СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ ОЧАГА ПОЖАРА Российский патент 2025 года по МПК G01N33/00 G01N3/32 

Изобретение относится к области исследования и экспертизы пожаров и может быть использовано для выявления признаков очага пожара путем определения степени термического поражения обгоревших участков электропроводки (медной или алюминиевой) или иных проволочных изделий, изготовленных методом холодной деформации.

Известны методы определения очага пожара, в частности, в горных выработках [1-4]. Однако они предназначены для обнаружения зон развивающегося в данный момент горения, а не исследования пожара, произошедшего ранее. На практике место возникновения (очаг) пожара при экспертном исследовании устанавливается путем визуального осмотра места пожара и оценки степени термических поражений конструкций и предметов. Такой метод достаточно субъективен и не всегда эффективен, особенно на крупных и сложных пожарах. Предложен также ряд инструментальных методов выявления очаговых признаков, заключающийся в исследовании физико-химических свойств, находящихся на месте пожара конструкционных и отделочных материалов и их обгоревших остатков. В частности, известны [5-9].

Все предложенные методы ориентированы на исследование материалов и изделий лишь определенной природы и потому имеют известные ограничения по применению. Элементы электропроводки (жилы электрических проводов) как объект исследования присутствуют практически на любом пожаре и потому являются важным потенциальным объектом экспертного исследования.

В качестве прототипа выбран способ по Патенту РФ № 2342965 (Способ определения степени термического поражения, G 62 C 39/00, 2006 (И.Д. Чешко, А.Н. Соколова, С.Н. Данилов). По данному способу признаки очага пожара выявляются непосредственно на месте пожара путем измерения усилия изгиба проволоки, которое измеряют в различных зонах пожара.

К недостаткам способа-прототипа можно отнести ограничение по температурным диапазонам, в которых происходят изменения исследуемого параметра (усилие изгиба), фиксируемые данным методом: 200-400°С для алюминиевого проводника и 300-400°С для медного проводника. До и после этих температур сила изгибания изменяется несущественно, в пределах погрешности измерения [10].

Задачей изобретения является разработка способа, позволяющего выявлять очаговые признаки и признаки направленности распространения горения на проводниках или иных проволочных изделиях в более широком температурном диапазоне пожара, без каких-либо трудоемких процессов предварительной подготовки исследуемых образцов.

В промышленности ранее предлагалось использовать процесс изгибания проводника для оценки качества его изготовления (ГОСТ 12182.8-80 «Кабели, провода и шнуры. Метод проверки стойкости к изгибу»). Как параметр исследования при выявлении очага пожара и путей распространения горения количество изгибов проволоки до разрушения ранее не рассматривалось.

Техническим результатом является определение зон наибольших термических поражений по экстремально низким значениям измеряемого параметра - количества изгибов проволоки до разрушения.

Технический результат достигается путем измерения количества изгибов проволоки до разрушения с помощью устройства, состоящего из рамы, на которой крепятся электродвигатель с механизмом привода, креплением проволоки и прижимными роликами.

Количество изгибов проволоки до разрушения измеряют с помощью устройства, представленного на фиг. 1, состоящего из рамы, на которой крепятся электродвигатель с механизмом привода, креплением проволоки и прижимными роликами. Изобретение обеспечивает определение степени термического поражения участков обгоревшей электропроводки или иных проволочных изделий, изготовленных методом холодной деформации, с точностью достаточной для экспертных целей.

Сущность изобретения состоит в том, что в процессе нагревания проволоки, изготовленной методом холодной деформации, происходят рекристаллизационные процессы, которые продолжаются вплоть до температуры плавления материала. Данные процессы приводят к изменению физико-механических свойств металла, при этом, в частности, уменьшается стойкость металлоизделия к изгибу (фиг. 2). В отличие от прототипа, изменение измеряемого параметра происходит в широком диапазоне температур - от 200 до 900°С.

Объектами исследования могут быть любые однотипные элементы обгоревшей электропроводки (медной или алюминиевой) или иных проволочных изделий, изготовленные методом холодной деформации. При этом для проведения измерений не требуется дополнительная предварительная подготовка исследуемой поверхности.

По предлагаемому способу на однотипных изделиях, изъятых в различных точках пожара, измеряют количество изгибов проволоки до ее разрушения. Расстояние между точками измерений на месте пожара выбирается в зависимости от размеров места происшествия и технической возможности. Результаты проведенных исследований, а именно количество изгибов проводника до разрушения, наносятся на план места происшествия, после вычерчиваются зоны с одинаковыми значениями данного параметра. Эти зоны будут соответствовать искомым зонам термических поражений, при этом зона с наименьшим количеством изгибаний проводника до разрушения будет соответствовать зоне наибольших термических поражений и наоборот.

Способ позволяет выявить зоны с максимальным термическим воздействием, а также направление основных конвективных потоков от очага пожара в ситуации, когда визуально зафиксировать указанные зоны не представляется возможным.

Конструкция устройства, представленная на фиг. 1, состоит из рамы, на которой крепятся: электродвигатель (4) с механизмом привода и счетчиком изгибов (5); крепление проволоки (2); прижимные ролики (3).

Устройство работает следующим образом: исследуемый участок проволоки (1) крепится к станине и устройству привода, а также фиксируется прижимными роликами (3). После включения электрического двигателя происходит многократно повторяемое изгибание проволоки, изгибание происходит в одной плоскости относительно своей оси, с одинаковой скоростью и под одинаковым углом. Визуально или с помощью счетчика (5) фиксируется количество изгибов до полного нарушения целостности объекта исследования.

Пример реализации способа. Пожар в складском строении

В процессе осмотра места происшествия было установлено, что объект пожара представлял собой одноэтажное складское строение размерами 27×9 м, выполненное из оштукатуренной кирпичной кладки. Строение электрифицировано, вдоль хранилища под потолком был натянут металлический трос, к которому крепился кабель освещения, выполненный медным одножильным проводом сечением 2,5 мм² со светильниками, оборудованными лампами накаливания.

Исследование данного помещения и сохранившихся в нем обгоревших остатков материалов не дал возможности установления очага пожара визуальным осмотром в виду значительных термических повреждений.

У кабеля освещения изоляция обгорела по всей длине, при этом следов протекания электрических аварийных режимов обнаружено не было. Для исследования по предлагаемому способу одна из жил данной электропроводки условно была разделена на 13 зон, измерение количества изгибаний до разрушения проводника проводили с шагом 2 метра по всей длине.

Результаты проведенных исследований представлены на фиг. 2. На графике отчетливо просматривается зона наибольших термических поражений (зона 4), где количество изгибов жилы проводника до разрушения минимально. По мере удаления от данного места количество изгибов до разрушения увеличивается.

Исходя из того, что пожарная нагрузка была распределена по помещению склада относительно равномерно, максимальные термические повреждения в данной зоне можно объяснить только более длительным горением в указанном месте.

Принимая во внимание другие данные по пожару, был сделан вывод о том, что его очаг (место расположения первоначального горения) расположен в зоне 4.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 представлено устройство для измерения количества изгибов проволоки до наступления момента ее разрушения. Цифрами обозначены: 1 – исследуемый образец проволоки; 2 – зажимы для крепления проволоки (жилы провода); 3 – прижимные ролики; 4 – электродвигатель с механизмом привода; 5 - счетчик изгибов.

Литература

1. Способ обнаружения скрытого очага пожара. АС СССР № 819538, кл. Е 21 F 5/00, 1981 (В.М. Далькевич, Г.В. Дендюк, В.М. Колпаченко, В.Л. Чемерик и Г.А. Зикун).

2. Способ автоматического обнаружения пожаров в горных выработках. АС СССР № 1574829, кл. Е 21 F 5/00, 1990 (Б.С. Карлеба, И.Л. Гейхман, А.М. Онищенко, В.А. Деняк и А.М. Александров).

3. Способ автоматического обнаружения пожара в горных выработках. Патент РФ № 2007585, кл. Е 21 F 5/00, 1994 (А.М. Онищенко, Б.С. Карлеба, Норберт Шаундерна [DE], В.Л. Скрипка).

4. Способ обнаружения и локации очагов подземных пожаров. Патент РФ № 95107932, кл. Е 21 F 5/00, 1995 (В.А. Портола, Ю.Ф. Патраков).

5. Способ определения места возникновения пожара. АС СССР № 1096546, кл. G 01 N 21/64, 1984 (И.Д. Чешко, К.П. Смирнов, Б.С. Егоров, В.Г. Голяев, Т.С. Максимович) – способ заключается в определении интенсивности люминесценции экстрактов проб обугленных остатков древесины, отобранных в различных зонах пожара.

6. Способ выявления скрытых признаков очага пожара, путей распространения горения и устройство для его реализации. Патент РФ № 2275624, кл. G 01 N 27/02, 2006 (И.Д. Чешко, С.В. Вакуленко, А.Н. Соколова) – способ заключается в измерении электросопротивления отложений копоти в различных точках поверхностей конструкций и предметов, расположенных в зоне пожара.

7. Способ выявления скрытых признаков очага пожара. Патент РФ № 2012137992, кл. G 01 N 29/04, 2006 (А.Н. Соколова, И.Д. Чешко, С.Н. Данилов, С.Г. Всеволодов, Т.Д. Теплякова) – способ заключается в измерении величины коэрцитивной силы или пропорционального ей величины тока размагничивания в различных точках поверхностей холоднодеформированный стальных изделий.

8. Способ выявления скрытых очаговых признаков очага пожара. Патент РФ № 2329077, кл. G 01 N 29/04, 2006 (И.Д. Чешко, А.Н. Соколова, Ю.Н. Елисеев) – способ заключается в измерении величины остаточной магнитной индукции в различных точках поверхностей холоднодеформированный стальных изделий.

9. Способ определения места возникновения пожара. АС СССР № 538290, кл. G 01 N 29/04, 1975 (В.А. Макагонов, М.К. Зайцев, В.С. Глинчиков и др.) – способ заключается в определении скорости распространения ультразвуковых волн в бетонных и железобетонных конструкциях.

10. Ю.Н. Елисеев, И.Д. Чешко, В.Г. Плотников. Усовершенствование методики исследования кабельных изделий на месте пожара // Расследование пожаров: Сб. ст. – СПб.: СПбУ ГПС, 2016. – Вып. 5. – С. 93-98.

Использование: для выявления очага пожара. Сущность изобретения заключается в том, что выявление очага пожара осуществляется путем исследования участков жил электрических проводов, изготовленных методом холодной деформации, подвергшихся термическому воздействию и расположенных в различных зонах пожара, при этом определяется физический параметр, представляющий собой количество изгибов провода до его разрушения, а зону наибольших термических поражений, связанную с очагом пожара, выявляют по минимальным значениям данного параметра. Технический результат: обеспечение возможности выявления очага пожара простым и надежным способом. 2 ил.

Способ выявления очага пожара путем исследования участков жил электрических проводов, изготовленных методом холодной деформации, подвергшихся термическому воздействию и расположенных в различных зонах пожара, отличающийся тем, что определяется физический параметр – количество изгибов провода до его разрушения, при этом зону наибольших термических поражений, связанную с очагом пожара, выявляют по минимальным значениям данного параметра.