Результаты рентгеноструктурного анализа оплавленного медного проводника

Участок 1			Участок 2
JCu2O	JCu	JCu2O/JCu (J1)	JCu2O	JCu	JCu2O/JCu (J1)	J1/J2
658	745	0,88	276	737	0,43	2,05

На основании полученных результатов можно было бы уже формулировать вывод о причине пожара. Тем более, что известные обстоятельства пожара, динамика развития горения свидетельствовали о достаточно мощном источнике зажигания. Электрическая дуга при КЗ вполне могла быть таким источником, а вот другие, более маломощные источники (на­при­мер, тлеющее табачное изделие) или более длительно развивающиеся пожароопасные процессы (например, большое переходное сопротивление) - вряд ли.

Не будем, однако, спешить, ведь еще не исследованы две зоны пожара - помещения под амфитеатром и комната 15-а на соседней кафедре. В последней зоне вообще непонятно, как мог возникнуть локальный очаг горения. А если он не связан с основной зоной пожара - Большой физической аудиторией, то не придется ли признать наличие еще одного очага пожара? И, соответственно, изменить мнение о причине пожара?

Рис. 4.28. Схема комнаты 15-а:

1 - столы письменные;

2 - стулья;

3 - книжная полка на стене;

4 - настольная лампа

(стрелками показаны трещина в штукатурке на стене и направления горячего воздушного потока из трещины)

Стол в комнате 15-а (рис. 4.28), на котором стояла лампа с обгоревшим абажуром и локально выгорели бумаги, отделен от основной зоны горения - физической аудитории - капитальной кирпичной стеной. Краска на стене рядом со столом, электророзетка на стене следов термического поражения не имели. Сам абажур со стеной не соприкасался. Таким образом, всерьез рассматривать версию о его воспламенении за счет прогрева кирпичной стены не следовало. Кроме того, элементарный теплофизический расчет показывал, что температура на противоположной от БФА стороне стены могла подняться в ходе пожара всего на 2-3  ⁰С. Отсутствовали в данной зоне и какие-либо каналы сообщения с основной зоной пожара, а также металлические штыри, провода, трубы и другие объекты, способные выполнить роль "теплового мостика", соединяющего комнату 15-а с физической аудиторией.

Электросеть комнаты 15-а не была связана с электросетью БФА, поэтому в ней даже теоретически не мог возникнуть вторичный аварийный режим, обусловивший воспламенение абажура. Тем более неприемлема эта версия, учитывая, что сама лампа (точнее, ее электрическая часть) находилась в полностью исправном состоянии; на момент пожара она была включена в электророзетку на стене, но выключена кнопочным выключателем, установленным на самой лампе.

Оставалось решить дилемму: либо зона горения на столе представляет собой второй очаг пожара, либо должен был найтись путь сообщения этой зоны с основной зоной пожара в БФА.

И при внимательном осмотре комнаты такой путь был найден. На расстоянии около двух метров от стола штукатурка на стене незначительно отошла от кирпичной кладки, образовав щель всего в несколько миллиметров. Рядом со щелью стена оказалась чуть закопчена, что свидетельствовало о выходе дымовых газов. Выяснилось, что в данном месте находится заложенный в пол-кирпича дверной проем, соединяющий комнату с БФА. Со стороны БФА проем был дополнительно забит досками, которые в ходе пожара прогорели. Вероятно, кирпичная кладка при пожаре дала трещину (или таковая была до пожара), в результате чего горячий воздух и дымовые газы получили возможность проникновения в комнату. В комнате горячий воздушный поток, насколько можно судить по закопчению стены и потемнению лака на книжной полке (см. рис. 4.28), был направлен от щели ко входной двери в комнату (вспомним, что обнаружено горение в комнате было пожарными по выходу дыма из-под входной двери). На "трассе" этого воздушного потока и находился письменный стол с настольной лампой. Однако мог ли загореться абажур лампы под действием такого газового потока? Предположение это казалось, на первый взгляд, маловероятным и требовало экспериментальной проверки.

Возможность или невозможность возникновения горения абажура лампы может быть установлена путем определения температуры, воздействующей на абажур, и, соответственно, оценки поведения материала при данной температуре.

Чтобы решить первую задачу, со стены, рядом со щелью, отобрали три пробы красочного покрытия; пробы лакового покрытия отобрали в непосредственной близости от абажура - с книжной полки, висящей рядом на стене. Пробы исследовали методом инфракрасной спектроскопии по известной читателю методике (гл. 4, ч. I). По спектрам рассчитывали необходимые спектральные коэффициенты, а затем на ЭВМ с помощью банка данных находили температуры нагрева стены и полки в зонах отбора проб краски. Выяснилось, что при выходе из щели газообразные продукты сгорания нагрели слой краски на стене до 300-400  ⁰С. Температура же нагрева полки рядом с абажуром составила 200-300  ⁰С.

Есть все основания полагать, что до этой же температуры (200-300  ⁰С) газовый поток прогревал и абажур лампы. Бумаги на столе и книги, расположенные ниже абажура на 0,5 метра, т.е. в более холодной зоне, видимо, нагревались до более низких температур.

Теперь оставалось выяснить, что же может произойти с абажуром при нагреве до указанной температуры. Образец материала абажура, вырезанный из его нетронутой огнем части, подвергали нагреву электрической радиационной панелью, постепенно поднимая температуру. Однако ни при 200, ни при 300  ⁰С образец не загорался. Произошло это лишь при температуре около 400  ⁰С.

Означало ли это необходимость отклонения версии о вторичности очага на столе? Вовсе нет. Эксперимент показал, что материал абажура, хоть и не загорался при температуре 200-300  ⁰С, но плавился и стекал вниз. Расплавленный полимерный материал обладает большой теплоемкостью, охлаждается медленно и под абажуром на бумагах при этом должен был возникнуть как бы "тепловой компресс" с температурой внутри, не на много отличной от указанных 200-300  ⁰С. А как следует из справочных данных (см. "Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. /Справочник под редакцией А.Н. Баратова и А.Я. Корольченко. Кн. 1, -М.: Химия, 1990, 182 с.) самовозгорание бумаги про­ис­ходит при температуре 230  ⁰С. Таким образом, выстроенная нами на основании результатов инструментальных исследований и экспериментов логическая цепь подтверждает, казалось бы, невероятную в данных обстоятельствах возможность возникновения на столе вторичного локального очага горения.

Итак, второго очага пожара в комнате 15-а нет. Это можно утверждать достаточно твердо, если представить себе обратное - совершен поджог и на столе второй очаг пожара, то совсем маловероятно формирование в результате этого отслеженной нами цепочки признаков термических поражений и характерных для них температурных режимов.

Неисследованной остается последняя зона пожара - помещения под амфитеатром физической аудитории. Там располагались: центральный коридор - вход в БФА на уровне второго этажа; справа по коридору (в южной части пространства под амфитеатром) - научно-исследовательская комната N 14, далее - небольшое помещение, в котором установлены осветительный и силовой электрощиты. Слева по коридору (в северной части пространства под амфитеатром) находились преподавательская (комната N 15) и кабинет заведующего лабораторией кафедры.

Осмотр места пожара показал, что в коридоре со стен обрушилась штукатурка, частично выгорели находившиеся под ней доски и брусья каркаса перегородок, выгорело перекрытие. Двери, ведущие в преподавательскую (комната 15) и кабинет заведующего лабораторией, насквозь прогорели в верхней части. Краска на стенах в комнатах выгорела в зоне 1,5 метра от потолка. Перекрытие над указанными комнатами прогорело, внутрь комнат обрушились части обгоревших конструкций вышерасположенного амфитеатра БФА. Однако, когда завалы упавших сверху конструкций были убраны, то выяснилось, что мебель в комнате достаточно хорошо сохранилась. Более того - на письменных столах уцелела в нетронутом огнем виде большая часть бумаг и книг. Описанные последствия пожара в данных комнатах явно свидетельствовали о верховом характере его распространения в данной зоне.

Совершенно иная картина наблюдалась в комнате N 14. В ней практически полностью выгорела вся пожарная нагрузка, в том числе, мебель - столы, шкафы, книжные полки. Со стен на значительной площади обвалилась штукатурка. Анализ проб штукатурки, отобранной на сохранившихся участках, методом ИК-спектроскопии показал, что зона наибольших термических поражений в этой комнате находится в правом, дальнем от входа углу (рис. 4.29).

Рис. 4.29. Комната 14:

а - расположение мебели и оборудования до пожара:

1 - стеллажи; 2 - письменные столы; 3 - книжные шкафы; 4 - стол с компьютером; 5 - спектрометр ЯМР;

б - термические поражения штукатурки стен после пожара по данным ИКС (заштрихована зона наибольших термических поражений)

Чем объяснить такую поразительную разницу в термических поражениях двух одинаковых комнат - N 14 и N 15? Если горение распространялось от уже найденного очага - кафедры преподавателя в самой БФА, то почему огонь столь избирательно уничтожил комнату N 14?

Такое возможно, если горение в комнате N 15 было бы ликвидировано раньше, а в комнате N 14 оно продолжалось и потушили его гораздо позднее. Вспомним, однако, что именно в комнату N 14 (см. схему, рис. 4.22), по показаниям пожарных, был подан один из первых стволов, при этом, судя по звуку, струя ударила в металл крыши (!). Данный факт свидетельствует о том, что к моменту подачи ствола уже прогорело перекрытие не только над самой комнатой, но и перекрытие аудитории в данной зоне.

Итак, экстремальные термические поражения в комнате N 14 никак не укладываются в схему развития пожара из одного очага, расположенного в БФА. Объяснить их можно лишь наличием второго очага пожара - в самой комнате N 14.

Мог ли этот второй очаг быть связан с первым? Теоретически да, если, например, помещения связаны единой электросетью. В этом случае аварийный режим (КЗ) в одном помещении мог вызвать протекание токов КЗ во всей сети, вплоть до ближайшего аппарата защиты, и привести к возникновению горения в любом "слабом" ее месте, где имелась плохая изоляция, плохие контакты с большим переходным сопротивлением и т.п. Однако, вернувшись к схеме электроснабжения БФА и смежных с ней помещений (рис. 4.23), мы будем вынуждены эту версию отбросить. Как видно из схемы, цепи электропитания комнаты N 14 и кафедры БФА абсолютно автономны.

Обнаружив второй очаг в комнате N 14, необходимо обсудить и такую версию: если термические поражения в комнате N 14 не объяснить развитием горения из очага в БФА, то может быть объясним обратный процесс - очаг один, в комнате N 14, а оттуда уже горение распространилось в помещение БФА ? Увы, эта версия тоже несостоятельна. При таком "сценарии пожара" горение распространялось бы преимущественно вверх, на амфитеатр БФА, с формированием в БФА зоны экстремальных термических поражений в юго-западной части аудитории, но уж никак не в восточной части, где находится кафедра (стол) преподавателя. Кстати, признаки такой зоны мы отмечали выше, когда анализировали характер и степень деформации ферм перекрытия (рис. 4.25). Однако выражена эта зона значительно слабее, чем зона у кафедры, что подтверждается и всем комплексом инструментальных исследований.

Итак, два не связанных между собой очага на данном пожаре все же имеются. А это (см. гл. 2, ч. II) - важнейший квалификационный признак поджога.

Заключение о поджоге, как причине пожара, можно в данном случае делать с достаточной уверенностью. Требует небольшого комментария лишь факт обнаружения в первом очаге проводов с признаками первичного КЗ. Вряд ли это ошибка эксперта или дефект методики анализа. Более вероятны, по нашему мнению, следующие причины, приведшие к формированию на проводах признаков первичного КЗ.

Во-первых, возможно, что оплавления проводов действительно первичны, но произошли задолго до возникновения данного пожара и не имеют к нему ни малейшего отношения. Жуткий массив перепутанных проводов, с многочисленными скрутками, в котором были найдены участки проводов с оплавлениями, явно не свидетельствует о порядке в электрохозяйстве кафедры физики. Провода после случившегося когда-то КЗ могли не удалить, включить параллельно поврежденному участку новые провода и в таком виде электропроводка могла пребывать вплоть до пожара.

Во-вторых, пучок (массив) проводов, в котором были провода с признаками первичного КЗ, находился внутри кафедры (стола), внизу, практически на уровне пола. Здесь же, внутри кафедры, судя по отмеченным выше признакам, и началось горение. Локальное горение на небольшой площади с, соответственно, не очень обильным на начальной стадии дымовыделением, а также приток чистого, холодного воздуха снизу, обеспечивали в зоне нахождения проводов достаточно чистую воздушную атмосферу. Поэтому, даже в случае поджога, на проводах вполне могли сформироваться признаки первичного КЗ. Возможно, это произошло случайно; возможно также, что имитация КЗ, как причины пожара, являлась целью преступника.