Расследование пожаров / Zernov - Proizvodstvo ekspertiz pri admin. rassledovanii 2010

На результаты прозвучивания может оказывать влияние армирование бетона. Если направление распространения УЗ-волны и направление арматурного стержня совпадают, то скорость волны получается завышенной. Если же направление прозвучивания перпендикулярно к арматуре, то арматура практически не влияет на результаты измерений. Поэтому в намеченной точке конструкцию следует прозвучивать при двух взаимноперпендикулярных положениях плоскости расположения УЗпреобразователей и из полученных данных выбирать наибольшие значения времени прохождения УЗ-импульсов.

Для прозвучивания потолка помещения и труднодоступных мест необходимо установить держатель с игольчатыми УЗ-преобразователями на разборную штангу. Собрать столько колен, сколько необходимо для удобной работы. Для соединения преобразователей с прибором «Ультратерм» использовать удлиненный кабель. Перед соединением с прибором кабель провести через заводные кольца в штанге.

Впроцессе проведения исследования необходимо наносить полученные значения на план места пожара или наговаривать их на диктофон с последующим нанесением на план места пожара. Зона (зоны) наибольших термических поражений соответствуют зонам с наибольшими значениями времени прохождения ультразвука.

Втом случае, если на месте пожара имеются железобетонные колонны или другие подобные элементы, обогреваемые со всех сторон, для оценки степени термического поражения бетона целесообразно прозвучивание его продольными УЗ-волнами. Для этого используются два плоских датчика, входящие в комплект прибора «Ультратерм» комплекса «Сириус». Для фиксации времени прохождения продольных волн выполняется сквозное прозвучивание конструкции – датчики устанавливаются по разные ее стороны, навстречу друг другу. Ввиду того, что время прохождения УЗ-волн через исследуемое изделие зависит как от степени его термического поражения, так и его толщины, прозвучивать необходимо только однотипные изделия с одинаковой толщиной. Прозвучивание плоскими датчиками проводить на одном уровне от пола для всех исследуемых изделий. При прозвучивании плоскими преобразователями избегать тех же моментов, что и при прозвучивании игольчатыми преобразователями (см. выше). Типовая зависимость изменения времени прохождения УЗ-волн от температуры отжига бетонных образцов, полученная на приборе "Ультратерм", позволяет диагностировать температуру нагревания материала при пожаре.

Для исследования стальных изделий с плоской поверхностью в комплект «Сириус» входит прибор индуктивный "ВИХРЬ" предназначен для определения процентного соотношения толщины окисной пленки на стальных изделиях, подвергавшихся термическому воздействию пожара, к тол-

50

щине окисной пленки на стальном изделии, не подвергавшемся термическому воздействию. Прибор представляет собой измеритель частоты задающего генератора, находящегося в датчике, и состоит из электронного блока с отсеком для трех элементов питания типа АА и индуктивного датчика, соединенного с прибором кабелем.

Принцип работы основан на изменении индуктивности катушки, находящейся в датчике, при приближении катушки к стальному объекту исследования. Вычисления изменения относительной индуктивности производится микропроцессором прибора по соотношению частоты колебаний, измеренной на «чистом» металле, в воздухе и на исследуемом объекте. Суть оценки термических поражений плоских стальных изделий состоит в том, что, чем больше температура и длительность теплового воздействия на такие изделия, тем толще образуется на них окисные пленки (при температуре 600оС и выше рост таких пленок резко интенсифицируется в связи с образованием окалины). Была установлена возможность фиксации толщины окисной пленки электромагнитными методами и определены оптимальные параметры контроля. В зависимости от прироста толщины окалины происходит изменение индуктивности катушки, встроенной в датчик прибора «Вихрь».

При проведении исследования степени термического поражения таких изделий избегать обследование изделий:

-с ржавой поверхностью;

-имеющих толщину менее 1,5 мм;

-на которых лакокрасочное покрытие осталось полностью термически неповрежденным, либо оплавилось и (или) вспучилось); исследование окрашенных поверхностей проводить только там, где покрытие выгорело (осталась только неорганическая составляющая покрытия, обычно белесого цвета) и его остатки удаляются с изделия без труда посредством ткани или кисти.

Алгоритм работы с прибором «Вихрь» следующий:

1. Составить план расположения стальных изделий в масштабе и сделать разметку для исследования на плане очаговой зоны. Рекомендуется параллельно с этим мелом сделать разметку для исследования на самих изделиях. Это повысит точность отображения информации на графическом плане. Шаг исследования (расстояние между участками, на которых производят измерения) выбирается в зависимости от степени поражения и размеров конструкций и изделий в пределах от 20 см до 1 м. Отмечать следует только те поверхности, где слой окисла плотно прилегает к поверхности и

на нем отсутствуют пузыри и сколы. В отмеченных местах для исследования необходимо провести подготовку поверхности на площади 15-20 см2. С поверхности необходимо удалить остатки ЛКП, пожарного мусора, копоти

51

и т.п. путем протирания поверхности тканью или ватой, смоченной в ацетоне. Использовать для очистки поверхности «жесткий» инструмент, как то ножи, шпатели, зубила и т.п. не допускается ввиду того, что слой окисла может быть нарушен, что приведет к получению неверной информации о степени термического поражения исследуемых изделий.

2.Выявить в зоне, не подвергавшейся тепловому воздействию пожара (например, в зоне задымления) подобное (однотипное) изделие. Обработать поверхность данного изделия на площади, соизмеримой с площадью датчика прибора «Вихрь». Если изделие не окрашено, то поверхность необходимо протереть тканью или ватой, смоченной в ацетоне. Если изделие окрашено, то сначала необходимо удалить лакокрасочное покрытие наждачной бумагой, пока не появится металлический блеск, а после этого поверхность протереть ветошью или ватой, смоченной в ацетоне.

3.Провести подготовку прибора «Вихрь» к работе согласно руководству по эксплуатации (прибор не выключать до окончания проведения измерений) и перейти с ним в очаговую зону.

4.Провести измерения на первой подготовленной поверхности стального изделий. Для этого произвести следующие действия:

4.1.приложить датчик к подготовленной поверхности исследуемого изделия и выждать не менее пяти секунд. При этом не следует прикладывать к датчику усилия, достаточно просто приложить датчик, чтобы не было зазора между ним и изделием;

4.2.полученное значение отметить на плане или в блокноте;

4.3.располагая датчик в нескольких различных точках на подготовленной поверхности (не менее трех), провести измерения (п.п. 4.1-4.2).

Провести действия согласно п.п. 4.1-4.3 для всех подготовленных поверхностей на исследуемых изделиях. Затем вычислить среднее арифметическое из полученных значений для каждой исследованной поверхности. Нанести его на план очаговой зоны в местах измерений. Отметить зону (зоны) с наименьшими значениями показания прибора. Зона (зоны) наибольших термических поражений соответствуют наименьшим значениям показаний прибора «Вихрь». По зависимости изменения относительной индуктивности преобразователя прибора "ВИХРЬ" от температуры отжига стальных образцов диагностируется температура, которой достигал исследуемый объект в условиях пожара.

Для исследования обугленных остатков древесины, древесно-

стружечных плит (ДСП) и полимерных материалов испольозуется комплект оборудования «Пресс». В отличие от методик исследования изделий из других материалов, реализуемых в комплекте «Сириус», методика исследования обугленных остатков древесины и ДСП позволяет устанавливать не относительные зоны термического поражения, а определять при-

52

близительные значения как температуры, так и длительности горения данных объектов исследования. Определение длительности горения особенно важно, так как является прямым очаговым признаком. Высокая «чувствительность» электросопротивления угля к условиям теплового воздействия на древесину при его образовании, а также относительная простота определения этой характеристики делают метод определения электросопротивления основным методом исследования углей в полевых условиях.

Отбор проб необходимо провести в нескольких точках (20-30) равномерно по всей очаговой зоне. Это дает возможность объективно воссоздать картину развития пожара и ответить на вопрос о путях распространения горения. При назначении мест отбора проб необходимо руководствоваться положениями, приведенными выше (см. п. 2.2.9.3.)

Алгоритм исследования обугленных деревянных изделий:

1.Подключить прибор «Пресс» к тестеру. Подготовить приспособление для осушения проб угля. Для этого извлечь фильтр Шотта, грушу с трубкой и резиновой пробкой, которой затыкается фильтр Шотта при осушении пробы, емкость с чистым ацетоном и емкость для сбора отработанного ацетона, который используется при осушении. Подготовить рабочую таблицу, в которою будут заноситься получаемые во время работы данные (примерный вид таблицы приведен на рис. 20).

2.В выбранных точках с помощью штангенциркуля определяются геометрические характеристики объекта исследования - толщина слоя угля

hу и величина потери сечения hп (см. выше п. 2.2.9.3. и рис. 3). Занести полученные значения в таблицу.

3.С помощью кисточки удалить хлопья золы и пожарного мусора с поверхности, где будет отбираться проба.

4.Приступить к отбору пробы. Особенности отбора проб подробно изложены в методических принципах применения комплекта «Орион-1М» (см. выше п. 2.2.9.3.). Пробоотборником срезать верхний слой угля на глубину не более 3-5 мм. Отобранный уголь ссыпать в фильтр Шотта и аккуратно измельчить его фарфоровым пестиком. Пробу залить чистым ацетоном в таком количестве, чтобы слой ацетона над ней составлял 2 см. Плотно закрыть воронку резиновой пробкой с трубкой и грушей. Нагнетая грушей воздух в воронку, продавить жидкость через фильтр в емкость для отработанного ацетона. Операцию по осушению данной пробы повторить 2 раза, затем продуть уголь воздухом. После продувки воздухом пробу выгрузить на фильтровальную бумагу и выдержать ее до тех пор, пока не перестанет чувствоваться запах ацетона.

5.Высушенную пробу угля необходимо тщательно измельчить в фарфоровой ступке фарфоровым пестиком.

53

6.Извлечь из прибора «Пресс» пресс-форму. Снять с нее верхний пу-

ансон.

7.Измельченную пробу угля из ступки ссыпать на фильтровальную бумагу и аккуратно загрузить в собранную пресс-форму. Вставить верхний пуансон и поместить пресс-форму в прибор «Пресс». Путем вращения верхнего маховика создать давление в 40 атм. Провести измерение электросопротивления пробы угля тестером не снимая давления. Данное значение необходимо умножить на 0.8 – коэффициент, учитывающий соотношение площади пресс-формы и высоты столбика угля. В результате получается значение удельного сопротивления пробы угля (R). Определить значение Р=lgR. Занести полученное значение в рабочую таблицу. Снять давление с прибора и извлечь пресс-форму. Разобрать ее и тщательно очистить от исследованного угля. Остатки угля, оставшиеся с предыдущего исследования, могут внести искажение в результаты последующего исследования. Продолжить исследования для остальных выбранных точек исследования по п.п. 2-8.

9.Вычислить соответствующие значения для всех исследованных точек и занести их в таблицу. Определить значения температуры и длительности горения древесины по формулам:

Т=4540/{ln[H P/(10-P)]+2.15}, K

г = exp{1.38lnH+0.38ln[P/(10-P)]-1.19}, мин

или по соответствующим номограммам []. В том случае, если температура оказалась менее 620 оС, необходимо определить время «индукционного периода» по формуле:

о=77-0,086t, мин.

Если температура оказалась выше 620 оС значение о принимается равным нулю. Время горения древесины в точке отбора пробы определяется по формуле:

=о + г

Вслучае, если исследуется проба угля, извлеченного с изделия,

обугленного на всю глубину, необходимо определить время выгорания угля по формуле:

у = Ну ехр(690 Т-1), где Ну – толщина выгоревшего слоя угля. Для данного случая общее

время теплового воздействия в зоне отбора пробы находится по формуле:

= г + о + у.

54

10. Нанести значения температуры горения (t) и общего времени теплового воздействия ( ) напротив исследованных точек на плане места пожара. Окончательно заполнить рабочую таблицу. Выделить места с наибольшими значениями .

Исследование обугленных изделий из ДСП

Алгоритм исследования обугленных изделий из ДСП аналогичен алгоритму исследования обугленных изделий из древесины. Отличия заключаются в следующем:

1.Толщину слоя угля hу определять не следует. Необходимо определить только значение величины потери сечения hп. Это можно сделать либо путем прямого замера, либо по разнице между толщиной плиты в точке отбора пробы и толщиной ее на участке, не подвергавшемся термическому воздействию.

2.Расчет ориентировочных значений температуры и длительности горения в ходе пожара необходимо определять по формулам:

T =4080/{ln [hп P/(11-P)]+3.61}, K,

= exp{1,5ln(hп)+0.5ln[P/(11-P)]+0.51}, мин

либо - по номограмме.

Для исследования холоднодеформированных стальных изделий в ком-

плект «Сириус» входит коэрцитиметр электронный “Каскад”, предна-

значенный для относительных измерений тока размагничивания однотипных ферромагнитных изделий из магнитомягких материалов, изготовленных методом холодной деформации, сечением от 0,5 до 200 мм2 с целью экспертной оценки теплового воздействия пожара на них (гвозди, болты, шайбы, гайки и т.п. предметы). Прибор выполнен в виде единого блока, на верхней панели которого размещены полюсные наконечники измерительных преобразователей, управляющие кнопки, узел индикации, кнопка включения питания. Конструктивно измерительные преобразователи, индикаторный блок, узел микропроцессора с усилителями постоянного тока и блок управляющих ключей закреплены на верхней панели. На дне корпуса закреплены две аккумуляторных батареи и сетевой блок питания.

Работа прибора основана на намагничивании образца до индукции, близкой к индукции насыщения и последующем размагничивании измерительным током до получения нулевого значения напряженности магнитного поля. Напряженность магнитного поля измеряется с помощью датчика, принцип работы которого основан на эффекте Холла. Работой прибора управляет микропроцессор, который также обеспечивает зарядку аккумуляторных батарей и работу прибора при питании от сети. Блок питания обеспечивает необходимую температурную компенсацию выходного напряжения, что допускает работу аккумулятора в буферном (дежурном) режиме неограниченно долгое время. В случае возникновения ошибок в ра-

55

боте прибора, либо разряда батарей на индикаторное табло выводится соответствующая информация.

Суть оценки температурного поля пожара по степени термических поражений стальных изделий состоит в том, что при воздействии тепла пожара на такие изделия в них протекают процессы разупрочнения. При этом падает твердость, с которой, в свою очередь, связана величина тока размагничивания. В итоге ток размагничивания данной группы изделий падает по мере повышения степени термического поражения. Такой процесс устойчиво проходит вплоть до температуры окончания первичной рекристаллизации, когда все внутренние напряжения в холоднодеформированных изделиях снимаются. Данная температура индивидуальна для каждого типоразмера изделий, и лежит в пределах 650-750 оС (для большинства крепежных изделий).

Исследуемые изделия необходимо извлечь со своих мест. Объектами исследования должны выступать только однотипные изделия с одинаковыми геометрическими размерами. Исследуемая поверхность каждого изделия должна иметь длину не менее 10 мм – расстояния между полюсами малого преобразователя и может иметь любую конфигурацию. После этого следует подготовить данную поверхность. Особо тщательная подготовка не требуется. Необходимо лишь счистить обгоревшие остатки краски, пузыри окалины и следы ржавчины. Для этих целей необходимо использовать нож или наждачную бумагу. По возможности следует избегать в качестве установочных поверхностей головки крепежных изделий и поверхности с резьбой. Установку исследуемых изделий на преобразователи следует проводить единообразно для всей группы.

Прибор позволяет проводить как одиночное измерение, так и серию из пяти последовательных измерений с итоговым расчетом среднего арифметического значения и среднеквадратического отклонения (СКО), выраженного в процентах. Учитывая, что магнитные свойства стали могут характеризоваться большим разбросом даже для одного исследуемого изделия, для большей достоверности получаемых данных необходимо проводить серию измерений. При этом, если рассчитанное СКО превышает 5%, следует повторить измерение.

В процессе проведения исследования необходимо наносить полученные значения тока размагничивания на план очаговой зоны. Зона (зоны) наибольших термических поражений соответствуют зонам с наименьшими значениями тока размагничивания.

Инфракрасный термометр предназначен для дистанционного определения остаточных температур на массивных конструкциях из неорганических строительных материалов (кирпич, бетон и т.п.) с целью выявления очаговых признаков пожара «по горячим следам». Применение пирометра

56

на месте пожара заключается в определении остаточных температур конструкций из неорганических строительных материалов: капитальных стен, потолка помещения, несущих колонн и т.п. Измерения производить целесообразно упорядоченно, т.е. двигаясь в каком-то одном направлении, например, по или против часовой стрелке при измерении температур стен или «зигзагом» или «змейкой» по всей площади при измерении температуры потолка. Измерение температур на выбранных конструкциях необходимо производить, сохраняя примерно одинаковое расстояние от точки измерения до места, где находится исследователь, т.е., например, при исследовании стены – передвигаясь параллельно стене. Наиболее оптимальное удаление от исследуемого объекта составляет 1-2 м. При замере температур на стенах и колоннах необходимо проводить измерения на одной высоте от пола. Полученные данные лучше всего наносить мелом непосредственно на то место, где они были получены. При невозможности их нанесения на исследуемые объекты (например, на потолке или в труднодоступных участках стен) целесообразно полученную информацию фиксировать путем голосовой записи на диктофон. Данная информация весьма полезна при установлении очага пожара.

Собранные при обследовании места происшествия фактические данные используются при установлении очага пожара. Для обоснованной констатации местоположения очага пожара необходимо:

1.Провести сравнительное исследование веществ, материалов и изделий, составляющих вещную обстановку места происшествия, по степени термических и иных повреждений и выявить участок (или участки), где такие повреждения могут быть охарактеризованы как признаки очага пожара.

2.Уточнить данные (с использованием представленных материалов дела или запросив дополнительные сведения) о виде, свойствах и количестве, способе складирования, виде упаковки материалов пожарной нагрузки, размещавшихся на каждом участке с признаками очага пожара.

3.Проанализировать возможность образования очаговых признаков вследствие проявлений свойств горючих материалов, неравномерности их размещения на объекте и с учетом особенностей развития пожара.

4.Проанализировать полученные от очевидцев пожара сведения о наблюдавшейся динамике развития пожара во времени, направлениях распространения огня с тем, чтобы оценить возможную продолжительность протекания пожара на тех участках, где обнаружены очаговые признаки;

5.Выявить по имеющимся сведениям о конструктивных характеристиках здания особенности воздухообмена в местах расположения обнаруженных очаговых признаков.

6.Уточнить (при осмотре места происшествия, из документов) сведения о характере проводившихся на объекте работ и действий отдельных

57

лиц, о каких-либо нештатных ситуациях и явлениях, которые могли происходить в зоне очага пожара и быть причастными к нему (например, обнаружение следов горючей жидкости там, где такая жидкость не могла быть; признаки наличия в зоне очага пожара электротехнического устройства или провода, которые в аварийном режиме могли быть причастными к пожару, но не обнаружены при осмотре места происшествия, благодаря своевременным действиям стороны, виновной в возникновении пожара).

7. Сделать окончательный вывод о местоположении очага пожара после того, как использована в полной мере вся информация из перечисленных источников, устранены противоречия и несовпадения.

Эти действия должны выполняться в каждом случае, при этом принимается во внимание, что из себя представляет объект пожара, каковы его размеры, назначение и состояние, из каких материалов он выполнен и т.д. Специфика объекта должна учитываться при выборе тактики его осмотра, технических средств, применяемых для обнаружения, фиксации и изъятия вещественных доказательств, но она не отражается на общих принципах проведения экспертного исследования с целью определения очага пожара и особенностей его динамики.

Только после того, как очаг пожара установлен, проводится исследование механизма возникновения пожара (установление причины возникновения горения в очаге), поскольку не зная, где возникло горение, сложно выдвигать версии об источнике зажигания, вызвавшим начало пожара.

Исследование механизма возникновения пожара проводится в несколько стадий: подготовительная, аналитическая, сравнительного исследования, синтезирующая, формулирование выводов.

На аналитической стадии проводится комплекс раздельных исследований с целью решения вопросов о возможности возникновения горения в очаге пожара под воздействием одного или нескольких проверяемых источников зажигания, сведения о которых получены из материалов дела. Для получения ответов на вопросы осуществляется информационное, физическое и математическое моделирование, включая, при необходимости, и огневые эксперименты.

На стадии сравнительного исследования результаты, полученные на предыдущей стадии, сопоставляются с имеющимися данными для ответа на вопрос об их соответствии (или о причинах расхождений). Делается промежуточный вывод о возможности возникновения горения в очаге пожара от конкретного источника зажигания и о тех процессах и явлениях, в результате которых он мог возникнуть.

После этого осуществляется переход к синтезирующей стадии, предшествующей формулированию выводов. При синтезирующем исследовании на основе обобщения всех результатов предшествующих стадий экс-

58

пертного исследования и с учетом имеющихся материалов дела делается обобщенный вывод о причастности вполне определенного процесса, явления или факта к возникновению пожара, по поводу которого проводится экспертиза. Исходя из результатов этой стадии, решаются и вопросы о диагностировании причинно-следственных связей, вызвавших пожар, и другие вопросы, поставленные перед экспертизой.

Для возникновения горения в очаге пожара необходимо, чтобы какойто конкретный источник зажигания вызвал горение определенного материала, находившегося в месте очага, при определенных условиях. Речь при этом идет о диагностической задаче, при решении которой и интерпретации результатов ее решения используются данные, собранные по делу.

Перед экспертом могут быть поставлены также вопросы, касающиеся определения вида, особенностей и причин возникновения аварийного режима работы технического устройства, вследствие чего и образовались источники зажигания, повлекшие пожар. Решение таких задач может потребовать привлечения, помимо пожарно-технического эксперта, еще и экс- перта-технолога, конструктора и т.д. (с учетом особенностей объекта).

Источник зажигания является носителем высокого теплового потенциала и может появиться либо вследствие самопроизвольного возникновения некоторого аварийного явления или процесса, либо явиться результатом целенаправленных действий людей. При этом аварийный характер явления или процесса подразумевает его ненормальность, исключительность с точки зрения безопасности людей, штатной работы приборов и оборудования, сохранности материальных ценностей.

Задачи, относящиеся к диагностированию механизма возникновения пожара, могут различаться на группы по своей направленности и степени общности следующим образом:

Группа А. Установление механизма возникновения пожара в це-

лом (на практике данный вопрос нередко формулируется либо как установление непосредственной, технической причины пожара, либо как установление причастности определенного источника зажигания к его возникновению).

Группа Б. Определение пожароопасных характеристик конкретно-

го источника зажигания (например, при наличии в распоряжении следователя сведений о материалах пожарной нагрузки и необходимости оценить «достаточность» свойств этого источника для инициации пожара).

Группа В. Определение пожароопасных свойств конкретного ве-

щества или материала (в том числе в заданном состоянии, конструктивном исполнении и т.д.).

Первая из обозначенных групп задач является главной при исследовании обстоятельств происшедшего пожара и ставится на разрешение экспер-

59