- 电气火灾痕迹物证鉴定分析与应用案例
- 莫善军 梁栋
- 2497字
- 2020-08-29 14:49:38
1.1 相关术语和鉴定依据
1.1.1 相关术语
(1)电气火灾
按起火原因分类的火灾类别之一。一般是指由于电气线路、用电设备、器具以及供配电设备出现故障而释放的热能,在具备燃烧条件下引燃本体或其他可燃物而造成的火灾。电气火灾是火灾统计案例的主要类别,约占40%。
(2)电气火灾原因调查
火灾调查人员为了查清原因,通过火灾现场勘验、有关人员调查和有关痕迹物证技术鉴定等方式而得到的引起电气火灾起火原因结论所进行的一系列工作。
(3)电气火灾物证鉴定
针对火灾现场提取的导线、电气连接件、电热器具、用电设备上的金属痕迹物证进行定性分析,判断痕迹形成的时刻是火灾发生前还是火灾发生后以及痕迹形成时是否有电作用的参与。
(4)短路火灾
电气线路、用电设备短路时阻抗突然减少,电流增大,瞬间产生高温,引燃本体及周围可燃烧物而造成的火灾。
(5)熔痕
导线在外界火焰或电气故障产生电弧高温作用下形成的圆状、凹凸状、瘤状、尖状及其他不规则的微熔及全熔痕迹。
(6)熔珠
导线在外界火焰或电气故障产生电弧高温作用下,在导线的端部、中部或落地后形成的圆珠状熔化痕迹。
(7)火烧熔痕
电气设施金属部分在火灾中受火焰或高温作用被熔化后残留的痕迹,铜铝导线、接线端子、线圈绕组、插接件以及其他导体,在火灾中受火焰或高温作用被熔化后残留的痕迹。铜铝导线、接线端子、线圈绕组、插接件以及其他导体,在火灾中火焰温度高于上述物体熔点时,局部出现软化、熔滴、熔瘤、气化孔、溶蚀坑等不同形态,冷却后仍保持其特征。
(8)短路熔痕
导体在短路电流、电弧高温作用下接触处熔化,冷却后保留下来的不同特征的熔化痕迹。短路熔痕又分为一次短路熔痕和二次短路熔痕。
(9)一次短路熔痕
一次短路熔痕(Primary Short Circuited Melted Marks,PSMs),即火前短路熔痕,是指火灾之前由于电气短路形成的熔痕,即火灾的发生有电作用参与的可能。
(10)二次短路熔痕
二次短路熔痕(Second Short Circuited Melted Marks,SSMs),即火后短路熔痕,是指在火灾环境中,由于火烧破坏绝缘层而发生短路形成的熔痕。
(11)晶粒
熔化的金属凝固形成的金相组织,构成多晶体的各个单晶体由很多晶胞所组成,外形往往呈颗粒状,无规则。
(12)晶界
两个位向不同的晶粒相接触的区域,即晶粒与晶粒之间的界面。
(13)等轴晶
在通常的凝固条件下,金属或合金的固溶体结晶成颗粒状,形成内部各自等长相近的枝晶组织。形成枝晶的各个分枝,在各个方向均匀生长成大小不同的晶粒。
(14)树枝晶
先后长成的晶轴,彼此交错似树枝状。
(15)胞状晶
固溶体在结晶时,晶体在界面上以凸起条状自由生长,在过冷区内所形成的不规则形状、条状、规则六角形。
(16)柱状晶
在通常的凝固条件下,金属或合金的固溶体在结晶时由晶内生长成的枝晶,沿着分枝(主干)在某一特殊界面延伸生长,最后形成长条状的晶粒。
(17)熔化过渡
由熔痕向导线延伸的一定距离内存在熔化现象的部分,是火烧熔痕和二次短路熔痕所具有的特征。
(18)外观
熔痕和熔珠外部形状、表层、覆盖物等特征。
(19)金相组织
指金属组织中化学成分、晶体结构和物理性能相同的组成,其中包括固溶体、金属化合物及纯物质。
(20)检材
在电气火灾现场起火点及其附近提取的可能构成起火原因的导线及其插接件物证,这些物证需要进一步检测和分析其成因。
(21)样品
对火灾现场提取的检材,通过检查后提取的带有熔痕、溶蚀坑等检测样品。
(22)鉴定结论
鉴定人对案件中需要解决的专门性问题进行鉴定后作出的结论。电气火灾物证鉴定过程中,鉴定人根据所提取的熔痕外观特征以及金相显微组织特征,按照国家标准中的鉴定依据对熔痕样品成因进行的判定。
1.1.2 鉴定依据
我国在电气火灾痕迹物证鉴定领域制定了相关标准,即《电气火灾原因技术鉴定方法》(GB/T 16840),该标准包括六部分:
《第1部分:宏观法》(GB/T 16840.1—2008);
《第2部分:剩磁法》(GB 16840.2—1997);
《第3部分:成分分析法》(GB 16840.3—1997);
《第4部分:金相法》(GB 16840.4—1997);
《第5部分:电气火灾物证识别和提取方法》(GB/T 16840.5—2012);
《第6部分:SEM微观形貌分析法》(GB/T 16840.6—2012)。
其中,第1部分宏观法和第4部分金相法是判定短路熔痕和火烧熔痕的主要方法,近些年应用和实践最为广泛。
一次短路熔痕是指电气线路在着火前发生短路故障而残留的熔化痕迹,包含三层含义:一是熔痕产生时处于非火灾环境,即自然环境;二是该熔痕的产生表示电气线路发生了火前短路故障,但是并没有考察短路形成的原因;三是熔痕产生的过程指导线短路释放热能使导线本身从熔化到凝固的过程。在勘查现场过程中,若技术鉴定作出了一次短路熔痕的结论,并确定熔痕提取的位置来自于火场的着火点,再结合火场的环境,则可判定此火灾是该线路发生一次短路后引燃造成的。一次短路熔痕是指在正常的情况下,电气线路因为本身的故障而造成短路引发大电流发热,在导线上留下的熔化痕迹。一次短路发生之后会留下不规则的熔痕或者圆润的熔珠。一次短路发生在火灾之前,属于瞬间电弧高温熔化,具有熔化范围小,冷却速度快的特点。《电气火灾原因技术鉴定方法》(GB/T 16840)关于一次短路熔痕特征判据描述如表1-1-1所示。
表1-1-1 国标中一次短路熔痕特征描述
二次短路熔痕是在火灾环境下,带电的铜或者铝导线绝缘层失效而引发短路,在导线上留下的金属熔化痕迹。其包含三个含义:首先,痕迹的形成处于火灾环境中或高温分布区域;其次,痕迹的形成表示电气因绝缘层破坏而发生诱发性短路故障;最后,痕迹的形成表示短路释放的热能和高温热能共同作用使导线发生熔化和凝固的过程。二次短路发生时金属导线可能会留下熔痕或者熔珠。二次短路发生在火灾环境条件下,属于瞬间电弧高温熔化,具有熔化范围小、冷却速度相对快的特点,同时受到火灾现场环境影响较大。《电气火灾原因技术鉴定方法》(GB/T 16840)关于二次短路熔痕特征判据描述如表1-1-2所示。
表1-1-2 国标中二次短路熔痕特征描述
火烧熔痕是在火灾中,受火焰或高温作用被熔化后残留的痕迹。由于火场的高温作用能使铜导线的金相组织出现再结晶现象,因而火烧熔痕的金相组织呈粗大的等轴晶;同时,温度较低,几乎不溶解空气,无孔洞,个别熔珠磨面有极少缩孔(多股导线熔痕除外)。《电气火灾原因技术鉴定方法》(GB/T 16840)关于火烧熔痕特征判据描述如表1-1-3所示。
表1-1-3 国标中火烧熔痕特征描述