценивать, превышала ли температура в зоне, где находит­ся медное изделие, указанную температуру.

Сталь

Если поверхность стального изделия обработанная, гладкая, то первый признак теплового воздействия, который можно обнаружить визуально – так называемые цвета побежа­лости. Они появляются при нагревании стали до температуры 200-300⁰С благодаря образованию на ее поверхности микронной толщины плен­ки окисла. Толщина слоя окисла зависит от температуры нагрева (чем больше температура, тем окисел толще), а за счет интерференции света с изменением толщины пленки меняется ее цвет. Таким образом, получается, что цвет пленки окисла (" цвет побежалости" ) зави­сит от температуры нагрева стали и может использоваться для ее примерного опреде­ления при исследовании пожара.

«Цвета побежалости» на стали:

 

Цвет побежалости	Толщина слоя окисла, мкм	Температура нагрева, 0С
светло-желтый соломенно-желтый оранжевый красно-фиолетовый синий	0, 04 0, 045 0, 05 0, 065 0, 07	220-230 230-240 240-260 260-280 280-300

 

Оценка нагрева металлических конструкций по цветам побежалости при поисках очага пожара используется редко. Чаще это делается при установлении причины пожара, связанного с трением, локальным перегревом в технологических установках, двигателях и т.д.

Окалина

Высокотемпературный окисел - окалина - образуется на сталях обыкновенного качества (за время нагрева, характерное для среднего пожара) при температуре от 700 ⁰С и выше.

Рост толщины окалины происходит по параболическому закону (рис.7.7); чем больше температура и длительность нагрева, тем она тол­ще.

От температуры образования зависит и состав окалины.

 

 

Рис.7.7. Динамика роста толщины слоя окалины при нагревании стали 08 кп.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. C. Там, где зоны формирования опасных и вредных факторов практически пронизывают всю производственную среду
2. I. 2. ФОРМИРОВАНИЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНО-ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ, УМЕНИЙ И НАВЫКОВ
3. VIII.,ИЗМЕНЕНИЕ УСЛОВИЙ КОНТРАКТА
4. А. Н. Леонтьев, А. В. Запорожец, В. П. Зинченко Формирование перцептивных механизмов и предметных образов на основе внешних ориентировочно-исследовательских операций и действий субъекта
5. Агрессивный инстинкт и формирование Супер-Эго (Сверх-Я)
6. Акт об обеспечении свободы парламентов путем дальнейшего установления условий членства для заседания в палате общин, 1710 г.
7. Алгоритм оценки влияния вредных факторов на здоровье человека
8. Анализ влияния факторов методом разница
9. Антропогенное влияние на гидросферу.
10. Антропогенное влияние на литосферу.
11. Атмосферное давление. Влияние атмосферного давления на организм. Горная и кессонная болезнь.
12. Билет 25: Влияние социальных и психических особенностей личности на восприятие ситуации и поведение в ней.