 |
Оборудование и условия получения образцов
|
|
|
|
ОБОРУДОВАНИЕ И УСЛОВИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОБРАЗЦОВ
Моделирование аварийных режимов и условий пожара
Аварийные режимы работы, возникающие в электротехнических объектах, моделировали на специальном электротехническом стенде при следующих условиях:
- напряжение источника питания – 220 В;
- ток короткого замыкания – 450¸ 550 А;
- ток предварительной нагрузки – 300 А.
Вторичное КЗ осуществлялось в условиях воздействия внешнего теплового потока в задымленной атмосфере
При помощи данной установки были получены образцы в следующих аварийных режимах:
- вторичное и первичное короткое замыкание (ПКЗ и ВКЗ) между медными проводниками
- ПКЗ и ВКЗ между алюминиевыми проводниками;
- ПКЗ и ВКЗ между проводниками, выполненными из разных металлов (медный проводник – стальная деталь, алюминиевый проводник – стальная деталь);
- перегрузка на проводниках из алюминия;
- БПС на проводниках из латуни, алюминия, меди и стали;
- аварийный режим работы ТЭНов электрокипятильников.
Дополнительный отжиг образцов при различных температурных режимах проводили в муфельной печи. Образцы тканей и нетканых материалов подвергали термическому воздействию в муфельной печи в режиме динамического нагрева со скоростью 7 град/мин до различных температур.
Металлографический анализ
· Оборудование для проведения исследования и пробоподготовка
Для проведения металлографического исследования специальным образом подготавливали микрошлифы образцов.
От объекта, в случае его значительных размеров (проводник, ТЭН электрокипятильника и т. д. ), отрезали интересующий фрагмент и запрессовывали его в форму. При незначительных размерах образца (болт, шайба и т. д. ) его целиком помещали в форму. Запрессовку образцов в фенольную смолу «Phenocure (Bakelit)» осуществляли с помощью пресса Simplimet 1000 (фирма «Buehler»). Режимы работы пресса: давление 270 bar, температура 150 0С, время нагрева 1 мин 50 сек. Полученные образцы шлифовали и полировали на шлифовально-полировальном станке «Phoenix Beta» (фирма «Buehler»).
|
|
|
· Химическое травление
Для выявления микроструктур металлов и сплавов применяли следующие химические травители:
Реактив №1: Хлорное железо FeCl3 – 5 г, Соляная кислота HCl (плотность 1, 19 г/см3)– 30 мл, Вода – 100 мл.
Реактив №2: Плавиковая кислота HF (40 % - ная) – 2 части по объему, Азотная кислота HNO3 (плотность 1, 49 г/см3) – 1 часть по объему.
Реактив №3: Азотная кислота HNO3 (плотность 1, 42 г/см3) – 5 мл, Этиловый спирт C2H5OH – 100 мл.
Травление осуществлялось погружением образца в раствор, либо его протиркой при помощи ватного тампона, смоченным в растворе, а также комбинированием данных способов.
· Анализ микроструктур
Изучение микрошлифов проводили на металлографическом микроскопе МЕТАМ ЛВ - 31 при увеличениях 50, 100, 200, 500, 1000х. Измерение размера зерна стали производили в соответствии с ГОСТ 5639-82 при помощи компьютерной программы для анализа изображения «Thixomet Standard 3. 0». Для улучшения качества фотоснимков при помощи встроенных функций данной программы варьировали яркость и контраст фотографий.
Морфологический анализ
· Оборудование для проведения исследования
Проведение морфологического анализа осуществляли на металлографическом микроскопе МЕТАМ ЛВ – 31, оборудованного системой видеозахвата изображения. Исследование образцов тканых и нетканых материалов проводили также с помощью цифрового фотоаппарата «Lumix».
· Методика проведения исследования
Образцы, выполненные из различных материалов (металлические проводники со следами БПС и перегрузки, тканые и нетканые материалы), помещали на предметный столик микроскопа, после чего производили фотосъемку интересующего участка образца. При помощи функции «расширенный фокус» компьютерной программы для анализа изображения «Thixomet Standard 3. 0» осуществляли сшивку сфокусированных участков микроструктуры образца при необходимых увеличениях от 50х до 1000х.
|
|
|
Образцы тканых и нетканых материалов устанавливали на миллиметровую бумагу для масштабирования, после чего производили цифровую фотосъемку.
Далее визуально выявлялись и описывались особенности микроструктур исследуемых объектов.
КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ АТЛАСОМ МИКРОСТРУКТУР
Информация, приведенная в Атласе микроструктур сгруппирована в соответствии с методиками СПТЭ, в которых применяется металлографическое и морфологическое исследование объектов, изъятых с места пожара. Условно выделены четыре направления, каждое из которых представлено в соответствующем разделе.
Раздел 1 - Металлографическое исследование электротехнических объектов и следов аварийных режимов в них с целью определения их причастности к возникновению пожара;
Раздел 2 - Металлографическое исследование металлоконструкций и металлических изделий с целью определения условия теплового воздействия;
Раздел 3 - Морфологическое исследование следов аварийных режимов в электротехнических объектах;
Раздел 4 - Морфологическое исследование волокнистых материалов и тканей.
Каждая страница Атласа микроструктур представляет собой карточку. Вверху карточки указан раздел, к которому относится данная методика, а также, при необходимости, имеется пояснительная надпись, кратко характеризующая представленную микроструктуру.
В разделах 1, 2 в левой части карточки представлены либо два изображения одной и той же микроструктуры при различных увеличениях (50х и 200х, 100х и 200х, 200х и 500х), либо два изображения микроструктуры объекта, подвергшегося воздействию различных физических факторов (внешнее тепловое воздействие, нагрев токами перегрузки, и т. п. ). При необходимости на фотоснимках даны соответствующие пояснения к фазовым и структурным составляющим данного сплава. В правой части таблицы помещена формализованная информация об объекте исследования, его составе, описание микроструктуры, ее схематическое изображение и др.
|
|
|
В разделе 3 в левой части карточки представлены либо одно, либо два изображения одной и той же микроструктуры при увеличениях 50х и 200х. При необходимости, на фотоснимках даны соответствующие пояснения к морфологическим особенностям структуры поверхности объекта, на которые нужно обращать внимание. В правой части таблицы помещена информация о типе объекта, морфологических особенностей микроструктуры поверхности и их интерпретации при экспертном исследовании
В разделе 4 в левой части таблицы представлены два изображения макро- и микроструктуры тканей и их карбонизированных остатков, сделанные с помощью цифрового фотоаппарата при увеличениях до 20х и с помощью оптического микроскопа при увеличении 50х. В правой части таблицы помещены сведения о типе объекта, его составе, условиях термической обработки, морфологических признаках данного объекта и др.
|
|
|
