Электронагревательные приборы

Причастным к возникновению пожара может быть практически любой электронагревательный прибор - электрокипятильник, утюг, паяльник, чайник, плитка, обогреватель (камин, радиатор, конвектор), жарочный электрошкаф, прибор приготовления пищи с инфракрасным нагревателем и др. Пожар может возникнуть в результате:

- теплового воздействия на окружающие конструкции и предметы;

- загорания веществ и материалов, попавших на конструктивные элементы прибора, нагретые до необходимых для загорания температур;

- работы прибора в нештатных условиях (например, чайника или кипятильника без воды);

- возникновения аварийного пожароопасного режима в электрической части прибора.

В связи с этим изучению и фиксации в протоколе осмотра подлежат место обнаружения электронагревательного прибора или его остатков (фрагментов), вблизи расположенные конструкции и предметы, а сам электронагревательный прибор - изъятию в качестве объекта исследования.

Пожароопасность отдельных видов и марок приборов определяется их конструктивными особенностями и мощностью. Остановимся на некоторых из них.

Отопительные приборы излучательного типа с открытыми нагревательными элементамиособо опасны. Горе ние может возникнуть при их опрокидывании или прижатии к сгораемым конструкциям и предметам, при попадании непосредственно на нагревательный элемент горючих веществ и материалов. В ряде случаев возможность загорания не исключается при наличии защитных сеток и экранов. Так, в работе [ 99] приводятся результаты испытаний бытовой электропечи с рефлектором. Указывается, что при испытаниях на наружной поверхности и защитной сетке отражателя температура доходила до 95-150°С; сгораемые материалы загорались на расстоянии менее 0,5 м.

Конвекционные отопительные приборыбывают двух типов - конвекторы и радиаторы. Радиаторы бывают с промежуточным теплоносителем (маслонаполненные) и сухие. Конвекционные приборы более пожаробезопасны. Средняя температура их внешней поверхности составляет 80-85°С, а максимальная обычно не превышает 100-110°С. Тем не менее они могут быть причастны к возникновению пожара - прежде всего при неисправности терморегулятора и нарушении правил эксплуатации прибора.

Потенциально опасными являются появившиеся в большом количестве в последнее время нагревательные панели из полимерных материалов (типа "Слотерм", "Доброе тепло" и др.).

Электроутюгис исправным терморегулятором по общему мнению специалистов, как правило, не вызывают загорания горючих материалов в течение длительного времени (24-33 ч). При зашунтированном (неисправном) терморегуляторе в условиях испытаний загорание стеганой ваты происходило через 3,5-5 мин, подплавление алюминиевой подошвы через 13-20 мин. Через 2 ч под подошвой утюга и на корпусе у подошвы 380-400°С, на корпусе у ручки 300°С [ 99]. В отдельных случаях температура на подошве утюга достигает 400-500°С [ 34 ].

Электрочайникисовременной конструкции, как правило, имеют трубчатые электронагревательные элементы (ТЭН) непосредственно в объеме нагреваемой воды, ближе к днищу. При выкипании воды происходит оголение ТЭНа, перегрев его, деформация и, как следствие, замыкание спирали ТЭНа на корпус. В этой ситуации часто возникает КЗ с образованием дуги, проплавлением оболочки и разбрызгиванием раскаленных частиц металла - потенциальных источников зажигания.

Признаками работы электрического чайника в аварийном режиме являются:

- наличие проплавлений трубки ТЭНа или разрушений ТЭНа;

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

- застывшие капли (брызги металла).

Современные электрочайники зарубежного производства более пожаробезопасны (по крайней мере, теоретически) - они снабжены устройством, отключающим чайник после закипания воды. Однако у большинства моделей это устройство представляет собой датчик, срабатывающий на повышение давления внутри чайника, возникающее при кипении воды. И если по небрежности пользователя крышка чайника после его включения остается неплотно закрытой, то датчик давления не срабатывает, чайник не отключается, а оголившийся при выкипании воды ТЭН создает вышеописанную ситуацию. Не спасает при этом в ряде случаев и так называемый "второй уровень защиты" - тепловой датчик. Учитывая мощность чайника (до 2 кВт) и то, что его корпус сделан из пластмассы, возникновение и развитие горения будет происходить более динамично, нежели в отечественном чайнике с металлическим корпусом.

Вторым слабым местом описанных выше чайников является разъем, соединяющий чайник с подставкой (базовой платой с проводом для включения чайника в сеть). У относительно дешевых чайников малоизвестных фирм этот разъем бывает крайне ненадежен, в нем часто возникает БПС, иногда переходящее в дугу.

После пожара от подобных чайников находят обычно один ТЭН и металлические детали подставки. Наличие в ТЭНе локального проплавления оболочки будет свидетельством работы чайника в аварийном режиме и вероятной причастности к возникновению пожара.

Электрокипятильники.Бытовые электрокипятильники имеют оболочки ТЭНов из латуни, стали, алюминия. Они по-разному ведут себя при аварийном режиме, предшествующем пожару, и на самом пожаре, поэтому должны быть рассмотрены отдельно.

Электрокипятильники с оболочкой из медных сплавов и стали. К кипятильникам этой группы относятся кипятильники класса ЭПМ (электрокипятильник погружной, малого габарита). В соответствии с ГОСТ они выпускаются мощностью 0,3; 0,5; 0,7 кВт. Это самые распространенные в быту электрокипятильники, рассчитанные на нагрев 0,25-0,5 л воды. Нагревательный элемент кипятильника - ТЭН - состоит из оболочки (латунь, сталь 10 или 20), внутри которой находятся проволока сопротивления (спираль) и мелкозернистый наполнитель - периклаз, который выполняет функцию изолятора, отделяющего спираль от оболочки ТЭНа.

Во включенном состоянии, но без погружения в воду, кипятильник в течение нескольких минут раскаляется докрасна, температура оболочки в зоне нахождения электроспирали достигает 700-750°С. Кипятильник может сам обесточиться, если от нагрева произойдет нарушение спаев выводных концов нагревательной спирали со шнуром питания. В этом случае пожар может и не произойти. Если же провод питания припаян качественно, то кипятильник становится крайне опасным источником зажигания. Пожар может начаться в следующих случаях:

а) при опрокидывании емкости, в которой находился кипятильник, или при разрушении стеклянного стакана, после того как из него выкипела вода; в этом случае загорание происходит при непосредственном контакте кипятильника со сгораемым материалом;

б) если кипятильник находится в алюминиевой или стальной эмалированной кружке, стоящей на сгораемом основании, то возможно загорание этого основания от контактного нагрева кружкой, разогретой кипятильником. Эксперимент в лаборатории показал, что алюминиевая кружка емкостью 250 мл с включенным в сеть электрокипятильником прожигает дыру в 40-миллиметровой сосновой доске за 2-2,5 ч после выкипания воды.

На пожаре от кипятильника часто остается один нагревательный элемент.

Визуальным признаком работы ТЭНа в аварийном режиме (без воды) является более светлый цвет трубки в зоне концевого участка и более темный там, где уложена спираль. Точнее это можно установить путем инструментальных исследований трубки ТЭНа в лаборатории, для чего остатки кипятильника должны быть изъяты с места пожара.

Электрокипятильники с оболочкой из алюминиевых сплавов выпускаются согласно ГОСТу, класса ЭПО (электрокипятильник погружной основного габарита) и ЭПОТ. Они имеют мощность 1,0-1,6 кВт, длину около 25 см и предназначены для кипячения воды в объеме от одного до нескольких литров. Выпускают в настоящее время с трубкой ТЭНа из алюминиевых сплавов и кипятильники меньших габаритов, промежуточных между ЭПМ и ЭП. Нагрев таких кипятильников без водяного охлаждения вызывает расплавление трубки ТЭНа на спиральном участке. Иногда разрушение трубки у перегретого кипятильника происходит взрывообразно. При расплавлении трубки ТЭНа нагретая спираль, прежде чем перегореть, может находиться в раскаленном состоянии до 15- 20 мин и представляет собой в таком виде мощный источник зажигания. Кипятильник после пожара может иметь самый различный (в зависимости от обстоятельств пожара) вид - от относительно сохранившегося устройства с деформированным, расплавленным частично или полностью ТЭНом, до расплавленного алюминиевого агломерата со спиралью внутри или вне его.

Электропаяльникибывают различной мощности (40, 65, 100, 200 Вт). Все они в соответствующей ситуации могут воспламенить бумагу, ветошь, привести к переугливанию древесины на различную глубину, а самый мощный (200 Вт) - и к воспламенению досок, древесностружечных и древесноволокнистых плит [ 99].

Электрогрелки состоят обычно из следующих основных элементов: основания, выполненного из байковой ткани, и помещенного внутрь него электронагревательного провода; термоограничительного устройства; двухпозиционного переключателя мощности и дополнительного сопротивления регулировки мощности; покрышки (чехла) из легкой ткани [100]. Являются достаточно опасными в эксплуатации электроприборами, несмотря на наличие в большинстве из них термоограничительных устройств.

Рабочая температура таких грелок 40-65°С, потребляемая мощность 30-60 Вт.

Однако, как показали эксперименты, температура нагреваемой поверхности даже при нормальных условиях эксплуатации может достигать 70-100°С. Температурное поле у грелок неравномерное, температура в одних точках может превышать температуру в других в 1,5-2 раза. Положение усугубляется, когда вопреки инструкциям по эксплуатации грелка оказывается в сложенном виде или прикрыта одеялом, - температура при этом достигает 140-170°С, и может загореться как сама грелка, так и находящиеся в контакте с ней материалы, в первую очередь склонные к тлению.

Осмотр и изъятие электронагревательных приборов и их остатков после пожара

Наличие на месте пожара любых электронагревательных приборов должно быть зафиксировано в протоколе осмотра, а сам прибор или его обгоревшие остатки (фрагменты, детали) должны быть изъяты для дальнейших исследований.

Возможно изъятие с места пожара электронагревательных приборов, обнаруженных только в пределах очаговой зоны. Однако, учитывая, что при осмотре дознаватель (специалист, эксперт) может не иметь достаточных данных для достоверного установления места возникновения пожара или может просто ошибиться, более правильно и целесообразно изымать все электронагревательные приборы или их остатки, находящиеся или нахо дившиеся в пределах зоны горения.

Необходимо зафиксировать в протоколе идентификационные признаки прибора или его деталей (габаритные размеры, признаки аварийных режимов (дуговые оплавления, проплавления в ТЭНах), локальные разрушения корпуса и т.п.), а также другие характерные признаки изъятого объекта.

Требуется точная фиксация места обнаруженияпри бора или его остатков (словесно, в протоколе осмотра, фото - и видеосъемка). С максимально возможной точностью должно быть измерено и зафиксировано в протоколе расстояние от обнаруженного объекта до стен помещения, ближайших конструкций и предметов. Необходимо указать, где обнаружен объект, - в слое пожарного мусора (на какой глубине), на поверхности, в других помещениях или вне здания.

Учитывая хрупкость обгоревших материалов, изъятие и упаковку следует проводить с максимальной осторожностью, избегая разрушений.

При изъятии необходимо постараться сохранить (не счищать) обгоревшие остатки, налипшие на корпус прибора и его отдельные детали. При невозможности отделить электроприбор или отдельные его части от карбонизованных остатков их вырезают вместе.

В некоторых случаях от нагревательных приборов после пожара сохраняются лишь отдельные металлические детали, например, нагревательная спираль или ее фрагменты. Они подлежат изъятию по тем же правилам, что и электроприбор в целом. При необходимости может быть проведено измерение электросопротивления нагревательной спирали или ТЭНа. Это позволит определить, целы они или перегорели, а также рассчитать мощность нагревательного устройства. При этом необходимо учитывать, что спираль может состоять из 2-3 участков для обеспечения варьирования мощности нагревательного устройства.

По электросопротивлению спирали можно определить, действительно ли она является фрагментом нагревательной спирали или имеет другое назначение. Нагревательные спирали изготавливаются из нихрома, который имеет удельное электросопротивление 1,12 Ом·мм²/м.

Обычная стальная проволока имеет удельное электросопротивление 0,13 Ом·мм²/м, медная - 0,0172 Ом·мм²/м.

Соединительные шнурыдля подключения электронагревательных приборов к сети являются важным вещественным доказательством. Если такой прибор, оставленный включенным в сеть, послужил причиной пожара, то, как правило, в первую очередь происходит разрушение огнем изоляции соединительного шнура. В результате повреждения изоляции происходит короткое замыкание и образуются дуговые оплавления [ 34]. В любом случае осмотр электрошнура и обнаружение дуговых оплавлений свидетельствует о том, что электроприбор на момент пожара был включен в сеть (находился под напряжением), а это очень важно.

Обнаруженный шнур в любом случае должен быть изъят в ходе динамического осмотра. Учитывая, что отожженный металл хрупок, остатки провода следует изымать и упаковывать предельно осторожно, по возможности не скручивая и не перегибая. В протоколе должно быть указано место нахождения шнура или его остатков, а также идентификационные признаки - примерная длина, сечение, количество жил и проволок в жиле, наличие участков с сохранившейся или карбонизованной изоляцией и др. Аналогичным образом выявляются, описываются и изымаются остатки всевозможных удлинителей, разветвителей и т. д.

При обнаружении шнура питания с сохранившейся вилкой должно быть описано состояние вилки, в частности, закопчены или нет контактные штыри.

Если шнур не обнаружен, это также указывается в протоколе. Данное обстоятельство никоим образом не свидетельствует, что шнура не было вообще и прибор не был включен в сеть. На развившихся пожарах шнур питания не обнаруживают достаточно часто; тонкие медные проволочки в пережженном состоянии становятся хрупкими, рассыпаются, и остатки шнура оказываются утраченными.

Лучше сохраняются остатки электрических вилок, в частности контактные штыри. Они могут быть обнаружены в пожарном мусоре или, что еще более ценно, в гнездах электророзетки. Поэтому ближайшие к месту расположения электроприбора электрические розетки должны быть обязательно осмотрены, описано их состояние. Такую розетку необходимо сфотографировать вместе со штырьками и в таком же виде изъять в качестве вещественного доказательства.

Обязательно следует измерить расстояниеот места обнаружения электронагревательного прибора до ближайших электророзеток(или мест, где они находились до пожара) и зафиксировать результаты измерения в протоколе. Эти данные понадобятся в дальнейшем для анализа возможности включения электроприбора в сеть, исходя из длины шнура питания.

Осмотр окружающих конструкцийв месте нахождения электронагревательного прибора.

При возникновении пожара от бытовых электронагревательных приборов очаг пожара, как правило, характеризуется сосредоточенным выгоранием предмета (мебели) и даже конструкций здания в месте, где был оставлен прибор. Крышка стола и другие подставки часто прогорают насквозь, а прибор проваливается на пол. Известны случаи, когда происходил сквозной прогар перекрытия и электроприбор обнаруживали на нижележащих этажах или застрявшим в конструкциях [ 17 ].

В связи с этим место нахождения нагревательного прибора должно быть исследовано в целях выявления и фиксации зоны локальных термических поражений - более глубокого обугливания, прогаров и т.д.

При обнаружении каких-либо объектов непонятной природы - агломератов металлов, обгоревших полимеров - они также изымаются с места пожара.