1.3. Электронагревательные приборы

Как известно, работа электронагревательных приборов может привести к возникновению пожара, в основном, в трех случаях:

а) при возникновении в электрической части прибора внештатного (аварийного) режима работы, например, короткого замыкания или большого переходного сопротивления;

б) при работе прибора в непредусмотренных его конструкцией условиях, например, при работе ТЭНа электрокипятильника, чайника, само­вара без водяного охлаждения;

в) при возникновении ситуации, когда нагревательный прибор исправен, но расположение сгораемых веществ и материалов таково, что они способны нагреться до температур, обеспечивающих возникновение и развитие горения.

Признаки работы электроприбора в аварийном режиме и причастности его к возникновению пожара формируются как на нем самом, так и на окружающих конструкциях и предметах. Длительное воздействие электронагревательного прибора приводит к локальным разрушениям сгораемых конструкций в зоне очага, иногда значительным по масштабам и обычно четко выраженным. Из практики расследования пожаров известны случаи, когда, например, невыключенный из сети электроутюг прожигал не только крышку стола, но и паркет под столом, черновой пол и после пожара был найден в помещении, расположенном ниже этажом, под прогаром в перекрытии.

Признаки, сформировавшиеся на окружающих конструкциях, кроме локальных, сосредоточенных прогаров и зон, могут выражаться также в одностороннем (или более существенном) обугливании частей, предметов и конструкций, направленных в сторону электроприбора.

Первый вопрос, на который приходится отвечать при отработке версии о причастности электроприбора к возникновению пожара, это был ли электроприбор включен в сеть во время пожара, а точнее - в момент возникновения горения.

Исследование для выявления этого обстоятельства целесообразно начинать с визуального осмотра шнура питания электроприбора. Хрестоматийным является требование осмотра вилки, если она сохранилась, и фиксации наличия (или отсутствия) закопчения ее штырей.

Наличие на жилах шнура оплавлений, характерных для КЗ, неопровержимо свидетельствует, что шнур в момент пожара (и сам прибор, если на нем нет дополнительного выключателя) находился под напряжением.

К сожалению, на пожарах, в зонах, где горение происходило достаточно длительно и интенсивно, шнуры питания могут не сохраниться. Этому есть объективная причина - изоляция сгорает, а медь, отожженая при температурах выше 700-800 ⁰С, становится хрупкой, и токопроводящая жила просто рассыпается. Таким образом, отсутствие провода питания не является чем-то странным и, уж по крайней мере, не исключает нахождения прибора под током.

Признаки причастности к возникновению пожара, формирующиеся собственно на электроприборах, целесообразно рассматривать для отдельных разновидностей этих приборов.

1.3.1. Электрочайники

Электрочайники, выпускаемые в настоящее время, как правило, в качестве нагревательного элемента содержат ТЭН, установленный непосредственно в заливаемом водой объеме, у днища. Выкипание воды из чайника и оголение даже части ТЭНа приводит к его перегреву, деформации, следствием которых часто бывает сближение спирали ТЭНа с его оболочкой (трубкой) и возникновение электрической дуги.

Сошлемся на эксперимент с чайником завода “Красный Выборжец” (W=1 кВт), который провели специалисты ИПЛ г. Красноярска. Через 1 час 23 минуты после включения чайника с двумя литрами воды, в верхней части ТЭНа, оголившейся при выкипании воды, загорелась электрическая дуга. Следствием горения дуги было расплавление сердечника и оболочки элемента; внутри корпуса после эксперимента было найдено множество капель металла диаметром от 2 до 8 мм [20].

Во втором эксперименте в чайник Свердловского завода “Метал­лоштамп”, (мощностью 800 Вт, емкостью 2,5 литра) заливали 1 литр во­ды и включали в сеть. Через 41 минуту, когда уровень воды опустился ниже резиновых уплотнительных прокладок в месте прохождения через корпус чайника выводов нагревательного элемента, прокладки задымили и через 9 минут загорелись. Нагревательный элемент опустился на дно чайника и через 1 час 25 мин возникла дуга. Чайник выключили, но прошедших до этого момента двух секунд оказалось достаточно для расплавления элемента и отделения его левого конца от основной части, а также подплавления другого конца элемента и навернутой на него латунной гайки. Последняя находилась вне чайника и капли расплавленного металла с нее могли свободно попадать на сгораемую подставку, стол, пол и т.п. объекты. Как и в первом эксперименте, при разрушении ТЭНа образовалось множество капель металла, а одна из них проплавила дно чайника и попала на подставку [20].

Описанные эксперименты позволяют заключить, что визуально фиксируемыми признаками работы электрочайника в аварийном режиме могут быть:

а) наличие проплавлений трубки ТЭНа или разрушение ТЭНа при относительной сохранности корпуса чайника;

б) следы дугового режима - локальные оплавления (проплавления) корпуса и (или) отдельных деталей чайника;

в) наличие застывших капель (брызг) расплавленного металла, характерных для электрической дуги.

В [21] приводятся примеры трех пожаров, источниками зажигания в которых были электрочайники, работавшие в аварийном режиме. Нагревательный элемент одного из чайников имел характерные для КЗ разрушения и весь был покрыт каплями металла. Во втором случае нагревательный элемент имел оплавления, аналогичные описанным выше, во втором эксперименте. В третьем случае произошло загорание стола, на котором стоял чайник.

Примеров применения каких-либо инструментальных методов для исследования электрочайников и подобных им объектов нам не известно. Хотя, для усиления доказательности выводов эксперта о причине пожара, вероятно, можно провести металлографическое исследование проплава в трубке ТЭНа с целью доказательства его происхождения; можно методом элементного (эмиссионного спектрального, рентгенофлуоресцентного) ана­лиза доказать происхождение разбрызганных при горении дуги капель металла внутри чайника.

Не менее важно в заключении эксперта объяснить, каким путем горение вышло за пределы чайника. Таких путей, исходя из описанных выше экспериментов, два. Первый - проплавление расплавленными частицами металла ТЭНа или самим упавшим ТЭНом дна чайника. Это наиболее реально, если чайник алюминиевый. К.П.Смирнов приводит в работе [23] пример такого рода пожара и даже фотографию дна чайника с большим проплавленным отверстием посередине - в месте падения нагревательного элемента. Второй путь выхода горения - это место прохода через корпус чайника выводов нагревательного элемента.

Не надо забывать и про третий путь - упавший на дно чайника и работающий (пока не перегорел) ТЭН может поджечь сгораемое основание, на котором стоит чайник, даже и не проплавив дыры в днище, а передавая тепло через днище чайника. По данным [21], незащищенное деревянное основание может загореться таким образом уже через 15 минут после выкипания воды.

В последнем, а иногда и в первом, и втором, случаях, очаговый признак - локальное выгорание стола или другой конструкции - будет формироваться в месте, где стоит чайник. Такой характер повреждения окру­жающих конструкций и предметов можно будет рассматривать как дополнительный признак причастности чайника к возникновению пожара.

Необходимо отметить, что в последние годы электрочайники, выпус­каемые промышленностью, имеют термовыключатели (термоогра­ни­чи­тельные устройства), отключающие чайник при выкипании воды. Данные устройства резко снижают риск возможного пожара, но не исключают его совсем ввиду недостаточной надежности выключателей и регуляторов.