Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Методы исследования свойств строительных материалов и конструкций зданий в экспертизе пожаров 15
1.1. Основные материалы, используемые для изготовления конструкционных элементов внутренних интерьеров зданий 15
1.2. Методы исследования органических компонентов конструкционных элементов внутренних интерьеров зданий при поиске очага пожара 26
1.3. Методы диагностики занесенных извне горючих жидкостей на конструкционных элементах внутренних интерьеров зданий при установлении факта поджога 38
ГЛАВА II. Выявление очаговых признаков пожара на основе изучения экстрактивных органических компонентов строительных материалов и конструкций зданий и сооружений 46
Глава III. Установление признаков поджога на основе диагностики горючих жидкостей, находящихся на строительных материалах в зонах очага пожара и на путях распространения конвективных потоков 73
III. 1. Установление степени сохранности горючих жидкостей на элементах пожарной нагрузки зданий в условиях пожара 73
Ш.2. Выявление качественных особенностей состава горючих жидкостей, позволяющих проводить их диагностику на фоне экстрагируемых органических компонентов строительных материалов 85
III.3 Исследование экстрактивных компонентов отложений копоти, формирующихся на строительных конструкциях в различных зонах пожара 105
Заключение .117
Литература 1
- Методы исследования органических компонентов конструкционных элементов внутренних интерьеров зданий при поиске очага пожара
- Методы диагностики занесенных извне горючих жидкостей на конструкционных элементах внутренних интерьеров зданий при установлении факта поджога
- Выявление качественных особенностей состава горючих жидкостей, позволяющих проводить их диагностику на фоне экстрагируемых органических компонентов строительных материалов
- Исследование экстрактивных компонентов отложений копоти, формирующихся на строительных конструкциях в различных зонах пожара
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Пожары зданий и сооружений часто носят крупномасштабный характер и могут приводить к массовой гибели людей. Среди всех пожаров, зарегистрированных в России в последние 4 года, пожары в зданиях различного назначения играют доминирующую роль и составляют ежегодно около 80 % всех пожаров. При этом наибольшее число пожаров происходит в жилом секторе (в среднем 72 ~ 73 % в год).
Распространенной причиной пожара строительного объекта является его умышленный поджог. Поджоги остаются в последние годы единственной причиной пожара, по которой наблюдается неуклонный рост их числа При этом количество пожаров от поджогов возросло в целом по России от 8156 в 2001 году до 14746 в 2004 году
Установление поджога, как причины пожара, является одним из самых сложных вопросов, решаемых при техническом обеспечении расследования пожаров Для этого требуется квалифицированный осмотр места происшествия с участием пожарно-технических специалистов, использование юридических и специальных знаний в области противопожарной техники и безопасности, пожарно-технической экспертизы, грамотное применение современной криминалистической техники Такой комплексный и системный подход всех служб, в том числе и оперативных, принят сейчас во всех ведущих экономически развитых странах мира
Актуальность данной диссертационной работы определяется тем, что проблема расследования поджогов зданий самого различного назначения, до сегодняшнего дня решена еще далеко не полностью Обнаружение на месте пожара следов горючих жидкостей является одним из главных, хотя, разумеется, не единственным квалификационным признаком умышленной причины возникновения пожара. Современное технико-методическое обеспечение расследования поджогов часто выдвигает указанный признак на первый план, а сочетание данного условия со множественностью первичных очаї ов пожара, быстрой динамикой развития пожара и выявлением в ряде случаев устройств и приспособлений для поджога позволяет считать поджог достоверной причиной пожара
При установлении причин пожаров необходимо уметь отслеживать наличие в объектах наряду с большими визуально фиксируемыми количествами горючих жидкостей, также и их следовые количества. Последняя задача принципиально сложнее и имеющиеся методы ее разрешения дают подчас неоднозначные результаты. Малые содержания горючих жидкостей неизбежно подразумевают их целостность с системой объекта носителя, что делаеі неприемлемым применение для их изучения частных методик исследования выявляемых на пожаре объемных количеств горючих жидкостей Это определяется, во-первых, крайней ограниченностью исследуемого материала, во втпрыу ^яшаштим итшяниям на результаты
анализа органических компонентфвРвв^йАЙМОДМйМШи общая масса ко-
торых при этом становится соизмерима с количеством инородных горючих жидкостей.
В связи со сказанным приобретает важное значение изучение состава и свойств строительных материалов органической природы, которых, как правило, в зданиях и сооружениях имеется большое число и разнообразие Это могут быть древесные материалы, ткани, синтетические и искусственные полимерные материалы и т.д. Появление в последние годы большого ассортимента новых строительных и отделочных материалов существенно усложняет решение данной задачи
В се решении важнейшим и центральным звеном является выявление устойчивых характеристик равновесного состояния систем, или как приняю юворить их фоновых параметров Без наличия знаний о фоновых характеристиках изучаемых объектов, в частности, о составе и свойствах входящих в них органических соединений невозможно зафиксировать отклонение систем от нормы Такие отклонения могут носить двоякий характер. С одной стороны, изменения состава органических компонентов могут быть закономерно связаны со степенью термического воздействия на тот или иной материал на пожаре Выявленные при этом показатели молено использовать в качестве очаговых признаков пожара, то есть зон с большей или меньшей степенью термического преобразования материалов на пожаре. С другой стороны, наличие занесенных извне горючих жидкостей приходится фиксировать на фоне потенциально мешающего влияния органических компонентов объектов носителей, которые экстрагируются совместно с ними.
Несмотря на относительно большое число отдельных методических разработок, посвященных изучению остатков веществ, которые могут быть использованы в качестве инициаторов горения, до сих пор при проведении пожарпо-технических экспертиз далеко не все диагностические и идентификационные задачи успешно разрешаются.
Методические сложности при анализе следов ЛВЖ и ГЖ помимо малых количеств анализируемых веществ, дополнительно обусловлены теми изменениями, которые претерпевают горючие жидкости под влиянием разрушительного теплового воздействия пожара
Однако мощный прогресс аналитического приборостроения и внедрение в эту область современных компьютерных технологий дают возможность решать задачи по установлению причин пожаров на качественно новом уровне.
Тема диссертации поставлена в соответствие с планом научно-исследовательских работ, проводимых на кафедре исследования и экспертизы пожаров Санкт-Петербургского института Государственной противопожарной службы МЧС России по техническому обеспечению расследования и экспертизы пожаров и поджогов
Целью настоящей работы является совершенствование методов экспертной диагностики горючих жидкостей, находящихся в качестве
инициаторов горения на строительных материалах и конструкциях во внутренних интерьерах зданий при установлении умышленной причины возникновения пожара.
Задачи исследования.
-
Разработка методики выявления очаговых признаков пожара на основе исследования свойств строительных материалов в их исходном состоянии и после изменений, вносимых термическим воздействием пожара
-
Оценка степени сохранности и возможностей диагностики после пожара горючих жидкостей, находящихся в виде следов на поверхности или в объеме строительных и отделочных материалов различной природы.
-
Исследование возможности выявления и диагностики следов горючих жидкостей в отложениях копоти на путях распространения конвективных потоков из зоны очага пожара по объему помещений.
Объекты исследования.
Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, используемые в качестве инициаторов горения при поджогах, материалы различной природы, составляющие конструктивные элементы зданий и сооружений и предметов интерьера, отложения копоти, образующиеся на поверхности строительных материалов и конструкций на путях распространения конвективных потоков
Методы исследования Поставленные в работе задачи решались экспериментально и аналитически с использованием лабораторного моделирования, инфракрасной спектроскопии (ИКС), флуоресцентной спектроскопии. Обработка результатов анализов осуществлялась на ПЭВМ
Научная новизна.
Изучены особенности состава органических компонентов, формирующихся в различных строительных материалах, в результате термического воздействия пожара и разработана система очаговых признаков пожара, базирующаяся на выявленных при этом закономерностях
Обоснованы аналитические параметры диагностики занесенных извне инициаторов горения, находящихся после пожара в виде следов па поверхности или в объеме строительных и отделочных материалов, составляющих пожарную нагрузку зданий и сооружений.
Впервые установлена возможность выявления и параметры диагностики следов горючих жидкостей, оседающих совместно с сажевыми частицами на холодных поверхностях па путях распространения конвектив-тшх потоков из зоны очага пожара по объему помещений
Практическая значимость работы.
Внедрение методов выявления очаговых признаков, основанные на изучении особенностей поведения на пожаре органических компонентов строительных и отделочных материалов, повышает достоверность установления очага пожара
Комплексная методика экспертного исследования следов горючих жидкостей, обнаруживаемых на материалах, составляющих пожарную на-
грузку зданий и сооружений, опробована при исследовании изъятых с реальных пожаров образцов и показала свою полную работоспособность.
Результаты работы используются в практической деятельности органов Государственного пожарного надзора, что способствует повышению эффективности и достоверности установления причин пожаров и повышает объективность и доказательную силу проводимых экспертных исследований.
Основные положения работы используются в учебном процессе Санкт-Петербургского института ГПС МЧС России при проведении занятий по курсу «Расследование пожаров».
Фактический материал. Достоверность выводов, сформулирован
ных в диссертации, определяется значительным объемом эксперимен
тальною материала по изучению горючих жидкостей; продуктов их тер
мического преобразования; органических компонентов материальных
объектов пожарной нагрузки зданий и сооружений в их исходном виде и і
после термического воздействия.
Апробация работы. Основные результаты работы рассматривались на III Международной научно-практической конференции «Чрезвычайные ситуации' предупреждение и ликвидация» (Минск, 2005); Межрегиональной научно-практической конференции «Перспективы развития пожарно-технической экспертизы и расследования пожаров» (СПб , 2005); Международной пожарно-технической выставке «Пожарная безопасность XXI века» (Москва, 2005); Международной научно-практической конференции «1 Іожарная охрана мира Расширение функций и задач» (СПб , 2005).
Публикации.
По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ.
Основные положения, выносимые на защиту.
система очаювых признаков пожара, базирующаяся на особенностях состава экстрагируемых органических компонентов строитель-ііьіх материалов, позволяющая получать информацию о степени их термического преобразования в относительно низкотемпературном диапазоне от 100 до 300-350 С;
система спектральных аналитических параметров диагностики занесенных извне инициаторов горения, находящихся после пожара в исходном или частично выгоревшем виде на поверхности или в объеме строительных материалов и конструкций зданий и сооружений,
спектральные параметры состава органических компонентов копоіи, позволяющие выделять температурные зоны на путях распространения конвективных потоков из очага пожара по объему помещений и устанавливать наличие в копоти следов инородных горючих жидкостей -инициаторов поджога.
Объем и структура работы. Работа состоит из введения, трех глав и заключения общим объемом 132 стр , включая список литературы из 112 наименований, 50 рисунков, 7 таблиц
Методы исследования органических компонентов конструкционных элементов внутренних интерьеров зданий при поиске очага пожара
Актуальность данной диссертационной работы определяется тем, что проблема расследования поджогов зданий самого различного назначения, до сегодняшнего дня решена еще далеко не полностью. Обнаружение на месте пожара следов горючих жидкостей является одним из главных, хотя, разумеется, не единственным квалификационным признаком умышленной причины возникновения пожара. Современное технико-методическое обеспечение расследования поджогов часто выдвигает указанный признак на первый план. А сочетание данного условия со множественностью первичных очагов пожара, быстрой динамикой развития пожара и выявлением в ряде случаев устройств и приспособлений для поджога позволяет считать поджог, как причину пожара доказанной.
При расследовании причин поджогов необходимо уметь отслеживать содержание в объектах наряду с большими визуально фиксируемыми количествами горючих жидкостей в виде лужиц, промасленных материалов, остро пахнущих предметов, также и их следовых количеств. Последняя задача гораздо сложнее, и имеющиеся методы ее разрешения дают подчас неоднозначные результаты. Малые содержания горючих жидкостей неизбежно подразумевают их целостность с системой объекта носителя, что делает неприемлемым применение для их изучения частных методик исследования объемных количеств горючих жидкостей, а требует использования системного подхода и эвристических методов познания [80, 81]. Это определяется, во-первых, крайней ограниченностью исследуемого материала, во вторых, мешающим влиянием на результаты анализа органических компонентов объектов носителей, общая масса которых в этом случае становится соизмеримой с количеством инородных горючих жидкостей.
В связи с этим приобретает большое значение изучение состава и свойств, входящих в объекты носители органических соединений. В зданиях и сооружениях имеется большое число и разнообразие подобных объектов. Ими могут быть древесные материалы, ткани, синтетические и искусственные полимерные материалы и т.д. Появление в последние годы большого ассортимента новых строительных и отделочных материалов существенно усложняет решение данной задачи.
В решении ее важнейшим и центральным звеном является выявление устойчивых характеристик равновесного состояния систем, или как принято говорить их фоновых параметров. Без наличия знаний о фоновых характеристиках изучаемых объектов, в частности, о составе и свойствах входящих в них органических соединений невозможно зафиксировать отклонение .,. систем от нормы. Такие отклонения могут носить двоякий характер. С одной стороны, изменения состава органических компонентов могут быть закономерно связаны со степенью термического воздействия на тот или иной материал на пожаре. Выявленные при этом показатели можно использовать в качестве очаговых признаков пожара, то есть зон с большей или меньшей степенью термического преобразования материалов на пожаре. С другой стороны, наличие занесенных извне горючих жидкостей приходится фиксировать на фоне потенциально мешающего влияния экстрактивных органических компонентов объектов носителей.
Методические сложности при анализе следов ЛВЖ и ГЖ помимо малых количеств анализируемых веществ, дополнительно обусловлены теми изменениями, которые претерпевают горючие жидкости под влиянием разрушительного теплового воздействия пожара.
Мощный прогресс аналитического приборостроения и внедрение в эту область современных компьютерных технологий дают возможность решать задачи по установлению причин пожаров на качественно новом уровне [83].
Несмотря на относительно большое число отдельных методических разработок, посвященных изучению остатков веществ, которые могут быть использованы в качестве инициаторов горения, до сих пор при проведении пожарно-технических экспертиз далеко не все диагностические и идентификационные задачи успешно разрешаются.
Тема диссертации поставлена в соответствие с планом научно-исследовательских работ, проводимых на кафедре исследования и экспертизы пожаров Санкт-Петербургского института Государственной противопожарной службы МЧС России по техническому обеспечению расследования и экспертизы пожаров и поджогов.
Целью настоящей работы является совершенствование методов экспертной диагностики горючих жидкостей, находящихся в качестве инициаторов горения на строительных материалах и конструкциях во внутренних интерьерах зданий при установлении умышленной причины возникновения пожара.
Методы диагностики занесенных извне горючих жидкостей на конструкционных элементах внутренних интерьеров зданий при установлении факта поджога
Если при исследовании древесины оказалось возможным построить универсальные номограммы, связывающие измеряемые величины с температурой и длительностью горения, то, в связи с большим многообразием искусственных и синтетических полимерных материалов, при их изучении метод исследования электросопротивления следует использовать лишь как сравнительный. Для определения температуры прогрева материалов на пожаре в каждом конкретном случае необходимо строить калибровочную кривую зависимости удельного сопротивления карбонизованного полимера от температуры прогрева.
Оценить степень термического поражения полимерного материала на пожаре, можно с помощью методов элементного и термического анализа. Как и в случае древесины, информацию о степени термического поражения материала можно получить, изучая его удельное поверхностное электрическое сопротивление.
Различные виды покрытий, как уже указывалось, не относятся собственно к конструкционным материалам. Тем не менее, их изучение может дать важную информацию об очаге пожара, в особенности при анализе поверхностных слоев конструкционных материалов. При этом в исследование вовлекаются, как исходные лакокрасочные покрытия, так и новообразованные в ходе пожара отложения копоти.
В настоящее время ассортимент лакокрасочных материалов огромен. В зависимости от состава и назначения ЛКМ подразделяют на лаки, эмали, грунтовки и шпатлевки. Изучение обугленных остатков ЛКП при выявлении очаговых признаков позволяет получать информацию об относительно низкотемпературных зонах (от 15О-К2О0 до 500 С). Разработанные методики изучения обугленных остатков ЛКП позволяют исследовать все наиболее распространенные типы покрытий, в том числе масляных, алкидных (пен 31 тафталевых, глифталевых), нитроцеллюлозных, их композиций, а также основных разновидностей покрытий из воднодисперсионных красок.
Термическое воздействие на ЛКП приводит к постепенному разложению и выгоранию его органической составляющей. Этот процесс можно разделить на два этапа. На первом этапе (примерно до 400 С) происходит обугливание (карбонизация) органической массы покрытия, что проявляется в его потемнении. На втором этапе (при температуре выше 400-450 С) начинает выгорать карбонизованный остаток органической части, этот процесс (при достаточной температуре и длительности теплового воздействия) может завершаться ее полным выгоранием. Как и в случае других полимерных материалов, в первую очередь начинают распадаться слабые связи. Процесс карбонизации органических компонентов ЛКП (пленкообразователя, пластификатора и т.п.), приводит к последовательному увеличению содержания в покрытии углерода и закономерному снижению содержания кислорода, азота, фосфора и других гетероатомов. Эти изменения фиксируются методами элементного анализа.
Термическое разложение приводит к снижению содержания в ЛКП термолабильных компонентов и увеличению зольности обугленного остатка, то есть массового содержания в нем неразлагаемых минеральных компонентов (золы). Поэтому одним из способов выявления зоны термических поражений на пожаре окрашенных конструкций является определение зависимости величины зольности проб от температуры и длительности пиролиза [26]. Определить зольность ЛКП можно при помощи термического анализа, путем повторного нагрева пробы в муфельной печи в лабораторных условиях.
Процесс термического разложения ЛКП сопровождается качественными изменениями в составе его органических компонентов, в частности состава пленкообразователя. Его структурные группировки, отличающиеся различной энергией связи между входящими в них атомами, разлагаются с различной скоростью и при разной температуре. Фиксируя различными аналитическими методами эти изменениям функционального состава ЛКП можно судить о температурном воздействии, которому оно было подвергнуто. Весьма информативным методом изучения состава ЛКП является РЖ-спектроскопия. В настоящее время этим методом исследовано большинство типов ЛКМ и на основании полученных результатов разработаны стандартные методики исследования ЛКП в пожарно-технической экспертизе.
Исследование органических материалов методами термического анализа. Эти методы включают в себя как простейший весовой (тигельный) термический анализ, так и различные варианты дифференциального термического анализа (ДТА). Тигельным методом определяяют остаточное содержание летучих компонентов (потерю массы образца при прокаливании). По мере выгорания снижается способность древесины образовывать летучие вещества, состоящие из продуктов полного или неполного сгорания органических компонентов древесины [74].
Если тигельный метод, как и элементный анализ, могут использоваться лишь для сравнительной оценки степени термического поражения различных образцов, то ДТА позволяет решать и ряд более сложных задач. В частности по величине площади экзотермического пика на кривой ДТА можно количественно оценивать степень термических поражений, связанных с выгоранием угля [94].
В любом веществе при изменении температуры протекают различные процессы: физические (плавление, кристаллизация, испарение или кипение) и химические (разложение, термоокислительная деструкция, сшивка и т.п.). Все они могут сопровождаться выделением и поглощением тепла, изменением массы и других свойств. Фиксация колебаний свойств материала в зависимости от температуры составляет сущность различных методов термического анализа.
Выявление качественных особенностей состава горючих жидкостей, позволяющих проводить их диагностику на фоне экстрагируемых органических компонентов строительных материалов
Содержание алифатических структур в экстрактах анализируемых синтетических полимеров, как правило, выше, чем в экстрактах древесных материалов (за исключением поролона, экстракты которого содержат очень малое количество углеводородов) (рис. 14-17). Исследованные полимерные материалы (ковролин, линолеум) взяты в виде готовых изделий, содержащих помимо основного компонента многочисленные добавки — мягчители, антистарители, пластификаторы, в качестве которых используются различные вещества, в том числе и продукты нефте-, сланце- и углепереработки, а также природные и синтетические смолы. В экстракты изученных материалов могут попадать как сами эти вещества (в исходных и слабо прогретых образцах), так и продукты термолиза высокомолекулярных компонентов (в образцах, подвергнутых сильному тепловому воздействию). При этом не наблюдается закономерного увеличения или уменьшения содержания алифатических структур в экстрактах большинства полимерных материалов с нарастанием степени прогрева образцов, кроме экстрактов ковролина, в которых наблюдается монотонный рост содержания алифатических структур с температурой прогрева.
Кислородсодержащие структуры появляются в экстрактах синтетических материалов, начиная с температур прогрева 100 С.(для образцов линолеума) и 150 С (для образцов ковролина и поролона). В образцах линолеума на утепленной основе кислые компоненты в относительно большом количестве содержатся во всех образцах, включая исходный. При этом их содержание вначале убывает, а затем, начиная со 150 С, начинает расти.
Своеобразной особенностью ИК-спектров экстрактов поролона является наличие в них полос поглощения гидроксильных групп (рис. 17). Их содержание постепенно растет по мере увеличения температуры прогрева образцов, а начиная с температуры 250 С убывает. Это может служить дополнительным критерием степени прогрева образцов поролона.
Интенсивность флуоресценции экстрактов ковролина уменьшается с увеличением температуры прогрева образцов (рис. 14). При этом, начиная с температуры 150 С максимум в спектре несколько смещается в длинноволновую область, и появляются дополнительные максимумы при 405 и 435 нм, что делает данные спектры похожими на спектры моторных топлив. Видимо, при этой температуре начинают высвобождаться и переходить в состав экстрагируемых соединений компоненты пластификаторы и мягчители, среди которых, как уже указывалось, могут находиться продукты нефтепереработки. Во всяком случае, как спектры флуоресценции, так и ИК-спектры экстрактов ковролина закономерно изменяются с увеличением температуры прогрева, что может быть использовано в качестве очаговых признаков.
В экстракты образцов линолеума наблюдается увеличение интенсивности флуоресценции с ростом температуры. Здесь, как и в образцах ковролина, начиная с температуры 200 С, наблюдается характер флуоресценции экстрактов, свойственный моторным топливам (рис. 16).
Экстракты образцов утепленного линолеума при низких температурах имеют слабую интенсивность флуоресценции (рис. 15). При температуре 250 С интенсивность флуоресценции резко возрастает, максимум смещается в длинноволновую область, а при 300 С переходит в интервал длин волн 440 -470 нм, что указывает на большое количество смол в этом образце. Вообще, линолеум на утепленной основе, как любой неоднородный материал имеет очень сложный характер изменения спектральных характеристик. При изучении этого материала необходимо исследовать раздельно покровный слой и тканевую основу. Все же выявленные закономерности позволяют высоко оценивать возможность использования спектральных характеристик экстрактивных соединений линолеума в качестве очаговых признаков.
В образцах поролона наблюдается неоднозначный характер спектров возбуждения флуоресценции (рис. 17). При температурах 100-150 С интенсивность флуоресценции экстрактов резко возрастает, а при температурах выше 200 С максимум флуоресценции смещается в область длин волн 425-470 нм, что характерно для смолистых соединений. Учитывая закономерное монотонное увеличение содержания алифатических структур в экстрактах по ролона можно уверенно использовать его спектральные характеристики в качестве очаговых признаков.
В спектрах возбуждения флуоресценции образцов пенопласта при одинаковом положении максимума флуоресценции (360-390 нм) наблюдается закономерный рост интенсивности с увеличением температуры прогрева образца (рис. 18).
В образцах изовера рост интенсивности флуоресценции сопровождается смещением максимума в длинноволновую область (рис. 19). Пропиточный состав изовера при температуре 200 С начинает выделять смолистые компоненты, что может являться хорошим диагностическим признаком степени прогрева данного материала. Рис. 19. Спектры возбуждения флуоресценции экстрактов образцов изо вера
Помимо выявления спектральных характеристик, отражающих индивидуальные особенности поведения различных строительных материалов при нагреве, интерес представляло сравнение количественных значений данных параметров, оцененных по данным флуоресцентной спектроскопии.
На рисунках 20-23 показаны спектры возбуждения флуоресценции экстрактов изученных материалов в исходном состоянии и при температурах 100, 200, 300 (250) С. На данных экспериментальных графиках за максимальную интенсивность (Imax) принимались значения интенсивности возбуждения флуоресценции ковролина, полученные при каждой температуре.
Исследование экстрактивных компонентов отложений копоти, формирующихся на строительных конструкциях в различных зонах пожара
Интенсивность флуоресценции экстрактов ПВХ возрастает с увеличением степени прогрева образца. Спектр экстракта образца ПВХ с температурой прогрева 250 С, практически идентичен спектру моторного бензина с основным максимумом при возбуждении 370 нм и двумя дополнительными максимумами при возбуждении 405 и 435 нм.
Спектры экстрактов ковролина при среднем прогреве до 250-КЗОО С сохраняют тип флуоресценции моторных бензинов. При более интенсивном прогреве образцов ковролина флуоресценция его экстрактов почти исчезает.
Интенсивность флуоресценции экстрактов поролона остается очень низкой при всех температурах прогрева образцов. Интенсивность флуоресценции экстрактов линолеума возрастает с прогревом образцов, но положение максимума флуоресценции смещается в длинноволновую область.
Наибольшую интенсивность флуоресценции в данной серии образцов имеют экстракты ковролина. Характер этих спектров типичен для моторных топлив. Дополнительные максимумы возбуждения флуоресценции при 405 и 435 нм выражены в этих спектрах несколько ярче, чем в образцах чистого ковролина. Все же, эти спектры подобны спектрам исходного ковролина, из чего следует, что диагностика ЛВЖ на ковролине по данным флуоресцентной спектроскопии весьма затруднена.
Метод флуоресцентной спектроскопии, как очень чувствительный, простой, универсальный, экспрессный метод анализа, может повсеместно применяться для начальной диагностики инициаторов горения в различных видах конструкционных и отделочных материалов. Часто уже по результатам спек-трофлуоресценции, без анализа индивидуального и функционального составов исследуемых смесей можно делать достаточно убедительные экспертные выводы.
В экстрактах образцов всех изученных материалов, сожженных совместно с ЛВЖ содержание алифатических структур по данным ИК-спектроскопии неизменно выше, чем в экстрактах исходных материалов, как исходных, так и прогретых при разных температурах (рис. 34-41). Особенно это заметно у образцов фанеры и поролона, то есть тех материалов, в собственных экстрактах которых содержание алифатических структур минимально. Наиболее высокое содержание алифатических структур отмечается в образцах, сожженных с дизельным топливом и уайт-спиритом. Дизельное топливо, как наиболее тяжелое из исследованных ЛВЖ, в большей степени сохраняется на объектах носителях после сжигания.
В экстрактах образцов ДСП, сосновой древесины, полимерных материалов, сожженных с бензином АИ-92, наблюдается наличие ароматических структур, характерных для высокооктановых бензинов. Это позволяет производить качественную диагностику высокооктановых бензинов по данным ИКС.
Наличие или отсутствие окисленных соединений в экстрактах материалов, подвергнутых термическому воздействию, имеет существенное значение для установления степени выгорания горючих жидкостей, попадающих на эти материалы. В ИК-спектрах исходных горючих жидкостей окисленных структур не выявляется. В экстрактах древесных материалов, как правило, также не содержится окисленных структур. При этом они практически не образуются и при термическом разложении древесины. Незначительное содержание окисленных компонентов выявлено лишь в образцах сосны, фанеры, ДСП, ДВП при небольших температурах прогрева (100 - 200 С) (рис. 34-37). Поэтому, наличие окисленных структур в ЛВЖ, экстрагированных с обгоревших остатков древесины можно связывать с термическим преобразованием самих горючих жидкостей.
Относительно горючих жидкостей, экстрагированных с объектов носителей полимерной природы такого однозначного вывода делать нельзя. В экстрактах ряда исходных синтетических полимерных материалов при всех температурах прогрева образцов выявляется гораздо более существенное содержание окисленных структур (рис. 38-41). Причем с увеличением степени прогрева их количество, как правило, нарастает. Вероятно, в отдельных видах полимерных материалов соединения с функциональными группами кислого характера присутствуют в качестве составных компонентов полимерных композиций, а в других изученных материалах они образуются при нагреве образцов при разных температурах в зависимости от вида материала.
В частности в экстрактах исходного линолеума и линолеума, прогретого при 250 С, соотношение между алифатическими и окисленными структурами остается постоянным (рис. 16, рис. 39). В то же время в образце линолеума, сожженного совместно с бензином АИ-92, наблюдается существенный рост алифатических структур по сравнению с окисленными структурами (рис. 39), а доля последних остается на уровне, характерном для прогретого образца чистого линолеума.
В целом, можно констатировать, что по данным РЖ-спектроскопии можно диагностировать наличие моторных топлив, в том числе их частично выгоревших остатков, на органических материалах различной природы.
В таблицах 4-7 приведены аналитические параметры диагностики различных горючих жидкостей, применяющихся в качестве инициаторов горения при поджогах и находящихся после пожара в виде следов на поверхности или в объеме строительных и отделочных материалов, составляющих пожарную нагрузку зданий и сооружений.
