способ выявления скрытых признаков очага пожара и путей распространения горения

Формула изобретения

Способ выявления скрытых признаков очага пожара и путей распространения горения, включающий исследование на месте пожара отложений копоти на сохранившихся конструкциях и предметах, отличающийся тем, что в качестве объекта исследования используют отложения копоти на электропроводных поверхностях конструкций и предметов, исследования проводят вихретоковым методом, измеряемым параметром является амплитуда вихревого тока, а очаговую зону и основные пути движения конвективных потоков из очага выявляют по экстремально высоким значениям данного параметра.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области исследования и экспертизы пожаров и может быть использовано для выявления признаков очага пожара и путей распространения горения на конструкциях и предметах, покрытых при пожаре копотью.

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

- Способ обнаружения скрытого очага пожара. АС СССР № 819538, кл. E21F 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. АС СССР № 1574829, кл. E21F 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. E21F 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. АС 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. АС 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.

Все предложенные методы ориентированы на исследование материалов и изделий лишь определенной природы и потому имеют известные ограничения по применению на месте пожара. Отложения копоти, как объект исследования, присутствуют практически на любом пожаре и потому являются важным потенциальным объектом экспертного исследования.

В качестве прототипа выбран способ по патенту на изобретение № 2275624 (Способ выявления скрытых признаков очага пожара, путей распространения горения и устройство для его реализации, кл. G01N 27/02, 2006, опубл. 27.04.2006, Бюл. № 12). По данному способу признаки очага пожара выявляются непосредственно на месте пожара путем измерения электросопротивления отложений копоти на поверхностях конструкций и предметов.

К недостаткам способа-прототипа можно отнести достаточно ограниченную сферу его применения - объектом исследования могут быть только отложения копоти на конструкциях и предметах, имеющие неэлектропроводные поверхности. Конструкции, выполненные из металлов, этим методом не исследуются; приходится отбирать пробы копоти и исследовать их лабораторными методами [И.Д.Чешко. Экспертиза пожаров (объекты, методы, методики исследования), СПбИПБ, СПб, 1997, 562 с.], что значительно усложняет работу и увеличивает сроки ее выполнения.

Задачей изобретения является разработка способа, позволяющего выявлять очаговые признаки пожара и признаки направленности распространения горения на закопченных поверхностях конструкций и изделий из любых электропроводных материалов.

Сущность изобретения состоит в том, что в целях выявления скрытых признаков очага пожара и путей распространения горения исследования отложений копоти на конструкциях и предметах проводят вихретоковым методом, измеряемым параметром является амплитуда вихревого тока, а очаговую зону и основные пути движения конвективных потоков из очага выявляют по экстремально высоким значениям данного параметра.

По предлагаемому способу непосредственно на месте пожара на закопченных конструкциях в различных точках измеряют амплитуду вихревого тока (I, мА).

Для измерений может быть использован вихретоковый дефектоскоп «Вектор», укомплектованный накладным вихретоковым преобразователем, или аналогичные ему по техническим характеристикам приборы. Условия проведения измерений: частота возбуждения преобразователя 490 кГц, амплитуда выходного напряжения возбуждения преобразователя 1,9 В.

Расстояние между точками измерений, в зависимости от размеров исследуемых помещений, может составлять от 0,25 до 4-5 м. Значения измерений наносят на план места пожара. Затем на плане строят зоны с близкими значениями I, так называемые изозоны.

Исследуемые конструкции могут быть изготовлены из любых электропроводных материалов (сталь, алюминий, медь) или покрыты электропроводящим слоем.

Способ позволяет выявить направления основных конвективных потоков от очага и в целом из горящего помещения, а также непосредственно зону над очагом (проекцию «очагового конуса») в ситуации полного закопчения потолка и стен помещения, когда визуально зафиксировать указанные зоны не представляется возможным.

Способ работоспособен при температуре нагрева закопченных конструкций от температуры окружающей среды до температуры около 650°С, при которой копоть выгорает.

Дифференциация зон выгорания копоти и зон закопчений, где копоть по тем или иным причинам уничтожена (например, смыта водой), возможна по совокупности ряда факторов, таких как формы этих зон, по показаниям значений амплитуды тока в зонах, расположенных рядом с зоной отсутствия копоти, а также по наличию или отсутствию пожарной нагрузки в этом месте в помещении и т.д.

Способ позволяет выявлять и фиксировать количественными измерениями зоны наибольших термических поражений материальных объектов на месте пожара и пути распространения конвективных потоков. Дальнейшая дифференциация очагов пожара и горения проводится известными экспертными методами [Четко И.Д. Технические основы расследования пожаров: Методическое пособие. М.: ВНИИПО, 2002. - 330 с.].

Пример реализации способа.

Пожар произошел на теплоходе. В результате пожара, произошедшего во время ремонта, огнем была повреждена отделка в трех каютах, остекление в каютах отсутствовало. Характер повреждений предметов обстановки не дал возможности установления очага пожара визуальным осмотром, т.к. часть отделки была уничтожена огнем, часть - выброшена при тушении. Потолки в каютах имели равномерное закопчение по всей площади. Со слов свидетелей пожар был обнаружен в 13 ч 08 мин в начальной стадии по выходу дыма через иллюминатор в коридоре, однако к моменту начала тушения огонь был в двух каютах и коридоре, горели входные двери.

Поскольку стены (переборки) и потолок были стальные (т.е. электропроводные), применение способа-прототипа для выявления очаговых признаков путем измерения электросопротивления копоти было невозможно.

Исходя из этого было принято решение провести инструментальные исследования предлагаемым способом. На потолках кают и в коридоре с шагом в 1,5 м были намечены точки измерения. В каждой точке были проведены измерения амплитуды вихревого тока с помощью вихретокового дефектоскопа «Вектор». Результаты данных исследований обработаны с помощью программы Microsoft Excel и представлены в виде карт изотоковых зон для кают 1, 2, 3 и коридора 4 (см. чертеж).

В данном случае в одном из помещений (в каюте 1) имеется зона локального отсутствия копоти. Значения амплитуд вихревого тока вокруг этой зоны имеют экстремально высокие значения (I=41 мА), что свидетельствует о том, что причиной отсутствия копоти явилось ее выгорание.

От указанной зоны след конвективного потока (зона с амплитудой вихревого тока 10,4÷15,2 мА) направлен в коридор, а из нее в каюты 2 и 3. Основной конвективный поток был направлен из каюты 1 в коридор 4.

Таким образом, установлено, что предполагаемый очаг пожара находится в каюте 1, из нее горение распространялось в коридор, а затем в каюты 2 и 3.