Следы горения. Признаки очага пожара

 

Тепловое воздействие на материалы и конструкции в ходе пожара приводит к формированию на них следов термических поражений, специфичных для каждого вида материала. В зависимости от того, насколько сильно материал разрушен под воздействием тепла пожара, термические поражения могут либо наблюдаться визуально, либо быть невидимы глазу, и выявляться с помощью специальных инструментальных методов и технических средств. Существует понятие "степень термических поражений"; под этим термином понимается величина термических разрушений материала. Она может выражаться качественной оценкой (например, "незначительные разрушения бетона с образованием мелких трещин" или "сильные разрушения с отслоением защитного слоя") или количественной, через какую-либо измеренную величину или параметр, прямо или косвенно связанный с процессом и последствиями термического разрушения. Примером количественной оценки степени термического поражения может быть измерение глубины обугливания древесины или величины деформации стальной балки.

Степень термического поражения любого материала определяется двумя основными параметрами - температурой и длительностью нагрева, причем влияние температуры более существенно, нежели длительности.

Изучение и фиксация следов горения и теплового воздействия на материалы и конструкции необходимы,

прежде всего, для выявления места возникновения (очага) пожара и путей распространения горения [16-20].

Описание термических поражений в протоколе осмотра места пожара имеет целью зафиксировать подробно, насколько это возможно, обстановку после пожара.

Следы горения. Термические поражения отдельных материалов

Древесина и древесные композиционные материалы

Поражения древесины на пожаре возникают в результате ее термического разложения под воздействием внешнего тепла. Результатом термического разложения древесины является ее обугливание. При этом выделяются горючие газообразные продукты термического разложения, которые при достижении определенной концентрации в воздухе способны загораться и обеспечивать пламенное горение над поверхностью древесины. Образовавшийся угольный слой также способен выгорать, частично и полностью.

Первые признаки термического разложения древесины - потемнение ее поверхности - проявляются при температуре выше 110°С. Активное тление древесины, начинается при температуре порядка 300°С; самовоспламенение древесины происходит примерно при 400°С.

Глубина обугливания древесины последовательно возрастает с увеличением температуры и длительности пиролиза. Поэтому измерение глубины обугливания (правила измерения см. ниже, вразд. 5.2) может применяться для фиксации и оценки изменения степени термического поражения по длине и высоте конструкции, определения направленности теплового воздействия или более интенсивного теплового воздействия.

Внешний вид угля

Внешний вид угля несет определенную информацию об условиях, в которых он образовался.

Уголь легкий, рыхлый, с крупными трещинами образуется обычно при интенсивном пламенном горении.

Уголь плотный, тяжелый, иногда с коричневатым оттенком и даже сохранившейся текстурой древесины (рисунком годовых колец) образуется при низкотемпературном пиролизе (тлении), когда процесс обугливания происходит медленно, и летучие выделяются понемногу, уходя через мелкие трещины и не разрыхляя уголь.

Полное выгорание древесины

Проявляется в сквозных прогарах и при выгорании до золы (порошка серого цвета). Этот признак экстремально высоких термических поражений конструкций прекрасно виден невооруженным глазом. Его надо фиксировать в протоколах осмотра места пожара и учитывать в поисках очага пожара. Необходимо установить природу прогара (может быть, это след конвективного теплового потока, может быть, - очаг пожара).

Особый интерес представляют прогары в полу, прежде всего, когда они немногочисленны или прогар один. Полы на пожаре, как правило, сохраняются, поэтому наличие прогара в полу требует его фиксации в протоколе осмотра, а также подробного исследования.

Локальные прогары с четко очерченными границами образуются при длительном низкотемпературном пиролизе (тлении).

От полностью выгоревшей деревянной конструкции над очагом пожара остается зола (минеральные соли, содержавшиеся в древесине) и металлические детали (гвозди, болты, скобы и т.д.), если таковые присутствовали до пожара. За пределами участка, выгоревшего над очагом, конструкции рушатся, еще полностью не сгорая, вместе с несгораемыми деталями. Таким образом, скопление, например, гвоздей в каком-либо одном месте может иногда служить дополнительным признаком очага пожара.

Невидимые невооруженным глазом особенности структуры и состава углей, которые зависят от условий их образования на пожаре, устанавливаются специальными методами (см. разд. 12.3). Инструментальные исследования древесных углей позволяют определять средне временную интегральную температуру и длительность пиролиза древесины в точке отбора пробы угля.