Расследование пожаров / Cheshko - Analiz versiy vozniknoveniya pozhara. Kniga 2 2012

Глава 15. Пожары автомобилей

Отработка версии

При отработке данной версии в общем случае необходимо исследование по следующим пунктам:

1)Кроме автомобиля, должна иметься в наличии горючая среда, способная загореться от указанных выше источников зажигания;

При предполагаемом контактном нагреве «горячими поверхностями» автомобиля – это сухая трава, стружка, опилки, тополиный пух, другие легко загорающиеся и способные к тлению органические материалы с развитой поверхностью.

Во-вторых, этоможетбытьгорючаяпаро-газовоздушнаясмесь(ПГВС). Ивэтомслучаедолжен быть выявлен источник ее появления.

2)ВслучаеПГВСдолжнабытьопределенавозможностьдостиженияоблакомзонынахождения автомобиля:

–качественно, поаналогиисизвестнымислучаямиподобногорода, исходяизимеющихсясправочных данных и т.д.;

–количественно или полуколичественно – путем соответствующих расчетов

3)Изматериаловделадолжноследовать(или, покрайнеймере, недолжноследоватьобратного), что двигатель автомобиля работал, или его заводили.

4)Информативен характер начала процесса. При загорании ПГВС – это хлопок, вспышка. При загорании твердых материалов – обычное тление и относительно медленно развивающееся пламенное горение.

5)Нужно разобраться, с подветренной или надветренной стороны располагался автомобиль по отношению к месту выделения паров или газов.

6)При вспышке ПГВС зона термических поражений материальных объектов обычно простирается, как минимум, от источника зажигания до источника формирования ПГВС (зоны испарения горючей жидкости, поступления паров). Геометрическая форма зоны бывает достаточно характерной и на это надо обращать внимание.

ВкачествеиллюстрациивышесказанногоприведемхарактерныйпримеризкнигиИ.С. Таубкина[75]:

Инцидент произошел в сентябре 1996 года на территории АО «Лукойл–Волгограднефтепере- работка». Одинизрезервуаровобъемом2000 м3 освобождалсяотбензинавцеляхпроведенияревизии и ремонта. После откачки бензина до «мертвого остатка» с уровнем около 0,4 м был вскрыт нижнийлюк-лаздиаметром500 мм, расположенныйнавысоте0,5 мотднища, открытсифонный краниначатаоткачкаостатковбензинапаровымнасосомвдругойрезервуар. Через15 минипос- леэтоговпределырезервуарногопаркавъехалаавтоцистернанабазеавтомобиляГАЗ-53 сискрогасителем на выхлопной трубе, которая остановилась с подветренной стороны резервуара, освобождаемого от бензина, на расстоянии 5,5 м от его открытого люка. Двигатель автомобиля заглохиводитель, поднявкапот, началискатьпричинуотказа. Затемонселвкабинуипопытался снова завести двигатель стартером. Произошла вспышка, пламя мгновенно распространилось от автомобиля в резервуар через его открытый люк, последовал взрыв паров бензина в резервуаре с выбросом пламени из люка.

Ожоги в результате вспышки получили водитель и два рабочих. Характерно, что другие рабочие, находившиеся с наветренной стороны резервуара, ожогов от пламени не получили.

Трава выгорела в зоне длиной 15 м только с подветренной стороны резервуара, т.е. там, где находилась автоцистерна.

Измерение концентрации паров бензина на расстоянии 3 м от люка резервуара через 9 часов после взрыва и пожара показали, что она составляет 1г/см3.

Вприведенномпримеристочникомзажиганияпослужила, вероятнеевсего, искравстартереили распределителе зажигания автомобиля, источником образования горючей среды – резервуар с открытым люком. Обратим внимание, что термические поражения материальных объектов возникли

261

И.Д. Чешко, В.Г. Плотников. Анализ экспертных версий возникновения пожара

именно там, где сформировалось облако взрывоопасной концентрации паров бензина – с подветренной стороны от резервуара, включая зону нахождения источника зажигания.

15.13. Загорание автомобиля от внешнего теплового воздействия

Загорание автомобиля от автомобиля

Если на автостоянке, в многоместном гараже или в какой-либо другой ситуации сгорели два и более автомобилей, эксперту возможно, придется решать вопрос, имело ли место загорание одного автомобиля от другого, в результате воздействия тепловой радиации.

Экспериментально установлено [6], что при пожаре, например, в салоне легкового автомобиля высота пламени и столба дыма достигает 6-8 м; плотность теплового потока на расстоянии 4-5 м и высоте 1,5 м составляет 3-5 кВт/м2. При ветре загорание других автомобилей возможно на расстоянии до 4-х м.

При больших расстояниях загорание автомобиля от автомобиля можно, видимо, считать маловероятным. И эксперт в этом случае должен рассмотреть версию, не являются ли два сгоревших автомобиля самостоятельными очагами пожара, т.е. по сути дела, версию поджога.

Загорание автомобиля от другого горящего объекта

Если сгорел, например, деревянный дом и стоящий недалеко от него автомобиль, то закономерна постановка вопроса - автомобиль загорелся от лучистого теплового воздействия горящего дома или это самостоятельный очаг пожара?

Решать эту задачу можно двумя путями:

–теплофизическим расчетом мощности теплового потока на известном расстоянии от горящего дома и сравнением его с критическим тепловым потоком, необходимым для загорания автомобиля;

–изучением термических поражений автомобиля;

Установлено, чтопривоздействиинаавтомобильвнешнеголучистоготепловогопотокаоткакогото горящего объекта отдельные детали автомобиля загораются в определенной последовательности.

Как отмечается в [6], эта последовательность такова:

–внешний слой краски;

–резиновые уплотнения стекол;

–шины;

–внутренний слой краски;

–материалы салона;

–моторный и багажный отсеки.

В этой же последовательности загорается автомобиль от автомобиля.

Если при осмотре автомобиля установлено, что эта последовательность нарушена, то, значит, автомобиль загорелся не от внешнего теплового воздействия. Действительно, например, выгоревший салон при целых стеклах и отсутствии следов термического поражения лакокрасочного корпуса автомобиля явно не вписывается в версию о внешнем тепловом воздействии.

15.14. Пожары при ремонте автомобилей

Приремонтеавтомобилейпожарывозникаютвследствиенедостаточнойилинеправильнойподготовкиавтотранспортногосредствакремонту, либовследствиенарушениятехнологиипроводимыхработ.

Выше, в разделе 15.8, уже рассматривались случаи, связанные с возникновением пожара при проведении сварочных работ. Поэтому ниже остановимся на других пожароопасных ситуациях.

262

Глава 15. Пожары автомобилей

Опрокидывание автомобиля набок для ремонта днища при неснятом аккумуляторе приводило к короткому замыканию на массу плюсового провода и пожару. Пожары и мелкие загорания могут иметь место и при иных вариантах «случайных» КЗ, возникающих при ремонте.

Опасны «гуляющие» неисправности в электросети, когда при тряске автомобиля на дороге периодически происходят КЗ и перегорают предохранители какой-либо из электрических цепей. Такие неисправности трудно выявить при ремонте, когда автомобиль находится в «покое». И уставший от борьбы с неисправностью владелец или мастер автосервиса могут при очередном ремонте просто поставить некалиброванный или значительно больший по номиналу предохранитель. При очередном КЗ такая защита не сработает, провода соответствующей цепи или иные ее электрические компоненты перегреются от сверхтока КЗ и могут загореться.

Часто при ремонте не учитываются особенности конструкции инжекторных двигателей, что иногда приводит к плачевным результатам. Так, например, для предотвращения пожара перед обслуживанием топливной аппаратуры необходимо сбросить давление в системе подачи топлива. Приотсоединениитопливопроводовследуетнедопускатьпроливатоплива, дляэтогоконцытрубок нужнообматыватьветошью, которуюпослезавершенияработынеобходимовыброситьвпредназначенный для этого контейнер.

Некоторые пожары возникают из-за незнания ремонтными рабочими конструктивных особенностей автомобиля. Так пожар автомобиля, в подвеске которого имеются резинометаллические прокладки, может возникнуть, если кабель сварочного трансформатора соединить с металлическими элементами корпуса автомобиля через заземляющий медный изолированный провод. При этом сварочный ток превысит допустимый, изоляция заземляющего проводника перегреется и загорится [4].

Имелисьслучаизагоранияавтотранспортныхсредствприремонтетопливнойсистемысразуже после остановки в дороге или ином месте. Вытекающий бензин или иные горючие жидкости загорались при попадании на разогретые части двигателя и выпускного тракта (см. выше раздел 15.6).

15.15.Автомобили на газовом топливе

•Топливо для газобалонных автомобилей

•Особенности конструкции газобаллонных автомобилей

•Газобаллонная установка для сжатого природного газа

•Газодизельные установки

•Основные причины загораний и взрывов

•Характер разрушений и термических поражений

•Экспертное исследование материалов по пожару и самого автомобиля

Внастоящее время парк газобаллонных автомобилей в России составляет около 400 тысяч штук,

иихколичествопостоянновозрастает[84]. Отобычныхавтомобилейнажидкомтопливеониотличаются по ряду конструктивных элементов, а пожарная опасность их выше. Указанные обстоятельства заставляютостановитьсянавопросеэкспертногоисследованияавтомобилейнагазовомтопливеотдельно.

Топливо для газобалонных автомобилей

В качестве топлива для газобаллонных автомобилей используют:

–сжиженный нефтяной газ (СНГ);

–сжатый природный газ (СПГ).

Сжиженные нефтяные газы представляют собой легкие углеводороды, которые при сравнительно невысоком избыточном давлении (1-2 МПа) и нормальной температуре находятся в жидком состоянии. Основными компонентами СНГ являются пропан, бутан и пропилен. Их физикохимические свойства приведены в главе 3 книги 1.

263

И.Д. Чешко, В.Г. Плотников. Анализ экспертных версий возникновения пожара

ВРоссиивыпускаетсяСНГдвухсоставов– смесьпропанаибутанатехническаязимняя(СПБТЗ)

исмесь пропана и бутана техническая летняя (СПБТЛ).

Всостав СПБТЛ входит не более 60 % бутана, доля пропана не нормируется.

Всостав СПБЛЗ входит не менее 75 % пропана, доля бутана не нормируется.

Суммарное количество компонентов прочих компонентов (метан, этан, этилен, пентаны и другие газы) не должно превышать 6 %.

Сжатый природный газ для автомобильных двигателей, основным компонентом является метан, являетсяполноценныммоторнымтопливомипорядупараметровпревосходитсовременные жидкиемоторныетоплива. Всоответствиис[85] СПГможетбытьдвухмарокАиБ. Ониразличаются только плотностью и теплосодержанием из-за разного объемного состава метана и азота.

Особенности конструкции газобаллонных автомобилей

По времени начала использования и принципу работы, применяемые в настоящее время газовые системы газобаллонных автомобилей (ГБО) можно разделить на четыре поколения.

Первое поколение ГБО. Системы с вакуумным управлением и механическим дозатором газа, которые устанавливают на бензиновые карбюраторные и простые инжекторные автомобили. В первом поколении ГБО используются как вакуумные, так и электронные газовые редукторы.

Второе поколение ГБО. Механические системы, дополненные электронным дозирующим устройством, работающимпопринципуобратнойсвязисдатчикомсодержаниякислорода(лямбдазонд). Они устанавливаются на автомобили, оснащенные инжекторным двигателем и каталитическим нейтрализатором отработавших газов («катализатором»).

Третье поколение ГБО. Системы, обеспечивающие распределенный синхронный впрыск газа с дозатором-распределителем, который управляется электронным блоком. Газ подается во впускной коллектор с помощью механических форсунок, которые открываются за счет избыточного давления в магистрали подачи газа.

ЧетвертоепоколениеГБО. Этосистемыраспределенногопоследовательноговпрыскагазасэлектромагнитнымифорсунками, которыеуправляютсяболеесовершеннымэлектроннымблоком. Какивсистеме предыдущего поколения, газовое оборудование 4 поколения использует газовые форсунки, которыеустанавливаютсянаколлекторенепосредственноувпускногоклапанакаждогоцилиндра.

Более удобны также применяемые на практике наименования газобаллонных систем по аналогии с бензиновой топливной системой:

–«Газовый карбюратор» – соответствует первому поколению ГБО

–«Лямбда-контроль система (ЛКС)» – соответствует второму поколению ГБО.

–«Газовый инжектор», он же «газовый впрыск» – соответствует четвертому поколению ГБО. В Европе давно используется так называемое пятое поколение ГБО, в котором газ в двигатель

поступает непосредственно в цилиндры в сжиженном состоянии, где моментально испаряется. В России такие системы пока устанавливаются редко. Это вызвано в первую очередь низким качеством газа и дороговизной данных систем.

В зависимости от способа питания двигателей газобаллонные автомобили подразделяются на универсальные, газобензиновые и газовые.

На универсальных устанавливают двигатели, содержащие две автономные равноценные системыпитания– газовуюибензиновую. Данныесистемыустановленыпрактическинавсехмодификациях современных газобаллонных транспортных средств.

Как уже отмечалось выше, в качестве топлива для газобаллонных двигателей применяют сжатыйприродныйгаз(СПГ) исжиженныйнефтянойгаз(СНГ). Легковыеавтомобилипрактическивсе работаютнасжиженномгазе, таккакдляданноготопливатребуетсяменьшееколичествобаллонов.

На современных большегрузных (грузовых) автомобилях, чаще всего, используют сжатый природный газ.

264

Глава 15. Пожары автомобилей

На легковых автомобилях устанавливают один баллон с СНГ в багажном отсеке, при этом рабочее давление в газовой системе составляет 1,6 МПа. На грузовых автомобилях, обычно, устанавливают 6-12 баллонов с СПГ, емкость одного баллона 50 л, а рабочее давление в системе составляет

20 МПа [39, 86].

На рис. 15.19 приведена схема газобаллонного оборудования третьего поколения для карбюраторного автомобиля, работающая на сжиженном нефтяном газе.

Рис. 15.19. Газобаллонная установка на сжиженном нефтяном газе [94]

Сжиженный нефтяной газ (пропан-бутан) под давлением поступает из баллона (1) в газовую магистраль высокого давления (3). Выпуск газа из баллона происходит посредством мультиклапана (2), через который также осуществляется заправка с помощью выносного заправочного устройства (4). По магистрали газ в жидкой фазе попадает в газовый клапан-фильтр (5), который очищает газ от взвесей и смолистых отложений и перекрывает подачу газа при выключении зажигания или при переходе на бензин. Далее очищенный газ по трубопроводу поступает в редуктор-испаритель (6), где давление газа понижается с шестнадцати атмосфер до одной. Интенсивно испаряясь, газ охлаждает редуктор, поэтому последний присоединяется к системе водяного охлаждения двигателя. Циркуляция тосола позволяет избежать обмерзания редуктора и его мембран. Под действием разряжения, создаваемого во впускном коллекторе работающего двигателя, газ из редуктора по шлангу низкого давления через дозатор (7) поступает в смеситель (8), установленный между воздушным фильтром и дроссельными заслонками карбюратора. Иногда вместо установки смесителя производится непосредственная врезка газовых штуцеров в карбюратор.

Управлениережимамиработы(нагазеилинабензине) осуществляетсяспомощьюпереключателя видов топлива (10), установленного на панели приборов. При выборе позиции «ГАЗ» переключательоткрываетэлектромагнитныйгазовыйклапан(5) иотключаетэлектромагнитныйбензиновый клапан (9). И, наоборот, при переходе с газа на бензин, переключатель закрывает газовый клапан и открывает бензиновый. С помощью светодиодов переключатель позволяет контролировать, какое топливо используется в данный момент.

Переключательможетбытьоснащенуказателемуровнятопливавбаллоне(дляэтогомультиклапан должен быть оснащен сенсором уровня топлива).

265

И.Д. Чешко, В.Г. Плотников. Анализ экспертных версий возникновения пожара

Установка ГБО третьего поколения на инжекторных автомобилях отличается тем, что вместо бензоклапана для отсечения подачи бензина используется эмулятор форсунок. Когда подается газ, этот эмулятор имитирует работу бензиновых форсунок, чтобы штатный компьютер не перешел в аварийный режим. По этой же причине нужно устанавливать эмулятор лямбда-зонда.

Системы газобаллонного оборудования четвертого поколения отличаются тем, что газ подается непосредственно во впускной коллектор через специальные газовые форсунки. Они управляются собственным электронным блоком управления, который синхронизирует свою работу со штатным контроллером и одновременно выполняет функции эмулятора.

Газобаллонная установка для сжатого природного газа

Такие системы (рис. 15.20) устанавливаются на грузовых автомобилях [39, 85, 86].

Данная установка отличается от рассмотренной выше тем, что природный газ (метан) изменяет рабочее давление в баллонах по мере расходования от 20 МПа до давления, близкого к атмосферному.

Газ из секций баллонов 13 и 14 под давлением 20 МПа через расходный вентиль 8 и подогреватель газа 15 поступает в редуктор 17 высокого давления, где давление снижается до 1,2 МПа. Затем через фильтр 21 поступает в редуктор 24 низкого давления, а оттуда – в газосмесительное устройство 3 и дальше в цилиндры двигателя 25.

Рис. 15.20. Газобаллонная установка для сжатого природного газа

1 – топливныйнасос; 2 – электромагнитныйклапан; 3 – газосмесительноеустройство; 4 – впускнойтрубопровод; 5 – шлангподачигаза; 6 – топливныйотстойник; 7, 11, 12, 20, 22 – соединительнаятрубка; 8 – расходный вентиль; 9 – наполнительный вентиль; 10, 23 – манометр; 13 – задняя секция баллонов; 14 – передняя секция баллонов; 15 – подогревательгаза; 16 – трубаподогревателя; 17 – редукторвысокогодавления; 18 – приемная труба глушителя; 19 – топливный бак; 21 – фильтр газа; 24 – редуктор низкого давления; 25 – двигатель

Газодизельные установки

Переоборудовать на газовое топливо (не важно, метан или пропан) можно не только бензиновый, но и дизельный двигатель, как грузовой, так и легковой автомашины. Но для этого серьезно переделывают штатную систему питания дизеля.

Прежде всего, нужно отметить, что на одном газе дизельный двигатель работать не может. Газ не может загораться от сжатия в таких же условиях, как дизельное топливо, поскольку температура его самовоспламенения намного выше (около 700oС против 320-380 °C у дизтоплива). Так что если попробовать заставить обычный дизельный двигатель работать на метане, температуры

266

Глава 15. Пожары автомобилей

сжатого воздуха в цилиндрах просто не хватит для его самовоспламенения. Тем не менее, существуют два способа приспособить дизельный двигатель к работе на газе.

Газовый двигатель

Первый способ, более простой и радикальный, требует существенной переделки мотора (что

вЕвропе практикуется достаточно давно). Для этого на дизельном двигателе демонтируют топливную аппаратуру, вместо нее устанавливают систему зажигания, а форсунки заменяют свечами зажигания. Машина комплектуется соответствующим газобаллонным оборудованием, и газ подается при помощи дозатора во впускной коллектор. Определенные изменения вносятся и в блок цилиндров. В результате подобных переделок получается уже не дизель, а так называемый «газовый» двигатель. После подобной переделки бывший дизель станет намного экологичнее и экономичнее, а ресурс его возрастет.

Газодизель

Существует и более простой вариант, который уже давно используется, хотя и распространен не очень широко. Речь идет о приспособлении обычного дизеля для работы на смеси дизельного топлива и метана (так называемый газодизельный двигатель). В этом случае для работы дизеля на газенеобходимаподачавцилиндрынекоторогоколичествадизтоплива– такназываемойзапальной порции. Подаваемая в конце такта сжатия, она будет воспламеняться и поджигать газовоздушную смесь, поступающую в цилиндры на такте впуска.

Запальная порция для газифицированных быстроходных дизелей (таковыми считаются все автомобильные) составляет 15-30% от обычной порции дизтоплива. (в зависимости от ГБО, типа двигателя и его состояния). Преимущество такого мотора заключается в том, что, когда газ заканчивается, он можетработатьвсвоемобычномрежиме– надизтопливе. Приработевтакомрежиме, когда70-85% топлива составляет природный газ, у дизеля полностью исчезает свойственный ему черный дым. Правда,

ввыхлопе несколько увеличивается содержание углеводородов, но это уже не канцерогенные полия- дерныеуглеводороды(3,4-бензопиренидр.), алишьнезначительноеколичествонесгоревшегометана.

При переделке мотора под газодизельный вариант производится не только установка газобаллонного оборудования, но и определенная доводка имеющейся топливной аппаратуры.

Схемагазодизельнойсистемы, работающейкакнасмесидизельноготопливаиприродногогаза, так и на дизельном топливе, показана на рис. 15.21.

Рис. 15.21. Газодизельная система автомобиля [87]

1 – двигатель; 2 – ТНВД; 3 – ограничительзапальнойдозытоплива; 4, 16 – электромагнитныйклапан; 5 – редуктор высокого давления; 6 – сигнализатор аварийной выработки газа; 7 – предохранительный клапан; 8 – подогреватель газа; 9 – расходный вентиль; 10 – наполнительный вентиль; 11 – вентили; 12 – баллон; 13 – манометр; 14 – датчик давления газа; 15 – редуктор низкого давления; 17 – дозатор газа; 18 – смеситель; 19 – датчик блокировки; 20 – подвижный упор; 21датчик частоты вращения; 22 – зубчатый венец

267

И.Д. Чешко, В.Г. Плотников. Анализ экспертных версий возникновения пожара

При включении электромагнитного клапана 4 газ поступает на вход двухступенчатого редуктора низкого давления 15, в котором давление на выходе дополнительно понижается до атмосферного. В дальнейшем газ из двухступенчатого редуктора 15 поступает в дозатор газа 17. Дозатор обеспечивает подачу необходимого количества газа в диффузор смесителя 18, размещенный во впускном тракте дизеля после воздушного фильтра. Газо-воздушная смесь из смесителя 18 поступает во впускной трубопровод и далее в цилиндры двигателя и сжимается поршнем. В конце такта сжатия в нее через серийную форсунку впрыскивается небольшое количество дизельного топлива. Запальную дозу топлива подают в цилиндр с таким расчетом, чтобы она воспламенилась раньше, чем газ, и подожгла всю массу газовоздушной смеси.

Грузовикисгазодизельнымидвигателямикогда-топроизводилисьвСССРсерийно. Так, с1987 г. Камский автозавод выпускал модели «53208», «53217», «53218» и «53219» с атмосферными двигателями КамАЗ-7409.10.

Легковые автомобили с дизельным двигателем переводят на газовое питание очень редко по причине экономической нецелесообразности – при годовом пробеге 15 тыс. км. срок окупаемости дополнительного оборудования растягивается на 6-7 лет.

Основные причины загораний и взрывов

Газ в баллоне автомобиля хранится под давлением. Очевидно, что в результате утечки может произойти вспышка, взрыв, возникнуть пожар. Надежность газобаллонной аппаратуры ниже по сравнению с бензиновой, а, тем более, дизельной системой питания.

При разрыве емкости под давлением (газового баллона) может произойти утечка большого количества газа и взрыв.

Основное количество пожаров в легковых, грузовых автомобилях и автобусах с газобаллонным оборудованием (60-70%) возникает в отсеке двигателя. Это связано с тем, что практически 90 % соединений топливопроводов газового оборудования – резьбовые соединения и резиновые трубки, закрепленные хомутами. а также газовый редуктор, электромагнитный газовый и бензиновый клапаны, проставка карбюратора, тройник-дозатор и др. находятся в моторном отсеке. А утечки газа наблюдаются, как правило, именно в местах соединений топливопроводов. Кроме того, именно в моторном отсеке сосредоточены основные потенциальные источники зажигания (см. ниже).

Основное количество пожаров (более 5060 %) происходит во время движения или при запуске двигателя, т.е. на работающем двигателе.

Подавляющее число пожаров в газобаллонных автомобилях (более 60 %) происходит, по данным [84], по причине негерметичности топливной системы. Безусловно, это слабое место газобаллонных систем.

При запуске двигателей на газе загорания чаще всего происходят перед клапаном 2 или на запорно-предохранительном блоке баллона 14 (рис. 15.20). Возможно также возникновение горения из-за нарушения регулировки двигателя и неправильных действий водителя, в результате чего происходит переполнение смесительной камеры карбюратора и поступление газа в отсек двигателя [84].

Гораздо реже, но все же возникает горение и по следующим причинам [84]:

–запуск двигателя при отрицательной температуре;

–неисправность при переключении с газа на бензин;

–неисправность газового редуктора;

–неисправность газового клапана;

–неисправность бензинового клапана;

–нарушение герметичности топливной системы вследствие механического повреждения;

–утечка газа при заправке газобаллонного автомобиля.

–ДТП.

Автомобилям на газовом топливе свойственны так называемые «хлопки» – нештатное воспламенениелокальныхконцентрацийгазовоздушнойсмеси. Иногдаэтоприводитквозникновениюпожара.

268

Глава 15. Пожары автомобилей

Основная причина «хлопков» следующая. Конструкция двигателей автомобиля предусматривает такое явление, как перекрытие фаз впуска и выпуска, то есть в течение некоторого времени открытыми остаются одновременно впускной и выпускной клапаны. Это служит для улучшения качества газообмена в цилиндрах. Однако в это время газ из впускного коллектора может попасть в цилиндр, где имеется более, чем достаточно источников зажигания – нагретые поверхности камеры сгорания, «холостая искра». В результате происходит воспламенение ПГВС и так называемый «хлопок».

Возникновению хлопка и переходу его в загорание автомобиля могут способствовать ряд факторов или их сочетание, в том числе факторы, рассмотренные ниже.

Установка несоответствующего газового оборудования.

На инжекторные легковые автомобили иногда устанавливается газобаллонное оборудование первого поколения, предназначенное для карбюраторных автомобилей. Это происходит, прежде всего, из-за относительно низкой стоимости данного комплекта оборудования. При работе такого оборудования, впрочем, как и у двигателей карбюраторной системы питания, во впускном коллекторе даже при исправном состоянии могут происходить указанные выше хлопки.

На некоторых марках автомобилей с инжекторной системой питания впускной коллектор изготавливается из пластмассы. Поэтому в случае возникновения такого хлопка может произойти его разрушение, что, в свою очередь, приводит к выбросу ПГВС в моторный отсек с последующим воспламенением. Описанный механизм возникновения горения привел, в частности, к описанному ниже пожару на автомобиле Volvo 960.

На данный (инжекторный) автомобиль была установлена газовая система питания, предназначенная для работы с карбюраторным двигателем. Отметим, что такое переоборудование допускается российскими нормами. При попытке завести автомобиль (до этого он длительное времяэксплуатировалсянагазе, послечегонаходилсявнерабочемсостоянииоколо10 минут), раздался «хлопок» и возникло горение в моторном отсеке.

При этом водитель обратил внимание, что когда он пытался завести автомобиль, автомат перевода двигателя с бензина на газ сработал нештатно (двигатель должен заводиться на бензине, при достижении двигателем 2500 об/мин, двигатель переводится на газ). То есть двигатель заводился «на газу», что недопустимо. В результате произошел «хлопок» во впускном коллекторе – на данном автомобиле он пластмассовый и крепится к головке блока цилиндров с помощью специальныхзащелок. Далеепроизошлоразрушениеколлектора, чтопривелоквыбросуПГВСвмоторный отсек с последующим воспламенением [88].

Несоответствующие инструкциям действия водителей

Инструкции по пользованию двигателями на газовом топливе обычно достаточно жестко регламентируют действия водителей. Нельзя, в частности, заводить двигатели комбинированного питания «на газе». Приведенный выше пример является иллюстрацией того, как неправильные действия водителя усугубили ситуацию, возникшую по причине установки ненадлежащего газового оборудования.

Приведем еще один пример.

Водитель автобуса ПАЗ 342054, в своем объяснении по факту произошедшего пожара указывает, что во время движения двигатель заглох, он переключил переключатель (на современных системах это выполняется автоматически) с газа на бензин и завел двигатель, далее продолжил движение на газу. Через некоторое время двигатель снова заглох, и водитель стал его заводить «на газу», тем самым нарушив инструкцию по эксплуатации газобаллонных автомобилей. В результате раздался «хлопок» и возникло горение в моторном отсеке.

Технические неисправности, приводящие к поступлению газа в неработающий двигатель

Частой причиной загорания газа является поступление газа в неработающий двигатель. Причиной этого может быть, в частности, негерметичность клапана холостого хода или 2-ой

269

И.Д. Чешко, В.Г. Плотников. Анализ экспертных версий возникновения пожара

ступени в редукторе, а также негерметичность всей газовой системы [86]. Возможно загрязнение вентиля на баллоне, что делает невозможным его перекрытие.

Загорания в зимнее время

Автомобили, имеющие газобаллонное оборудование, более пожароопасны в холодное время суток, зимой. Этоподтверждаетсястатистическимиданными[84] – изпроанализированных212 пожаров 2000–2004 гг, более 30% приходится на зиму. Вероятно, дело в том, что резиновые детали, используемые для уплотнения, при низкой температуре теряют эластичность и перестают обеспечивать герметичность системы. Происходит утечка газа, в объеме моторного отсека, а иногда и вне его, образуется взрывоопасная ГВС [39]. Помимо этого, при отрицательной температуре чаще возникает необходимость переключения с одного вида топлива на другой.

В инструкции по эксплуатации газобаллонных автомобилей обычно указано, что переключать двигатель в режим «Газ» в холодное время года (при температуре воздуха от -5 °С и ниже) можно только после прогрева двигателя на бензине до 40-50 °С, а перед продолжительной парковкой автомобиля за 150-200 м до остановки следует переключать двигатель на бензин.

При нарушении регулировки двигателя и неправильных действиях водителя это может приводить к переполнению смесительной камеры карбюратора и поступлению газа в отсек двигателя [6].

Загорания при остановке (стоянке)

Особенно велика вероятность создания взрывоопасной концентрации при остановке (стоянке) автомобиля, когда воздухообмен в моторном отсеке минимален. Поэтому в инструкциях по эксплуатации автомобильных газобаллонных систем обычно указывают, что при стоянке в закрытом помещении кран на газовом баллоне следует закрывать (это обстоятельство следует проверять при осмотре автомобиля после пожара).

Взрывы газовых баллонов

Необходимопомнитьиопотенциальнойопасности, которуюпредставляетсамгазовый баллон, особенно переполненный. Сжиженный нефтяной газ, как известно, хранят и транспортируют в жидком состоянии, а используют в газообразном. В жидком состоянии СПГ обладают большим коэффициентомобъемногорасширения. Из-заэтогопризаполнениибаллонанеобходимооставлять определенное свободное пространство. В случае полного заполнения, т.е. при отсутствии паровой подушки, даже незначительное повышение температуры газа приводит к резкому увеличению давления в газовом баллоне. Увеличение давления в этом случае составляет 0,7 МПа на каждый градус повышения температуры газа [2]. Подробнее о взрывах газовых баллонов – см. главу 12.

Источником зажигания при утечке газа в автомобиле может быть любое искрящее электрооборудование – распределитель зажигания (тромблер), стартер, генератор и т.д., а также пламя спички, зажигалки и т.п.

Ниже, в таблице 15.11 приведены краткие описания нескольких пожаров на автомобилях с газобаллонным оборудованием.

Таблица 15.11

270