Расследование пожаров / Cheshko - Rassledovaniye pozharov 2004
.pdfЛИТЕРАТУРА
1.Беллами Л. Инфракрасные спектры сложных молекул.- М.: Изд.ин.лит. 1963.
2.Лоусон К. ИК-спектры поглощения неорганических веществ.-М.: Мир, 1964.
3.Кесслер И. Методы И К- спектроскопии в химическом анализе. -М.: Мир,
1964.
4.Болдырев А.И. Инфракрасные спектры минералов - М.: Недра, 1976.-199 с.
5.Дехант И. и др. Инфракрасная спектроскопия полимеров.- М.:
Химия, 1976.
6.Юинг, Гален В. Инструментальные методы химического анализа.- М.: Мир, 1989.- 608 с.
7.Российская Е.Р. Рентгеноструктурный анализ в криминалистике и судебной экспертизе.- Киев: УМК ВО, 1992.- 220 с.
8.Российская Е.Р., Лазарев А.В., Сальников В.Г. Рентгенофазовый анализ микрообъектов в камере DSK60, модифицированной по Ган-дольфи: Экспертная практика,-М.: 1988.N16.-C. 111-115.
9.Кононенко В.И., Серова Н.Н. Использование дифрактометра ДРОН-3 для рентгеновского фотометода // Заводская лаборатория.-1988 -NL- 41 с.
10.Горелик С. С., Расторгуев Л.Н., Скаков Ю.Н. Рентгенографический и электроннооптический анализ.-М.: 1971.
11.Зевин Л.С., Завьялова Л.Л. Количественный рентгенографический фазовый анализ.- М.: 1974.
12.Миркин Л. И. Рентгеноструктурный контроль машиностроительных материалов.- М.: 1979.
13.Иванов В.И.,Ковалев С.Ю.,Бурмистров И.П. Применение программного комплекса "ФАЗАН" для автоматизированной расшифровки рентгенограмм при исследовании методом рентгенофазового анализа. Использование математических методов и ЭВМ в экспертной практике.- М.: ВНИИСЭ МЮ СССР, 1989.- С. 191-194.
14.Бурова Е.М., Щедрин Б.М. Автоматизация фазового анализа с помощью ФАЗАН-ПК // Заводская лаборатория.- 1993 - N6.- С. 38-42.
15.Спектроскопические методы определения следов элементов / Под ред. Дж.Вайнфорднер- М.: Мир, 1979.- 494 с.
16.Герасимов Г.Н., Дубровин А.Н. Разработка и выпуск приборов эмиссионного спектрального анализа: Обзор // Заводская лаборатория.-1989 - N4.-С. 26-38.
17.// Заводская лаборатория.- 1994 - N2. Рекламная информация.
18.// Заводская лаборатория.- 1993 - N12. Рекламная информация.
19.Терек Т. и др. Эмиссионный спектральный анализ. В 2 ч.- М.:
Мир,1982.
20.Кротова Н.Б., Салихджанова Р.М.-Ф. Приборы для атомно-абсорбционного анализа. Состояние и направления развития // Современные приборы и оборудования для химических и спектральных лабораторий.- М.: МДНТП им.
Дзержинского, 1991.- С. 27-33.
21.Безсуднов И.В. Атомно-абсорбционные спектрофотометры серии SOLAAR
ссертификатом качества ISO 9000 // Зав. лаборатория.-1994-N5.-С. 61-62.
22.Проспект прибора С-600 // Заводская лаборатория.- 1993 -Nil.
23.Брицке М.Э. Атомно-абсорбционный спектроскопический анализ - М.:
Химия, 1982.- 160 с.
24.Прайс В. Аналитическая атомно-абсорбционная спектроскопия -М.: Мир, 1976.-355 с.
25.Симонова В.И. Атомно-абсорбционные методы определения элементов в породах и минералах. - Новосибирск: Наука, Сиб.отд., 1986.-213 с.
26.Соколов Н.А. Рентгеноспектральный анализ: Учебное пособие.-М.: МИФИ, 1990.-40 с.
27.Комяк Н.И., Николаев В.П., Плотников Р.И. Современная автоматическая аппаратура рентгеноспектрального анализа. - Л.:
ЛДНТП, 1988.-24 с.
28.Рентгенофлуоресцентный анализ. / Афонин В.П., Комяк Н.И., Николаев В.А., Плотников Р.И. - Новосибирск: Наука, Сиб.отд. 1991. -173с.
29.Безсуднов И.В. Последовательный рентгенофлуоресцентный спектрометр PW2400 с сертификатом качества ISO 9001 // Зав. лаборатория.- 1994 - N4. - С.6061.
30.Лосев Н.Ф., Смагунова А.Н. Основы рентгеноспектрального флуоресцентного анализа. - М.: Химия, 1982.
31.Бахтияров А.В. Рентгеноспектральный флуоресцентный анализ в геологии и геохимии.- Л.: Недра, 1985. -143 с.
32.Афонин В. П. и др. Рентгенофлуоресцентный силикатный анализ. - Новосибирск: Наука, Сиб.отд., 1984. - 224 с.
33.Растровая электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ / Гоулдстейн Дж., Ньюбери Д., Эчлин П. и др.: Пер. с англ. В 2-хкн.-М.: Мир, 1984.
34.Методы количественного органического элементного микроанализа/ Гельман Н.Э., Терентьева Е.А., Шанина Т.М. и др. - М.: Химия, 1987. - 296 с.
35.Климова В.А. Основные микрометоды анализа органических соединений. -
М.: Химия, 1967.
36.Кулешова О. Д. и др. // III Всесоюзн. конференция по электро-хим. методам анализа. Томск. 23-26 мая 1989: Тезисы докл. - Томск:
1989.-442 с.
37.Павлова С.-С.А., Журавлева И.В., Толчинский Ю.И. Термический анализ органических и высокомолекулярных соединений // Методы аналитической химии. -
М.: Химия, 1983. -120 с.
38.// Зав. лаборатория. - 1994, N2. Рекламная информация.
39.Воскресенский П.И. Техника лабораторных работ. - Л.: Химия, 1973.
40.// Зав. лаборатория. - 1983.N4. Реклам, информация.
41.// Зав. лаборатория. - 1994.N2. Реклам, информация.
42.Маковкин А.В., Кабанов В.Н., Струков В.М. Проведение экспертных исследований по установлению причинно-следственной связи аварийных процессов в электросети с возникновением пожара: Учебное пособие - М.: ВНИИ МВД, 1988. - 97с.
43.Жданов А. Г. и др. Экспертное исследование устройств электрозащиты:
Учебное пособие. - М.: ВНИИ МВД СССР, 1986. - 54 с.
44.// Зав лаборатория. - 1993, N8. Реклам, информация.
45.Чешко И.Д., Лукин Е.А. Специалистам, исследующим пожары // Пожарное дело.- 1987, N10. - 13 с.
46.Дзенис В.В. Применение ультразвуковых преобразователей с точечным контактом для неразрушающего контроля // Рижский политехнический институт им. А.Я. Пельше. - Рига: Зинатне, 1987. - 263 с.
47.Комплексная методика определения очага пожара. / Смирнов К.П., Чешко И.Д„ Егоров Б.С. и др.- Л.: ЛФ ВНИИПО, 1987. -114с.
48.Каталог криминалистической техники фирмы "Helling" (Герм.).
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие
Введение Приборы и оборудование, используемые при экспертизе пожаров
ЧАСТЬ I. УСТАНОВЛЕНИЕ ОЧАГА ПОЖАРА
Глава 1. Физические закономерности формирования очаговых признаков и методические принципы их выявления
1.1.Формирование очаговых признаков на конструкциях и предметах
1.2.О некоторых методических принципах выявления очага пожара и возможностях визуальных и инструментальных методов в поисках очага
Глава 2. Исследование обугленных остатков древесины и древесных композиционных материалов
2.1.Процесс обугливания древесины, свойства обугленных остатков и
их взаимосвязь с условиями горения
2.2.Методические принципы решения задачи определения температуры и длительности горения древесины. Работа на месте пожара. Отбор проб углей и
подготовка их к исследованию
2.3.Определение электросопротивления обугленных остатков
2.4.Определение остаточного содержания летучих веществ
2.5.Элементный анализ
2.6.Инфракрасная спектроскопия
2.7.Флуоресцентная спектроскопия
2.8.Термогравиметрический и дифференциальный термический анализ
2.9.Определение плотностных характеристик углей
2.10.Исследование обгоревших остатков древесно-стружечных плит
Глава 3. Исследование обгоревших остатков полимерных материалов
3.1.Некоторые особенности поведения полимерных материалов при пожаре
3.2.Свойства коксовых остатков полимеров и их связь с условиями
горения
3.3.Определение удельного электросопротивления обугленных остатков полимеров
3.4.Термогравиметрический и дифференциальный термический анализ
3.5.Инфракрасная спектроскопия
3.6.Химический анализ водных экстрактов
Глава 4. Исследование обугленных остатков лакокрасочных покрытий
4.1.Превращения лакокрасочных покрытий в ходе пожара и возможности экспертного исследования их обугленных остатков
4.2.Визуальная оценка степени термического поражения ЛКП.
Отбор и подготовка проб для лабораторных исследований
4.3.Определение зольности
4.4.Инфракрасная спектроскопия
4.5.Натурные эксперименты
Глава 5. Исследование металлических конструкций и изделий
5.1.Визуальные признаки термических поражений металлоконструкций на пожаре и их оценка
5.2.Инструментальные методы исследования металлоконструкций.
Сравнение аналитических возможностей отдельных методов
5.3.Окалинообразование на пожаре и исследование окалины 5.3.1. Закономерности процесса окалинообразования. Состав,
структура окалины и ее анализ
5.3.2. Методики рентгеноструктурного и химического анализа окалины. Определение температуры и длительности , теплового
воздействия на стальную конструкцию
5.4.Исследование холоднодеформированных изделий
5.4.1.Магнитный метод (измерение коэрцитивной силы или тока размагничивания)
5.4.2.Определение микротвердости
5.4.3.Металлография
5.4.4.Рентгеноструктурный анализ
Глава 6. Исследование неорганических строительных материалов
иконструкций
6.1.Изменение структуры и свойств неорганических строительных материалов при нагревании. Обзор методов фиксации этих изменений
6.1.1.Материалы с цементным и известковым связующим
6.1.2.Материалы с гипсовым связующим
6.2.Основные методики исследования
6.2.1.Выбор объектов исследования, отбор и подготовка проб
6.2.2.Ультразвуковая дефектоскопия бетона и железобетона
6.2.3.Инфракрасная спектроскопия
6.2.4.Рентгеновский фазовый анализ
6.2.5.Весовой метод определения остаточного содержания термолабильных компонентов
6.3.О возможностях исследования материалов, изготовленных
обжиговым методом 6.3.1. Кирпич, керамическая плитка
6.3.2. Неорганические эмали на металле
Глава 7. Распределение пожарной нагрузки и ее расчет при поисках очага пожара
Глава 8. Некоторые вспомогательные методы выявления очаговых признаков
8.1.Фиксация температурных зон на окружающих конструкциях
8.2.Фиксация признаков аварийных режимов работы в электросетях
Литература к части I
ЧАСТЬ II. УСТАНОВЛЕНИЕ ПРИЧИНЫ ПОЖАРА
Глава 1. Исследование электротехнических объектов
1.1Медные и алюминиевые проводники
1.1.1.Установление причины разрушения проводника (КЗ, ' перегрузка, тепловое воздействие пожара, механическое воздействие)
1.1.2.Дифференциация момента (первичности или вторичности)
короткого замыкания медных проводников
1.1.3.Дифференциация первичного и вторичного КЗ алюминиевых проводников
1.1.4.Использование результатов инструментальных исследований при формировании вывода о причине пожара
1.2.Трубы и металлорукава с электропроводкой, имеющие сквозные разрушения (прожоги)
1.3.Электронагревательные приборы
1.3.1.Электрочайники
1.3.2.Электроутюги
1.3.3.Бытовые электрокипятильники
1.3.4.Прочие нагревательные устройства с ТЭНами
1.4.Лампы накаливания и люминисцентные светильники
1.5.Устройства электрозащиты, выключатели, электроустановочные
изделия
Глава 2. Обнаружение инициаторов горения и исследование их остатков
2.1.Полевые методы обнаружения остатков ЛВЖ и ГЖ
2.2.Осмотр места пожара, отбор и упаковка проб
2.3.Выделение остатков ЛВЖ и ГЖ из объектов-носителей и
концентрирование экстрактов
2.4.Лабораторные исследования; общий методический подход
2.5.Анализ газовой фазы над образцом и веществ, сорбированных из
газовой фазы
2.6.Молекулярная спектроскопия в ИК- и УФ-области
2.7.Газожидкостная хроматография
2.8.Тонкослойная хроматография
2.9.Флуоресцентная спектроскопия
2.10.Элементный анализ
2.11.Экстрактивные вещества объектов-носителей, мешающие
определению
2.12."Нетрадиционные" инициаторы горения (специальные средства)
Глава 3. Исследование строительных конструкций, материалов и изделий при анализе прочих версий о причине пожара
3.1.Возникновение пожара от источника зажигания малой мощности.
Тлеющее горение
3.2.Самовозгорание
3.3.Дополнительная информация, получаемая инструментальными
исследованиями материалов и конструкций
3.3.1.Исследование обугленных остатков древесины и других органических материалов
3.3.2.Исследование стальных конструкций и предметов
Литература к части II
ЧАСТЬIII. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ В РЕШЕНИИ НЕКОТОРЫХ ДРУГИХ ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ И ЭКСПЕРТИЗЫ ПОЖАРОВ
Глава 1. Экспресс- и микрометоды определения пожароопасных характеристик веществ и материалов
1.1.Термогравиметрический и дифференциальный термический анализ
1.2.Специальные приборы и методики термографического анализа
1.3.Пиролитическая газовая хроматография
Глава 2. Обнаружение антипиренов
2.1.Обнаружение остатков антипиренов в древесных углях после
пожара
2.2.Экспресс-методы исследования негоревшей антипирированной
древесины
Глава 3. Исследование обгоревших остатков неизвестного происхождения, установление их природы и классификация
3.1.Общая схема исследования
3.2.Инфракрасная спектроскопия
3.3.Оптическая микроскопия. Растровая электронная микроскопия
3.3.1.Дифференциация обугленных остатков текстильных волокон и тканей
3.3.2.Дифференциация обгоревших растительных остатков
ибумаги
3.4.Пиролитическая газовая хроматография
3.5.Химический анализ; исследование продуктов гидролитического и
термического разложения обгоревшего материала
3.6.Исследование сажевых частиц и возможности установления природы сгоревшего материала
Литература к части III
ЧАСТЬ IV. КОМПЛЕКСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ МЕТОДОВ ПРИ ЭКСПЕРТИЗЕ КРУПНЫХ И СЛОЖНЫХ ПОЖАРОВ
4.1.Пожар в Библиотеке АН СССР (Ленинград
4.2.Пожар во Фрунзенском универмаге (Ленинград
4.3.Пожар на теплоходе "Приамурье" в порту г. Осака (Япония
4.4.Пожар в Ленинградском технологическом институте им. Ленсовета.
Часть I
Установление очага пожара
ГЛАВА 1
ФИЗИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ОЧАГОВЫХ ПРИЗНАКОВ И МЕТОДИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ИХ ВЫЯВЛЕНИЯ
Под очагом пожара принято понимать место первоначального возникновения горения (место возникновения пожара) [I]. Установление места расположения очага - важнейшая и первоочередная стадия в исследовании пожара техническим специалистом, будь то пожарно-технический эксперт или инженер пожарно- технической лаборатории. Без установления очага работа по выявлению причин пожара, как правило, обречена на долгие и малоэффективные поиски.
Как известно, определение очага пожара осуществляется экспертом (или, по крайней мере, должно осуществляться) на основе анализа всей совокупности данных по пожару: показаний свидетелей, данных по действиям пожарных подразделений при тушении, сведений о срабатывании средств сигнализации и т.д.
Но основой для выводов по очагу должны являться результаты осмотра места пожара, изучение состояния конструкций, предметов и их обгоревших остатков и
выявленные при этом признаки очага пожара. В данном случае уместным представляется сравнение пожарного специалиста с врачом, который, выслушав действительные и мнимые жалобы пациента и записав их в Историю болезни, пишет затем в последней: "Объективно:" и излагает результаты исследования больного - температуру, давление, результаты анализов, результаты осмотра пациента. Далее, ставя диагноз (или устанавливая очаг), и тот, и другой специалист исходят прежде всего из перечисленных объективных данных, используя, конечно же, в качестве вспомогательных, и данные субъективные (жалобы больного, показания свидетелей), но ни в коем случае не опираясь только на последние.
Признаки очага пожара (или очаговые признаки пожара - такой термин является наиболее распространенным) - это, прежде всего, характерные зоны
термических поражений конструкций и предметов, образовавшиеся в результате специфических для очага особенностей процесса горения.
Основателем пожарно-технической экспертизы Б.В.Мегорским очаговые
признаки пожара были разделены на две основные группы и классифицированы следующим образом [1] :
а) признаки на участке очага: б) признаки направленности горения:
- в огне; |
- последовательно затухающие |
- очаговый конус; |
поражения и следы; |
- под очагом; |
- произвольно расположенные поражения и следы. |
Рассмотрим, как и благодаря чему формируются основные из указанных очаговых признаков, и в чем они, собственно, выражаются.
1.1. Формирование очаговых признаков на конструкциях и предметах
Термические поражения материалов и изделий в месте возникновения (в очаге) пожара - более значительные, чем в других зонах пожара, возникают как следствие более длительного горения, более продолжительного воздействия высокой температуры в данной зоне. Явно выражены они бывают обычно на небольших (неразвившихся) пожарах. Сосредоточенные термические поражения (разрушения, выгорания) материалов в месте возникновения пожара появляются, как правило, при достаточно длительном тепловом процессе в очаге, например, при тлении. Такой
ход процесса горения может быть обусловлен неблагоприятными условиями для развития горения, прежде всего, недостаточным воздухообменом, свойствами
материала, относительно низкой калорийностью источника зажигания. Подробнее о признаках такого рода процессов рассказано ниже, в гл.З, ч.II.
В других случаях горение в очаге развивается относительно динамично и основные очаговые признаки - и "поражения над очагом", и "очаговый конус",
формирует конвекция.
Как известно, теплопередача, в том числе и на пожаре, осуществляется конвективным теплообменом (конвекцией), теплопроводностью внутри твердых тел и при непосредственном их контакте (кондукцией) и лучистым теплообменом.
Конвективные потоки над очагом возникают сразу с началом активного горения в очаге. Действие конвекции стимулирует подсос воздуха в зону горения и, соответственно, развитие процесса. Нагревая на своем пути конструкции, конвективные потоки приводят к их прогреву, разрушению, воспламенению сгораемых материалов. Именно поэтому в зоне конвективной струи от очага образуются, часто имеющие ярко выраженный локальный характер, термические поражения материалов и конструкций. В спокойной атмосфере конвективный поток направлен вверх, поэтому локальные термические поражения образуются над очагом, а также на боковых ограждающих конструкциях. Вершина "конуса" обращена вниз, в сторону очага [I].
Особой "способностью к запоминанию" очагового конвектив-ного потока обладают металлоконструкции. То обстоятельство, что на начальной стадии пожара их нагрев происходит только в пределах конвективной струи, а в остальном объеме помещения еще "холодно", способствует формированию у металлоконструкций при благоприятных условиях явно выраженных локальных деформаций (см. гл.5, ч.1). Необходимо отметить, что классический очаговый конус формируется далеко не на каждом пожаре и, тем более, не всегда сохраняется в ходе развития последнего. Элементы "конуса" часто отклоняются от вертикали под влиянием воздушных потоков в помещении (здании). Если помещение, в котором происходит пожар, достаточно низкое, это тоже сказывается отрицательно на формировании конуса. Когда размер зоны горения увеличивается настолько, что высота факела пламени превышает высоту комнаты, происходит расширение пламени до припотолочной струи. Геометрические параметры конвективного потока над очагом начинают искажаться.
В дальнейшем конвективный поток будет прогревать потолок и формировать под ним раскаленный слой дыма и газов, излучающий тепло на расположенные внизу объекты со все возрастающей интенсивностью. Такой ход событий может стимулировать развитие горения из очага по горизонтали, нарушая формирование очаговых признаков;
способствовать воспламенению наиболее пожароопасных материалов и возникновению вторичных очагов горения. В конечном счете, если интенсивность теплового потока на уровне пола достигнет примерно 20 кВт/м2, то происходит, как правило, полный охват помещения пламенем [2, 3] так называемая "общая вспышка". После общей вспышки и следующего за ней горения очаговые признаки, сложившиеся на первом этапе, могут быть нивелированы, могут быть уничтожены вообще, могут, однако, и сохраниться. Все зависит от конкретных условий пожара и примененных способов выявления очаговых признаков пожара.
Конвективные потоки и просто воздушные потоки (сквозняки) могут решающим образом определять направления развития пожара. Горение может успешно (и часто скрытно) развиваться во всякого рода проемах, конструкциях с пустотами, перегородках, вентиляционных коробах, закрытых отступках между теплоотдающими поверхностями печей и стенками, конструкциях с пустотами [4], и если при расследовании пожара удается реконструировать (восстановить) направленность потоков, то это очень помогает в поисках очага. Так, например, при
развитии горения в конструкции перекрытия между черновым и чистовым полами
