Для того чтобы вызвать горение вещества, необходимо воздействовать на него источником зажигания, под которым понимаются горящее или накаленное тело, а также электрический разряд, обладающие запасом энергии и температурой, достаточными для возникновения горения других веществ. Горение возникает и без воздействия источника зажигания, вследствие самовозгорания, которое представляет собой результат резкого увеличения скорости экзотермических реакций окисления, вызванного внешним воздействием или внутренними процессами. Независимо от механизма возгорания и природы источника зажигания, процесс возникновения горения характеризуется понятием индукционного периода, под которым понимается интервал времени нагревания вещества до момента появления признаков горения. Это время необходимо для того, чтобы вещество нагрелось до температуры испарения, термического разложения и т.д. (с соответствующим выделением горючих компонентов и их смешением с окислителем, без чего невозможно образование горючей среды), а также для доведения этой среды до состояния воспламенения или самовоспламенения. Для процесса самовозгорания твердых веществ также характерен период индукции, в течение которого активизируются процессы самонагревания, реализующиеся в конце концов в возгорании.

По особенностям воздействия на горючие вещества и природе возникновения источники зажигания подразделяются на следующие группы:

1. ТЕРМИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ ЗАЖИГАНИЯ

1.1. Открытый огонь (непотушенной спички; топки; печи; зажигалки; паяльной лампы; керосинового нагревательного или осветительного прибора; свечи; газовой горелки; костра; факела; огневого реактора; газовой плиты и т.п.).

1.2. Нагретая поверхность (огневого воздухонагревателя; печи; радиатора; трубопровода; химического реактора; установки для адиабатического сжатия прессуемых пластмасс и т.п.).

1.3. Искры (из топки; двигателей внутреннего сгорания; огневой сушилки; при газосварке и т.п.).

1.4. Очаг тления (непотушенная сигарета; головешка; остатки непотушенного костра; частицы угля, шлака).

1.5. Нагретый газ (как продукт химических реакций и сжатия газов; газообразные продукты сгорания, выходящие из огневых сушилок, печей, двигателей внутреннего сгорания, топок; образующиеся при горении факелов, костров и т.п.).

2. МЕХАНИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ ЗАЖИГАНИЯ

2.1. Разогретые от трения детали и материалы (подшипники при перекосе, заклинивании, дефектах смазки; транспортерные ленты; приводные ремни на шкивах механизмов при пробуксовке, заклинивании, перегрузке; волокна материала, намотанного на вал; обрабатываемые на станках материалы при увеличении скорости резания, сверления, увеличении глубины подачи, работе затупленным инструментом и т.п.).

2.2. Искры фрикционные (при шлифовании; работе металлическим инструментом; перемещении камней, частиц металла в дробилках и измельчителях; ударах лопатки вентилятора о кожух, крышки металлического люка – о раму и т.п.).

3. САМОВОЗГОРАНИЕ

3.1. Очаг тепловыделения при микробиологических процессах.

3.2. Очаг тепловыделения при химической реакции (при самовозгорании пирофорного вещества; взаимодействии вещества с водой; взаимодействии вещества с кислородом воздуха; взаимодействии веществ друг с другом).

3.3. Очаг внутреннего тепловыделения при внешнем тепловом, физическом воздействии на вещество (тепла; света; удара; трения).

4. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ ЗАЖИГАНИЯ

4.1. Разряд атмосферного электричества (прямой удар молнии; вторичное воздействие; занос высокого потенциала молнии).

4.2. Разряд статического электричества между проводящими телами.

4.3. Газовый разряд (дуговой; искровой; тлеющий; коммутационный).

4.4. Нагретая поверхность токопроводников, корпусных деталей (при коротком замыкании; токовой перегрузке в электросетях вследствие увеличения момента на валу электродвигателя – при повышении напряжения в сети, подключении дополнительного электроприемника, несоответствии сечения электропроводки нагрузке в сети, аварийном отключении одной фазной линии питания трехфазного двигателя; при увеличении электросопротивления из-за переходного сопротивления на контактирующих деталях – в электронагревательных приборах для отопления, приготовления пищи, в электроосветительных приборах с лампами накаливания и люминесцентными светильниками; при наличии на элементах электротехнических устройств тока утечки; при попадании напряжения на корпус электротехнических устройств или детали, которые нормально током не обтекаются).

4.5. Раскаленные частицы металла (при коротком замыкании; электрической сварке; выключении и включении в коммутирующих аппаратах).

Вид источника зажигания характерен для определенных условий и процессов и отражается на динамике развития пожара. Однако для горючего материала не принципиально, чем обусловлена высокая температура нагретой поверхности: электронагревательным элементом, огневой топочной камерой или вихревыми токами, наведенными в стальном изделии за счет действия электромагнитного поля. Все эти подробности относятся к стадии диагностирования природы источника зажигания, чтобы затем уже говорить о причастности соответствующего явления к возникновению пожара. Сама же природа происхождения источника зажигания не имеет принципиального значения на стадии решения вопроса о том, возгорается ли данное вещество (данный материал) в известных условиях.

Сравнительный анализ показывает, что для экспертных исследований наиболее характерно решение задач относительно следующих видов источников зажигания:

1) открытый огонь;

2) нагретая поверхность (при контакте с веществом);

3) нагретая поверхность (при тепловом излучении);

4) нагретый газ;

5) горящие частицы (искры);

6) раскаленные частицы вещества (искры фрикционные, частицы металла и шлака в зоне газоэлектросварочных работ и т.п.);

7) очаг тления;

8) очаг внутреннего тепловыделения микробиологической природы;

9) очаг внутреннего тепловыделения при химической реакции;

10) очаг внутреннего тепловыделения при тепловом воздействии;

11) дуговой газовый разряд;

12) искровой газовый разряд.

Этот перечень в обобщенном виде охватывает практически все источники зажигания, встречающиеся на практике при проведении экспертных исследований. Эксперт должен иметь возможность моделировать такие источники зажигания в соответствии с природой процессов, которые проверяются на причастность к возникновению пожара, и имеющимися исходными данными. Для этого необходима лаборатория, оснащенная соответствующими техническими средствами и измерительными приборами.

Эксперименты могут проводиться на специально разработанном стенде для испытаний веществ и материалов на способность к возгоранию при криминалистическом исследовании обстоятельств пожаров. В его состав входят следующие блоки:

экспериментального определения: температурных показателей воспламенения твердых веществ и материалов;

температуры воспламенения насыщенных паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, а также плавящихся твердых веществ;

стандартной минимальной температуры самовоспламенения газов и паров горючих жидкостей и плавящихся веществ;

горючести веществ и материалов по методу кислородного индекса (при изменении концентрации кислорода) и по методу температурного индекса (при изменении температуры среды);

испытаний: твердых материалов при воздействии открытого пламени (по методам огневой трубы, керамической трубы, распространения пламени), а также при контакте с пламенем в неограниченном пространстве;

материалов при контакте с тлеющим табачным изделием;

материалов при контакте с малоразмерными источниками зажигания;

твердых и жидких веществ и материалов при воздействии теплового излучения;

твердых и жидких веществ и материалов при контакте с массивным нагретым телом;

веществ и материалов на способность к самовозгоранию и к самонагреванию;

смесей веществ и материалов на пожаро- и взрывоопасность.

Более подробно состав блоков и возможности использования стенда для проведения испытаний веществ и материалов на способность к возгоранию при криминалистическом исследовании обстоятельств пожаров описаны в работе С.И. Зернова и В.А. Левина³3. Указанный перечень является примерным и составляет тот минимум, который позволяет с помощью экспериментального моделирования решать задачи относительно механизма возникновения горения, наиболее часто встречающиеся при криминалистическом ис-следовании обстоятельств пожаров. Поэтому при необходимости он может быть видоизменен и расширен. Оснащение лаборатории должно позволять использовать в экспериментах проверяемые источники зажигания, изымаемые с мест пожаров (например, электрообогреватели и т.п.) или их аналоги, а также имитировать перечисленные выше источники с возможностью вариации их пожароопасных характеристик (температуры, плотности теплового потока, длительности действия и др.). Например, могут использоваться многие методики, включенные в отраслевые стандарты и нормы пожарной безопасности (см. список рекомендуемой литературы).

Следует отметить, что экспертные эксперименты (с моделированием условий воздействия источников зажигания на образцы горючих веществ) хотя и требуют определенных затрат труда и времени, но характеризуются многими преимуществами. Их проведение позволяет эксперту лучше разобраться в существе исследуемых процессов и дать ответ на поставленный вопрос не абстрактно, а применительно к конкретным особенностям источника зажигания и определенным условиям его воздействия на горючее вещество. Это важно, в частности, потому, что справочные данные по пожароопасным свойствам характеризуют индивидуальные чистые вещества и могут использоваться лишь в качестве ориентировочных данных. Кроме того, на результат анализа такого воздействия влияют: масса и размеры предмета, подвергающегося воздействию; его пространственное положение, взаимное расположение его с источником зажигания; шероховатость поверхности, степень увлажнения; наличие различных пропиток и добавок как в составе, так и на поверхности в качестве загрязняющих наслоений (и каждый такой компонент оказывает влияние на свойства исследуемого вещества, в том числе на пожароопасные).

Правила подготовки и проведения экспертного эксперимента:

1. В качестве материалов, подвергающихся воздействию источника зажигания, должны использоваться образцы, представленные на ПТЭ и соответствующие по виду, дисперсности, упаковке, влажности, плотности тому веществу (материалу), которое находилось в месте очага пожара до начала горения, что должно подтверждаться материалами дела, удостоверенными следователем.

2. В качестве источника теплового воздействия необходимо использовать то самое техническое устройство, о причастности которого к возникновению пожара выдвинута следственная версия. При этом эксперт перед началом эксперимента проводит испытания устройства с целью установления его работоспособности и определяет, не изменились ли (если изменились, то в какой степени) рабочие параметры устройства из-за воздействия пожара.

3. Если указанное устройство оказалось поврежденным и непригодным для эксперимента, то вместо него следует применять однотипное, аналогичное или специальное устройство-имитатор, позволяющее получать ту же интенсивность теплового воздействия, что и от устройства-оригинала в его исходном (до пожара) состоянии, причем эксперт оценивает допустимость такой замены и возможную при этом погрешность получаемого с учетом этого результата.

4. В экспериментах необходимо воспроизводить то самое пространственное положение образца горючего вещества (материала) относительно источника зажигания, те же интенсивность и длительность их взаимовоздействия, как это установлено в ходе расследования и отражено в предоставленных в распоряжение эксперта материалах дела.

5. Нередко бывает, что вопрос о механизме возникновения горения поставлен перед экспертом при отсутствии достаточно полных и достоверных данных об источнике зажигания, первично загоревшемся веществе (материале) и условиях их взаимодействия. В этом случае предварительно анализируется предполагаемый механизм возникновения горения и затем, по специально разработанному плану, проводится серия экспериментов с варьированием их условий. Проведение серий экспериментов позволяет проверить влияние отдельных факторов и условий на конечный результат.

При интерпретации результатов испытаний по взаимодействию источника зажигания с образцами горючего вещества (материала) необходимо иметь в виду, что установленная в эксперименте возможность возгорания – это только возможность. Данный факт еще не является сам по себе основанием для категорического вывода о причастности проверяемого источника зажигания к возникновению пожара. При отрицательном результате эксперимента нельзя полностью исключать (по крайней мере, только на этом основании) возможность возникновения горения в очаге пожара по проверяемому механизму. В исследовательской части заключения эксперта по проведенным экспериментам должны быть описаны их цель, содержание, условия, количество, средства и методы, использованные для фиксации результатов.

Следует иметь в виду, что возгорание в каждом случае – это результат реализации совокупности многих факторов и условий; случайное явление, которое однозначно, в полной мере повторить невозможно. По результатам этой стадии исследования дается промежуточный вывод (или – при наличии соответствующего вопроса – один из конечных выводов) о возможности или невозможности возгорания данного вещества (материала) под действием данного источника зажигания.

Факт возникновения горения в очаге пожара устанавливается с учетом результатов исследования очага пожара и материальных признаков, характеризующих механизм пожара в целом, в соответствии с общими принципами диагностирования механизма его возникновения и развития.