150

12.Версии о возникновении пожара от различных электропотребителей и статического электричества

Обнаружение в пределах очаговой зоны остатков какого-либо электроприбора обязательно требует анализа версии о его причастности к возникновению пожара. Такой анализ приходится делать даже в ситуациях, когда сам прибор или его детали после пожара не обнаружены, но имеются сведения о его возможном присутствии во время пожара.

Рассмотрение известных в настоящее время методик установления причастности к возникновению пожара различных электроприборов и устройств начнем с электроосветительных приборов. Благодаря работам ВНИИПО, выполненным под руководством профессора Г.И. Смелкова, методики экспертного исследования именно этих объектов можно отнести к наиболее разработанным.

12.1. Установление причастности электроосветительных приборов к возникновению пожара

12.1.1. Лампы накаливания

Лампы накаливания могут привести к возникновению пожара двумя путями:

а) лампа может быть тепловым источником, нагревающим до критической температуры сгораемые материалы, находящиеся с ней в контакте или в непосредственной близости;

б) в лампе может возникнуть аварийный режим работы, сопровождающийся разрушением ее и выбросом раскаленных частиц, которые приводят к загоранию расположенных поблизости веществ и материалов.

Анализ возможности возникновения пожара в результате теплового воздействия лампы накаливания

Для отработки данной версии необходимо сопоставить температуру нагрева колбы лампы или объектов на определенном расстоянии от нее с пожароопасными свойствами материалов в очаговой зоне.

Данных о температуре нагрева колб ламп в литературных источниках очень много, их можно найти в книге Г.И.Смелкова и В.А.Пехотикова "Пожарная безопасность светотехнических изделий", отечественных и зарубежных справочниках. Некоторые цифры приведены в табл.12.1.

Таблица 12.1.

Температуры на различных расстояниях от включенных ламп накаливания, С:

Положение лампы, измерения температур	Мощность лампы, Вт	Расстояние от лампы, см
		0	5	10	15	20	30	50
Цоколем вниз, тепловой поток по горизонтали	60 100 200	240 263 -	118 152 280	60 80 120	45 58 78	40 48 50	36 38 40	35 37 38
Цоколем вниз, тепловой поток вверх от лампы	60 100 200		160 190 270	90 110 140	75 85 90	60 70 75	40 48 50	37 37 37

Из приведенных в таблице данных следует, что опасность может представлять либо непосредственный контакт лампы со сгораемым материалом, либо нагрев лучистым теплом на малом расстоянии - не более 5 см (максимум- 10 см для лампы большой мощности). Да и то, при данных условиях может возникнуть лишь тление склонных к этому материалов. Поэтому, если из материалов по пожару следует, что загоревшийся материал находился на расстоянии 15- 20 см от горящей лампочки или пламенное горение возникло в считанные минуты, данную версию о причине пожара можно исключить.

При анализе возможности возникновения горения в результате теплового воздействия лампы накаливания не следует, однако, забывать о возможности аккумуляции тепла лампы, если ее поверхность полностью или частично прикрыта теплоизоляционным материалом.

В одной из первых отечественных публикаций по данному вопросу - брошюре К.П. Смирнова "О пожарной опасности теплового воздействия электрических лампочек" (ПИС УПО Ленинграда и области. Информационное письмо N 25. Л. 1958) - приводятся примеры четырех пожаров такого рода. В первом случае источником зажигания стало настенное бра с лампой накаливания мощностью 100 Вт - загорелась детская одежда, наброшенная на бра. Во втором случае от металлического светильника с лампой мощностью 55 Вт загорелась кипа хлопчатобумажных брюк в цехе швейной фабрики. На третьем пожаре загорелись пластмассовые плафоны с лампами 100 и 55 Вт (пожар в Ленинградском театре музыкальной комедии). Четвертый пожар возник в результате контакта электрической лампочки мощностью 40 Вт с ватным одеялом.

Во всех случаях для подтверждения выводов специалистов о причине пожара были проведены следственные эксперименты. При этом выяснилось, что:

- лампочка мощностью 100 Вт, обернутая хлопчатобумажной тканью, обеспечивает через 5 минут в зоне контакта с материалом температуру 340 ⁰С, при которой начинается тление ткани;

- светильник на гибкой ножке с лампочкой 55 Вт в контакте со стопкой из четырех брюк нагрел ткань за 20 минут до 260 ⁰С, за 60 минут до 380 ⁰С, а через 120 мин температура достигла в зоне контакта 420 ⁰С и началось интенсивное тление хлопчатобумажных изделий;

- лампочка 40 Вт в контакте с изъятым образцом ватного одеяла нагрела его через 35 минут до 250 ⁰С, при этом началось обугливание одеяла.

Приведенные примеры достаточно убедительно характеризуют способность лампочек даже относительно малой мощности обеспечивать возникновение горения за счет контактного нагрева, если для этого создаются необходимые условия.

Анализ версии возникновения пожара в результате аварийного режима в лампе накаливания

Наиболее распространенный, приводящий к пожару аварийный режим в лампе - образование дуги между никелевыми электродами в момент перегорания нити накаливания. Чаще это происходит при перенапряжении в сети, но может случиться и при нормальном напряжении. Горит дуга до 10-15 секунд. При этом, по данным ВНИИПО, разбрызгиваются частицы диаметром до 4,5 мм с температурой 1500-2200 ⁰С. Колба лампы разрушается, брызги летят на сгораемые материалы с соответствующими последствиями. Необходимо отметить, что пожарную опасность представляют частицы диаметром более 0,5 мм, у более мелких - слишком мало теплосодержание.

Радиус разлета никелевых частиц достигает 2,65 метра, а при взрыве колбы - до 3,2 метра. Радиус зоны разлета практически не зависит от мощности лампы.

Отработка версии о причастности аварийного режима в лампе к возникновению пожара производится в следующем порядке:

а) оценивается потенциальная возможность зажигания с учетом радиуса разлета и высоты падения частиц, образующихся при дуге в лампе;

б) проводится визуальное и инструментальное исследование остатков лампы.

Данные о радиусе разлета частиц указаны выше, а вероятность зажигания некоторых материалов в зависимости от высоты падения приведена в таблице 12.2.

Табл.12.2

Вероятность зажигания некоторых горючих материалов никелевыми частицами в зависимости от высоты падения (d_{частицы} = 2 мм)

Материал	Высота падения, м.
	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	5,5	6,0
хлопок бумага х/б ткань опилки	1,0 1,0 1,0 1,0	1,0 1,0 1,0 0,45	1,0 1,0 1,0 0	1,0 1,0 0,90 0	1,0 1,0 0,60 0	1,0 0,90 0,25 0	1,0 0,75 0,05 0	1,0 0,55 0 0	0,95 0,40 0 0	0,95 0,20 0 0	0,90 0,05 0 0

Если выходит, что возможность зажигания не исключается в принципе, нужно переходить к следующему этапу - визуальному исследованию остатков лампы.

Визуальное исследование остатков лампы выполняется в два этапа.

I этап - определение наличия напряжения на лампе при пожаре.

Наличие напряжения на лампе - необходимое условие, при котором вообще имеет смысл рассматривать данную версию. Поэтому сначала надо определить, была ли лампа во время пожара под напряжением.

У остатков лампы могут быть следующие признаки, свидетельствующие о том, что она во время пожара была под напряжением (наименования отдельных деталей лампы накаливания приведены на рис.12.1):

- оплавление электродов;

- пробой лопатки, линзы;

- прожог цоколя;

- разрушение спирали и ее приваривание к крючкам;

- разрушение одного из внешних выводов электродов;

- оплавление крючков;

- деформация или отделение штабика при целостности колбы;

- металлические вкрапления в тарелке;

- расплавление (срабатывание) предохранителя.

При наличии хотя бы одного из перечисленных признаков переходят ко второму этапу исследования.

Рис.12.1. Лампа накаливания

1 - выводы;

2 – тарелочка;

3 – цоколь;

4 – штангель;

5 – предохранительное звено;

6 – выводы;

7 – лопатка;

8 – штабик;

9 – крючки;

10 – электроды;

11 – газовое наполнение;

12 – тело накала (спираль);

13 – колба;

14 – линза.

II этап - установление первичности (вторичности) аварийного режима.

Основные визуально выявляемые признаки первичности и вторичности аварийного режима в лампах накаливания приведены в таблице 12.3.

Табл.12.3.

Визуальные признаки аварийных режимов в лампе накаливания

Вторичный режим	Первичный режим
- пробой стекла лопатки; - пробой стекла линзы; - то же и оплавление электродов одновременно; - сохранность предохранителя при разрушении спирали.	- частицы никеля впаяны в осколки колбы; - оплавление электродов и явное уменьшение их по массе и размерам; - проплавление колбы частицами металла (если колба сохранилась).

Признаки первичного режима, как можно судить по данным таблицы, представляют собой, по сути, признаки горения дуги между электродами, т.е. самого пожароопасного процесса. Это и оплавление электродов, и изменение их формы, и разбрызгиваемые частицы никеля, и проплавления в колбе, которые они образуют.

Важнейшим признаком наличия напряжения и вторичности аварийного режима является пробой лопатки и линзочки. Возникает пробой при нагреве лампы до температуры, значительно выше номинальной, на которую она рассчитана. Происходит это в ходе пожара за счет внешнего нагрева лампы дополнительно к ее саморазогреву. Свойства стекла при таком нагреве меняются, оно постепенно утрачивает свойства диэлектрика. Наступает лавинообразный процесс увеличения тока через стекло лопатки (линзы), который и приводит к пробою. Г.И.Смелков и В.А.Пехотиков в своей книге отмечают, что при моделировании этого процесса в лабораторных условиях - нагреве лампы в муфельной печи при температуре 450-460 ⁰С и напряжении на ней 220 вольт - пробой наступил в 40 из 42 случаев. Таким образом, если лампа имеет пробой лопатки, то, очевидно, что она была под напряжением и достаточно сильно была разогрета извне. Такое возможно при исправной лампочке, включенной в помещении, где происходит горение. Лампа в этом случае явно не причастна к пожару.

Визуально пробой лопатки выглядит как затемненный участок стекла между платинитовыми вставками, пробой у линзы - между молибденовыми крючками. Иногда при пробое лопатки происходит расплавление стекла, отделение штабика и электродов от лопатки.