автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Исследование карбонизованных остатков термопластичных и термореактивных материалов при экспертизе пожаров на транспорте

На правах-рукоп ис и

Ж

///

л

Лебедев Андрей Юрьевич

ИССЛЕДОВАНИЕ КАРБОНИЗОВАННЫХ ОСТАТКОВ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ И ТЕРМОРЕАКТИВНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ЭКСПЕРТИЗЕ ПОЖАРОВ НА ТРАНСПОРТЕ

05.26.03 — пожарная и промышленная безопасность (транспорт)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

5 НОЯ 2012

005054915

Санкт-Петербург - 2012

005054915

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы МЧС России»

Научный руководитель доктор химических наук, профессор,

заслуженный работник высшей школы РФ Ловчиков Владимир Александрович

Официальные оппоненты: Ложкин Владимир Николаевич

доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский университет

Государственной противопожарной службы МЧС России», кафедра пожарной, аварийно-спасательной техники и автомобильного хозяйства, профессор;

Янковский Иван Григорьевич

кандидат технических наук, доцент, ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный технологический институт (Технический университет)», кафедра химической энергетики, доцент.

Ведущая организация ФГКВОУ ВПО «Военный институт

(инженерно-технический) Военной академии материально-технического обеспечения имени генерала армии A.B. Хрулёва» Министерства обороны Российской Федерации.

Защита состоится 23 ноября 2012 г. в 14.00 часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 205.003.01 при Санкт-Петербургском университете ГПС МЧС России (196105, Санкт-Петербург, Московский проспект, дом 149).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России (196105, Санкт-Петербург, Московский проспект, дом 149).

Автореферат разослан «9 2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 205.003.01 доктор технических наук, профессор

А. Хорошилов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Установление причины пожара - сложная техническая задача. Транспорт в силу значительной удельной пожарной нагрузки, в которую входят и горючесмазочные материалы, что, как следствие, приводит к быстротечности процесса протекания пожаров, является специфическим объектом исследования. Это приводит к тому, что при пожарно-технической экспертизе часто невозможно однозначно ответить на вопрос об их причине.

Статистические данные указывают на неуклонный рост числа пожаров автомобильного транспорта. На железнодорожном и водном пассажирском транспорте пожары происходят не столь часто, но их отличает, как правило, особая тяжесть последствий. Помимо нефтяных продуктов, исходная пожарная нагрузка разделяется на две широко используемых в транспортных средствах группы: термопластичные (ТП) и термореактивные (ТР) органические материалы, которые при пожаре образуют устойчивые к высоким температурам карбонизованные остатки. Это делает чрезвычайно актуальным дополнительные методы детального исследования таких носителей информации о процессе горения. Вышесказанное определило выбор темы данного исследования.

Применяемые при пожарно-технических экспертизах инструментальные методы основываются на определении изменения тех или иных физико-химических свойств исследуемых материалов, которые коррелируют со степенью термического поражения. Существующий круг методик, рекомендуемых для проведения экспертных исследований, обладает достаточной информативностью, но вместе с тем, некоторые из них недостаточно эффективны при установлении причины пожара, что ограничивает их применение.

Так же следует отметить, что основная методологическая и приборная базы экспертных методик были разработаны в 80-х годах прошлого века. В связи с этим, при исследовании современных материалов, используемых в транспортных средствах, не всегда возможно однозначно интерпретировать полученную информацию. Вместе с тем всегда существовала проблема сохранения исследуемых материалов, так как многие предлагаемые методики основываются на разрушающих методах исследования, что приводит к утрате вещественных доказательств. Поэтому разработка методики, включающей в себя неразрушающие и частично разрушающие методы исследования и, как следствие, сохранение доказательной базы является крайне актуальной.

В диссертационном исследовании были использованы труды отечественных и зарубежных авторов, среди которых следует выделить работы Смирнова К.П., Четко И.Д., Голяева В.Г., Егорова Б.С., Зернова С.И., Кутуева Р.Х., Галишева М.А., Сиротинкина Н.В., Драйздейла Д. и других.

Цель исследования — расширение аналитических возможностей методик исследования карбонизованных остатков термопластичных и термореактивных материалов (КО), широко используемых на транспорте.

Задачи:

- разработать технические средства, обеспечивающие сохранение исследуемых образцов для используемого при экспертизе пожаров метода измерения электрического сопротивления КО;

- выполнить теоретические и экспериментальные исследования изменения структуры и свойств основных видов органических материалов в условиях характерных для пожара;

- установить зависимость физико-химических свойств КО от характера изменения температуры и состава газовой среды при пожаре;

- выбрать наиболее информативные аналитические методики в качестве инструментального исследования КО;

- разработать общую схему применимости физико-химических методик установления основных параметров процесса пожара.

Объект исследования - карбонизованные остатки, образующиеся при термической деструкции термопластичных и термореактивных материалов.

Предмет исследования — физико-химические свойства и структура КО, их взаимосвязь с условиями горения и природой исходного материала.

Методы исследования - физико-химические методы исследования органических материалов, в том числе: кондуктометрия, оптическая и электронная микроскопия, калориметрия и газовая хроматография, методы математической статистики и компьютерной обработки информации с помощью пакетов прикладных программ.

Научная новизна результатов заключается:

- в создании технических средств, обеспечивающих сохранение исследуемых образцов для методики установления очага пожара по электрическому сопротивлению КО;

- в результатах теоретического и экспериментального исследования физико-химических свойств КО, в соответствии с которыми возможно установить характер изменения температуры и состава газовой среды на пожаре;

- в предлагаемой общей схеме применимости рассмотренных в работе физико-химических методик установления различных параметров процесса термической деструкции ТП и ТР материалов.

Практическая значимость результатов исследования заключена в расширении аналитических возможностей методик исследования КО. Показано, что рассмотренные методики могут быть распространены на широкий круг материалов органического происхождения. Предложены дополнительные методы исследования карбонизованных остатков термопластичных и термореактивных материалов, широко применяемых на транспорте. Разработаны схемы анализа карбонизованных остатков и установлены возможности использования результатов рассмотренных методик при исследовании и экспертизе пожаров на транспорте.

Основные положения, выносимые на защиту:

- предложенные технические средства исследования электрического сопротивления проб карбонизованных остатков, обеспечивающие их сохранение в качестве вторичных вещественных доказательств;

- результаты теоретического и экспериментального исследования карбонизованных остатков, в соответствии с которыми возможно установление характера изменения температуры и состава газовой среды при их образовании;

- общая схема применимости физико-химических методик установления основных параметров процесса термической деструкции термопластичных и термореактивных материалов.

Апробация результатов исследования. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на научных конференциях и семинарах:

- IV Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы обеспечения взрывобезопасности и противодействия терроризму» (Санкт-Петербург, 2009);

- I Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 20-летию МЧС России «Школа молодых учёных» (Иваново, 2010);

- I Всероссийской научно-практической конференции «Совершенствование работы в области обеспечения безопасности людей на водных объектах» (Вологодская обл. г. Вытегра, 2010);

- VI Международной научно-практической конференции «Чрезвычайные ситуации: предупреждение и ликвидация» (Минск, 2011);

- IV Международной научно-практической конференции «Сервис безопасности в России: Опыт. Проблемы. Перспективы» (Санкт-Петербург, 2011);

- Научно-практическом семинаре «Инновации - от идеи к внедрению» (Санкт-Петербург, 2011).

Реализация работы. Результаты диссертационного исследования используются:

- в учебном процессе ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России» при профессиональной подготовке/переподготовке судебных пожарно-технических экспертов;

- в работе Исследовательского центра экспертизы пожаров ФГБУ ВНИИПО МЧС России при проведении пожарно-технических экспертиз и исследований, а также при профессиональной подготовке судебных пожарно-технических экспертов СЭУ МЧС России.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, из них:

- 2 статьи в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ;

- 1 патент Российской Федерации на полезную модель;

- 5 публикаций в научных журналах и трудах международных, всероссийских, региональных и ведомственных конференций.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка, состоящего из 123 литературных источников и двух приложений. Работа изложена на 127 страницах машинописного текста, содержит 12 таблиц и 37 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы выбор темы диссертации, ее актуальность, цели, задачи, объект и предмет исследования, отражены научная новизна и положения, выносимые на защиту, а также сведения об апробации и реализации результатов диссертационного исследования.

В первой главе - «Материалы пожарной нагрузки на транспорте и физико-химические методы исследования их карбонизованных остатков в пожарно-технической экспертизе» - приведены сведения о материалах и изделиях пожарной нагрузки на транспорте, рассмотрены изменения их структуры и свойств при термической деструкции в условиях характерных для пожара. На основании литературных данных предложена общая схема (рисунок 1) процессов термической деструкции термопластичных и термореактивных материалов синтетического и природного происхождения широко применяемых на транспорте.

Рисунок 1. Общая схема термической деструкции термопластичных (а) и термореактивных (б) материалов

Согласно технической терминологии ШРАС, для целей пожарно-технической экспертизы, предложена основная терминология продуктов термической деструкции органических материалов:

— кокс — высокоуглеродистый продукт термической деструкции органического вещества, основная часть которого в процессе карбонизации проходит через стадию жидкого или жидкокристаллического состояния -мезофазы, и который состоит из неграфитового углерода. При специальной термической обработке некоторые виды неграфитового углерода приобретают достаточно совершенную трехмерную кристаллическую структуру.

- уголь - продукт карбонизации природного или синтетического органического материала, в процессе термического превращения которого не образуется мезофаза. Поскольку процесс карбонизации минует жидкофазную стадию, полученный таким образом углеродный остаток сохраняет форму исходного материала. Уголь является графитоподобным углеродным материалом.

Так же в данной главе проведен анализ методик, разработанных к настоящему времени для криминалистического исследования КО после пожара. Основные из этих разработок базируются на фундаментальных методах физико-химического анализа, хотя их приборное оформление не всегда позволяет добиться удовлетворительной воспроизводимости результатов исследования. При систематическом подходе, используемом в аналитической химии, исследователь сталкивается с высокой стоимостью оборудования, длительностью и трудоемкостью подготовки проб, ограниченными возможностями проведения исследования непосредственно на месте пожара. В связи с этим, существующие

химико-аналитические методики не всегда пригодны при использовании в практике криминалистических исследований.

Полевые методы криминалистических исследований легко применимы, но могут приводить при установлении причины пожара и его первичного очага к неоднозначным результатам.

Во второй главе — «Конструкционные решения совершенствования методики исследования удельного электросопротивления карбонизованных остатков» - подробно рассмотрен полевой экспресс-метод исследования КО, применяющийся в экспертной практике Испытательных пожарных лабораторий МЧС России и Экспертно-криминапистических центров МВД России. Он используется для определения температурных и временных характеристик процесса горения и основывается на определении удельного электросопротивления карбонизованных остатков вещной обстановки. Электросопротивление карбонизирующихся материалов меняется на порядки с увеличением температуры и длительности горения. На основании экспериментального исследования данной зависимости были получены эмпирические уравнения для численного решения задачи определения температурных и временных характеристик термической деструкции древесных материалов. Аналогичные эмпирические уравнения позволяют использовать величины удельного электросопротивления для определения температуры деструкции и оценки степени термического поражения полимерных материалов.

Согласно методики, измерение электросопротивления КО проводится в момент сжатия пробы углеродного материала под давлением 3500-5000 кгс/см2 гидравлическим прессом, подключенным к мегаомметру. В комплект оборудования входит пресс-форма (рисунок 2, а), в которой непосредственно происходит сжатие пробы. Давление в пресс-форме таково, что при многократном использовании устройства частицы угля диффундируют в стенки эбонитовой втулки, образуя углеродный накат, и втулка приобретает собственное значение проводимости. Поэтому электроизмерительным прибором фиксируется ток, проходящий как через слой углеродной пробы, так и по стенке эбонитовой втулки, что приводит к существенной погрешности измерения. Так же исходная конструкция пресс-формы не позволяет сохранять пробу КО для повторных независимых измерений электросопротивления.

В результате решения первой научно-технической задачи была разработана новая конструкция пресс-формы (рисунок 2, б). Её устройство, с целью повышения точности измерения и сохранения проб после исследования,

дополнительно содержит втулку, оборудованную режущей кромкой и сменную полиамидную трубку. Сдавливающие элементы пресс-формы, пуансон и поддон, снабжены резиновыми шайбами. На разработанную конструкцию пресс-формы получен патент на полезную модель № 116643 от 24. И .2011 г.

1 - пуансон; 2 - резиновая шайба; 3 - проба; 4 — эбонитовая втулка; 5 - поддон; 6 - направляющий корпус

1 - пуансон; 2, 6 - резиновая шайба; 3 - втулка с режущей кромкой; 4, 5 — сдерживающие прокладки;

7 - поддон; 8 - проба; 9 - сменная полиамидная трубка; 10 - направляющий корпус

Рисунок 2. Пресс-форма для измерений электрического сопротивления карбонизованных остатков органических материалов при экспертизе пожаров

Также предложен способ сохранения анализируемой пробы с целью возможной последующей независимой экспертизы её физико-химических свойств. Для определения влияния условий хранения на сходимость результатов экспериментальных данных были исследованы образцы древесного угля с различными диапазонами значений удельного электросопротивления. Исследование каждого отдельного образца включало две серии измерений. Обработка результатов двух серий измерений проводилась в три этапа:

1. Проверка результатов серий измерений на наличие грубых погрешностей (промахов).

2. Проверка серий измерений на однородность.

3. Обработка результатов равноточных серий измерений.

Окончательный результат в виде доверительных интервалов для выбранных диапазонов представлен в таблице 1.

Таблица 1. Доверительные интервалы удельного электросопротивления КО для различных диапазонов значений

Значение Л, Ом см в интервале до: ДЛ, Ом-см

102 ± 10

103 ± 10

ю4 ±20

ю5 ±600

106 ±9000

Для выполнения работ по подготовке к измерению электрического сопротивления в предложенной конструкции пресс-формы разработан и выпущен в качестве опытной партии дополнительный комплект технического оборудования. Он включает в себя ручной пресс (рисунок 3) и необходимый запас расходного материала.

Р !

1 - основание;

2 - стойка;

3 — Г-образный гнеток;

4 - рукоятка;

5 - ролик;

6 - опорный конус;

7 - желоб;

8 - чашечка;

9 - гильотина;

10 - резиновый выступ Рисунок 3. Комплект дополнительного оборудования

Разработанные технические средства дают возможность получить достаточно достоверные результаты замера электросопротивления КО. Сменная полиамидная трубка позволяет сохранять исследованные пробы для повторных измерений. Кроме того, сменная трубка с находящейся в ней пробой может приобщаться в качестве вещественного доказательства к материалам уголовного, гражданского и арбитражного дела или административного расследования по факту пожара.

На основе анализа литературных данных и практики экспертных учреждений методика исследования удельного электросопротивления КО в определенной мере стала типовой. Однако по получаемым результатам электросопротивления определение первичного очага пожара не всегда однозначно. Это требует привлечения дополнительных физико-химических методов исследования свойств

КО с целью получения данных об изменении температуры в ходе пожара и условий его протекания.

В третьей главе - «Экспериментальные исследования влияния характера изменения температуры и состава газовой среды на структуру и свойства карбонизованных остатков» - приведены полученные экспериментальные данные и их анализ. Общая схема экспериментальных исследований отображена на рисунке 4.

Рисунок 4. Схема экспериментальных исследований

Для исследования были выбраны основные виды термопластичных и термореактивных материалов, используемых для внутренней отделки пассажирских салонов транспортных средств: поливинилхлоридный материал (ГТВХ) и материал на основе древесно-волокнистых плит высокой плотности (ДВПВП). Эти материалы и их углеродные остатки в пожарно-технической экспертизе рассматриваются как потенциальные носители информации о процессах, протекавших в той или иной зоне пожара.

Образцы карбонизованных остатков выбранных материалов были получены на разработанной в диссертационном исследовании лабораторной установке (рисунок 5), позволяющей варьировать температуру при их термической деструкции в окислительной и инертной атмосфере.

Рисунок 5. Лабораторная установка термической деструкции: 1 - образец;

2 - трубчатая печь; 3 - реторта; 4 - термопары (ТХА); 5 - цифровой термометр;

6 - система подачи газа (азот, воздух); 7 - автотрансформатор (ЛАТР);

8 - система сообщающихся сосудов (С2Г)

Перед загрузкой в установку, исходным материалам придавали форму пластин с размерами 30x30 мм и массой 6 и 3 г для ТР и ТП соответственно.

Термическая деструкция образцов проводилась в трубчатой печи (2), с нагревателем в виде спирали. В рабочем пространстве печи помещался реактор -стальная реторта (3) внутренним диаметром 60 мм. Температура в рабочей зоне

трубчатой печи регулировалась автотрансформатором (7). Измерения температуры в реакторе и рабочей зоне печи проводились цифровым термометром (5) «ТМ6801В» термопарами К-типа (ТХА). Нижняя часть реторты была соединена с системой сообщающихся сосудов (8) (С2Г) для конденсации и растворения низкомолекулярных продуктов разложения исследуемых образцов. Печь до заданной температуры нагревалась при непрерывной подаче воздуха или инертного газа (6) в реактор. После достижения необходимой температуры печь отключалась.

Среди исследуемых свойств продуктов термического разложения углеродсодержащих материалов наиболее значимыми для пожарно-технической экспертизы являются те свойства, которые проявляются в диапазоне температур, соответствующих реальному пожару, т.е. в среднем до 1 ООО °С. В связи с этим, в качестве первичных данных нами были получены зависимости убыли массы образцов от конечной температуры термической деструкции, в интервале от 100 до 1000 °С, при постоянной скорости нагрева 5 °С/мин. (рисунок 6, а—6).

Конечная температура термической деструкции (С) ТР тп

Состав атмосферы: —О— азот; —Д— воздух —О— азот; —воздух

Рисунок 6. Зависимость убыли массы образцов от конечной температуры термической деструкции (каждая точка соответствует отдельному опыту)

Как видно из графиков, органическая составляющая данных материалов практически полностью карбонизуется при 400 °С. При температуре от 400 до 900 °С для термореактивного материала убыли массы практически не наблюдается. Для термопластичного материала при температуре 600-700 °С и выше - начинается процесс разложения армирующих волокон, которые входят в его рецептуру по технологии изготовления, что обуславливает дополнительную потерю массы.

Для исследуемых материалов основные максимумы скорости убыли массы (рисунок 6, в—г) приходятся на интервал температур от 150 до 350 °С, что обусловлено схожестью термического поведения их основных компонентов. Поскольку основная разница процесса термической деструкции термопластичных и термореактивных материалов проявляется в схеме морфологических трансформаций, то далее в работе методами микроскопии была изучена микроструктура получаемых КО.

Исследование карбопизоваппых остатков средствами оптической и электронной микроскопии

Вследствие особенностей механизмов термической деструкции карбонизированные остатки термопластичных и термореактивных материалов имеют различное пространственное строение, отличия в котором можно установить визуально.

Карбонизованные остатки большинства термопластичных материалов имеют макропористую структуру (рисунок 7, а). Это связано с тем, что в процессе термической деструкции материал становится вязкопластичным и вспенивается при выделении газообразных продуктов термического разложения. Усадка ТП материала и затвердевание при более высоких температурах приводит к формированию крупнопористых структур, визуально определяемых как коксы.

Отличия термической деструкции термореактивных материалов от термопластичных возникают при задержке удаления летучих продуктов разложения из микропористой структуры, формируемой на ранних стадиях. Это в значительной степени предопределяет структуру получаемого углеродного остатка — угля, для которого характерна микропористая структура (рисунок 7, б), и, как правило, сохранение исходной формы материала.

Рисунок 7. Электронно-микроскопические снимки поверхности КО: а) - термопластичного (300 °С); б) - термореактивного материала (300 °С)

Следовательно, по форме и особенностям текстуры углеродного остатка можно сделать вывод о принадлежности исходного материала к тому или иному типу органических материалов.

При исследовании КО средствами оптической микроскопии использовался метод послойной микроскопии. Данный метод заключается в получении последовательных оптических сечений материала и позволяет расширить возможности сравнительно дешевого оптического микроскопа до возможностей электронного микроскопа, а в некоторых случаях и превзойти по информативности.

Поскольку структура КО определяется различным характером пористости, то это обуславливает разницу таких адсорбционных свойств как: адсорбционная способность (а5); удельная поверхность ($ус1) и теплота смачивания ((2см)•

Исследование адсорбционной способности карбонизованных остатков Адсорбция сопровождается убылью поверхностной энергии (АС < 0). При этом происходит и уменьшение энтропии системы (АБ < 0), так как при ограничении положения адсорбированных молекул тонким поверхностным слоем, происходит потеря некоторых степеней свободы адсорбируемых молекул и в результате увеличивается порядок в системе.

Из уравнения Гиббса:

Лв = АН-ТАБ

следует, что изменение энтальпии адсорбции (АН) должно быть отрицательной величиной, а теплота адсорбции (£)) - положительной величиной {-АН = 0.

Таким образом, адсорбция всегда является экзотермическим процессом, т.е. сопровождается выделением энергии.

Исследование адсорбционной способности (а5) проводилось по методике определения равновесной величины сорбции паров воды КО эксикаторным методом. Выбор данного метода обусловлен простотой расчётов и приборного оформления.

Согласно полученных данных (рисунок 8), по мере повышения конечной температуры термической деструкции наблюдается увеличение адсорбционной способности, что свидетельствует о развитии системы пор как для термопластичного, так и для термореактивного материала. Полученные количественные значения (а,), обусловлены различным характером пористой структуры КО. Эффективные радиусы пор углеродных материалов - коксов, много больше размеров адсорбируемых молекул. Вследствие чего на поверхности пор происходит мономолекулярная и полимолекулярная адсорбция паров воды, т.е. образование последовательных адсорбционных слоев, завершающаяся объемным заполнением пор по механизму капиллярной конденсации. При адсорбции на микропористых углеродных материалах происходит не последовательное образование адсорбционных слоев на поверхности микропор, а объемное заполнение их адсорбционного пространства.

Дня карбонизованного остатка ТР материалов в диапазоне значений от 200 до 1000°С зависимость а, от Т, близка к линейной и может быть аппроксимирована линейными уравнениями представленными на рисунке 8, а-б.

Для углеродного остатка ТП материалов зависимость а5 от Т, имеет максимум и не может быть аппроксимирована линейным уравнением. Вероятно, это связано с разрушением пористой структуры коксов, о чем дополнительно свидетельствует сдвиг максимума в область более высокой температуры в инертной атмосфере (рисунок 8, в-г).

120-

80-

40-

А ТР (воздух) 7 = 41,1 + 0,09*; Л2 =0,94 А

"600-

400

200

а)

V тп (воздух) 7 = -284 + 2,4х-15,9-10^х2;

-»2 г\ Т т _

160-

120-

80-

40-

200 400 600

О ТР (азот) у = 20,1 + 0,09х;

Я2 =0,93

800 1000 200 400 600 800 1000 800-,

600-

400 н

200-

□ ТП (азот)

у =-244 + 1,6х - 8,9 ■ Ю^л:2; Я2 =0,97

б)

0-1

0-1

200

1000

400 600 800 1000 200 400 600 800

Конечная температура термической деструкции, °С

Рисунок 8. Зависимость адсорбционной способности а, ТР и ТП материала от конечной температуры термической деструкции и состава газовой среды

В обоих случаях, при термической деструкции в атмосфере воздуха наблюдается сдвиг экспериментальных точек в область больших значений ах. Вероятнее всего, это обусловлено различным функциональным составом поверхности углеродного остатка. Как известно, взаимодействие КО с кислородом воздуха при температуре выше 200 °С сопровождается хемосорбцией кислорода. При этом, в виде поверхностных оксидов, связывается значительная часть кислорода. Поверхностные оксиды оказывают существенное влияние на характер сорбции водяных паров и других полярных веществ из паровоздушной смеси.

Таким образом, данные результатов исследования адсорбции паров воды на углеродных остатках органических материалов могут быть использованы как для определения характера горения (тление, пламенное горение), так и для установления температурного режима на пожаре.

Исследование теплот смачивания карбонизованных остатков Данная методика основана на количественном определении теплового эффекта погружения КО в жидкость. Для измерения теплоты смачивания ((), Дж/г) использовали сконструированную в работе установку, состоящую из жидкостного калориметра, снабженного высокоточным термометром (0,01 °С), размещенном в воздушном термостате. Измерения проводили при температуре 20 °С. Тепловые эффекты были измерены с точностью до 10 %. Перед погружением в жидкий адсорбат (дистиллированную воду) находящиеся в специальной ампуле подготовленные образцы термостатировали при температуре опыта в течение 2 часов. Удельную поверхность лг/г) определяли методом тепловой десорбции аргона и на основании полученных данных рассчитывали удельную теплоту смачивания (<9„„ Дж/м2). Результаты представлены на рисунке 9.

100

80

60-

40-

20-

§

А ТР (воздух) у = 5,5+ 4,28-103е~0-ои Я2 = 0,99

а)

40-,

30

20-

10-

200 30-,

400

20-

10-

600 800 О ТР (азот) у = 1,4 + 5,61-10 V Я2 = 0,99

V ТП (воздух) у = 2,79+ 3,62-102 е"001'; Л2 =0,97

1000 200 40-,

30-

б)

20-

10-

-0-1

400 600 800 1000

□ ТП (азот) у = 1,98 + 2,92-105 е-0'03*; Л2 = 0,99

г)

200

400 600 800 1000 200 400 600 800

Конечная температура термической деструкции, °С

Рисунок 9. Зависимость теплоты смачивания от конечной температуры термической деструкции и состава газовой среды

1000

Для термической деструкции в окислительной среде (рисунок 9, о-в) характерно постепенное убывание удельных теплот смачивания. Для инертной

атмосферы (рисунок 9, б-г) теплоты смачивания быстро достигают минимального значения и при увеличении температуры деструкции практически не меняются. Это свидетельствует об изменении количества сорбционных центров при термическом разложении в окислительной среде и о практически их неизменности в инертной атмосфере.

Из приведенных данных следует, что калориметрическое исследование КО оказывается информативным и позволяет выявлять условия газовой среды при термической деструкции органических материалов. Такие данные могут быть весьма полезными при определении режима горения в очаге пожара.

На основании результатов проведенных теоретических и экспериментальных исследований предложен комплекс методик определения степени термического поражения, температуры и состава газовой среды при термической деструкции термопластичных и термореактивных органических материалов, используемых на транспорте (рисунок 10).

Место происшествия (сгоревший объект)

Отбор и привязка изъятых проб к месту пожара

« Пробоподготовка, исследование неразрушающими/частично разрушающими/разрушающими методами

Методы исследования

а о е{ Определяемая характеристика Визуальный осмотр Рааровая электронная микроскопия Оптическая микроскопия 11 О 2 Калориметрический метод Эксикаторный метод

Структура образца,

Морфология принадлежность к классу

орган ических материалов

о Термические Степень термических

поражения поражении

Температура 1 Конечная температура 1 термической деструкции

Состав газовой среды Характер горения

2 (тление, пламенное горение)

Установление природы исследуемых объектов и их основы, а так же групповой принадлежности материала с целью решения широкого круга вопросов диагностического, и _идентификационного характера

Формирование выводов о месте расположения очага пожара

Рисунок 10. Методика комплексного исследования КО

Их совместное применение для исследования КО изъятых с места пожара позволяет получить следующую информацию:

- принадлежность к классу органических материалов;

- степень термических поражений;

- температура термической деструкции;

- характер горения (тление, пламенное горение).

В заключении излагаются итоги работы. Перечисляются полученные научные результаты, приводятся сведения о внедрении и практическом использовании полученных результатов.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Разработаны технические средства и способ, которые позволяют устранить конструктивные недостатки существующей методики определения удельного электросопротивления карбонизованных остатков. Получаемые в результате измерений образцы могут быть сохранены в качестве вторичных вещественных доказательств и использованы для проведения независимых экспертиз.

2. Выполнены теоретические и экспериментальные исследования физико-химических свойств карбонизованных остатков, в соответствии с которыми возможно установить характер изменения температуры и состава газовой среды на пожаре.

3. Выбраны наиболее информативные и простые в реализации лабораторные методы исследования, которые рекомендованы в качестве базовых инструментальных методов для практического исследования карбонизованных остатков.

4. Приведена общая схема применимости разработанных методик. Даны практические рекомендации, направленные на рещение таких задач расследования пожара, как идентификация материалов по карбонизованным остаткам, определение степени их термического поражения, температуры и состава газовой среды при термической деструкции.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

Статьи в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ:

1. Лебедев А.Ю. Исследование электросопротивления углей в пожарно-технической экспертизе / А.Ю. Лебедев, В.А. Ловчиков // Судебная экспертиза. -2011 -№4-0,9/0,5 п.л.

2. Лебедев А.Ю. Склонность горючих материалов к самовозгоранию. Эколого-криминалистический аспект / Г.К. Ивахнкж, А.Ю. Лебедев,

A.B. Собкалов // Пожаровзрывобезопасность. - 2011 -№10 - 1,6/0,6 пл.

Патент:

3. Патент на полезную модель 116643 Рос. Федерация, МПК G01 N27/04. Пресс-форма для измерения электрического сопротивления карбонизованных остатков органических материалов при экспертизе пожаров / А.Ю. Лебедев,

B.А. Ловчиков, И.Д. Четко [и др.]. - № 2011147931/28; заявл. 24.11.2011; опубл. 27.05.2012.

Публикации во всероссийских, региональных и ведомственных научных журналах и изданиях:

4. Лебедев А.Ю. Совершенствование методики определения очага пожара с целью сохранения материалов исследования в качестве вещественных доказательств / А.Ю. Лебедев, В.А. Ловчиков // Проблемы обеспечения взрывобезопасности и противодействия терроризму: материалы IV Всерос. науч.-практ. конф., Санкт-Петербург, 21-22 апреля 2009. - СПб.: СПб Университет ГПС МЧС России, 2009. - 0,5/0,2 п.л.

5. Лебедев А.Ю. Совершенствование методики исследования карбонизованных остатков органических материалов используемых в судостроении / А.Ю. Лебедев, В.А. Ловчиков // Совершенствование работы в области обеспечения безопасности людей на водных объектах: материалы Науч.-практ. конф., Санкт-Петербург, 7 июля 2010. - СПб.: СПб Университет ГПС МЧС России, 2010.-0,5/0,3 п.л.

6. Лебедев А.Ю. Физико-химические основы термического разложения древесины, формирование пространственной структуры угля и его свойств / А.Ю. Лебедев, В.А. Ловчиков // Чрезвычайные ситуации: предупреждение и ликвидация: материалы VI Междун. науч.-практ. конф., Минск, 8-9 июня 2011. — Минск: НИИПБиЧС МЧС Беларуси, 2011. - 0,4/0,2 п.л.

7. Лебедев А.Ю. Оптические методы в пожарно-технической экспертизе / А.Ю. Лебедев, В.А. Ловчиков // Надзорная деятельность и судебная экспертиза в сфере безопасности.-2011 -№3 -0,8/0,4 п.л.

8. Лебедев А.Ю. Комплексный метод исследования углеродных остатков органических материалов после пожара / А.Ю. Лебедев // Сервис безопасности в России: Опыт. Проблемы. Перспективы.: материалы IV Междун. науч.-практ. конф., Санкт-Петербург, 17 ноября 2011. - СПб.: СПб Университет ГПС МЧС России, 2011. - 0,6 п.л.

Подписано в печать 27.09.2012 Формат 60x841/1б

Печать цифровая Объем 1,0 п.л. Тираж 100 экз.

Отпечатано в Санкт-Петербургском университете ГПС МЧС России 196105, Санкт-Петербург, Московский проспект, д. 149

Введение.

1 глава. Материалы пожарной нагрузки на транспорте и физико-химические методы исследования их карбонизованных остатков в пожарно-технической экспертизе.

1.1. Материалы и изделия, составляющие пожарную нагрузку на транспорте и особенности их термической деструкции.

Полимерные материалы.

Древесные материалы.

Особенности образования карбонизованных остатков пожарной нагрузки на транспорте.

1.2. Физико-химические методы и методики исследования карбонизованных остатков, рекомендованные для проведения пожарно-технических экспертиз.

Элементный анализ.

Термический анализ.

Методы спектрального анализа.

Методика исследования электросопротивления карбонизованных остатков органических материалов.

1.3. Выводы по первой главе.

2 глава. Конструкционные решения совершенствования методики исследования удельного электросопротивления карбонизованных остатков.

2.1. Основы методики исследования карбонизированных остатков органических материалов.

2.2. Особенности использования методики и ограничения применения получаемых результатов.

2.3. Новая конструкция пресс-формы, обеспечивающая сохранение исследуемых образцов.

2.4. Статистическая обработка результатов измерений.

2.5. Выводы по второй главе.

3 глава. Экспериментальные исследования влияния характера изменения температуры и состава газовой среды на структуру и свойства карбонизованных остатков.

3.1. Термическая деструкция термопластичных и термореактивных материалов в окислительной и инертной атмосфере.

3.2. Микроскопическое исследование строения и морфологии образцов карбонизованных остатков.

3.3. Методика определения величины адсорбции.

3.4. Калориметрическое определение удельных теплот смачивания.

3.5. Методика определения термических поражений, температуры и состава газовой среды на пожаре по результатам исследования.

3.6. Выводы по третьей главе.

Актуальность работы

Установление причины пожара - сложная техническая задача. Транспорт в силу значительной удельной пожарной нагрузки, в которую входят и горючесмазочные материалы, что, как следствие, приводит к быстротечности процесса протекания пожаров, является специфическим объектом исследования. Это приводит к тому, что при пожарно-технической экспертизе часто невозможно однозначно ответить на вопрос об их причине.

Статистические данные [1,2] указывают на неуклонный рост числа пожаров автомобильного транспорта. На железнодорожном и водном пассажирском транспорте пожары происходят не столь часто, но их отличает, как правило, особая тяжесть последствий [3-5]. Помимо нефтяных продуктов, исходная пожарная нагрузка разделяется на две широко используемых в транспортных средствах группы: термопластичные (ТП) и термореактивные (ТР) органические материалы, которые при пожаре образуют устойчивые к высоким температурам карбонизованные остатки. Это делает чрезвычайно актуальным дополнительные методы детального исследования таких носителей информации о процессе горения. Вышесказанное определило выбор темы данного исследования.

Применяемые при пожарно-технических экспертизах инструментальные методы основываются на определении изменения тех или иных физико-химических свойств исследуемых материалов, которые коррелируют со степенью термического поражения. Существующий круг методик, рекомендуемых для проведения экспертных исследований, обладает достаточной информативностью, но, вместе с тем, некоторые из них недостаточно эффективны при установлении причины пожара, что ограничивает их применение.

Также следует отметить, что основная методологическая и приборная базы экспертных методик были разработаны в 80-х годах прошлого века. В связи с этим, при исследовании современных материалов, используемых в транспортных средствах, не всегда возможно однозначно интерпретировать полученную информацию. Вместе с тем, всегда существовала проблема сохранения исследуемых материалов, так как многие предлагаемые методики основываются на разрушающих методах исследования, что приводит к утрате вещественных доказательств. Поэтому разработка методики включающей в себя неразрушающие и частично разрушающие методы исследования и, как следствие, сохранение доказательной базы является крайне актуальной.

В диссертационном исследовании были использованы труды отечественных и зарубежных авторов, среди которых следует выделить работы Смирнова К.П., Чешко И.Д., Голяева В.Г., Егорова Б.С., Зернова С.И., Кутуева Р.Х., Галишева М.А., Сиротинкина Н.В., Драйздейла Д. и других.

Научной задачей диссертационной работы является восстановление характера термической деструкции при пожаре, по карбонизованным остаткам термопластичных и термореактивных материалов вещной обстановки.

Цель исследования - расширение аналитических возможностей методик исследования карбонизованных остатков термопластичных и термореактивных материалов (КО), широко используемых на транспорте.

Задачи:

- разработать технические средства, обеспечивающие сохранение исследуемых образцов для используемого при экспертизе пожаров метода измерения электрического сопротивления КО;

- выполнить теоретические и экспериментальные исследования изменения структуры и свойств основных видов органических материалов в условиях характерных для пожара;

- установить зависимость физико-химических свойств КО от характера изменения температуры и состава газовой среды при пожаре;

- выбрать наиболее информативные аналитические методики в качестве инструментального исследования КО;

- разработать общую схему применимости физико-химических методик установления основных параметров процесса пожара.

Объект исследования - карбонизованные остатки, образующиеся при термической деструкции термопластичных и термореактивных материалов.

Предмет исследования - физико-химические свойства и структура КО, их взаимосвязь с условиями горения и природой исходного материала.

Методы исследования - физико-химические методы исследования органических материалов, в том числе: кондуктометрия, оптическая и электронная микроскопия, калориметрия и газовая хроматография, методы математической статистики и компьютерной обработки информации с помощью пакетов прикладных программ.

Научная новизна результатов заключается:

- в создании технических средств, обеспечивающих сохранение исследуемых образцов для методики установления очага пожара по электрическому сопротивлению КО;

- в результатах теоретического и экспериментального исследования физико-химических свойств КО, в соответствии с которыми возможно установить характер изменения температуры и состава газовой среды на пожаре;

- в предлагаемой общей схеме применимости рассмотренных в работе физико-химических методик установления различных параметров процесса термической деструкции ТП и ТР материалов.

Практическая значимость результатов исследования заключена в расширении аналитических возможностей методик исследования КО. Показано, что рассмотренные методики могут быть распространены на широкий круг материалов органического происхождения. Предложены дополнительные методы исследования карбонизованных остатков термопластичных и термореактивных материалов, широко применяемых на транспорте. Разработаны схемы анализа карбонизованных остатков, и установлены возможности использования результатов рассмотренных методик при исследовании и экспертизе пожаров на транспорте.

Основные положения, выносимые на защиту:

- предложенные технические средства исследования электрического сопротивления проб карбонизованных остатков, обеспечивающие их сохранение в качестве вторичных вещественных доказательств;

- результаты теоретического и экспериментального исследования карбонизованных остатков, в соответствии с которыми возможно установление характера изменения температуры и состава газовой среды при их образовании;

- общая схема применимости физико-химических методик установления основных параметров процесса термической деструкции термопластичных и термореактивных материалов.

Апробация результатов исследования

Основные положения диссертации доложены и обсуждены на научных конференциях и семинарах:

- IV Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы обеспечения взрывобезопасности и противодействия терроризму» (Санкт-Петербург, 2009);

- I Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 20-летию МЧС России «Школа молодых учёных» (Иваново, 2010);

- I Всероссийской научно-практической конференции «Совершенствование работы в области обеспечения безопасности людей на водных объектах» (Вологодская обл. г. Вытегра, 2010);

- VI Международной научно-практической конференции «Чрезвычайные ситуации: предупреждение и ликвидация» (Минск, 2011);

- IV Международной научно-практической конференции «Сервис безопасности в России: Опыт. Проблемы. Перспективы» (Санкт-Петербург, 2011);

- Научно-практическом семинаре «Инновации - от идеи к внедрению» (Санкт-Петербург, 2011).

Реализация работы

Результаты диссертационного исследования используются:

- в учебном процессе ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России» при профессиональной подготовке/переподготовке судебных пожарно-технических экспертов;

- в работе Исследовательского центра экспертизы пожаров ФГБУ ВНИИПО МЧС России при проведении пожарно-технических экспертиз и исследований, а также при профессиональной подготовке судебных пожарно-технических экспертов СЭУ МЧС России.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, из них:

- 2 статьи в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ;

- 1 патент Российской Федерации на полезную модель;

- 5 публикаций в научных журналах и трудах Международных, всероссийских, региональных и ведомственных конференций.

3.6. Выводы по третьей главе

1. При анализе экспериментальных данных по термической деструкции веществ, относящихся к различным типам органических соединений, установлено, что разница в характере кривых термического разложения термореактивных и термопластичных материалов может использоваться при визуальной идентификации продуктов термического разложения.

2. При визуальном анализе средствами электронной растровой микроскопии по особенностям текстуры углеродного остатка можно сделать вывод о принадлежности исходного материала к тому или иному классу органических материалов. Такая классификация продуктов термической деструкции термореактивных и термопластичных материалов позволяет дополнить базу существующих признаков степени термического поражения материалов, определяемых в результате визуального анализа при экспертизе пожаров.

3. При исследовании карбонизованных остатков термопластичных материалов средствами оптической микроскопии, для качественного анализа получаемых изображений впервые в пожарно-технической экспертизе был применен метод эталонных шкал. Получаемые таким образом данные могут быть использованы при определении температурного режима термической деструкции термопластичных материалов армированных волокнами.

4. Данные результатов исследования адсорбции паров воды на углеродных остатках органических материалов могут быть использованы как для определения характера горения (тление, пламенное горение), так и для установления температурного режима на пожаре для термореактивных материалов. Для термопластичных материалов сделать однозначного вывода о температурном режиме не представляется возможным.

5. Калориметрическое исследование карбонизованных остатков является информативным и позволяет выявлять условия газовой среды при термической деструкции органических материалов. Такие данные могут быть весьма полезными при определении режима горения в очаге пожара.

6. Для большинства примененных методов были разработаны оригинальные методики определения физико-химических характеристик исследованных образцов карбонизованных остатков термопластичных и термореактивных материалов.

Заключение

В ходе выполнения работы получены следующие основные результаты:

1. Разработаны технические средства и способ, которые позволяют устранить конструктивные недостатки существующей методики определения удельного электросопротивления карбонизованных остатков. Получаемые в результате измерений образцы могут быть сохранены в качестве вторичных вещественных доказательств и использованы для проведения независимых экспертиз.

2. Выполнены теоретические и экспериментальные исследования физико-химических свойств карбонизованных остатков, в соответствии с которыми возможно установить характер изменения температуры и состава газовой среды на пожаре.

3. Выбраны наиболее информативные и простые в реализации лабораторные методы исследования, которые рекомендованы в качестве базовых инструментальных методов для практического исследования карбонизованных остатков.

4. Приведена общая схема применимости разработанных методик. Даны практические рекомендации, направленные на решение таких задач расследования пожара, как идентификация материалов по карбонизованным остаткам, определение степени их термического поражения, температуры и состава газовой среды при термической деструкции.

Внедрение и практическое использование полученных результатов

Основные научные и научно-методические положения диссертации нашли применение в СПб филиале ФГБУ «ВНИИПО МЧС России», СЗРЦ МЧС России г. Санкт-Петербург, ФГКУ «ЭКЦ МВД России» г. Санкт-Петербург, а так же при подготовке инженерных кадров по специальности «Пожарная безопасность» в Санкт-Петербургском университете ГПС МЧС России, Санкт-Петербургском государственном технологическом институте (техническом университете), Балтийском государственном техническом университете «Военмех» им. Д.Ф. Устинова, Военной Академии материально-технического обеспечения им. генерала армии A.B. Хрулёва.

1. Fire statistics. Centre of Fire Statistics of CTIF World Fire Statistics 2006 - Report №.11, Moscow-Berlin, 2006, - P. 72.

2. Государственный доклад «О состоянии защиты населения и территорий Российской Федерации от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в 2010 году». М.: МЧС России; ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), 2011.-299 с.

3. Проблемы безопасности водного транспорта при чрезвычайных ситуациях / B.C. Артамонов, B.C. Звонов, A.C. Поляков и др. ; под ред. Ю.Л. Воробьева ; С.-Петерб. ун-т ГПС МЧС России. СПб : УГПС МЧС РФ, 2010.-362 с.

4. Малыгин И.Г. Математические закономерности пожаров на железнодорожном транспорте / И.Г. Малыгин, A.A. Таранцев, Д.В. Катцын // Пожаровзрывобезопасность. 2011. - №2. - С. 15-21.

5. Отчет о статистике пожаров в ОАО «РЖД». М.: ОАО «РЖД», 2009.

6. Берлин В.И. Транспортное материаловедение : учеб. для ВУЗов, ж.-д. трансп. / В.И. Берлин, Б.В. Захаров, П.А. Мельниченко. М. : Транспорт, 1982. - 286с.

7. Колесник П.А. Материаловедение на автомобильном транспорте : учеб. для ВУЗов / П.А. Колесник, B.C. Кланица. 2-е изд. - М. : Издательский центр «Академия», 2007. - 320 с.

8. Марков С.Б. Материаловедение на автомобильном транспорте : учеб. для Вузов / С.Б. Марков, В.В. Фокин. Ростов-на-Дону: Феникс, 2007. - 288 с.

9. Кордовская Л.А. Оценка пожарной опасности полимерных материалов для пассажирского вагоностроительства : дис. . канд. техн. наук / Кордовская Л.А.; ВНИИ ж.-д. транспорта. М., 1988 - 24 с.

10. Авиационные материалы. Т.8 Термопластичные декоративно-отделочные материалы и пенопласты : справ. / под ред. E.H. Каблова. М., 1995.-154с.

11. Авиационные материалы: Избранные труды 1932-2007. Юбилейный научно-технич. сб. / под общ. ред. E.H. Каблова. М.: ВИАМ, 2007. - 438 с.

12. Васильев В.И. Судостроительные материалы / В.И. Васильев, М.Б. Рощин, Е.В. Товстых JL: Судостроение, 1972. - 387 с.

13. Тарасов В.В. Материаловедение. Технология конструкционных материалов : учеб. для ВУЗов / В.В. Тарасов, В.А. Килин. Владивосток: Мор. гос. ун-т им. адм. Г.И. Невельского, 2009. - 140 с.

14. Огневой В.Я. Машиностроительные материалы : учеб. для ВУЗов / В.Я. Огневой. Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2002. - 343 с.

15. Михайлин Ю.А. Конструкционные полимерные композиционные материалы / Ю.А. Михайлин. СПб.: Изд-во НОТ, 2008. - 822 с.

16. Михайлин Ю.А. Тепло-, термо- и огнестойкость полимерных материалов. / Ю.А. Михайлин. СПб.: Изд-во НОТ, 2011. - 416 с.

17. Калистер У. Материаловедение: от технологии к применению / У. Калистер, Д. Реткевич ; пер. с англ. под ред. Малкина А .Я. СПб.: Научные основы и технологии, 2011. - 896 с.

18. Sheehan W.C., Cole Т.В., Piclesimer L.G. Journal of Applied Polymer Science, 1965, №9, P. 1455

19. Глухов E.E. Основные понятия о конструкционных и технологических свойствах пластмасс. / Е.Е. Глухов. М.: Химия, 1970. - 128 с.

20. Шмидт Д. Конструкционные свойства пластмасс (физико-химические основы применения) / Д. Шмидт ; под ред. Э. Бэра, пер. с англ. М.: Химия, 1967.-С. 401-456.

21. Пожарная опасность веществ и материалов, применяемых в технической промышленности. Справочник. М.: Химия, 1970. - 336 с.

22. Баженов C.JI. Полимерные композиционные материалы / С.Л. Баженов, A.A. Берлин, A.A. Кульков СПб.: Интеллект, 2010.-352 с.

23. Вегенер Г. Древесина. Химия, ультраструктура, реакции. / Г. Вегнер, Д. Фенгел ; пер. с англ. под ред. д.т.н. Леоновича A.A. М.: Изд. «Лесная промышленность», 1988.-261с.

24. Клесов A.A. Древесно-полимерные композиты / A.A. Клесов. СПб.: Научные основы и технологии, 2010. - 736 с.

25. CT СЭВ 383-87. Пожарная безопасность в строительстве. Термины и определения. Текст. Взамен CT СЭВ 383-76; введ. 01.01.1998 / отменен. М. : Изд-во стандартов, 1988. - 8 с.

26. ГОСТ 12.1.033-81*. Пожарная безопасность. Термины и определения. / Госстандарт СССР. М.: Изд-во стандартов, 1981. - 11 с.

27. Сальков O.A. Постатейный комментарий к Федеральному закону от 22 июля 2008 г. № 123-ФЭ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». / O.A. Сальков // М.: Изд-во Деловой двор, 2009.

28. Kirk R., Othmer D. (ed.), Encyclopedia of chemical technology, 2 ed., v. 1-22, L.-N. Y., 1963-70 c.

29. Краткая химическая энциклопедия / Под ред. И.Л. Кнунянца. М.: Изд-во Советская энциклопедия, 1961. - Т. 1-5

30. Вакуленко C.B. Использование данных о составе и свойствах копоти при реконструкции пожара : автореф. . канд. тех. наук: спец. 05.26.03 / Вакуленко C.B. СПбУ МВД России. СПб., 2000. - 25 с.

31. Пат. № 2275624 Российской Федерации. Способ выявления скрытых признаков очага пожара, путей распространения горения и устройство для его реализации / И.Д. Чешко, C.B. Вакуленко, А.Н. Соколова. 2006.

32. Чешко И.Д. Анализ экспертных версий возникновения пожара / В.Г.Плотников, И.Д. Чешко // В 2-х книгах. Книга 1. СПб филиал ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2010 708 с.

33. Толстых В.И. Пожарная опасность наземного городского транспорта. /

34. B.И. Толстых, И.Д. Чешко // Материалы научно-технического семинара, «Пожары и их предупреждение». Л.: 1989. с. 85-86

35. ВНТП 05-97. Определение категорий помещений и зданий предприятий и объектов железнодорожного транспорта по взрывопожарной и пожарной опасности. М.: СНД МПС РФ, 1997. - 47 с.

36. Мадорский C.JI. Термическое разложение органических полимеров. /

37. C.Л. Мадорский. М.: Наука, 1969. - 192 с.

38. Щеглов П.П., Пожароопасность полимерных материалов / В.Л. Иванников, П.П. Щеглов. М., 1992. - 110 с.

39. Фенелонов В.Б. Пористый углерод / В.Б. Фенелонов. Новосибирск: ИКСОРАН, 1995.-513 с.

40. Дубинин М.М. Исследования в области адсорбции газов и паров углеродными адсорбентами / М.М. Дубинин. М.: Изд-во АН СССР, 1956. -230 с.

41. Асеева P.M. Горение древесины и ее пожароопасные свойства / P.M. Асеева, Б.Б. Серков. М.: Изд-во АГПС МЧС России, 2010. - 262 с.

42. Shafizadeh F., McGinnis G.D. Chemical Composition and Thermal Analysis of Cotton Wood // Carbohydrates Research, vol. 16, 1971. P. 273-277.

43. Бронзов O.B. Древесный уголь. Получение, основные свойства и области применения древесного угля / О.В. Бронзов, Г.К. Уткин. М.: 1979. -137 с.

44. Лебедев А.Ю. Склонность горючих материалов к самовозгоранию. Эколого-криминалистический аспект / Г.К. Ивахнюк, А.Ю. Лебедев, A.B. Собкалов // Пожаровзрывобезопасность. М.: Изд-во, ПожНаука, 2011. №10.-С. 11-18.

45. IUP AC. Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the «Gold Book»). Compiled by A. D. McNaught and A. Wilkinson. Blackwell Scientific Publications, Oxford (1997).

46. Ивахнюк Г.К. Углеродные и графитовые материалы. Основные термины / Г.К. Ивахнюк, М.И. Нилова Л.: 1986, - 26 с.

47. Чешко И.Д. Экспертное исследование обгоревших остатков древесностружечных плит / Б.С. Егоров, К.П. Смирнов, И.Д. Чешко // Экспертная техника. Вып. 99. М.: ВНИИСЭ МЮ СССР, 1987. - С. 38-44.

48. Бесчастных А.Н. Экспертное исследование продуктов термоокислительной деструкции строительных материалов и элементов интерьера из пенополиуретанов : автореф. . канд. тех. наук: спец. 05.26.03 / Бесчастных А.Н. СПбУ МВД России. СПб., 2002. - 23 с.

49. Чешко И.Д. Технические основы расследования пожаров. Методические рекомендации / И.Д. Чешко. М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2002,-329 с.

50. Чешко И.Д. Экспертиза пожаров (объекты, методы, методики исследования) / И.Д. Чешко. СПб.: СПбИПБ МВД России, 1997. - 543 с.

51. Ермолаев С.А. Естественнонаучные методы и технические средства экспертного исследования / С.А. Ермолаев, И.Н. Мельников, Ф.П. Орлов. -Саратов: СЮИ МВД России, 2000. 152 с.

52. Российская Е.Р. Общеэкспертные методы исследования вещественных доказательств и проблемы их систематизации / Е.Р. Российская // В кн.: 50 лет НИИ криминалистики: Сборник научных трудов. М.: ЭКЦ МВД России, 1995. - С. 46-52.

53. Митричев B.C. Основы криминалистического исследования материалов, веществ и изделий из них / B.C. Митричев, В.Н. Хрусталев СПб.: Питер, 2003.-591 с.

54. Васильев В.П. Аналитическая химия. В 2 кн. Кн. 2 : Физико-химические методы анализа / В.П. Васильев. 6-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2007.-383 с.

55. Кельнер Р. Аналитическая химия. Проблемы и подходы: В 2 т: Пер. с англ. / Под ред. Р. Кельнера, Ж.-М. Мерме, М. Otto, М. Видмера. М.: «Мир»: ООО «Издательство ACT», 2004. - 728 с.

56. Альмяшев В.И. Термические методы анализа / В.И. Альмяшев. -СПб.: СПбГУ, 1999.-39 с.

57. Бурмистрова Н.П. Комплексный термический анализ / Н.П. Бурмистрова-М.: Химия, 1981. 108 с.

58. Бабак H.A. Дифференциальный термический анализ / H.A. Бабак, A.B. Тарасов, В.А. Тарасов СПб: ПГУПС, 2004. - 17 с.

59. Кондратьев С.А. Криминалистические проблемы использования термического анализа при расследовании дел, связанных с пожарами : автореф. . канд. юр. наук: спец. 12.00.09 / С.А. Кондратьев СПбУ МВД России. -СПб.: 1999.-17 с.

60. Мироньчев A.B. Исследование пожарной опасности строительных материалов с помощью методов термического анализа : автореф. . канд. тех. наук: спец. 05.26.03 / A.B. Мироньчев СПбУ ГПС МЧС России. СПб.: 2007. -22 с.

61. ГОСТ Р 53293-2009. Материалы, вещества и средства огнезащиты. Идентификация методами термического анализа. М.: Стандартинформ, 2009. -18 с.

62. Галишев М.А. Обнаружение и идентификация инициаторов горения различной природы при отработке версии о поджоге: Методические рекомендации / М.А. Галишев, С.И. Зернов, И.Д. Чешко. М.: ЭКЦ МВД РФ, 1998.-64 с.

63. Лебедев К.С. Использование баз данных по ИК и масс-спектрам для установления строения органических соединений / К.С. Лебедев // Аналитическая химия. 1993. - Т48. №5. - с. 851-863.

64. Чешко И.Д. Техническое обеспечение расследования поджогов, совершенных с применением инициаторов горения: Учебно-методическое пособие / М.А. Галишев, H.H. Кривых, И.Д. Чешко, C.B. Шарапов М.: ВНИИПО, 2002. - 120 с.

65. Зернов С.И. Концепция применения технических средств и методов при исследовании и экспертизе / А.И. Богатищев, С.И. Зернов // Интернет-журнал «Технологии техносферной безопасности» (http://ipb.mos.ru/ttb) 2009. -№ 4, С. 71-77

66. A.C. 1220452 СССР, МКИ G01 N27/04. Способ определения места возникновения пожара на деревянных конструкциях и предметах / Чешко И.Д., Егоров Б.С., Смирнов К.П., 1985.

67. Чешко И.Д. Исследование процесса обугливания древесины при горении и изучение свойств обугленных остатков. 1. Кинетика обугливаниядревесины / Б.С. Егоров, A.A. Леонович, К.П. Смирнов, И.Д. Чешко // Л.: Химия древесины, 1986 С. 89-93.

68. Чешко И.Д. Исследование процесса обугливания древесины при горении и изучение свойств обугленных остатков. 2. Свойства обугленных остатков / Б.С. Егоров, К.П. Смирнов, В.И. Толстых, И.Д. Чешко // Л.: Химия древесины, 1986, №2 С. 98-107.

69. Чешко И.Д. Физико-химические основы установления очага пожара при экспертном исследовании чрезвычайных ситуаций: дис. в виде науч. докл. . д-ра техн. наук: спец. 05.26.02 / Чешко И.Д.; С.-Петерб. гос. технол. инс-т (Тех. универ.). СПб., 2001. - 34 с.

70. Лапа В.Г. Совершенствование методики исследования обугленных остатков древесины / А.Н. Егоров, В.Г. Лапа // Пожаровзрывобезопасность -2009.-№4-С. 45-53.

71. Смирнов К.П. Комплексная методика определения очага пожара /Б.С. Егоров, К.П. Смирнов, И.Д. Чешко и др. Л: ЛФ ВНИИПО МВД СССР, 1987. -114 с.

72. Лебедев А.Ю. Исследование электросопротивления углей в пожарно-технической экспертизе / А.Ю. Лебедев, В.А. Ловчиков // Судебная экспертиза. Саратов: Изд-во, СЮИМВД, 2011. № 4. - С. 10-16.

73. ТУ 79 РСФСР 386-79 Р-3009. Пресс лабораторный гидравлический.

74. Пат. 116643 Рос. Федерация, МПК G01 N27/04. Пресс-форма для измерения электрического сопротивления карбонизованных остатковорганических материалов при экспертизе пожаров: патент на полезную модель от 24.11.2011 г./ А.Ю. Лебедев, В.А. Ловчиков и др..

75. Бурдун Г.Д. Основы метрологии / Г.Д. Бурдун, Б.Н. Марков М.: Изд-во стандартов, 1985. - 256с.

76. Кларк Эшли Р. Микроскопические методы исследования материалов / Кларк Эшли Р., Эберхардт Колин Н. М.: Техносфера, 2007. - 376 с.

77. Брандон Д. Микростурктура материалов. Методы исследования и контроля / Д. Брандон, У. Каплан М.: Техносфера, 2006. - 384 с.

78. Мокряк А.Ю. Металлографический и морфологический атлас объектов, изымаемых с мест пожаров / А.Ю. Мокряк М.: ВНИИПО, 2008. -184 с.

79. Мегорский Б.В. Методика установления причин пожаров / Б.В. Мегорский -М.: Стройиздат, 1966. 347 с.

80. DeHaan J. D. Kirks Fire Investigation. // California Criminalistic Institute, 1991.-416 p.

81. Федотов А.И. Пожарно-техническая экспертиза / Б.В. Мегорский, Л.Н. Ульянов, А.И. Федотов -М.: ВИПТШМВД СССР, 1978.-210 с.

82. Попов И.А. Расследование преступлений, связанных с пожарами / И.А. Попов М.: ИНФРА-М, 2001.-167 с.

83. Зернов С.И. Первоначальные действия по факту пожара Учебно-практическое пособие / С.И. Зернов, Е.Ю. Павлов М.: Академия ГПС МЧС России, 2005.-159 с.

84. Зернов С.И. Технико-криминалистическое обеспечение расследования преступлений, сопряженных с пожарами / С.И. Зернов М.: ЭКЦ МВД России, 1996. -128 с.

85. Зернов С.И. Задачи ПТЭ и методы их решения: Учебное пособие / С.И. Зернов М.: ГУ ЭКЦ МВД России, 2001. - 200 с.

86. Функциональные наполнители для пластмасс. / Под ред. М. Ксантоса. Пер. с англ. под ред. Кулезнева В.Н. СПб.: НОТ, 2010. - 462 с.

87. Sheldon R.P. Composite Polymeric Materials, Chapter 1, Applied Science Publishers, Ltd., Barking, Essex, England, 1982.

88. Milewski J.V., Kats H.S. (Eds.) Handbook of Reinforcement for Plastics, Chapter 14, Van Nostrand Reinhold, New York, 1987.

89. Hohenberger W., Chapter 17 in Zweifel H., (Eds.) Plastics Additives Handbook, Hanser Publishers, Munich, 2001.

90. Wypych G., Handbook of Fillers, ChemTec Publ., Toronto, Ont., Canada, 2000, pp. 187-188.

91. McGrath J.J., Wille J.M. Determination of 3D fiber orientation distribution in thermoplastic injection molding, Сотр. Sci. Tech., 53, 1995. 133-143.

92. Paluch B. Analysis of geometric imperfections in unidirectionaily-reinforced composites, Proc. Of European Conf. On Composite Materials, ECCM6, Bordeaux, 1993.-pp. 305-310.

93. ГОСТ 18108-80. Линолеум поливинилхлоридный на теплозвукоизолирующей подоснове. -М.: ТУ, 1998. 14 с.

94. ImageExpert™ Sample 2 Программа для качественного анализа структур методом сравнения с эталонами, http://www.nexsys.ru/iesam2x.htm

95. Программы анализа изображений. ImageExpert™ Pro. http://www.nexsys.ru/software.htm

96. ГОСТ Р ИСО 4967-2009 Сталь. Определение содержания неметаллических включений. Металлографический метод с использованием эталонных шкал. М.: Стандартинформ, 2009. - 31 с.

97. ГОСТ 8233-56. Сталь. Эталоны микроструктур. М.: Изд-во стандартов, 1956. - 8 с.

98. ГОСТ 801-78. Сталь подшипниковая. Технические условия. М.: ИПК Изд-во стандартов, 2004. - 17 с.

99. ГОСТ 9391-80. Сплавы твёрдые спечённые. Методы определения пористости и микроструктуры. М.: Изд-во стандартов, 1983. - 29 с.

100. Kantro D., Brunauer S. // Adv. Chem. Ser. 1961. V. 33. P. 199.

101. Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники / Н.В. Кельцев М.: Химия, 1984. С. 279-280.

102. Киреев С.Г. Актуальные проблемы адсорбционных процессов / С.Г. Киреев, В.М. Мухин // Материалы IV Всероссийского симпозиума. М.: 1998. С. 102.

103. Рощина Т.М. Адсорбция паров органических соединений на кремнеземах с октилсилильным покрытием / Т.М. Рощина, Н.К. Шония, О Л. Таякина, А.Ю. Фадеев // Журн. физ. хим. 2011, т.85, №2. - с. 352-359.

104. Тарковская И.А. Окислённый уголь / И.А. Тарковская К.: Наука, 1981.-200 с.

105. Плаченов Т.Г. Технология сорбентов. Активированные угли. 4.1. / Т.Г. Плаченов JL: Изд. Ленингр. хим.-технол. ин-та им. Ленсовета, 1941. -196 с.

106. Поверхностные химические соединения и их роль в явлениях адсорбции. Сб. трудов конф. по адсорбции. М.: Изд. МГУ, 1957. - с. 164.

107. Дубинин М.М. Поверхностные окислы и адсорбционные свойства активных углей / М.М. Дубинин // Успехи химии. 1955, т.24, №5. - с. 513-526.

108. Дубинин М.М. Адсорбция паров воды и микропористые структуры углеродных адсорбентов / М.М. Дубинин // Изв. АН СССР. Сер. Хим. — 1981. — № 1. С. 9-31.

109. Варапетян Р.Ш. Механизм адсорбции молекул воды на углеродных адсорбентах / Р.Ш. Варапетян, A.M. Волощук // Успехи химии. 1995, т.64, №11.-С. 1055-1071.^

110. Петухова Г.А. Пористая структура углеродных адсорбентов и адсорбция воды / Г.А. Петухова, М.М. Дубинин и др. // Адсорбенты, их получение, свойства и применение. Д.: Наука, 1985. — С. 106-111.

111. Экспериментальные методы в адсорбции и молекулярной хроматографии // под ред. A.B. Киселева, В.П. Древинга ; Мое. ун-т. М.: Изд-во МГУ, 1973.-226 с.

112. Кристиан Г. Аналитическая химия : в 2 томах. / Г. Кристиан ; пер. с англ. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009. - 623 с.

113. Кудряшов С.Ю. Физическая химия. Часть I. Химическая термодинамика : лабораторный практикум / С.Ю. Кудряшов, Е.А. Колосова, JI.A. Онучак. Самара : Изд-во «Универс-групп», 2006. - 68 с.

114. Ивахнюк Г.К. Калориметрическое определение энтальпий погружения пористых твердых тел : Метод, указания / Г.К. Ивахнюк, Г.В. Матюхин, Л.Б. Севрюгов и др. Д.: ЛТИ им. Ленсовета, 1984. - 19 с.

115. Ивахнюк Г.К. Применение калориметрии для изучения микропористой структуры углеродных адсорбентов / Г.К. Ивахнюк, Г.В. Матюхин, Г.М. Белоцерковский, О.И. Самонина // ЖПХ. 1984. Т.57. №4. -С. 924-927.

116. Ворожбитова Л.Н. Определение удельной поверхности твердых тел газохроматографическим методом : метод, указания / Л.Н. Ворожбитова, Г.К. Ивахнюк, В.В. Самонин; ЛТИ им. Ленсовета. Л.: 1988. - 24 с.

117. Ворожбитова Л.Н. Использование газоадсорбционной хроматографии для изучения сорбционных свойств адсорбентов : учеб. пособие / Л.Н. Ворожбитова; ЛТИ им. Ленсовета. Л.: 1990. - 27 с.

118. Nelson F.M., Eggertsen F.T. // Anal. Chem. №30. P. 1387

119. Буянова H.E. Определение удельной поверхности дисперсных и пористых материалов / Н.Е. Буянова Новосибирск: Ин-т Катализа АН СССР, 1978.-74 с.