Способ определения степени термического поражения

Изобретение относится к области исследования и экспертизы пожаров и может быть использовано для выявления зон термических поражений при поисках очага пожара путем определения на месте пожара степени термического поражения участков обгоревшей электропроводки или иных проволочных изделий, изготовленных методом холодной деформации, при этом определяемым физическим параметром является усилие изгиба проволоки, которое измеряют в различных точках, а зону наибольших термических поражений выявляют по экстремально низким значениям данного параметра. Усилие изгиба проволоки измеряют с помощью устройства, которое состоит из двух рычагов - верхнего и нижнего, соединенных осью между собой. На конце верхнего рычага предусмотрены углубления для установки проволоки. В нижнем рычаге установлен тензодатчик с чувствительным элементом, выполненным в виде коромысла, со скругленными внизу углами во избежание перекусывания проволоки. Изобретение обеспечивает определение степени термического поражения участков обгоревшей электропроводки или иных проволочных изделий, изготовленных методом холодной деформации, с достаточной для экспертных целей точностью, неразрушающим способом (без вырезки образца). 3 ил.

 

Изобретение относится к области исследования и экспертизы пожаров и может быть использовано для выявления зон термических поражений при поисках очага пожара путем исследования на месте пожара участков обгоревшей электропроводки или иных проволочных изделий, изготовленных методом холодной деформации.

Известны методы выявления скрытого очага пожара, в частности, в горных выработках:

- Способ обнаружения скрытого очага пожара. А.С. СССР №819538, кл. Е21F 5/00,1981 (В.М.Далькевич, Г.В.Дендюк, В.М.Колпаченко, В.Л.Чемерик и Г.А.Зикун);

- Способ автоматического обнаружения пожаров в горных выработках. А.С. СССР №1574829, кл. Е21F 5/00, 1990 (Б.С.Карлеба, И.Л.Гейхман, A.M. Онищенко, В.А.Деняк и A.M.Александров);

- Способ автоматического обнаружения пожара в горных выработках. Патент РФ №2007585, кл. Е21F 5/00, 1994 (Онищенко A.M., Карлеба Б.С., Шаундерна Норберт [DE], Скрипка В.Л.).

Однако они предназначены для обнаружения зон развивающегося в данный момент горения, а не исследования пожара, произошедшего ранее.

На практике место возникновения (очаг) пожара при экспертном исследовании пожара устанавливается путем визуального осмотра места пожара и оценки степени термических поражений конструкций и предметов. Такой метод достаточно субъективен и не всегда эффективен, особенно на крупных и сложных пожарах.

Предложен также ряд инструментальных методов выявления очаговых признаков пожара, заключающийся в исследовании физико-химических свойств, находящихся на месте пожара конструкционных и отделочных материалов и их обгоревших остатков. В частности, известны:

- Способ определения места возникновения пожара. А.С. СССР №1096546, кл. G01N 21/64, 1984 (И.Д.Чешко, К.П.Смирнов, Б.С.Егоров, В.Г.Голяев, Т.С.Максимович) - способ заключается в определении интенсивности люминесценции экстрактов проб обугленных остатков древесины, отобранных в различных зонах пожара;

- Способ определения очага пожара. А.С. СССР №1377791, кл. G01R 33/16, 1988 (А.В.Данилов) - способ заключается в измерении магнитной восприимчивости материала в конструкциях, расположенных вне зоны пожара, и в различных точках конструкций, которые подверглись нагреву во время пожара.

Последний способ, а также ряд других известных из литературы способов выявления признаков очага пожара по сути представляют собой способы количественной оценки степени термических поражений материалов и конструкций на месте пожара и выявления зоны (зон) с экстремальным значением данного параметра.

В качестве прототипа выбран «Способ выявления скрытых признаков очага пожара, путей распространения горения и устройство для его реализации» (Чешко И.Д., Вакуленко СВ., Соколова А.Н.), патент РФ на изобретение №2275624, 2006 г. Способ заключается в определении признаков очага пожара и путей распространения горения по измерению электросопротивления копоти на неэлектропроводных поверхностях.

Объектом исследования по данному способу являются отложения копоти на конструкциях и предметах, которые формируются в ходе пожара.

Недостатком этого способа является ограниченность его применения - возможность использования для анализа только одной субстанции - копоти. Пригодные для исследования слои копоти формируются не всегда и не везде, кроме того при температуре около 600°С копоть выгорает и исследовать подобные зоны на пожаре уже не представляется возможным, хотя именно они представляют наибольший интерес с экспертной точки зрения. Недостатки эти носят вполне объективный характер и успешно решить задачу установления очага пожара можно только разработкой дополнительных способов (методик), ориентированных на исследование иных материалов и изделий, находящихся на месте пожара.

Остатки электропроводки в виде оголенных жил (проволоки) присутствуют практически на любом пожаре, как в жилых домах, так и на объектах транспорта, и потому являются важным потенциальным объектом экспертного исследования. Однако до сих пор в этом качестве при выявлении зон термических поражений и поисках очага пожара не использовались. Хотя и использовались для других целей - в основном для выявления признаков протекания в электросети пожароопасных аварийных режимов и установления их причастности к возникновению пожара.

Задачей способа является обеспечение определения степени термического поражения проволоки с достаточной для экспертных целей точностью, неразрушающим способом (без вырезки образца), быстрее и проще, нежели с помощью устройства-прототипа.

Способ определения степени термического поражения электропроводов и других проволочных изделий характеризуется тем, что на месте пожара измеряют усилие изгиба проволоки с помощью устройства, включающего два шарнирно соединенных рычага, верхний из которых предназначен для укладки исследуемого участка проволоки на две опоры, а нижний - для изгиба по центру уложенного участка на заданную величину, при этом усилие изгиба фиксируют с помощью тензодатчика, расположенного в нижнем рычаге.

По предлагаемому способу непосредственно на месте пожара, в различных его зонах, измеряют усилие изгиба однотипных проволочных изделий, изготовленных методом холодной деформации, с помощью предлагаемого устройства.

Расстояние между точками измерений, в зависимости от размеров исследуемых помещений, может составлять от 0,10 до 4,0-5,0 м. По результатам измерений значения усилия изгиба наносят на план места пожара. Затем на плане строят зоны с близкими значениями усилия изгиба, так называемые изозоны. Эти зоны будут соответствовать искомым зонам термических поражений, при этом зона наименьших усилий изгиба будет соответствовать зоне наибольших термических поражений и наоборот.

Исследуемая электропроводка может иметь как алюминиевые, так и медные жилы, проволока иного назначения - медная, алюминиевая, стальная. До пожара данные изделия не должны подвергаться отжигу.

Верхний температурный диапазон работоспособности предлагаемого способа зависит от материала проволоки (жил проводов). В случае алюминиевых проводов он ограничен температурой плавления алюминия (550 град. С), но в случае изделий из меди и стали достигает 700-850 град.С.

Нагружение устройства для измерения усилия происходит вручную (сжатием кисти). Установка тензодатчика позволяет уменьшить габариты устройства и обеспечивает точность измерения до 1,0 Н.

Конструкция устройства представлена на фигуре 1. Устройство состоит из двух рычагов - верхнего 1 и нижнего 2, соединенных осью 3 между собой. На конце верхнего рычага предусмотрены углубления для установки проволоки 4. В нижнем рычаге установлен тензодатчик 5 с чувствительным элементом 6, выполненным в виде коромысла, со скругленными внизу углами во избежание перекусывания проволоки.

Устройство соединено проводом для передачи информации с индикаторным устройством. В качестве индикатора возможно использовать ВИ-4 или аналог.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый участок проволоки устанавливается в углубления на конце верхнего рычага 1. Сжатием кисти совместить рычаги до упора, при этом коромысло 6 изгибает проволоку. На индикаторе отображается максимальное усилие изгиба проводника.

Пример реализации способа

Пример 1. Пожар в квартире жилого дома 50-х годов постройки

Пожар произошел на четвертом этаже шестиэтажного жилого дома в коридоре трехкомнатной коммунальной квартиры. В результате пожара огнем была повреждена мебель в коридоре и двери в комнаты. Характер повреждений предметов обстановки не дал возможности определения очага пожара визуальным осмотром, т.к. часть предметов была уничтожена огнем, часть - выброшена в окно кухни. Коридор квартиры имеет более сильные термические повреждения у левой от входа стены.

На стене на высоте 1,80 м от пола обнаружена электропроводка, проходящая от лестничной клетки до кухни через весь коридор. Изоляция электропроводки обгорела по всей длине. Проволока медная, диаметром 1,4 мм. Следов протекания аварийного режима, приведшего к пожару, не обнаружено.

Схема места пожара в квартире, состоящей из коридора 10, кухни 11 и комнат (на фигуре не представленных), приведена на фигуре 2. В коридоре находились шкафы с верхней одеждой 7, 11 и тумба с телефоном 8. Измерения усилия изгиба проводились с шагом 0,5 метров по всей длине проволоки на левой стене коридора и на стене над проемом в кухню. Точки измерений 12 показаны на фигуре 2.

Графическое построение распределения максимального усилия изгиба проволоки по результатам измерений проводилось с помощью компьютерной программы Microsoft Excel. Диаграмма распределения максимального усилия изгиба проволоки в коридоре квартиры дана на фигуре 3.

Как видно из полученных результатов, наименьшие значения усилия изгиба проволоки находятся в двух зонах, которые можно трактовать как зоны наибольших термических поражений: у левой стены в 3,5 метрах от входа в районе тумбы с телефоном 8 (F=0,85 Н) и в дальнем левом углу коридора над шкафом 11 (F=1,01 Н). По мере удаления от этих зон усилие изгиба проволоки возрастает вплоть до F=1,73 Н.

На основе полученных данных, с учетом распределения пожарной нагрузки по коридору, было установлено, что очаг пожара располагался в коридоре в районе тумбы 8. В установленной очаговой зоне в ходе осмотра места пожара была обнаружена пепельница. По словам жильцов в тумбе находились старые газеты, а один из жильцов периодически курил в коридоре.

Способ определения степени термического поражения электропроводов и других проволочных изделий, характеризующийся тем, что на месте пожара измеряют усилие изгиба проволоки с помощью устройства, включающего два шарнирно соединенных рычага, верхний из которых предназначен для укладки исследуемого участка проволоки на две опоры, а нижний - для изгиба по центру уложенного участка на заданную величину, при этом усилие изгиба фиксируют с помощью тензодатчика, расположенного в нижнем рычаге.