Вторичная окалина что это
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Вторичная окалина
Вторичная окалина состоит из трех слоев окислов железа с возрастающей степенью окисления по направлению к внешней поверхности пленки. Относительное содержание этих окислов меняется в зависимости от температуры обработки. [2]
Если бы вторичная окалина обладала хо-сошей адг-ыей к металлу, была сплошной и непроницаемой, то она служила бы хорошим защитным покрытием. Однако на практике прокатная окалина быстро растрескивается и местами отслаивается. Наличие такой окалины может замедлить коррозию стали на воздухе на сравнительно короткий период времени, однако затем скорость коррозии начинает возрастать. В воде наличие на поверхности стали значительного количества ьторичной окалины может привести к сильной питтинговой коррозии. [4]
Как уже отмечалось, наличие вторичной окалины может на некоторое время снизить скорость коррозии. Однако при достаточно больших промежутках времени состояние поверхности уже не является, как правило, определяющим фактором, что подтверждают, например, представленные ниже результаты пятилетних коррозионных испытаний на открытом воздухе в Шеффилде, проведенных Британской научно-исследовательской ассоциацией черной металлургии. [6]
В то же время в трубах, у которых вторичная окалина была удалена с внутренней поверхности наждачной бумагой, водородное растрескивание наблюдали с помощью УЗК уже через несколько дней выдержки в насыщенной H2S морской воде. Трубы, изготовленные отливкой с одновременной обработкой кальцием, не проявили признаков водородного растрескивания в течение месяца выдержки в сероводородсодержащей среде. Склонность к Н1С труб, подвергнутых продолжительному одностороннему контакту с коррозионной средой, ниже, чем у образцов этих же труб, прошедших лабораторные испытания погружением обеих сторон образцов в ту же сероводородсодержащую среду, что объясняется различием в распределении водорода по толщине стенки трубы в случае одностороннего и двухстороннего контакта с наводороживающей средой. [7]
Первым критерием при выборе чистящего средства для металлических поверхностей является отсутствие вероятности коррозии металла. Это должно было бы приводить к исключению кислотных очистителей, но в высоких концентрациях они все же используются. При пиккелинге кислотой удаляют вторичную окалину и ржавчину, оставляя чистую и пассивную поверхность, устойчивую к дальнейшей коррозии. Пиккелинг не содержит ПАВ, кроме случаев использования пиккелинг-ингибито-ров. [9]
Состояние поверхности стали при погружении в воду имеет очень большое значение. Это объясняется тем, что многие естественные водные среды являются хорошими электролитами и в случае их постоянного контакта со сталью возникают достаточно благоприятные условия для электролитической коррозии. Например, наличие на поверхности вторичной окалины намного опаснее при погружении в морскую воду, чем при экспозиции на воздухе, так как гальваническая пара, образованная окалиной и чистой сталью, гораздо более активна в первом случае и может привести к быстрому питтингообразованию. Следовательно, при погружении стальных изделий в воду без защитного покрытия ( например, трубопроводы в котельных) рекомендуется предварительно удалить с них вторичную окалину. [10]
Среди труб, полученных из непрерывнолитых заготовок, наименьшей склонностью к HIC обладали трубы, обработанные в процессе изготовления кальцием. Установлено, что в металле труб со вторичной окалиной водородное растрескивание не наблюдается даже через два месяца выдержки в сероводородсодержащей морской воде. Только после добавления в раствор 0 5 % уксусной кислоты через несколько дней УЗК были обнаружены признаки HIC. [12]
Окалина
Из Википедии — свободной энциклопедии
Содержание
Ока́лина — это смесь оксидов, образующихся прямым действием кислорода при накаливании на воздухе металлов. Обычно термин применяется к окислам (оксидам) не всех металлов, а только железа и меди.
Железная окалина представляет собой смесь оксидов Fe3O4, FeO и Fe2O3, и состоит из двух слоев, легко отделяемых друг от друга. Внутренний слой пористый, черно-серого цвета, наружный плотный и с красноватым оттенком, оба слоя хрупки и обладают ферромагнитными свойствами. Состав железной окалины непостоянен и зависит от условий получения: при продолжительном накаливании на воздухе она постепенно переходит в Fe2O3, а последняя в белокалильном жару теряет часть кислорода, переходя в FeO. Обычно железная окалина состоит из 64—73 % FeO и 36—27 % Fe2O3, наружный слой содержит больше Fe2O3 — от 32 до 37 %, а самый внешний слой — даже до 53 %. На поверхности легированных сталей образуются сложные оксиды (NiO·Fe2O3, FeO·Cr2О3 и др.). При толщине до 40 нм слой окалины прозрачный, при толщине от 40 до 500 нм — окрашен в тот или иной цвет побежалости, при толщине свыше 500 нм окалина имеет постоянную окраску, зависящую от химического состава.
Медная окалина, представляющая собой хрупкую, чёрно-серого цвета массу, состоит из окислов меди Cu2O (около 75 %) CuO (около 25 %). Так же, как у железной окалины, состав её непостоянен и может колебаться в зависимости от температуры и избытка кислорода при получении. Во внутренних слоях преобладает Cu2O, в наружных — CuO. При красном калении и при достаточном количестве кислорода Cu2O окисляется до CuO, поэтому в этих условиях медная окалина будет состоять главным образом из CuO, а при температурах выше 1100 °С, вследствие разложения CuO на Cu2O и кислород, в медной окалине будет преобладать Cu2O.
Ожог роговицы глаза: лечение и первая помощь
В травматологии под ожогом понимают острую травму наружных оболочек тела агрессивными средами: высокой или низкой температурой, кислотой или щелочью, солнечным или иным волновым излучением и т.д.
Из всех офтальмологических травм ожог роговицы фиксируется у 15% пациентов. Большая часть из них получается на производстве, и лишь треть — в быту. По своей специфике они относятся к категории тяжелых повреждений, требующих срочного оказания помощи. Помимо опасности необратимых изменений тканей глазного яблока, ожоги чреваты интенсивным болевым шоком, негативно влияющим на функции жизненно важных органов.
Причины
Наиболее распространенными причинами ожогов наружной оболочки глаза, прилегающих к ней кожи век, слезных протоков и желез, а также глубоко расположенных структур, являются контакты с химическими веществами. Такое воздействие в офтальмологии относится к химическим ожогам роговицы и делится на несколько подвидов в зависимости от того, какое вещество попало на роговую оболочку:
По статистике, в основе любого ожога роговицы лежит несоблюдение стандартных мер безопасности при использовании бытовой или профессиональной химии, работы с потенциально опасными объектами.
Разновидности
Классификация термических, лучевых и химических ожогов роговицы глаза делит травму по степени повреждения тканей, локализации очага и стадии патологического процесса. В соответствии с этим выделяют 4 степени ожогов роговой оболочки глаза:
Легкая, или I степень — поверхностное повреждение, сопровождающееся легким покраснением конъюнктивы и кожи век, незначительным эрозированием поверхности роговицы, которая заметна только после обработки глаза флюоресцеином. Не требует интенсивной терапии, по мере заживления исчезает без следа. Не угрожает снижением зрения.
По признаку локализации и распространенности процесса выделяют три вида ожога роговицы:
В зависимости от стадии патологического процесса ожоги глаз делятся на:
Важно! Наиболее благоприятные прогнозы у легких поверхностных повреждений. Полное восстановление остроты зрения после них происходит через 12-24 месяца. Тяжелые повреждения зачастую приводят к стабильной потере зрения.
Симптомы
Клинически ожог роговицы всегда проявляется ярко и однозначно: даже не обладая специальными знаниями, сложно принять его за другую травму. Наиболее яркими симптомами химического и термического ожогов служат:
Лучевые повреждения сразу после их получения могут не сопровождаться неприятными симптомами. Жжение, слезотечение, светобоязнь, гиперемия и светобоязнь проявляются спустя несколько часов.
Первая помощь
По статистике, на степень и глубину повреждения роговицы влияет не вид травмирующего воздействия, а продолжительность его контакта с поверхностью глаза. Именно поэтому всем без исключения необходимо знать основные меры по оказанию первой помощи.
Важно! Быстрая и правильная реакция особенно важна для случаев, если имеет место термический или химический ожог роговицы глаза.
Что необходимо предпринять, чтобы остановить или ослабить влияние травмирующих факторов:
В первые часы после поступления больного в стационар медики должны провести промывание слезных каналов и удаление внедренных в оболочку глаза инородных тел. Для исключения инфицирования для промывания глаза используют нейтральные по химическому составу растворы антисептиков.
Важно! Категорически запрещено смывать химические реагенты с поверхности глаза другими химикатами, например, кислоты щелочью и наоборот, так как это может привести к дополнительным повреждениям. Специалисты отмечают, что лечить комбинированный ожог роговицы в разы сложнее, чем определенный его вид.
Лечение
Интенсивное лечение любых видов ожога роговой оболочки глаз начинается сразу после поступления больного в медицинское учреждение. Для начала назначают инстилляцию скополамина и атропина непосредственно в глаз. Эти препараты облегчают боль, уменьшают формирование спаек между роговицей и конъюнктивой.
В первые сутки процесс изменения тканей под действием травмирующих факторов продолжается. Остановить его полностью невозможно, поэтому врачам предстоит дождаться стабилизации некротических процессов. На этом этапе важно не допустить инфицирования глазного яблока и снизить интенсивность симптоматики. Для этого используют:
После стабилизации состояния начинают восстановительное лечение. При отсутствии перфораций оболочек глаза ограничиваются консервативными методами:
Если ожог роговицы глубокий, назначаются гормональные средства, чаще всего глюкокортикоиды в форме растворов для инъекций в глазное яблоко или конъюнктиву.
Хирургическое вмешательство используется при глубоком и распространенном повреждении оболочек и внутренних структур глаза. При поражении передней камеры глаз проводят парацентез роговицы с последующей санацией камеры. При глубоких повреждениях глазного яблока удаляют погибшие участки конъюнктивы, роговой оболочки, стекловидное тело, после чего проводят пластическое восстановление удаленных тканей.
В отдаленном периоде больным может потребоваться пластическое восстановление век: устранение выворотов и заворотов, птоза, трихиаза, исправление послеожоговой катаракты, послойная кератопластика и т. д.
Последствия и возможные осложнения
При легкой степени поражения и своевременно назначенном лечении ожог роговицы не влечет серьезных последствий для здоровья. Менее радужные прогнозы имеют повреждения 2 и более тяжелых степеней. После них высока вероятность появления бельма, атрофии глазного яблока, катаракты, заращения конъюнктивального мешка. Более 80% ожогов глаз тяжелой степени заканчиваются частичной или полной потерей зрения.
Замасленная (промасленная) окалина как отход производственной деятельности: утилизация и обезвреживание
Основательно навредив окружающей среде и в значительной степени исчерпав ресурсы природных ископаемых, человечество только в XXI веке пришло к осознанию суровой необходимости дальнейшего резкого ужесточения экологической политики производств. Дополнительный стресс привносит стойкая и не уходящая, вопреки громким заявлениям, тенденция к кризису мировой экономики – ведь всем известно, что природоохранные технологии и оборудование хоть и жизненно необходимы, тяжелым грузом висят на производстве, отгрызая добротный кусок финансового ресурса.
Однако, в некоторых случаях эти противонаправленные векторы удается развернуть в нужную сторону. В частности, такой выгодный поворот можно ожидать в металлообработке. Особенно в ситуации, когда в очередной раз ужесточились природоохранные нормы в отношении отходов металлургических производств.
Замасленная (промасленная) окалина – тип производственного отхода
Традиционный отход прокатных производств – окалина (окислы железа). Окалина неизбежно образуется на прокатном изделии, когда нагретая почти до 1000 °С заготовка идет по прокатному стану, контактируя с атмосферным воздухом и кислородом воды охлаждающей жидкости. Каждый проход заготовки по вальцам сопровождается отшелушиванием слоя окалины и формированием нового. За время полной обработки детали около 2,5 % массы металла уходит в окалину. Окалина сбрасывается в поток СОЖ, которая содержит углеводороды. В результате из окалины, смазочных материалов и воды генерируется гетерогенный металлургический отход (размер частиц от 1 мм до 1 см) – замасленная окалина.
При производстве холоднокатаного проката также образуется промасленная окалина, непосредственно на вальцах. К ней прибавляется шламовый отход от пескоструйной обработки поверхности, также содержащий металл, но с гораздо меньшим размером частиц (менее 1 мм). Содержание железа в промасленной окалине достигает 70-80 %, в металлургическом шламе – 30 %, что делает оба отхода ценным вторичным ресурсом.
Преимущественным методом обращения с отходами данного типа ранее служило захоронение на свалках в чистом виде или после перемешивания со шлаком. Промасленная окалина является отходом 3-го класса опасности (умеренно опасные) и образуется в значительных количествах.
Металлургическое производство генерирует отходы в количестве 1/3 от сырья, и окалина составляет их основную часть. По предоставленным данным, в отвалах ОАО «Нижнетагильского металлургического комбината им. В. И. Ленина» накопилось 1,3 млн. тонн замасленной окалины, на АО «Первоуральском новотрубном заводе» – 1 млн. тонн, на ПАО «Северсталь» – более 2,5 млн. тонн.
В Нижегородской области (г. Выкса) для окалины АО «Выксунского металлургического завода» построен специальный полигон отходов. Однако сегодня депонирование на свалке отхода, содержащего более 70 % железа нельзя признать допустимым. Рецикл (ввод в стадию спекания) промасленной окалины невозможен из-за высокого содержания нефтепродуктов: до 10 % в жирной окалине и до 50 % в шламе. Во время спекания, подготовки руды к плавке, ее нагревают и перемешивают с углем и известью, однако содержащиеся в жирной окалине тяжелые углеводороды смазки не сгорают, а переходят в летучее состояние и попадают на газовые фильтры, что может приводить к их воспламенению и даже взрывам при достижении определенных пропорций в электростатическом фильтре.
В то же время, удалив нефтепродукты из промасленной окалины, ее можно загружать вместе с рудой, как избегая потерь сырья, так и решая экологические проблемы.
Замасленная окалина: технологии обезвреживания отхода
Существует достаточное количество технологий удаления нефтепродуктов из промышленного твердого мусора, однако каждый из них обладает как достоинствами, так и серьезными недостатками. Депонирование на свалке – в короткой перспективе самый дешевый способ утилизации загрязненных маслом металлургических отходов, но он не только обедняет производство, отнимая часть сырьевого ресурса, но и сокращает срок службы полигона отходов, одновременно привнося риск заражения грунтовых вод.
Инсинерация – выжигание нефтепродуктов из окалины, существенно сокращает первоначальный объем отходов. Инсинерация проводится во вращающейся печи, причем топливо подается только на начальный поджог смеси. Горению способствует окисление оксида железа (II) до оксида железа (III). Инсинерация в свою очередь, создает проблему газовых выбросов и загрязнения атмосферы (или требует мощной и дорогой системы газоочистки). Оба вышеперечисленных метода, к тому же, сегодня находятся в фокусе прицела ужесточающегося природоохранного законодательства. Метод был опробован в г. Кривой Рог и его результаты нельзя отнести к удовлетворительным ввиду высокого образования сажи, мешающей брикетированию в больших количествах и существенного количества недожженных нефтепродуктов.
Некоторое количество промасленной окалины можно утилизировать при формировании аглошихт, температура горения которых достигает 1200-1300 °С. Однако, уложенные поверх, они образуют запирающий слой, затрудняющий горение шихты и приводящей к неполному сгоранию нефтепродуктов.
Биологические методы удаления нефтепродуктов, относительно недорогие и простые, работают и в этом случае, но не отличаются 100 %-ной эффективностью и требуют длительного времени.
Интересным методом является вакуумная дистилляция, эффективно удаляющая нефтепродукты, особенно в комбинации с термическими методами. Однако методы утилизации промасленной окалины, требующие серьезных капиталовложений, до сих пор представляют серьезную проблему для металлургических комбинатов.
Существует также некоторое количество химических методов удаления нефтепродуктов из окалины. Так, одним из них является удаление жира моющим раствором в бетономешалке принудительного типа с вертикальным валом. Удаление нефтепродуктов происходит достаточно эффективно, но при длительной эксплуатации (в течение нескольких месяцев) система засоряется. В аппарате образуется стойкая водяная взвесь с мелкодисперсной окалиной, которая сложно поддается разрушению и требует добавления химических реагентов, которые, в свою очередь, необратимо разрушают моющую рабочую среду.
Удаление жира при помощи органических растворителей также эффективно. Оно выполняется в емкостях с активным перемешиванием. Данный процесс весьма небезопасен, так как все его компоненты легко воспламеняемы. К тому же, для регенерации растворителя требуется перегонка, Часть растворителя сохраняется в окалине, и следует предусмотреть вентилируемые взрывобезопасные отстойники для удаления паров растворителя, что делает метод экономически бессмысленным.
Пиролиз на установке термической деструкции УТД: безотходная утилизация промасленной окалины
Перспективным методом утилизации и обезвреживания промасленной окалины и шлама является пиролиз. В процессе пиролиза окалина нагревается в атмосфере дефицита кислорода. Происходит удаление нефтепродуктов, испаряющихся в реакторе и конденсируемых теплообменнике. Эффективность удаления нефтепродуктов достигает 100%, также в сухом остатке образуется некоторое количество углерода, который не препятствует загрузке продукта пиролиза окалины в печи спекания вместе с рудой. Испарившиеся и сконденсированные нефтепродукты направляются на горелки топки вместе с дизельным топливом.
Недостаток данного метода – малочисленность производительных технологий в силу сложности обеспечения герметичности процесса. Однако решением является метод непрерывного пиролиза, реализуемый компанией «IPEC» (ПГ «Безопасные Технологии»).
Отходы загружаются в пиролизный реактор и продвигаются по Установке непрерывного пиролиза УТД-2 вплоть до приемного бункера сухого остатка системой шнеков. Попадая в реактор, они постепенно нагреваются, отдавая воду и углеводородные соединения. Последние, проходя через сепаратор и конденсатор, образуют пиролизный газ и пиролизное топливо, которое используется для поддержания температуры процесса.
УТД-2 – экономичное и эффективное решение. Потребляя всего 37 кВт электроэнергии, Установка производительностью 2000 кг/час может обходиться вообще без дизельного топлива, если содержание нефтепродуктов в исходном сырье превышает 20%. Экологическая нагрузка Установки на окружающую среду также отсутствует в силу герметичности процесса пиролиза. Сухой остаток от переработки промасленной окалины можно без остатка загружать в агломерационные печи вместе с рудой.
Ознакомиться с модельным рядом и заказать оборудование для пиролиза прокатной окалины можно в Каталоге установок УТД. Специалисты компании IPEC ответят на все вопросы, касающиеся утилизации замасленной окалины, и помогут подобрать оптимальное технологическое решение, адаптированное под нужды объекта.
Статья «Замасленная (промасленная) окалина как отход производственной деятельности: утилизация и обезвреживание» опубликована в журнале «ЭКОИНЖ» выпуск № 19, 2019 г.
Методические рекомендации по определению очага пожара и изъятию вещественных доказательств с места пожара
“Определение очага пожара, очаговые признаки. Инструментальные методы определения очага пожара, изъятие вещественных доказательств с мест пожаров”.
ВВЕДЕНИЕ
Ежегодно в городах и районах области происходит более 2000 пожаров и практически по всем из них сотрудниками государственного пожарного надзора проводятся проверки и исследования. C отрудниками испытательной пожарной лаборатории МЧС России ВО ежегодно производится около 300 исследований, изъятых на пожарах, вещественных доказательств, c оставляется более 100 технических заключений по материалам проверок. К сожалению, причины возникновения пожаров устанавливаются еще не во всех случаях. Так, при осмотре места пожара не всегда уделяется должное внимание характерным проявлениям пожара, таким как выгорание древесины, деформация металлических и железобетонных конструкций, направление распространения горения и т.д. Зачастую сотрудники, занимающиеся расследованием пожаров, не владеют навыками изъятия и исследования вещественных доказательств с мест пожаров, которые в дальнейшем смогли бы оказать неоценимую помощь в установлении истинной причины возникновения пожара. Многие ошибочно считают, что пожарные эксперты и инженеры ИПЛ могут по материалам дела установить первоначальный очаг, причину пожара и даже указать виновного. Эксперт может только подтвердить или исключить те версии о месте расположения очага, причине пожара, которые полно и четко отработаны при расследовании (исследовании) и зафиксированы в материалах дела.
В настоящее время имеется достаточное количество справочной литературы по тем или иным вопросам, касающихся расследования (исследования) пожаров, однако эти данные разбросаны по многим источникам и зачастую на местах проблематично найти ответы по интересующим сотрудника (работника) госпожнадзора вопросам.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОЧАГА ЗАГОРАНИЯ (ПОЖАРА).
Для выявления причины пожара первостепенной важностью является обнаружение места первичного очага загорания. Этому могут способствовать ряд признаков, возникающих при развитии пожара и помогающих визуально определить соответствующее место. К числу таких признаков относится:
1) наличие следов обугливания на уровне пола. Поскольку пожар развивается, стремясь подняться вверх, то обнаружение горения системы на нижнем уровне облегчает определение места возникновения источника загорания. Сквозные прогары пола (если в этом месте до пожара горючих материалов не было) являются одним из характерных признаков очага пожара;
При возникновении пожара, например, на нижних этажах многоэтажного здания «очаговый конус» может быть определен по границам зоны горения на каждом этаже. В этом случае основание конуса будет находиться на этаже, где возник пожар, и по мере перехода горения с нижнего этажа на верхний глубина зоны горения уменьшается, образуя вершину конуса на верхнем этаже. Описанные признаки формирования “очагового конуса” при развитии пожара с этажа на этаж дают направление возможного поиска места его возникновения на уровне этажа, где имеется наибольшая зона поражений, возникших при горении.
Для 2-3 этажных зданий со сгораемыми перекрытиями, в случае прогорания всех перекрытий снизу до верху, очаг пожара будет находится на этаже, где имеются наименьшие прогары в полу. Для железобетонных, бетонных, кирпичных и оштукатуренных конструкций и частей зданий общими признаками, по которым можно судить об “очаговом конусе”, являются: изменение цвета, характер закопчения, отслаивание, образование трещин и местных разрушений.
Эффект “скоса” также помогает обнаружить направление горения через пол, настил, междуэтажное перекрытие. Эта информация должна увязываться с тем влиянием, которое могло оказывать на направление развития огня вентиляция и процесс тушения, способные изменить силу огня и его направление.
C ледует учитывать, что пользуясь указанными признаками без внимательного их сопоставления и достаточного анализа действительной обстановки на пожаре, можно в отдельных случаях определить не первоначальный очаг пожара, а очаг горения, т.е. место, где горение по каким-либо причинам происходило более интенсивно, чем в очаге пожара.
В идеальных условиях отсутствия направленного движения воздуха и наличия одинаковой по характеру распределения, горючести и тепловыделению пожарной нагрузки теплота от очага пожара вызовет равную скорость развития горения во всех направлениях, способствуя наиболее четкому проявлению указанных выше характерных признаков первоначального очага горения. В этом случае в формировании признаков направленности распространения горения на поверхностях сгораемых и несгораемых конструкций, изделий, материалов и технологического оборудования основную роль будет играть только фактор времени, проявляющийся в том, что на более удаленных от очага пожара участках горение возникнет позже, поэтому их элементы подвергнутся меньшей степени поражения. Изменение указанных условий (например, наличие направленного движения воздуха (тяга), встреча теплового потока с более легковозгораемой и тепловыделяющей частью пожарной нагрузки) может способствовать образованию в этом месте первоначального очага пожара. Так, например, при наличии в железнодорожном вагоне распавшихся из-за некачественной обвязки кип хлопка-волокна, последние могут сгорать быстрее, чем опрессованная до плотности 500 кг/м 3 кипа, на которой возник первоначальный очаг пожара.
Практика исследования пожаров показывает, что при их возникновении редко имеет место сочетание благоприятных для горения факторов. Поэтому горение в начальной стадии происходит в пределах ограниченного участка, что приводит к образованию более или менее выраженных очаговых признаков.
6) п ризнаки очага пожара на отдельных частях здания и конструкциях:
б) учет образовавшихся на металлических поверхностях цветов побежалости, позволяет получить дополнительную информацию о нагреве детали в пожаре и установить достоверные сведения об очаге пожара:
в) по изменениям поверхности древесины можно приблизительно определить величину температурного воздействия и существенно облегчить определение очага пожара:
— от 150 до 250 0 С – древесина приобретает коричневый оттенок;
— от 250 до 600 0 С – происходит незначительное обугливание древесины по толщине;
— от 600 до 800 0 С – происходит образование крупнопористого древесного угля;
— от 800 до 1000 0 С – происходит развал древесины, а выше 1000 0 С – полный ее развал.
7) особенности источника зажигания:
а) при пожарах, возникших от керосиновых ламп, фонарей, электроплиток, их остатки могут свидетельствовать о месте, где первоначально возникло горение;
Растрескивание бетона может служить индикатором воздействия на него пламени горючей жидкости. Поскольку для розлитой жидкости характерно диффузионное горение, наиболее высокая температура ее пламени наблюдается на границе раздела с внешней средой. В связи с этим характерное растрескивание бетона может происходить, например, вдоль краев горящей лужи разлитой жидкости, особенно в случае, когда горение было прекращено до полного ее выгорания и оно продолжалось лишь в отдельных щелях, углублениях и других неровностях поверхности. В этих местах в результате их неравномерности более резко выражена изменяемость поверхности бетона под влиянием теплового воздействия. При горении тяжелых углеводородных топлив по краям измененных участков могут присутствовать смолистые остатки от их горения, обнаруживаемые при облучении проб в ультрафиолетовом свете.
Поведение горючих жидкостей, обнаруживаемых на пожарах, может быть охарактеризовано следующими особенностями.
1. Поток жидкости растекается и может обнаруживаться на более низких поверхностях.
2. Жидкость проникает через щели в полу, что способствует в условиях лучшей аккумуляции тепла активизации ее горения и его большей продолжительности.
3.Очень летучие жидкости (спирты, кетоны), вспыхивая на поверхности материала, быстро сгорают, не оказывая на нее существенного влияния. Лишь проникновение больших количеств такой жидкости через щели и трещины способствует при горении глубокому обугливанию поверхности. Пол может быть обесцвечен в результате растворяющего действия такой жидкости, обычно в процессе поверхностного горения ее слоя. Менее летучие жидкости (например керосин, бензин) показывают эффект фитиля при горении их разлива. Образующиеся в результате испарения пары питают пламя, а нижележащая жидкость просачивается через щели, защищая поверхность пола от действия пламени. В результате после пожара четко выявляется глубокое обгорание пола по краям располагавшейся лужи горючей жидкости. Необычное поведение огня, при котором углы помещения выгорают раньше, чем его другие площади, указывает на возможность и место поджога. Признаками его также могут служить наличие двух и более не связанных между собой очагов возникновения пожара; расположение очага на внешней стороне здания или сооружения.
Инструментальные методы определения очага и причины пожара.
Общий методический подход к решению задачи выявления очаговых признаков пожара заключается в том, что термическое воздействие не проходит бесследно для большинства конструкционных материалов, как сгораемых, так и несгораемых. В их структурах и свойствах происходят, зачастую невидимые глазу изменения, которые можно зафиксировать рядом инструментальных методов.
1. Ультразвуковой метод исследования железобетонных конструкций. Метод предназначен для выявления скрытых очаговых признаков пожара по степени разрушения поверхностного слоя строительных конструкций из бетона, железобетона, гранита и мрамора. Метод основан на зависимости скорости распостранения поверхностных ультразвуковых волн от длительности и температуры нагрева конструкций при пожаре. Зонам с наибольшими разрушениями поверхностного слоя соответствуют участки конструкции с наименьшей скоростью прохождения УЗ-волн. Используются дефектоскопы различных модификаций.
2. Метод определения условий теплового воздействия на стальные конструкции. Основан на анализе окалины, образующейся на стали при высокотемпературном (7000 С и выше) воздействии в ходе пожара. Толщина окалины и ее компонентный состав являются функциями температуры и длительности теплового воздействия на металлическую конструкцию. Толщина окалины измеряется микрометром, а состав ее определяется одним из двух методов:
а). Химическим методом комплексонометрического титрования тринолом “Б” определяют процентное содержание в окалине двухвалентного и трехвалентного железа, а по их содержанию по расчетным формулам определяются время температурного воздействия и средняя температура пожара в месте отбора пробы. б). Рентгенографическим методом определяют в окалине содержание вустита, магнетита и гематита.
3. Магнитный метод исследования холоднодеформированных стальных изделий. Предназначен для определения зон термических поражений путем измерения тока размагничивания или коэрцитивной силы на однотипных холоднодеформированных стальных изделиях (гвозди, болты, шурупы, винты, скобы и т.п.), находящихся в различных зонах горения при пожаре. Метод основан на зависимости величины тока размагничивания от степени рекристаллизации холоднодеформированного металла, пропорциональной температуре нагрева при пожаре.
4. Исследование обугленных остатков древесины. В процессе термического разложения (горения) древесины на пожаре происходит изменение целого комплекса структурных параметров углей. Физико-химические свойства угля, образующегося при горении древесины в условиях пожара, определяются в основном температурой и длительностью теплового воздействия. С температурой и продолжительностью надежно “связывается” электропроводность углей в местах теплового воздействия на деревянные конструкции. Поэтому наиболее простым методом исследования обугленных остатков древесины является измерение их электросопротивления в точках отбора проб. В итоге исследования выдаются значения продолжительности теплового воздействия и температуры пожара в местах отбора проб.
5. Исследование обгоревших остатков лакокрасочных покрытий (ЛКП) строительных конструкций. Изменения функционального состава ЛКП под воздействием температуры лучше всего фиксируются методом ИК-спектроскопии. Закономерности в изменении отдельных характеристик ИК-спектров и изменение зольности покрытий с возрастанием температуры и длительности теплового воздействия позволяет путем отбора и анализа проб одной и той же краски на различных участках места пожара определять зоны термических поражений окрашенных конструкций.
6. Метод исследования неорганических строительных материалов. В неорганических строительных материалах на основе цемента, извести и гипса при нагревании происходят изменения структуры, компонентного и функционального состава, которые могут быть зарегистрированы методом ИК-спектроскопии, рентгеноструктурного анализа, а так же УЗ-дефектоскопии.
Исследование материалов на основе цемента и извести производится методом ИК-спектроскопии и термическим методом определения остаточного содержания летучих веществ. Кроме перечисленных выше инструментальных методов определения очага пожара существует ряд методов исследования вещественных доказательств с целью установления причины пожара.
1. Обнаружение и исследование следов ЛВЖ и ГЖ в вещественных доказательствах, изымаемых с места пожара. Исследование вещественных доказательств проводится с использованием инфракрасной, ультрафиолетовой и флуоресцентной спектроскопии, газожидкостной и тонкослойной хроматографии. Исследование газовой фазы над объектами – носителями с помощью индикаторных трубок, входящих в комплект мини-экспресс лаборатории может проводится как в лаборатории, так и непосредственно на месте пожара.
3. Установление момента аварийного режима работы в лампах накаливания. При аварийном режиме в лампе накаливания возможно появление электрической дуги между никелевыми электродами. При образовании капель перегретого никеля происходит интенсивное его испарение на внутренние стеклянные поверхности лампы. Обнаружение напыленного на стеклянных деталях лампы никеля является критерием наличия аварийного режима и, соответственно, возможной причастности лампы к причине пожара.
4. Выявление аварийного режима работы элетрокипятильников. При аварийном режиме работы погружных элетрокипятильников малого габарита (без воды) происходит изменение в структуре металла трубки (нержавеющая сталь, латунь) в месте, где заложена электроспираль. На участке трубчатой оболочки, примыкающей к изолятору электрокипятильника этого не происходит. Такие изменения можно выявить с помощью металлографического анализа.
Отбор проб материалов и их обгоревших остатков для установления причины пожара.
1. Окалина с конструкционных сталей. Анализ окалины является одним из наиболее удобных методов исследования конструкционных сталей при установлении очага пожара. Он дает возможность определить ориентировочную температуру и длительность теплового воздействия на данную металлическую конструкцию в месте отбора пробы. Для исследования отбираются плотные следы окалины, полностью (без пузырей) прилегающие к металлу. Поэтому сначала на намеченном участке металлоконструкции с поверхности счищаются выгоревшие остатки краски, пузыри окалины, т.е. все, что легко соскребается с поверхности конструкции ножом, стамеской или другими аналогичными предметами. Затем зубилом под углом 450 к поверхности с металла сбиваются чешуйки плотных слоев окалины. Чтобы чешуйки не разлетались, их можно улавливать кольцевым магнитом в отверстие которого предварительно вставлена свернутая трубочкой бумага. Наиболее легкий и удобный способ отбора пробы окалины – это деформация конструкций (если ее сечение позволяет это сделать), при деформации плотная окалина мгновенно скалывается.
2. Холоднодеформированные стальные изделия. Холоднодеформированными изделиями называют изделия, полученные путем холодной штамповки, протяжки, ковки, т.е. путем деформации металла при относительно низких температурах (ниже температуры плавления и размягчения). К данной номенклатуре относятся прежде всего наиболее распространенные типоразмеры крепежных изделий: гвозди, болты, гайки, шпильки, шурупы, винты, скобы, холоднотянутая стальная проволока диаметром 3-5 мм. Последующей термической обработки на заводе они не подвергаются, сохраняют структуру холодной деформации и являются основными объектами исследования. Для исследования, на месте пожара отбираются однотипные стальные изделия, длиной не менее 40 мм., рассредоточенные по исследуемой зоны пожара. Например, это могут быть гвозди, которыми были прибиты доски пола или болты, скрепляющие те или другие металлоконструкции. Изымаемые изделия должны быть одинакового типоразмера. Количество проб не менее 10-12 (чем больше, тем лучше). По возможности, целесообразно в качестве объекта сравнения изъять один экземпляр такого же изделия, находящегося вне зоны нагрева.
3. Обугленные остатки древесины и древесных композиционных материалов. Отбор проб угля целесообразно проводить в точках с наибольшей глубиной обугливания, на участках, где по тем или иным соображениям предполагается очаг пожара, зона длительного тления, а так же в других точках, информация о длительности и интенсивности процесса горения в которых представляет первоочередной интерес при исследовании пожара. Весьма целесообразен отбор проб в значительном количестве точек (15-20 и более) и по всей зоне пожара. Это дает возможность довольно объективно воссоздать картину его развития. Важно, чтобы в намеченных точках отбора проб слой угля не был нарушен, сколот. В выбранных точках с помощью штангенциркуля-глубиномера, тонкой металлической линейки или гвоздя методом пенитрации (протыкания слоя угля) измеряется толщина слоя угля (hу). Кроме толщины слоя угля, в данной точке определяется величина потери сечения конструкции на данном участке (hп) и первоначальная толщина элемента конструкции на данном участке (h). Определение первоначальной толщины элемента конструкции делают либо измерением ее на уцелевшем участке, либо путем обмеров аналогичных конструкционных элементов (досок пола, балок, лаг). Затем приступают к отбору пробы. C помощью пробоотборника, ножа или скальпеля на исследование отбирают верхний (3-5 мм.) cлой угля, предварительно смахнув с него кисточкой хлопья золы и частички пожарного мусора. Это делается для того что бы при измерении сопротивления пробы угля значение не было равно нулю. Достаточно отобрать около 1 гр. угля. Следует помнить, что свойства угля меняются по слоям, поэтому слой нужно отбирать по возможности точно и аккуратно. В местах сплошных прогаров уголь отбирают по склону “кратера“ прогара, желательно в 2-3 точках, отдельными пробами. В случае крупных трещин пробу отбирают не в трещине, а на поверхности элемента конструкции. Здесь же измеряют толщину обугленного слоя. Уголь необходимо отбирать со стороны, обращенной к источнику теплового воздействия. Если неясно откуда происходило огневое воздействие, то отдельные пробы отбирают с 2-х сторон. Отобранный уголь упаковывают в бумажный или полиэтиленовый пакет или другую тару (емкость), снабжают биркой, на которой отмечают номер пробы, место ее отбора на плане (схеме); в специальной таблице фиксируют измерения линейных параметров угля и конструкций (hп; hу; h). Оформление изъятия и упаковка проб. Факт отбора проб материалов на исследование должен быть зафиксирован в протоколе осмотра места пожара или в специальном протоколе изъятия проб. Все точки отбора проб отмечаются на плане (схеме) места пожара, который при необходимости сопровождается краткими коментариями (пояснениями). Один экземпляр плана с точками отбора проб прилагается к протоколу осмотра места пожара, а второй направляется вместе с пробами на исследование. Каждая проба упаковывается в надежно закрытый пакетик, конвертик или емкость (бюкс, стеклянный пузырек), на котором указан номер пробы, а все вместе – в полиэтиленовый пакет. Пакет опечатывается и отправляется в испытательную лабораторию вместе с сопроводительным письмом, планом места пожара с точками отбора проб, таблицей с результатами измерений hп; hу и h (для древесных углей).
Изъятие вещественных доказательств с целью установления причины пожара.
1. Объекты электротехнического назначения. Пожары от электротехнических причин можно разделить на два основных класса:
а). Пожары, возникающие внутри электрической распределительной системы. К ней относятся все установочное электрооборудование от точки, где завершается силовая проводка в здание, до приемников (электропотребителей).
б).Пожары, возникающие внутри электроприемников.
Сопоставление местонахождения найденных остатков сгоревшего электрооборудования с местами его первоначального расположения согласно электрической схеме объекта позволяет выявить допущенные в процессе эксплуатации отклонения. Изъятию на исследование объектов электротехнического назначения должен предшествовать общий осмотр электросети в зоне пожара. Должно быть установлено и в протоколе осмотра зафиксировано положение выключателей и состояние средств защиты по всей линии энергоснабжения сгоревшего объекта (помещения). В ходе осмотра желательно составить схему энергоснабжения сгоревшего помещения. Наиболее тщательно осматривается зона очага пожара. В ней визуально исследуются все имеющиеся электропотребители и электрокоммуникации. Отсутствие признаков аварийных режимов на тех или иных электроприборах и частях электропроводки фиксируются в протоколе осмотра. В спорных случаях, а также при невозможности установить при визуальном осмотре причастность (непричастность) объекта к возникновению пожара, он изымается для лабораторных исследований. Изъятию подлежат также все выявленные в зоне очага объекты со следами аварийных режимов работы (прожогами, оплавлениями и т.д.).
Электроприборы и оборудование.
Провода со следами оплавлений.
Параллельно в протоколе осмотра места происшествия отмечается, какие проводники изъяты, в каком месте, и делаются необходимые фотоснимки. К протоколу осмотра должна быть приложена электрическая схема, на которой указывается место изъятия проводников. Если вещественные доказательства изымались при раскопках пожарища и невозможно установить при осмотре, каким именно элементом схемы является данный проводник, следует отметить место его изъятия на плане помещения, здания или сооружения.
При назначении исследований (экспертиз), связанных с исследованием металлических проводников, помимо вещественных доказательств необходимо представлять следующие материалы:
— электрическую схему объекта с указаниями, какими элементами ее являются представленные на исследование проводники (желательно);
— план объекта с указанием на нем мест изъятия проводников, места предполагаемого очага пожара, места ввода электроэнергии на объект.
Исследование проводников со следами оплавлений.
Методика ВНИИ МВД СССР от 1986 года “Исследование медных и алюминиевых проводников в зонах короткого замыкания и термического воздействия” делится (состоит) из 5 этапов:
1. Визуальный осмотр.
2. Морфологический анализ.
3. Рентгеноструктурный анализ (РСА).
4. Металлографический анализ (МГА);
5. Анализ металлических проводников на углерод.
Основные понятия. Под первичным коротким замыканием (ПКЗ) понимается КЗ, которое происходит в отсутствие воздействия на проводник опасных факторов пожара при нормальной (комнатной) температуре окружающей среды и нормальном составе атмосферы (21% кислорода, 79% азота). Под вторичным коротким замыканием (ВКЗ) понимается КЗ, которое происходит в процессе развития пожара при повышенной температуре окружающей среды (2000С и более), достаточной для начала интенсивного термического разложения изоляции и в атмосфере, насыщенной газообразными продуктами разложения горючих веществ (СО, СО2, Н2 и др.) при пониженном содержании кислорода. В основу исследования положен принцип повышения достоверности вывода о моменте возникновения КЗ при сохранении образцов – вещественных доказательств. Например, визуальный осмотр, морфологические исследования и рентгеноструктурный анализ выполняются без разрушения образцов (проводников). Металлографический анализ сопровождается частичным разрушением, а газовый – полным уничтожением проводника.
1. В настоящее время на базе Вологодской ИПЛ проводятся исследования медных проводников в три этапа: визуальный осмотр, рентгеноструктурный анализ, металлографический анализ, что вполне достаточно, чтобы определить природу образования оплавлений на проводниках.
а). В процессе визуального осмотра необходимо определить и указать в описании вещественных доказательств:
— сечение и длину кабельных изделий;
— количество жил и проволок в жиле;
— при наличии изоляции – материал и марку кабельного изделия;
— при наличии оплавлений – характер оплавлений, изменение сечения проводников по длине.