close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

232. Изучение «электротехнических» причин пожаров

код для вставкиСкачать
Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Воронежский государственный архитектурно-строительный университет»
Кафедра пожарной и промышленной безопасности
ИЗУЧЕНИЕ «ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ» ПРИЧИН
ПОЖАРОВ ПРИ РАССЛЕДОВАНИИ И ЭКСПЕРТИЗЕ
Методические указания
к выполнению лабораторных работ
для студентов 5-го курса, обучающихся по специальности 280104
«Пожарная безопасность»
Воронеж 2014
УДК 614.8(07)
ББК 38.96я73
Составители К.А. Скляров, Е.А. Сушко, А.П. Паршина
Изучение «электротехнических» причин пожаров при расследовании и
экспертизе: метод. указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине
«Расследование и экспертиза пожаров» для студ. спец. 280104 / Воронежский
ГАСУ; составители: К.А. Скляров, Е.А. Сушко, А.П. Паршина. – Воронеж,
2014. – 32 с.
Дана последовательность выполнения лабораторных работ по всем
разделам курса «Расследование и экспертиза пожаров»: цель исследований,
теоретические сведения по данному разделу, описание применяемых установок
и приборов, методика проведения работы и оформление результатов.
Приведены справочные данные.
Предназначены для студентов специальности 280104 «Пожарная
безопасность» очной формы обучения.
Ил. 13. Табл. 5. Библиогр.: 7 назв.
УДК 614.8(07)
ББК 38.96я73
Печатается по решению научно-методического совета
Воронежского ГАСУ
Рецензент – Г.И. Сметанкина, полковник внутренней службы, к. т. н.,
начальник кафедры государственного надзора
2
Оглавление
Введение………………………………………………………………………….
4
1. Техника безопасности…………………………………………………….......
4
Лабораторная работа №1…………………………………………………….......
5
Лабораторная работа №2………………………………………………………... 12
Лабораторная работа №3………………………………………………………... 16
Лабораторная работа №4……………………………………………………….. 21
Библиографический список…………………………………………………...... 32
3
Введение
Методические указания для проведения лабораторных работ по
дисциплине «Расследование и экспертиза пожаров» предназначены для
слушателей высших учебных заведений пожарно-технического профиля при
обучении их инженерно-техническим аспектам мероприятий по установлению
очага и причины пожара. В работе кратко изложены основные и
первоочередные мероприятия, проводимые при расследовании и экспертизе
пожаров. Они включают в себя изучение поведения в условиях пожара
электросетей и электронагревательных приборов, а также признаки
причастности к возникновению пожара аварийных режимов работы в
электросетях и электрооборудовании. Полученная в результате исследования
информация может быть использована не только при расследовании и
экспертизе пожаров, но и для повышения уровня противопожарной защиты
объектов, совершенствования пожарной техники и тактики тушения пожаров.
Методические указания разработаны в соответствии с рабочей
программой по дисциплине «Расследование и экспертиза пожаров».
Целью проведения лабораторных работ является обучение студентов
навыкам установления причины и места очага пожара. В результате изучения
курса студент должен изучить:
- цели, задачи и основной круг вопросов, решаемых при осмотре места
пожара, при исследовании электросетей и электрооборудования на месте
пожара, пожарно-технической экспертизе;
- основы методологии выявления признаков аварийных режимов работы в
электросетях и установления места возникновения (очага) пожара;
- методические основы определения причины пожара;
- современные инструментальные методы и средства исследования
вещественных доказательств, изъятых с места пожара.
В описании каждой лабораторной работы приводится последовательность
действий студента при выполнении работы. Прежде чем приступить к
выполнению лабораторной работы проводится инструктаж по общим правилам
безопасности, приемам работы с отдельными приборами и установками, мерам
пожарной профилактики. По окончании инструктажа студенты расписываются
в специальном журнале.
1. Техника безопасности
1.
Приборы и установки должны быть заземлены.
2.
Рабочие места должны удовлетворять санитарно-гигиеническим
требованиям.
3.
Приступать к выполнению лабораторной работы необходимо
только после тщательного изучения методических указаний и разрешения
преподавателя.
4
Лабораторная работа №1
Аварийные режимы работы в электросетях
1.1. Цель работы: изучить признаки трех основных аварийных режимов
работы в электросетях – короткое замыкание, перегрузка, большое переходное
сопротивление, а также провести лабораторные и металлографические
исследования проводов с оплавлениями.
1.2.Теоретические сведения
Версии о причастности к пожару электротехнических приборов,
электропроводок и устройств рассматривают в случае, если в очаговой зоне
имелось электрооборудование, а электросеть была под напряжением.
Отработка электротехнических версий предусматривает тщательное
исследование всех участков электросети от силового трансформатора до
конечного потребителя, независимо от размеров зоны горения.
Основные аварийные режимы в электросетях:
- короткое замыкание (КЗ);
- перегрузка;
- большое переходное сопротивление (БПС).
Короткое замыкание – это электрическое соединение двух точек
электрической цепи с различными значениями потенциала, не предусмотренное
конструкцией устройства и нарушающее его нормальную работу. Короткое
замыкание может возникать в результате нарушения изоляции токоведущих
элементов или механического соприкосновения неизолированных элементов.
Также коротким замыканием называют состояние, когда сопротивление
нагрузки меньше внутреннего сопротивления источника питания.
Перегрузка – это работа сети и электроприборов, подключенных к ней,
при значениях тока, существенно превышающих номинальное.
Большое переходное сопротивление – это аварийный пожароопасный
режим, возникающий при переходе электрического тока с одного проводника
на другой.
В электропроводках большое переходное сопротивление (БПС) возникает
в местах неплотного контакта проводников в контактных соединениях или при
изломе проводников.
В месте неплотного контакта возникает большое электросопротивление,
что приводит к выделению тепла и карбонизации изоляции. Вследствие этого
увеличивается электропроводность изоляции, при этом возникает утечка токов
и, следовательно, количество выделяемого тепла увеличивается, что и приводит
к возникновению горения.
5
Визуальное исследование
Визуальный осмотр электросети проводится в случае, если она в момент
возникновения возгорания находилась под напряжением. Провода исследуются
как в зоне горения, так и за ее пределами.
Внешний вид проводов (жил и изоляции) позволяет оценить
максимальную температуру нагрева провода на пожаре (табл. 1.1). Если
нижеперечисленные признаки отсутствуют, следовательно, провод не
подвергался термическому воздействию.
Оплавления проводов на участках проводки – должны фиксироваться в
протоколе осмотра места пожара.
Таблица 1.1
Основные признаки термического воздействия на провода
Температура
Признаки
нагрева провода,
0
С
1. Изоляция отсутствует
2. На поверхности меди имеется слой окалины
500-700
3. Жилы и проволоки в жилах механически разделяются
1. Спекание медных проволок в жилах
2. Изменение формы и размеров сечения
900
3. Хрупкость
Для оплавлений, возникших вследствие термического воздействия
пожара характерны:
1) рассредоточение по определенному, относительно протяженному
участку провода;
2) изменение сечения провода по длине;
3) неровная пористая поверхность;
4) каплеобразная форма, вытянутая по направлению действия силы
притяжения;
5) обугливание изоляции провода по наружной поверхности.
Рис. 1.1. Формы дуговых оплавлений
Признаки нагрева жилы токами КЗ и перегрузки:
6
1) оплавления дугой КЗ локальны;
2) оплавленный участок вытянут вдоль оси проводника;
3) поверхность оплавления гладкая - без газовых пор и трещин.
Дуговые оплавления классифицируются по моменту (механизму)
происхождения на:
- первичные, т.е. произошедшие до пожара или на начальной его стадии;
- вторичные, т.е. появившиеся в ходе пожара, когда на проводах обгорала
изоляция и возникали короткие замыкания с фазы на ноль или с фазы на фазу
(при условии, что к этому моменту сеть не была обесточена).
Визуальные признаки первичного и вторичного КЗ в трубе:
- при первичном КЗ обычно образуется локальный прожог на небольшом
участке.
- при вторичном КЗ более длительное существование дуги и ее
передвижение по проводнику приводит к тому, что прожоги от вторичного КЗ более протяженные (рис. 1.2).
Рис. 1.2. Прожоги в трубах:
а) локальный; б) вытянутые вдоль трубы
Чтобы установить причину прожога трубы и причастности данного
обстоятельства к возникновению пожара целесообразно проверить
соответствие толщины стенки трубы нормативным требованиям (табл. 1.2).
Если толщина стенки больше или равна нормативной, то данный прожог не
является следствием КЗ.
Таблица 1.2
Минимальная толщина стенки стальной трубы при различном сечении
токопроводящих жил
Толщина стенки, мм
Сечение Алюминий
жил, мм
Медь
2,5
6
-
2,8
10
4
3,2
16-25
6-10
3,5
35-50
16
4,0
75
25-35
Признаки перегрузки на проводах внешне сходны с термическим
поражением от внешнего нагрева при пожаре - протяженные зоны оплавления,
изменение сечения и формы провода по длине.
Признаком перегрузки в электроприборе, ставшем причиной возгорания,
является пробой изоляции в наиболее «слабом» месте – например, лаковой
изоляции обмоток трансформаторов, дросселей, катушек напряжения в
7
электросчетчиках и т.д. При этом возникают межвитковые КЗ и появляются
множественные мелкие дуговые оплавления.
В случае возникновения пожара в результате большого переходного
сопротивления (БПС) наблюдаются локальные выгорания, прогары, в местах
неплотного контакта.
Признаки работы электроустановочных изделий и коммуникационных
устройств (выключатели, переключатели, электророзетки, штепсельные
соединения, клеммные колодки, патроны к лампам) в аварийном режиме:
- электрическая и термическая эрозия (изменении формы и размеров
появлении каверн);
- хрупкость металла, его подплавление и спекание, выплавление припоя;
- появлении на стальных деталях цветов побежалости;
- оплавления токоведущих частей от искрения и дугообразования.
- сосредоточенные отложения копоти в местах неплотных контактов.
- электрическая эрозия контактирующих элементов или их сваривание.
- деформация пластмассы, ее карбонизация, выгорание [6].
Признаки должны быть локальными и должны отсутствовать на
некотором удалении от места возникновения или на прилегающих деталях. В
противном случае это следы пожара.
Следует сравнить внутренние и наружные повреждения электророзетки
(выключателя, клеммной колодки и т.д.). Если термические поражения с
внешней стороны корпуса явно больше, чем изнутри, причастность изделия к
возникновению пожара сомнительна.
Лабораторные исследования
Современная методика предполагает использование двух методов
исследования - рентгенофазового анализа и металлографии. Первый
применяется в качестве экспрессного метода анализа, позволяющего
исследовать достаточно большое количество оплавлений; второй - в случаях,
когда информации, полученной методом РСА, оказывается недостаточно для
решения поставленного вопроса.
Металлографическое исследование проводов с оплавлениями проводят в
лаборатории. Исследуемый участок провода заливают в специальный
твердеющий состав и делают так называемый «шлиф» на шлифовальном
станке. Затем шлиф обрабатывают кислотным составом для того, чтобы
проявилась структура металла, и рассматривают ее с помощью
металлографического микроскопа.
Метод основан на различии структуры оплавлений возникших при
первичном и вторичном КЗ. Первичное КЗ происходит при относительно
низкой температуре окружающей среды, поэтому рост кристаллов меди при
охлаждении из расплава происходит в основном в направлении максимального
оттока тепла по проводнику, в результате образуется зона вытянутых
8
кристаллов - столбчатых дендритов. При вторичном КЗ направление
преимущественного
теплоотвода
отсутствует,
поэтому
образуются равноосные зерна. При этом для вторичного КЗ характерно наличие
газовых пор.
Также можно отличить первичное и вторичное КЗ и по содержанию
кислорода в меди в месте оплавления. При первичном КЗ оно составляет 0,060,39%, при вторичном КЗ - менее 0,06%.
Исследование электропроводки в металлических оболочках проводится в
лаборатории методом металлографии и рентгеноструктурного анализа.
Чтобы установить факт перегрузки необходимо исследовать провод на
нескольких участках методом металлографии.
Изъятие элементов электросети для исследования
Первичные КЗ могут быть причиной возникновения пожара. Поэтому
участки проводов с оплавлениями необходимо изъять и отправить их на
исследование. В качестве вещественных доказательств изъятию подлежат
провода с локальными оплавлениями с участков, наиболее удаленных от
источника питания. Длина изъятого участка провода с оплавлением должна
быть не менее 35 мм (лучше 40-50 мм), но не больше 0,5 - 1,0 метра. Провод не
следует скручивать во избежание излома. В том виде, в котором провод
обнаружили, его изымают, упаковывают, оформляют изъятие.
Для исследования проводов отрезается поврежденная оболочка с
остатками жил длиной не менее 1500 мм.
Порядок отработки версии о причастности к возникновению пожара
аварийных режимов в электросетях
При отработке версий причастности аварийных режимов в электросетях к
возникновению пожара необходимо учитывать:
1) оплавления могут быть следствием:
- нагрева на пожаре определенного участка провода до температуры плавления;
- следствием действия электрической дуги при коротком замыкании;
- следствием попадания более легкоплавкого металла.
2) возможные причины разрушения металлической оболочки:
а) электродуга, возникшая между жилой электрического провода и
заземленной оболочкой; произойти это могло до пожара или в ходе его;
б) электрогазосварочные работ, проводимые до пожара;
в) попадание на нее других расплавленных металлов.
3) перегрузка по напряжению (перенапряжение) может возникать:
- в результате аварийных режимов в питающей низковольтной
электросети;
- в результате аварийных режимов в высоковольтной электросети;
9
- при ремонтных работах в результате неправильного подсоединения;
- в ходе пожара в результате теплового воздействия на элементы
электросети, если электросеть находится под напряжением.
Перенапряжение может быть причиной образования как первичных, так и
вторичных очагов горения.
Характерным признаком причастности перенапряжения к возникновению
пожара является массовый выход из строя электроприборов, включенных в
сеть, яркие вспышки и перегорание лампочек, сбои в работе компьютеров и т.д.
При отработке версии о причастности аварийных режимов работы в
электросетях к возникновению пожара, целесообразно опросить жильцов
соседних квартир, подъезда, домов.
4) БПС как причина пожара устанавливается по косвенным признакам:
- термические поражения материалов в окружающей зоне;
- динамика развития процесса.
При этом соседями могут быть замечены признаки плохого контакта
(мигание электролампочек, частые сбои в работе электроприборов и др.) и
запах горелой изоляции .
5) принимать версию о причастности к возникновению пожара
электроустановочных изделий и коммутационных устройств можно только в
том случае, если:
а) изделие имеет рассмотренные выше признаки аварийной работы;
б) находится в очаге;
в) исключаются прочие версии о причине пожара.
Версия о перегрузке, т.е. загорании изоляции провода вследствие
прохождения по нему тока, в несколько раз превышающего номинальный,
отрабатывается специалистом в следующей последовательности:
1) исходя из суммарной мощности потребителей рассчитывается
величина тока перегрузки; определяется номинальный ток для данного типа
проводника,
а
затем
путем
сравнения
этих
величин
рассчитывается кратность перегрузки.
Изоляция провода может загореться только при перегрузке, имеющей
кратность выше определенного значения.
При меньшей кратности перегрузки провод греется до температуры,
недостаточной для загорания изоляции. Некоторые провода не загораются и
при слишком высокой кратности - жила провода быстро перегорает (как
плавкий предохранитель) и изоляция не успевает загореться, либо изоляция
плавится и стекает с провода, также, не успев загореться.
Можно рассчитать температуру, до которой может нагреться провод при
соответствующем токе, и посмотреть, могла ли при этом оплавиться и
загореться изоляция. Существуют и специальные компьютерные программы
расчета температуры провода при перегрузке токами КЗ.
10
1.3. Приборы и оборудование
Дифрактометр ДРОН-3 - многоцелевой рентгеновский дифрактометр с
системой управления и регистрации на базе IBM PC, низкотемпературной
приставкой (гелиевый рефрижератор замкнутого цикла, область температур
12...300 К).
Рис. 1.3. Внешний вид дифрактометра ДРОН-3
1.4.
Порядок проведения работы
1. Изучить устройство дифрактометра рентгеновского дрон-3;
2. Изучить инструкцию по технике безопасности;
3. Рассчитать площадь дифракционных максимумов соответствующих фаз;
4. Рассчитать соотношение площадей дифракционных максимумов
соответствующих фаз на двух участках;
5. Оформить результаты работы;
Анализу подвергаются два участка изъятого на пожаре провода непосредственно рядом с оплавлением (участок 1) и на расстоянии 30-35 мм от
него (участок 2) рис. 1.4. В обоих случаях определяется площадь
дифракционных максимумов соответствующих фаз (JCu, JCu2O). Затем
рассчитывается их соотношение на участке (1) и участке (2).
Если JCu2O (1) 2 JCu2O (2) - то это первичное КЗ
JCu
JCu
При обратном соотношении считается, что оплавление имеет признаки
вторичного КЗ. Менее существенные различия не являются достаточно
надежным дифференцирующим признаком. В этом случае образцы
подвергаются металлографическому исследованию.
Рис. 1.4. Участки провода, подвергаемые рентгеноструктурному анализу
11
Вопросы для самоконтроля
1. Назовите основные аварийные режимы в электросетях.
2. Назовите основные признаки термического воздействия на провода.
3.
Изложите
признаки работы электроустановочных изделий
и
коммуникационных устройств в аварийном режиме.
4. Опишите изъятие элементов электросети для исследования.
5. Изложите порядок отработки версии о причастности к возникновению
пожара аварийных режимов в электросетях.
Лабораторная работа №2
Исследование аппаратов защиты электросети
2.1. Цель работы: ознакомиться с «электротехническими» причинами
пожаров, изучить цели и задачи исследования автоматических выключателей и
плавких предохранителей, а также характерные признаки аварийных процессов
для отдельных типов предохранителей.
2.2. Теоретические сведения
Защита электросетей и электропотребителей осуществляется аппаратами
двух типов - автоматическими выключателями (автоматами) и плавкими
предохранителями.
Автоматические выключатели классифицируются по типу расцепителя:
- тепловой;
- магнитный;
- комбинированный.
При исследовании автоматов необходимо установить тип и номинальные
характеристики аппарата защиты, количество проводов, подсоединенных к
каждой из контактных групп, проверить положение контактов. Вся информация
полученная в ходе визуального осмотра должна быть зафиксирована в
протоколе осмотра.
При визуальном осмотре необходимо зафиксировать положение рычага
управления и механизма расцепителя. Рычаг управления может находиться в
одном из трех положений:
- включен (1);
- выключен (0);
- автоматическое отключение.
В случае автоматического отключения, рычаг находится в положении
между (1) и (0), ближе к (1) (рис. 2.1), что свидетельствует о факте
автоматического срабатывания выключателя. Вручную рычаг автомата в это
положение не перевести.
12
Рис. 2.1. Автоматический выключатель (автомат защиты):
1 – корпус автомата; 2 – положение «включено»;
3 – положение «автоматическое срабатывание»;
4 – положение «выключено»
Причиной срабатывания автомата может быть возникновение аварийного
режима в защищаемой сети или, если автомат имеет тепловой расцепитель, от
внешнего нагрева корпуса в ходе пожара.
Тепловой расцепитель может сработать при нагреве автомата до температуры 160-200 0С. При этом на корпусе автомата остаются характерные
признаки нагрева. Если их нет, а рычаг автомата в положении,
соответствующем автоматическому отключению, значит, в сети было КЗ или
перегрузка.
На практике часто встречаются случаи, когда автоматы, находящиеся в
зоне горения, сильно обгорали, но даже в этой ситуации автомат не срабатывал
и оставался в положении «включено».
Плавкий предохранитель - электрический аппарат, выполняющий
защитную функцию. Предохранитель защищает электрическую цепь и её
элементы от перегрева и возгорания при протекании высокой силы тока.
При обнаружении на месте пожара предохранителя необходимо
проверить
целостность
плавкой
вставки
посредством
измерения
электросопротивления предохранителя с помощью омметра. Если вставка
перегорела, то ее следует разобрать и осмотреть место разрыва.
При коротком замыкании место оплавления имеет резко выраженную
границу из-за взрывообразного разрушения плавкой вставки. На внутренней
поверхности корпуса предохранителя обнаруживается большое количество
мелких частиц (брызг) металла.
При перегрузке и КЗ через переходное сопротивление (так называемом
неполном КЗ) идет медленный нагрев, постепенное плавление вставки. На ней
образуются потеки, наплывы металла. Брызги на внутренней поверхности
отсутствуют.
Характерные признаки аварийных процессов для отдельных типов
предохранителей:
1. Предохранители типа ПН-2 (рис. 2.2.) имеют прямоугольный
фарфоровый корпус. Внутри его находятся плавкие вставки - штампованные
13
ленты из меди и песчаный наполнитель. Медная лента имеет на двух участках
зоны уменьшенного сечения, а между ними участок длиной 6 мм с нанесенным
легкоплавким металлом (олово, свинец).
а)
б)
Рис. 2.2. Предохранитель ПН-2:
а) внешний вид; б) рабочий элемент (медная лента)
При аварийных режимах, сопровождающихся ростом тока в сети до
четырехкратного увеличения номинальных значений, плавкая вставка
расплавляется. Если рост величины тока происходит медленно, то
расплавление происходит в зоне напайки сплава. При этом медь растворяется в
расплаве легкоплавкого металла. В случае КЗ или перегрузки, когда рост
величины тока в сети происходит резко, расплавление происходит в зоне узких
перешейков.
Исследования показали, что при пожаре плавкая вставка расплавляется
через 30-40 минут нагрева при температуре 500оС.
Предохранители типа ПР-2 имеют цилиндрическую форму, фибровый
корпус и цинковый плавкий элемент. Разбираются они путем отвинчивания
торцевых колпачков.
Плавкие вставки этих предохранителей рассчитываются на номинальный
ток от 6 до 1000 ампер и имеют переменное сечение (рис. 2.3).
При КЗ плавление такой вставки происходит обычно в нескольких узких
перешейках; небольшая перегрузка приводит к расплавлению только в одном
из перешейков, чаще всего - в средней части, в зоне наплавки.
а)
б)
Рис.2.3. Предохранитель ПР-2: а) внешний вид; б) рабочий элемент
14
2.3. Приборы и оборудование
Измерение электрического сопротивления предохранителя проводится с
помощью омметра. Омметр представляет собой миллиамперметр 1 с
магнитоэлектрическим
измерительным
механизмом
и
включается
последовательно с измеряемым сопротивлением R x и добавочным резистором
RД в цепь постоянного тока. При неизменных э. д. с. источника и
сопротивления резистора R Д ток в цепи зависит только от сопротивления R x.
Это позволяет отградуировать шкалу прибора непосредственно в Ом. Если
выходные зажимы прибора 2 и 3 замкнуты накоротко (см. штриховую линию),
то ток I в цепи максимален и стрелка прибора отклоняется вправо на
наибольший угол; на шкале этому соответствует сопротивление, равное нулю.
Если цепь прибора разомкнута, то I = 0 и стрелка находится в начале шкалы;
этому положению соответствует сопротивление, равное бесконечности.
Питание прибора осуществляется от сухого гальванического элемента 4,
который устанавливается в корпусе прибора. Прибор будет давать правильные
показания только в том случае, если источник тока имеет неизменную э. д. с.
(такую же, как и при градуировке шкалы прибора). В некоторых омметрах
имеются два или несколько пределов измерения, например от 0 до 100 Ом и от
0 до 10 000 Ом. В зависимости от этого резистор с измеряемым
сопротивлением R x подключают к различным зажимам.
Проверка электрического сопротивления плавкой вставки должна
проводиться в соответствии с ГОСТ 2933—83 между контактами плавкой
вставки в холодном состоянии.
Рис. 2.4. Схема включения омметра
2.4.
Порядок проведения работы
1. Изучить устройство и принцип работы омметра, зарисовать схему
включения.
2. Изучить инструкцию по технике безопасности.
15
Для того чтобы произвести замеры сопротивления омметром, нужно
выполнить следующее действия:
- нажав на кнопку, убедиться, что омметр функционирует – указательная
стрелка прибора, как правило, должна отклониться вправо, на нулевую
отметку;
- вновь нажав на кнопку, при помощи магнитного шунта, который находится на
задней панели прибора, и винта корректора выставить стрелку на нулевую
отметку шкалы. После отпустить кнопку;
- к зажимам прибора присоединить необходимый проводник, сопротивление
которого необходимо измерить. Стрелка прибора укажет значение
сопротивления в омах.
Сопротивление должно измеряться при постоянном токе, не
превышающем 10 % номинального тока.
Результаты проверки считают удовлетворительными, если электрическое
сопротивление находится в пределах, установленных в стандартах или
технических условиях на предохранители конкретных серий и типов.
Вопросы для самоконтроля
1. Изложите сущность исследования автоматических выключателей.
2. Зарисуйте схематическое изображение автоматического выключателя.
3. Опишите исследование плавких предохранителей.
4. Изобразите предохранители типа ПН-2.
5. Изобразите предохранители типа ПР-2.
Лабораторная работа №3
Электронагревательные приборы
3.1. Цель работы: изучить основные признаки причастности
электронагревательных приборов к возникновению пожара, а также основные
методы исследования электроприборов.
3.2. Теоретические сведения
Электронагревательные приборы могут привести к возникновению
пожара в основном в трех случаях:
1) при возникновении в электрической части прибора аварийного режима
работы (КЗ, БПС) в нормальных условиях эксплуатации;
2) при работе прибора в непредусмотренных конструкцией условиях
(например, электрокипятильника или чайника после выкипания воды);
16
3) в ситуации, когда взаимное расположение нагревательного прибора и
сгораемых веществ и материалов таково, что последние способны нагреться до
температуры, обеспечивающей возникновение и развитие горения.
При анализе версии о причастности электроприбора к возникновению
пожара необходимо:
1) определить был ли прибор включен в сеть и нет ли на самом
электроприборе дополнительного выключателя;
2) выяснить не была ли обесточена сеть, то есть осмотреть аппараты
защиты;
3) осмотреть вилки, розетки, электрошнур;
4) осмотреть окружающие конструкции и сам прибор.
Вся информация полученная при визуальном осмотре должна быть
зафиксирована в протоколе осмотра места пожара.
Если вилка находится не в розетке, целесообразно осмотреть ее штыри на
наличие копоти, а также следует осмотреть и гнезда электророзетки, в которую
предположительно был включен электроприбор.
Необходимо осмотреть шнур питания или то, что от него осталось
(обычно это металлическая жила, т.к. изоляция сгорает). Наличие на жилах
шнура дуговых оплавлений – свидетельствует о том, что электроприбор был
под напряжением. В случае если обнаружен излом проводов, то можно
предположить, что в проводе возник аварийный режим, что и стало причиной
пожара. Часто при пожаре шнур сгорает полностью.
Признаки
причастности
электронагревательного
прибора
к
возникновению пожара, обнаруженные как на окружающих конструкциях
представляют собой локальные разрушения в очаговой зоне, прогары.
Образуются они за счет длительного (многочасового) локального нагрева
конструкции и пиролиза, протекающего в режиме тления.
Признаки причастности к возникновению пожара, формирующиеся на
самих электроприборах, целесообразно рассмотреть отдельно для каждой их
разновидности.
Электрочайники имеют трубчатые электронагревательные элементы
(ТЭНы) непосредственно в объеме нагреваемой воды, ближе к днищу.
При выкипании воды происходит оголение ТЭНа, перегрев его,
деформация и, как следствие, замыкание спирали ТЭНа на корпус. В этой
ситуации часто возникает КЗ с образованием дуги, проплавлением оболочки и
разбрызгиванием раскаленных частиц металла - потенциальных источников
зажигания.
Признаки работы электрического чайника в аварийном режиме (рис. 3.1):
- наличие проплавлений трубки ТЭНа или разрушений ТЭНа ;
- следы дугового режима- локальные оплавления (проплавления) корпуса
и (или) отдельных деталей чайника (если он металлический);
- застывшие капли (брызги металла).
17
Рис. 3.1. Признаки работы электрочайника в аварийном режиме:
1 – проплавление ТЭНа; 2 – проплавления корпуса; 3 – брызги металла в чайнике;4 –
подплавление латунной гайки
Чтобы доказать аварийный режим работы электрочайника является
причиной пожара, необходимо:
а) показать путем отвода прочих версий, что только данный аварийный
процесс мог привести к появлению источника зажигания в данной очаговой
зоне;
б) выявить возможные пути выхода горения за пределы чайника:
Первый путь - выход горения в месте выгорания резиновых прокладок.
Второй путь - прожигание корпуса чайника каплями расплавленного
металла.
Третий путь - деформация ТЭНа или падение его на дно. Если к этому
времени ТЭН не обесточится, то он будет нагревать днище и, либо проплавит
его, либо раскалит днище, и оно, в свою очередь, начнет обугливать сгораемую
поверхность под чайником. Пиролиз этой поверхности обычно протекает
длительное время в режиме тления и лишь, затем возникает пламенное горение.
Поэтому, если пожар возник по такой схеме, то должно образоваться локальное
выгорание стола или другого основания на том месте, где стоял чайник [6].
Исследуют прожоги в ТЭНе и корпусе чайника металлографическим
методом.
Современные утюги оснащены терморегулятором. При исправном
терморегуляторе утюг не представляет пожарной опасности. В противном
случае утюг работает до разрыва электрической цепи 10-36 минут, успевая
нагреться до 500оС.
При этом алюминиевая подошва утюга подплавляется, деформируется.
Наибольшая деформация подошвы наблюдается в зоне укладки электроспирали
и явно меньшая деформация на периферийных участках подошвы.
Стальная подошва сохраняет форму.
При лабораторных исследованиях проводят металлографическое
исследование подошвы
утюга.
Металлография
дает
возможность
дифференцировать подошвы утюгов, работавших в аварийном режиме, и
подошвы, просто подвергавшиеся вторичному нагреву в ходе пожара. Отличия
заключаются в разной форме выделения кремния. В первом случае выделения
18
по границам зерен имеют пластинчатое строение; во втором случае пластины
кремния раздроблены, скоагулированы и имеют равноосную форму.
Бытовые электрокипятильники имеют оболочки ТЭНов из латуни, стали,
алюминия. Нагревательный элемент кипятильника – ТЭН - состоит из оболочки
(латунь, сталь 10 или 20), внутри которой находятся проволока сопротивления
(спираль) и мелкозернистый наполнитель – периклаз, который выполняет
функцию изолятора, отделяющего спираль от оболочки ТЭНа.
Во включенном состоянии, но без погружения в воду, кипятильник в
течение 1-2 минут раскаляется докрасна, температура оболочки в зоне
нахождения электроспирали достигает 700-750 0С. Кипятильник может сам
обесточиться, если от нагрева произойдет нарушение спаев выводных концов
нагревательной спирали со шнуром питания. В этом случае пожара может и не
произойти. Если же провод питания припаян качественно, то кипятильник
становится крайне опасным источником зажигания. Пожар может начаться в
следующих случаях:
а) при опрокидывании емкости, в которой находился кипятильник или
при разрушении стеклянного стакана после того, как из него выкипела вода,
возгорание происходит при непосредственном контакте кипятильника со
сгораемым материалом;
б) если кипятильник находится в алюминиевой или стальной эмалированной кружке, стоящей на сгораемом основании, то возможно возгорание
этого основания от контактного нагрева кружкой, разогретой кипятильником.
На пожаре от кипятильника часто остается один нагревательный элемент
(ТЭН).
ТЭН электрокипятильника имеет спиральный участок, который
нагревается в ходе работы кипятильника, и выводной (концевой) участок
трубки, где нет спирали.
Визуальными признаками работы ТЭНа в аварийном режиме (без воды)
являются:
- более светлый цвет трубки в зоне концевого участка и более темный
там, где уложена спираль;
- металл на спиральном участке отожжен и трубка гнется руками легче,
нежели на спиральном участке.
3.3.
Приборы и оборудование
При определении твердости оболочки ТЭНа используют микротвердомер
ПМТ-3М.
19
Рис. 3.1. Микротвердомер ПМТ-3М
3.4.
Порядок проведения работы
1. Изучить устройство микротвердомера ПМТ-3М, зарисовать схему прибора.
2. Изучить инструкцию по технике безопасности.
3. Измерить твердость оболочки ТЭНа в нескольких точках.
4. Оформить результаты работы.
Факт работы кипятильников данного типа в аварийном режиме, т.е. без
воды, может быть установлен инструментальным исследованием в лаборатории. Для этого применяются два метода: металлография (универсальный
метод исследования металлов и сплавов) и определение твердости
(микротвердости) оболочки ТЭНа.
Для определения твердости оболочки ТЭНа от него отрезают один виток,
делают на его поверхности боковой шлиф и определяют твердость трубки с
помощью микротвердомера ПМТ-3М в нескольких точках, как это показано на
рисунке 3.2.
Твердость оболочки ТЭНа, который не подвергался воздействию пожара
и не работал в аварийном режиме примерно одинакова по всей длине. При
работе кипятильника без воды, на витковом участке, т.е. там, где имеется
нагревательная спираль, оболочка кипятильника разогревается до высокой
температуры.
При
этом
происходит
рекристаллизация
холоднодеформированного металла оболочки и существенно снижается
твердость оболочки. На выводном же участке, где нет спирали, оболочка
нагревается незначительно и ее твердость практически не меняется. Поэтому,
если на обнаруженном, на месте пожара кипятильнике твердость оболочки
распределяется подобным образом, это можно рассматривать как признак
работы кипятильника в аварийном режиме.
20
При внешнем тепловом воздействии на кипятильник в ходе пожара
оболочка также может отжечься, но в этом случае отожжется вся трубка (рис.
3.2.).
Рис. 3.2. Результаты определения микротвердости оболочки кипятильников: а)
исходного кипятильника; б) после работы в аварийном режиме (без воды); в) после отжига в
ходе пожара
Те же признаки рекристаллизации металла оболочки на локальном
участке могут быть зафиксированы и методом металлографии.
Вопросы для самоконтроля
1. Назовите признаки причастности электронагревательного прибора на
окружающих конструкциях к возникновению пожара.
2. Изложите, в чем заключается исследование электрочайников.
3. Назовите признаки причастности аварийного режима работы электрочайника
к возникновению пожара. Пути выхода горения.
4. Опишите исследование электроутюга.
5. Назовите визуальные признаки работы кипятильника в аварийном режиме.
Лабораторная работа №4
Версии возникновения пожара от различных электропотребителей и
статического электричества
4.1. Цель работы: изучить основные признаки причастности различных
электропотребителей и статического электричества; научиться отрабатывать
версии о различных электропотребителях и разрядов статического
электричества как о причине пожара.
21
4.2. Теоретические сведения
Обнаружение в пределах очаговой зоны остатков какого-либо
электроприбора обязательно требует анализа версии о его причастности к
возникновению пожара. Проводится анализ даже в ситуациях, когда сам прибор
или его детали после пожара не обнаружены, но имеются сведения о его
возможном присутствии во время пожара.
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 проводится на основе сопоставления
температуры нагрева колбы лампы или объектов на определенном расстоянии
от нее с пожароопасными свойствами материалов в очаговой зоне. Данные о
температуре нагрева колб ламп приведены в табл.4.1.
Таблица 4.1
Температуры на различных расстояниях от включенных ламп накаливания, С
Положение
измерения
температур
лампы, Мощность Расстояние от лампы, см
лампы, Вт
0
5
10 15 20 30
50
Цоколем
вниз, 60
тепловой поток по 100
горизонтали
200
240 118 60 45 40 36
263 152 80 58 48 38
280 120 78 50 40
35
37
38
Цоколем
вниз, 60
тепловой
поток 100
вверх от лампы
200
160 90 75 60 40
190 110 85 70 48
270 140 90 75 50
37
37
37
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 необходимо учитывать возможность
22
аккумуляции тепла лампы, если ее поверхность полностью или частично
прикрыта теплоизоляционным материалом.
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 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 табл. 4.2.
Таблица 4.2
Вероятность зажигания некоторых горючих материалов никелевыми частицами
в зависимости от высоты падения (d частицы = 2 мм)
Материал
Хлопок
Бумага
х/б ткань
Опилки
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,5
1,0
1,0
1,0
0,45
2,0
1,0
1,0
1,0
0
Высота падения, м.
2,5
3,0 3,5
4,0 4,5
1,0
1,0 1,0
1,0 1,0
1,0
1,0 0,90 0,75 0,55
0,90 0,60 0,25 0,05
0
0
0
0
0
0
5,0
0,95
0,40
0
0
5,5 6,0
0,95 0,90
0,20 0,05
0
0
0
0
Визуальное исследование остатков лампы выполняется в два этапа:
I этап - определение наличия напряжения на лампе при пожаре.
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.4.1.):
- оплавление электродов;
- пробой лопатки, линзы;
- прожог цоколя;
23
- 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.
Рис. 4.1. 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
При наличии хотя бы одного из перечисленных признаков переходят ко
второму этапу исследования.
II этап - установление первичности (вторичности) аварийного режима.
Основные визуально выявляемые признаки первичности и вторичности
аварийного режима в лампах накаливания приведены в табл. 4.3.
Таблица 4.3
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, представляют собой, признаки горения
дуги между электродами:
- оплавление электродов;
- изменение формы электродов;
24
- разбрызгиваемые частицы никеля;
- проплавления в колбе, которые образуют брызги никеля.
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.
Свойства стекла при нагреве меняются, оно постепенно утрачивает свойства
диэлектрика. Наступает лавинообразный процесс увеличения тока через стекло
лопатки (линзы), который и приводит к пробою.
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.
В настоящее время известны две методики инструментального
исследования остатков ламп накаливания с целью установления их
причастности к возникновению пожара.
По первой методике исследуются остатки лампы, находящиеся в патроне.
Остаток лампы извлекается оттуда, доставляется в лабораторию и
анализируется методом рентгеноструктурного анализа. Исследованию
подвергаются участки держателей электродов в месте их соприкосновения с
вольфрамовой спиралью. Если в этих зонах будет обнаружено присутствие
окиси вольфрама (WO 3), то этот факт должен трактоваться как признак наличия
на лампе напряжения в момент ее разрушения и возможной причастности к
возникновению пожара. Дело в том, что вольфрам способен окисляться
кислородом воздуха с образованием WO 3 только будучи нагретым до очень
высокой температуры (более 2000 0С). А такая ситуация возможна только в
момент разрушения горящей лампы, когда ее спираль раскалена до
температуры 2550 0С (светится) и при разгерметизации колбы в нее попадает
кислород. В методике особо подчеркивается, что на исследование по данному
методу необходимо изымать остатки лампы, не выпавшие из патрона, т.к. при
падении и контакте с обгоревшими остатками других материалов состав
окисного слоя может меняться.
Вторая методика предполагает обнаружение напыленного никеля на
стеклянных деталях лампы. В результате аварийного режима в лампе - дуги
между никелевыми электродами - происходит не только выброс крупных
частиц, приводящих к пожару, но и напыление гораздо более мелких частиц на
внутреннюю поверхность колбы лампы и другие ее стеклянные детали,
находящиеся внутри лампы. Такое напыление возможно только при дуге,
поэтому обнаружение никеля на указанных поверхностях является важным
свидетельством причастности лампы к возникновению пожара.
Химический анализ является самым простым методом обнаружения
напыленного никеля.
25
Для обнаружения никеля можно использовать инструментальные методы
элементного анализа - например, рентгенофлуоресцентный метод.
Люминесцентные светильники, работающие в аварийном режиме, достаточно часто становятся причиной пожара. Наибольшую опасность представляет
входящая в их состав так называемая пускорегулирующая аппаратура (ПРА) дроссели, стартеры, конденсаторы (рис. 4.2.).
Рис. 4.2. Люминесцентный светильник: 1-люминесцентная лампа,
2- корпус светильника, 3- монтажное отверстие, 4-дроссель,
5- электромонтажная коробка, 6-конденсатор, 7-стартер
Дроссель представляет собой некоторый объем горючей среды
(компаунд, заливочная масса), в которую помещен потенциальный источник
зажигания - нагретый обмоточный провод. Из-за перегрева, старения изоляции,
вследствие некачественного изготовления в дросселе со временем могут
происходить замыкания части витков, что приводит к перегреву дросселя до
критической температуры, при которой начинаются необратимые тепловые
процессы, такие как воспламенение дросселя.
Для выявления причастности люминесцентных светильников к
возникновению пожара необходимо сравнить состояние светильников в очаге и
вне очаговой зоны. Аварийным светильникам свойственны более сильные
термические поражения. Важно оценить и изменение термических поражений
по длине одного светильника; если он имеет парные элементы (два дросселя,
два конденсатора и т.д.) то деформация корпуса, обгорание краски обычно
более сильно выражены в зоне установки аварийного дросселя.
Если в дросселе сохранилась заливочная масса, то он, наверняка, не
причастен к возникновению пожара.
Пожары, возникшие от телевизоров, отличаются весьма быстрой
динамикой развития горения на начальной стадии. При загорании блока
строчной развертки уже через 1,5-2 минуты происходит воспламенение задней
полистирольной стенки телевизора. Полистирол - термопластичный полимер,
поэтому стенка плавится, стекает вниз и горит. Через 6 минут после начала
горения телевизор уже полностью охвачен пламенем. Высота факела пламени –
1,5 м.
26
Распространению пожара по помещению обычно способствует установка
телевизора в мебельную стенку, установка его в углу помещения, где, как
правило, имеются шторы, гардины и другие легкогорючие изделия [4].
Установление причастности телевизора к возникновению пожара
включает в себя несколько моментов.
1.
Начинать следует с уточнения места расположения очаговой зоны совпадает ли она с местом нахождения телевизора. Часто зона горения
начинается не от телевизора, а от пола – это может быть следствием стекания
на пол расплавленной пластмассы (в частности, задней полистирольной
крышки).
2.
Уточнение места расположения очаговой зоны уже в самом
телевизоре. Современных телевизоры на микросхемах и в пластмассовом
корпусе, следовательно, степень их разрушения на пожаре значительно больше.
3.
Осмотр внутреннего монтажа телевизора и остатков шнура на
предмет нахождения дуговых оплавлений. Их наличие будет однозначно
свидетельствовать о том, что телевизор в момент пожара был включен.
4. В случае обнаружения в телевизоре проводов с дуговыми
оплавлениями их нужно изъять и исследовать по рассмотренным выше
методикам на предмет установления первичности (вторичности) КЗ.
5. При решении вопроса о причастности аварийного режима работы
телевизора к возникновению пожара надо учитывать характерную динамику
развития горения – насколько она соответствует тому, что известно о данном
пожаре.
6. Необходимо
учитывать
показания
владельца
телевизора
(обстоятельства, предшествующие пожару, в том числе ремонты, признаки
неустойчивой работы, искрение и т.д.).
Корпуса бытовых холодильников обычно изготовлены из листовой стали
толщиной 0,6 - 1 мм, покрытой грунтовкой и меламиновой или эпоксидной
эмалью. Внутренний шкаф изготовлен либо из штампованной стали толщиной
0,7-0,9 мм, покрытой силикатно-титановой эмалью, либо из пластмассы акрилбутадиенового стирола или ударопрочного полистирола. Теплоизоляцию
делают из пенополистирола или пенополиуретана, которые, по современным
технологиям, вспенивают непосредственно в шкафу.
По принципу действия холодильники бывают, как известно,
компрессионные и абсорбционные.
В бытовых компрессионных холодильниках имеется две зоны, в которых
обычно возникает горение – это зона внутри холодильника, под
морозильником, где установлен регулятор температурного режима (датчик-реле
температуры) и зона в нижней задней части холодильника, в так называемом
моторном отсеке. Если горение возникает в первой зоне, то из-за недостатка
воздуха в замкнутом пространстве горение затухает и не выходит за пределы
холодильника. При этом наблюдается
выход
из строя части
27
электрооборудования, расположенного в зоне загорания и наличие копоти
внутри холодильника.
В моторном отсеке расположен так называемый «мотор - компрессор» одноцилиндровый поршневой агрегат, соединенный в единый блок с
электродвигателем. В нише рядом с мотором-компрессором или
непосредственно на нем установлено пускозащитное реле, коммутационная
колодка и другое вспомогательное оборудование. К контактам указанных
устройств подсоединены провода от проходных контактов кожуха мотор компрессора (т.е. от обмоток электродвигателя), шнур для включения в сеть,
провода от терморегулятора, лампы освещения и др.
Мотор-компрессор герметически закрыт. Но мотор-компрессор
холодильника периодически включается и выключается. При этом возникает
вибрация, которая крайне негативно отражается на электрических контактных
соединениях в моторном отсеке. Если винты в этих соединениях плохо
затянуты, они еще более разбалтываются, возникают большие переходные
сопротивления и развивается соответствующий пожароопасный процесс,
который, в конечном счете, может привести к загоранию холодильника.
Быстрому распространению горения из моторного отсека у большинства
современных моделей холодильников способствует задняя мягкая стенка со
сгораемым утеплителем.
Для решения вопроса о причастности холодильника к возникновению
пожара принципиально важным является место расположения очага пожара.
При его поисках необходимо обращать внимание на:
1. Признаки очаговой зоны на самом холодильнике. Если холодильник
более-менее сохранился после пожара, то у него будут явно выраженные
экстремальные термические поражения в моторном отсеке. По мере
приближения к зоне, где возникло горение, термические поражения
увеличиваются в ряду: потемнение краски - выгорание копоти – полное
выгорание краски.
«Очаговый конус» проявляется на боковых и задней стенках
холодильника.
2. Признаки на окружающих конструкциях.
Это может быть локальное термическое поражение стены в зоне ее
примыкания к моторному отсеку; прогар пола (если он сгораемый) под
моторным отсеком [7].
Установить конкретный узел, винтовое соединение или место излома
провода, где возникло БПС, приведшее к пожару, сложно, т.к. эти соединения
становятся хрупкими от перегрева и разрушаются. Но само место нахождения
очага – в моторном отсеке – не оставляет сомнений в причастности именно
холодильника к возникновению пожара. Длительное интенсивное горение
приведет к практически полной утере очаговых признаков. Но некоторые из
них, в частности, прогар пола под моторным отсеком, могут сохраниться даже в
этих условиях.
28
При нормальной эксплуатации электрозвонки не представляют большой
пожарной опасности. Но она резко возрастает при работе звонка в длительном
режиме, на который он конструктивно не рассчитан. Подобный режим может
возникнуть, в частности, при заклинивании звонковой кнопки спичками, пластилином или просто при неисправной кнопке. Особенно опасны звонки мелодичного боя, т.к. при длительно нажатой кнопке они не звонят и не
привлекают тем самым к себе внимание окружающих. Электроцепь звонка при
нажатой кнопке не размыкается и длительное протекание тока приводит к
перегреву обмотки электромагнита (соленоида), разрушению изоляции,
возникновению межвиткового КЗ, что еще больше увеличивает ток и разогрев
обмоток. А так как токи при этом, как правило, не превышают номинальных
токов срабатывания защиты, сеть не обесточивается. Тем временем
пластмассовые детали звонка нагреваются, деформируются, плавятся,
возникающие в результате межвитковых КЗ электрические дуги инициируют
горение, и начинается пожар.
В некоторых звонках первичная обмотка трансформатора постоянно
находится под напряжением. Это обстоятельство также способствует воз никновению пожароопасных аварийных режимов.
Признаки причастности электрозвонка к возникновению пожара:
1) очаг пожара находится в прихожей. Других источников зажигания в
зоне установки звонка и под ним, как правило, нет;
2) на корпусе звонка обычно выражены локальные термические
поражения в зоне, где находится электромагнит или трансформатор;
3) на обмотках электромагнита имеются множественные мелкие дуговые
оплавления – следствие межвитковых КЗ;
4) на кнопке могут быть обнаружены следы ее преднамеренного
заклинивания (например, остатки пластилина), а иногда и заводские дефекты
или дефекты монтажа, приведшие к возникновению аварийного режима работы
звонка.
Статическое электричество
Статическое электричество возникает при соприкосновении двух
разнородных материалов из-за неуравновешенности атомных и молекулярных
сил на поверхности соприкосновения. При этом происходит перераспределение
электронов с образованием двойного электронного слоя с противоположными
знаками зарядов.
Величина контактной разности зависит от множества факторов:
диэлектрических свойств соприкасающихся поверхностей, их состояния;
давления прижатия материалов друг к другу; влажности, температуры
поверхности, температуры окружающей среды.
29
Электризация возникает в повседневной жизни в массе случаев. Так,
например, вихри снега во время метели способны создать потенциал поля до 65
Вольт, а хождение людей в обуви на резиновой подошве - до 1000 В.
Но наиболее опасные потенциалы возникают в технологических
процессах. К таким процессам относятся:
- пневмотранспорт материалов с высоким электросопротивлением;
- работа с тканями, искусственной кожей, замшей;
- движение транспортерных лент и ременных передач;
- течение жидкостей.
В технологических процессах электризация обычно находится под
контролем технологов и потому менее опасна. Более опасны операции, не
связанные с постоянным контролем специалистов, такие, например, как
топливозаправка. Струя жидкости при опорожнении и заполнении цистерн или
отдельных канистр бензином и другими ЛВЖ достаточно часто приводит к
пожарам, источником зажигания в которых является разряд статического
электричества. По этой причине возникали даже пожары на моторных лодках
при заправке их топливом (без надлежащего заземления).
Для того чтобы принять версию о причастности разряда статического
электричества к возникновению пожара, необходимо установить:
1. Наличие процесса, приводящего к накоплению зарядов статического
электричества.
2. Наличие среды, для воспламенения которой достаточно искры разряда
статического электричества.
Такой средой являются паро- газо- и пылевоздушные смеси с
концентрацией горючего компонента в пределах от НКПР до ВКПР. Твердые
горючие материалы, жидкости и даже отложения пыли разряд статического
электричества не подожжет.
3. Отсутствие заземления изолированных проводников или его
ненадежность.
4. Характер возникновения горения (вспышка, взрыв), обстоятельства и
место возникновения, отсутствие в этой зоне других источников зажигания.
5. Влажность воздуха и его ионизация. При влажности более 85% разряд
статического электричества практически невозможен, т.к. во влажной
атмосфере не накопится необходимый для этого потенциал. Поэтому погодные
условия при отработке данной версии также должны быть учтены.
Резко снижает вероятность накопления заряда принудительная ионизация
воздуха. Ионизаторы специально устанавливаются в цехах предприятий, где
существует подобная угроза. При отработке версии целесообразно выяснить,
работали ли они на момент возникновения пожара.
30
4.3. Приборы и оборудование
Для выполнения лабораторной работы необходимы следующие приборы
и оборудование:
1) стеклянная поверхность с никелевым напылением;
2) реактивы.
4.4. Порядок проведения работы
1. Изучить свойства реактивов;
2. Изучить инструкцию по технике безопасности;
3. Провести исследования стеклянной поверхности с никелевым напылением;
4. Зафиксировать изменение цвета стеклянной поверхности;
5. Оформить результаты работы.
На внутреннюю поверхность осколков колбы или на указанные
стеклянные детали наносится капля 30 % водного раствора азотной кислоты,
подсушивается и на то же место прикапывается капля специального реактива
на никель, называемого реактивом Чугаева (насыщенный раствор
диметилглиоксима). При наличии даже микроколичеств никеля стекло
окрасится в яркий красный цвет.
Вопросы для самоконтроля
1. Изложите порядок отработки версии о причастности аварийного режима в
лампе накаливания к возникновению пожара.
2. Опишите выявление причастности люминисцентных светильников к
возникновению пожара.
3. Опишите установление причастности телевизора к возникновению пожара.
4. Опишите установление причастности холодильника к возникновению
пожара.
5. Назовите признаки причастности электрозвонка к возникновению пожара.
Библиографический список
1.
Теребнев, Владимир Васильевич. Пожарная техника. Кн. 1:
Пожарно-техническое вооружение. Устройство и применение/ Теребнев В.В.,
Ульянов Н.И., Грачев В.А.; под общ. Ред. В.В. Теребнева. – М.: Центр
Пропаганды, 2007. – 323 с.
2.
Теребнев, Владимир Васильевич. Пожарная техника. Кн. 2:
Пожарные машины. Устройство и применение/ Теребнев В.В., Ульянов Н.И.,
31
Грачев В.А.; под общ. Ред. В.В. Теребнева. – М.: Центр Пропаганды, 2007. –
325 с.
3.
Теребнев, Владимир Васильевич. Пожарная тактика/ Теребнев
В.В., Подгрушный А.В. – М.: [б.и.], 2007. – 537 с.
4.
Однолько, Андрей Андреевич. Особенности тушения пложаров на
различных объектах: учеб.-метод. пособие: рек. ВГАСУ / Однолько А.А.,
Колодяжный С.А., Старцева Н.А.; Воронеж гос. архит.- строит. ун-т. – 2-е изд.,
перераб. и доп. – Воронеж: [б.и.], 2009. – 109 с.
5.
Теребнев, Владимир Васильевич. Пожарная тактика. Основы
тушения пожаров: учеб. пособие: допущено М-вом РФ по делам граждан.
обороны / Теребнев В.В., Подгрушный А.В.; под общ. Ред. М.М. Верзилина. –
2-е изд. – М.: 2010. – 510 с.
6.
Однолько, Андрей Андреевич. Теория горения и взрыва.
Возникновение и распространение горения. Оценка пожаровзрывобезопасности
веществ и материалов: курс лекций/ Однолько А.А., Колодяжный С.А.,
Старцева Н.А.; Воронеж гос. архит.- строит. ун-т. – 2-е изд., перераб. и доп. –
Воронеж: [б.и.], 2011. – 135 с.
7.
Федоров, Виктор Сергеевич. Противопожарная защита зданий.
Конструктивные и планировочные решения: учеб. пособие / Федоров В.С.,
Колчунов В.И., Левитский В.Е. – М.: АСВ, 2012.- 175 с.
ИЗУЧЕНИЕ «ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ» ПРИЧИН ПОЖАРОВ ПРИ
РАССЛЕДОВАНИИ И ЭКСПЕРТИЗЕ
Методические указания
к выполнению лабораторных работ
для студентов 5-го курса, обучающихся по специальности 200105
«Пожарная безопасность»
Составители: Скляров Кирилл Александрович,
Сушко Елена Анатольевна,
Паршина Анастасия Петровна
Подписано в печать 27.06. 2014. Формат 60x84 1/16. Уч.-изд. л. 2,0.
Усл.-печ. л. 2.1. Бумага писчая. Тираж 70 экз. Заказ № 306.
____________________________________________________________________
Отпечатано: отдел оперативной полиграфии издательства учебной
литературы и учебно-методических пособий Воронежского ГАСУ
394006 Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84
32
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
127
Размер файла
511 Кб
Теги
электротехнического, пожаров, причины, изучения, 232
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа