Приборы и оборудование, используемые

И. Д. ЧЕШКО

 

 

ЭКСПЕРТИЗА ПОЖАРОВ

 

(объекты, методы, методики исследования)

 

Санкт-Петербург

 

 

ПРЕДИСЛОВИЕ

 

Уважаемый читатель! Если Вы по роду своей деятельности связаны с расследованием уголовных дел о пожарах, ис­сле­дованиями пожаров некриминальной природы или, наконец, просто интересуетесь этой проблемой, Вы держите в руках очень полезную и нужную книгу. В процессе уголов­ного, гражданского или арбитражного судопро­изводства по делам, связанным с пожа­рами, произошедшими в усло­виях неочевидности, как правило, необходимо установить меха­низм возникновения пожара, его причину, условия, способ­ствовавшие его развитию. Реконструкция допожарной обстановки сопряжена с су­щественными трудностями из-за изменений, внесенных в нее за счет нагрева и горения, потери механической прочности конструкций, механического и хи­ми­ческого воздействия струй воды и других огнетушащих веществ, вскрытия конструкций и перемещения пред­метов пожарными и другими лицами, проводящими работы по спа­санию людей и ликвидации пожара. Естественно, что сле­до­вателю или суду для решения этих вопросов необходима помощь специалистов в области исследования пожаров. Эта помощь оказывается обычно в форме проведения судебных пожарно-технических экспертиз или специальных исследо­ва­ний.

Диапазон объектов пожарно-технической экспертизы очень ши­рок, поскольку пожар может произойти в самых раз­ных местах: в поме­щении и на открытой местности, в произ­водственном здании и в жилом доме, в условиях города и в деревне. Велик современный ар­сенал методов и раз­ра­ботанных на основе их использования методик иссле­дования пожарища и обна­ру­женных там веществ, ма­те­риалов, изделий, их обгоревших и обугленных остатков. Это могут быть изде­лия или частицы из металлов и сплавов, древесина, полимеры, строи­тельные мате­риалы, обугленные остатки документов и многое другое. Причем заметим, что по делам данной категории для изучения выше­указанных объектов могут проводиться экспертизы других родов и видов, например, металловедческие, электротехнические и пр.

Сведения о современных методах и методиках иссле­дования объектов, обнаруживаемых на месте пожара, в науч­ной и мето­дической литературе имеются в достаточном количестве, однако их систематизацией уже около десяти лет практически никто не зани­мался. Регулярно выходящие публи­кации посвя­щаются решению безу­словно важных, но частных задач. Инте­грация в экспертную практику достиже­ний естественных и техни­ческих наук, которая лавино­образ­но нарастает в последние 10-15 лет, настоятельно требует обобщения объектов, методов и методик судебных экспертиз и исследований по делам о пожарах. В этой связи данная книга представляется весьма актуальной.

Автор не вдается в существующие теоретические разно­гла­сия, связанные с тем, какие объекты и задачи относятся к судебной по­жарно-технической экспертизе, а какие к другим родам и видам. В своей монографии он описывает физико-химические процессы, про­исходящие с элементами вещной обстановки при пожарах; объекты, встречающиеся в след­ственной и судебной практике по делам этой категории; сис­тематизирует общеэкспертные (исполь­зуемые также в экспертизах других родов) и частноэкспертные (используемые только при анализе объектов, изъятых на пожаре) методы исследования; при­водит основные характеристики при­боров и оборудования, служащих для реализации этих методов; а также современные методики эксперт­ного иссле­дования ве­щественных доказательств по делам о пожарах. К каждой главе дается обширный перечень отечественной и зарубежной лите­ратуры. Очень интересен последний раздел, посвященный кон­кретным наиболее сложным комплексным экспертизам и иссле­дованиям пожаров, проведенным с учас­тием автора.

В итоге получилась книга, которая может служить одно­вре­менно справочником для специалистов и учебным пособием для начинающих экспертов. Она прекрасно иллю­стри­рует совре­менные возможности экспертиз и иссле­дований и определяет пер­спективы дальнейшей научно-исследовательской работы по ана­лизу вещест­венных доказательств в процессе судопроизводства по делам о пожа­рах. Несомненную пользу для себя извлекут следователи, адвокаты и судьи, для которых оценка и исполь­зование доказательств по делам этой категории сопряжены, как правило, с очень большими сложностя­ми. Если же при чте­нии вдруг обнаружится, что какие-то сведения Вам уже известны, то в этом, думается, нет большой беды, ибо как сказано еще в "Тысяче и одной ночи": "Да послужит повто­ре­ние назиданием для поучающихся и наставлением для тех, кто принимает наставления".

 

Е.Р. Россинская,
доктор юридических наук, профессор

Введение

Экспертизы по делам о пожарах несомненно следует отнес­ти к наиболее сложным видам криминалистического исследования. Объект этого исследования обычно не умещает­ся под микроскопом или на лабораторном столе, он может занимать десятки тысяч квадратных метров, пред­став­ляя собой всю зону пожара (пожарища). При этом каждый отдельный предмет в пределах данной зоны под­вергся воздействию фактора, самого разрушительного для структуры и индивидуальных особенностей любого вещест­ва, - воздействию огня. Недаром злоумышленники считают поджог лучшим способом замести следы содеянного. И тем не менее пожарище - это уникальный объект исследования. Уже сегодня, при нынешнем уровне знаний, он способен дать квали­фицированному специалисту массу важной информа­ции. Инфор­мация эта позволяет устанавливать происхож­дение отдельных сго­ревших объектов, обнаруживать микро­количества (следы) сгорев­ших веществ; наконец, сам харак­тер термических поражений материалов и конструкций, свойства материалов и их обгоревших остатков способны помочь эксперту обнаружить место, где пожар возник, а также установить главное - причину пожара.

Данная книга - попытка проанализировать и обобщить воз­можности современных научно-технических методов и средств при исследовании места пожара и объектов, изъятых с места пожара. Речь пойдет об исследовании материалов самой различной при­роды - металлов и сплавов, древесины и древесных компози­ционных материалов, полимеров, неор­га­ни­ческих строительных материалов, а также изделий из них.

Не будем здесь дискутировать, какие объекты и какими методами должен исследовать пожарно-технический эксперт, а какие - его кол­леги-эксперты: физик, химик, специалист по волок­нам, металловед. Вероят­но, более всего это зависит от наличия в экспертной организа­ции конкретных специа­лис­тов, их знаний и возможностей. Кроме того, те же объекты с аналогичными целями исследуются на стадиях про­верки по факту пожара и дознания сотрудниками испыта­тельных пожарных лабора­то­рий (ИПЛ). Любому из указанных специ­алистов необхо­димы представления о макропроцессах, происхо­дящих на по­жа­ре; процессах, происходящих при горении с веществами различной природы, и следствием этих процессов - изме­нением структуры и свойств веществ; сведения о взаимосвязи структуры (свойств) обуглен­ных остатков с условиями го­ре­ния. Понадобятся эксперту или исследующему пожар инженеру и пред­ставления о возможных методах анализа термически деструкти­рованных веществ и материалов, харак­тере информации, которая при этом может быть получена, а также о том, как эту информацию ему следует трактовать.

Перечисленный комплекс знаний может дать сформиро­вав­шееся к настоящему времени научное направление, ко­то­рое, как нам представляется, можно назвать "экспертизой пожаров".

Экспертиза пожаров - прикладное научное направление (или комплекс научных знаний и практических навыков), которое сложилось на стыке судебной экспертизы и прикладной науки о пожарах, их возникновении, развитии, тушении и профилактике. Термин этот далеко не нов - он использовался в пожарно-технической литературе, правда, не всегда удачно.

Было бы неправильно отождествлять "экспертизу пожаров" с "судебной пожарно-технической экспертизой", укладывая первую в "прокрустово ложе" классов, родов и видов криминалистических и су­дебных экспертиз и задач обеспечения следствия и судопроизводства. У экспертизы пожаров, по нашему мнению, шире круг решаемых задач, объектов и методов исследования. Шире и использование полученной информации - это не только обеспечение расследования пожаров, но и пожарная профилактика, обеспечение повышения уровня пожарной безопасности приборов, оборудования, зданий и сооружений.

Менее удачен был бы в данном случае термин "исследование пожаров". Американцы вкладывают в этот термин (Fire Investigation) представление о работе, которая по кругу решаемых задач со­ответствует функциям нашего пожарного дознавателя. В России же ис­сле­дование пожаров - понятие слишком широкое - оно, кроме поисков очага и причины пожара, включает в себя изучение поведения на пожаре материалов и конст­рукций, путей распространения горения, работы пожарной автоматики, действий по тушению и т.п. Более по своему содержанию "экспертиза пожаров" близка к немецкому термину "Brandkriminalistik" - пожарная криминалистика.

Сегодня экспертиза по­жа­ров -это комплекс спе­циальных позна­ний, необходимых для иссле­дования места пожара, отдельных конст­рукций, материалов, изделий и их обгоревших остат­ков с целью получения информации, необходимой для установления очага пожара, его причины, путей распространения горения, установ­ления природы обгоревших остатков, а также решения некоторых других задач, воз­никающих в ходе исследования и расследования пожара.

Основателем этого научного направления у нас в стране был Б.В.Мегорский. Его книга "Мето­дика установления причин пожаров", изданная в 1966 году, до сих пор является основным учебным пособием специалистов по исследованию пожаров и пожарно-технической экспертизе. После выхода книги Б.В.Мегорского, с начала 70-х годов, исследования в области экспертизы пожаров в основном были направлены на раз­работку инструментальных методов и средств установления очага и причины пожара. Много сделали в этом направлении сотрудники электротехнического отдела ВНИИПО под руководством Г.И.­ Смелкова, сотрудники ВНИИ МВД (ныне ЭКЦ МВД РФ) и, наконец, специалисты созданной Б.В.Мегорским Ленинградской специальной научно-исследовательской ла­бо­ратории ВНИИПО, а впоследствии - отдела исследования пожаров филиала ВНИИПО (начальник отдела - К.П.Смир­нов, начальники секторов - Р.Х.Кутуев и М.К.Зайцев).

Автор этой книги постарался избежать повторения све­де­ний, известных из работ Б.В. Мегорского, полагая, что чита­телю более интересно будет прочесть их в оригинале. Исключение составляют лишь некоторые ключевые понятия, приведенные в главе 1 первой части книги, напомнить которые было не­обходимо.

Основное внимание уделено в книге, как это уже от­ме­чалось, новейшим достижениям экспертизы пожаров послед­них 20 лет - научно-техническим методам и средствам иссле­до­вания пожаров и вещественных доказательств, изъятых с мест пожаров. Имеющуюся информацию в этой области бы­ло достаточно сложно систематизировать. Мы сочли целесообразным разделить ее, ис­ходя из задач исследования, на три части:

Уста­новление очага пожара (ч. I).

Уста­новление причины пожара (ч. II).

Инструментальные методы в решении некоторых дру­гих задач экспертизы пожаров (ч. III).

Конечно, такое деление достаточно условно; тем не менее, оно должно, как нам кажется, способствовать лучшему восприятию материала и облегчить пользование моногра­фией в практической работе.

В заключительной, четвертой части, приводятся при­меры четырех крупных пожаров, иллюстрирующие возможности инструменталь­ных методов в установлении очага и причины пожара.

Отдельной главой в начале книги приведены сведения об основных приборах и оборудовании, используемых при экспертизе пожаров.

Автор выражает искреннюю благодарность сотрудникам сектора исследования пожаров ЛФ ВНИИПО, с чьим учас­тием выполнялись экспериментальные исследования, резуль­та­ты которых приведены в данной монографии: Н.Н. Атро­щенко, Б.С. Егорову, В.Г. Голяеву, Б.В. Косареву, а также глу­бокую признательность Н.А. Андрееву, Е.Р. Росcинской, В.И. Толстых за заме­чания по содержанию рукописи монографии и помощь в ее подготовке к изданию.

Автор посвящает эту книгу своему учителю, крупному специа­листу в области пожарно-технической экспертизы и замечательному человеку - Кириллу Петровичу Смирнову.

ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ

ПРИ ЭКСПЕРТИЗЕ ПОЖАРОВ

Для исследования после пожара веществ и материалов различной при­роды, а также их обгоревших остатков, может быть использован дос­­таточно широкий перечень инстру­мен­таль­ных методов - спект­ра­ль­ных, хроматографических, металло­графи­ческих; методов измерения маг­нитных, электри­ческих, физико-механических свойств материалов. О возможностях при­ме­нения большинства из них для иссле­до­вания ос­новных видов объектов можно судить по данным таблицы 1.

 

Таблица 1

Методы исследования, используемые в экспертизах
по делам о пожарах

Методы исследования

Объекты исследования*

Химический анализ. Качественные реакции

B

B

B

O

Химический анализ. Титри­метрия

O

B

Кулонометрия

O

Органический элементный анализ (C, H, N)

B

B

B

Весовой термический анализ

B

O

B

O

Термогравиметрический и диффе- ­рен­циальный терми­ческий анализ

B

B

B

Молекулярная спектроскопия (УФ)

B

Молекулярная спектроскопия (ИК)

O

B

O

O

B

B

Молекулярная флуоресцентная спектроскопия

B

O

Рентгеновская флуорес­центная спектроскопия

O

Атомно-эмиссионная спектро­скопия

O

Рентгеновский фазовый анализ

O

O

O

B

B

В

O

О

B

O

Газожидкостная хромато­графия

O

B

Пиролитическая газожидкост­ная хроматография

B

B

B

Тонкослойная хроматография

O

O

Металлография

O

B

O

O

O

O

O

O

O

Оптическая и электронная микроскопия

B

O

B

B

B

Ультразвуковая дефектоскопия

O

Измерение коэрцитивной силы

O

Измерение магнитной восприимчивости

B

Измерение твердости (микротвер- дости)

O

O

Измерение удельного электросопротивления

O

O

Примечание: О - основные методы исследования; В - вспомогательные методы исследования.

* Oбъекты исследования

Вещества и материалы: 1. Неорганические строительные материалы, изготов­ленные без­обжи­говым методом на основе цемента, извести, гипса. 2. Обуглен­ные остатки древесины и ДСП. 3. Горячекатаные конструкционные ста­ли. 4. Окалина на сталях. 5. Хо­лодно­­де­фор­ми­ро­ванные стали. 6. Спла­вы цветных металлов. 7. Кар­бонизованные ос­татки полиме­ров. 8. Карбонизованные остатки лакокрасочных покрытий. 9. Кар­бо­ни­зо­ванные остатки тканей и текстильных волокон. 10. Легко­воспламеняющиеся и го­рючие жидкос­ти (инициаторы горения). 11. Прочие инициаторы горения.

Изделия: 12. Медные провода с оплавлениями. 13. Алюминиевые провода с оплав­лениями. 14. Сталь­ные трубы и металлорукава с прожогами. 15. Бытовые кипятильники и другие ТЭНы. 16. Остатки ламп нака­ли­вания. 17. Электроутюги.

 

Лишь очень немногие приборы и оборудование, исполь­зуемые при исследовании пожаров и проведении пожарно-технических экспер­тиз, разра­бо­та­ны специально для этих целей. Таковым, например, яв­ляется комплект оборудования для измерения электросопротив­ле­ния обуг­ленных остатков древесины и определения температуры и дли­тель­­ности пиролиза в точках отбора проб (см. ниже). Большинство же исполь­зуемых приборов - общего наз­на­чения; они широко приме­няются в других видах экспер­тиз, в аналитической химии и прочих сферах. Некоторые приборы, например, ультразвуковые дефекто­ско­пы, используются для исследования преимущественно одно­го вида изделий и материалов, в данном случае - бетон­ных и железобетонных конструкций. Другие приборы, такие как инфракрасные спектро­фото­метры, используются для ана­ли­за достаточно широкой номенклатуры материалов - от неорга­нических строительных до обгоревших остатков древе­си­ны, лакокрасочных покрытий, полимеров.

Вероятно, будет полезно, если мы прежде, чем перейти к анализу методов и методик исследования, остановимся на основных, исполь­зуемых при этом, приборах и оборудо­ва­нии.

В последнее время в России нет проблем (при наличии соот­ветствующих средств) с приобретением аналитических приборов и обо­ру­дования ведущих западных фирм. Тем не менее, упомянув неко­торые из них, постараемся основное вни­мание уделить отечественной технике, более доступной для массового потребителя.

 

молекулярнАЯ спектроскопиЯ

Молекулярная спектроскопия в инфракрасной области

(ИК- спектроскопия)

 

Инфракрасные (ИК-) спектры неорганических строитель­ных материалов, карбонизованных остатков полимеров, дре­ве­сины, лако-­

красочных покрытий и других материалов, а также жидких продуктов, в том числе экстрактов, снимают на инфракрасных спектрофотометрах общего назначения. Как правило, они обе­спечивают съемку спектров в диапазоне частот от 4000 до 400 см^-1. В экспертных организациях Рос­сии успешно эксплуатировались и эксплуатируются спек­тро­фото­мет­ры фирмы "Карл Цейсс, Йена" - Specord - 75IR, Specord M - 40 и М - 80; приборы фирмы "Реrkin-Elmer" и неко­то­рых других фирм. В настоящее время на вооружении ряда экспертно-криминалистических подразде­лений имеется прибор фирмы "Perkin-Elmer" 16 PC FT - IR. Это универ­сальный инфра­красный спектро­фотометр с Фурье-преобразо­ванием, что обеспечивает бльшую его чувствительность по сравнению с обыч­ными прибо­рами, работаю­щими по дисперсионному методу. Управ­ление спектрофотометром осуществляется персональным ком­пью­тером типа IBM PC. Имеющееся программное обеспечение пре­доставляет поль­зователю ши­ро­кие возможности для обработки резуль­татов ана­лиза, а также идентификации веществ по их ИК-спектрам. Для этого имеется банк данных почти на 2,5 тысячи химических соеди­нений.

Отечественная техника для молекулярной спектроскопии традиционно отстает по техническому уровню от западной; тем не менее, отечественный ИКС-29 производства Санкт-Петербургского оптико-механического объединения (ЛОМО) доволь­но широко ис­поль­зовался в экспертной практике и неплохо себя зарекомендовал. Данная фирма до последнего времени являлась единственным произ­водителем инфра­красных спектрофото­метров в России. В настоящее время ЛОМО выпускает при­боры двух марок - ИКС-40 и ИКС-25.

ИКС-40 (рис. 1) двухлучевой прибор, предназначенный для ре­гистра­ции спектров пропускания жидких, твердых и газо­образных веществ, а также измерения спектральных коэф­фи­ци­ентов пропускания в области спектра от 4200 до 400 см^-1.

Управление прибором, регистрация спектров и матема­ти­чес­кая их обработка осуществляется ЭВМ, входящей в комп­лект спектро­фотометра. Программы математической обработки позво­ляют произ­водить над спектрами 4 матема­тические действия, вы­полнять сгла­живание спектров, вы­чис­ле­ние оптической плотности, поиск экстре­мумов. К сожале­нию, типовая программа не обеспечивает расчет оптической плот­ности полосы относительно произвольно проводимой базисной линии, что часто приходится делать эксперту при обработке спектральных данных.

ИКС-25 - однолучевой спектрофотометр, работающий в более широком спектральном диапазоне (от 4200 до 250 см^-1). Прибор также комплектуется ЭВМ. Он больше чем ИКС-40 по габаритам и массе, значительно дороже, а расширение спектрального диапазона в длин­новолновую область - от 400 до 250 см^-1 не столь уж существенно для экспертных целей. Таким образом, из двух моделей спектро­фотометров первая (ИКС-40) представляется более предпочтительной.

За исключением исследования жидкостных экстрактов при поисках инициаторов горения и решении некоторых других задач, при экспер­ти­зе пожаров обычно приходится снимать спектры твер­дых проб. Для этого небольшая часть пробы (1-2 мг) растира­ет­ся в ступке со спектрально чистым бромистым калием (100-200 мг) и прессуется под давлением 400-1000 МПа (4000-10000 кг/см²) в таблетку. Таблетка, которая затем фото­метрируется, должна быть прозрачна, а концент­рация анали­зи­руемого вещества подбирается в ней экспериментально так, чтобы характеристические полосы спектра вписывались в вели­чину пропускания 20-80 %.

 

Рис. 1. Инфракрасный спектрофотометр ИКС-40. Санкт-Петербургское оп­тико-меха­ни­ческое объединение (ЛОМО)

 

К сожалению, отечественные спектрофотометры не ком­плектуются прессами для изготовления таблеток и их при­хо­дит­ся приобретать отдельно. Пригоден любой гидравлический пресс, обеспечивающий указанное выше давление, например, пресс модели ПГПР (рис. 2) производства завода "Физ­при­бор" (г.Киров). Кроме пресса необходима пресс-форма, простейшая конструкция которой приведена на том же рисунке.

Общие сведения о технике подготовки проб, снятии ИК-спектров и данные, необходимые для их расшифровки, читатель при необхо­димости может найти в известных руководствах по ИК-спектроскопии [1-6]. Частные же аспекты, касающиеся исследования конкретных объектов, изложены в соответствующих разделах книги.

 

12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: