浅谈火灾调查中热分析技术的应用

刘彪

摘  要：随着热分析技术越来越成熟，在火灾调查工作中热分析技术应用的次数越来越缩，本文首先对火灾调查现场的特点进行了概述，并从热分析技术使用的原理和方法出发，阐述出热分析技术如何对火灾调查现场的残留物进行鉴定，依此判定出火场温度和火灾发生的原因。本文研究结果可对火灾调查工作中如何应用热分析技术提供指导帮助。

关键词：火灾调查;热分析;应用;调查

分类号：X928.7

引言

为了尽可能的减少我国火灾事故的发生频率，对于火灾发生后的事故调查时非常有必要的，而发生过火灾的现场通常是面目全非的，这给火灾调查工作带来了巨大困难，因此需要探寻新的调查技术，提高火灾调查工作的准确性[1]。

火灾调查工作中的分析技术主要有现代信息技术、化学分析、物理分析等，如视频分析、通信技术、色谱分析、热分析、金相法以及剩磁检测技术等[2]。热分析技术是指在程序控制温度的条件下测量被测物品性质与温度之间的关系，该技术已经在许多领域得到应用，我国消防部门在上个世纪八十年代就将热分析技术引入火灾调查工作中来。热分析技术可以分析鉴定火灾物证在火灾发生时的热行为，可以辅助认定起火点、火势蔓延方向以及起火原因等，并且可以通过对比相应的标准物来分析物品在火场中经历的最高温度，而且可以通过升温过程探寻物质发生火灾的危险性大小，因此热分析技术因其快速高效的特点在火灾调查领域中得到了广泛的应用[3]。

本文首先介绍了火灾调查现场的特点，并对热分析如何应用在火灾调查工作中分析混凝土、金属样品、化学物质、纤维残留物以及塑料制品等方面进行了逐一介绍。

一、 火灾调查现场特点概述

1、 燃烧范围广，燃烧时间长

火灾事故的发生一般是由一点处的燃烧扩展到平面燃烧，当火势较小时如果不能加以遏制，可能会迅速引燃周围可燃物，造成大面积燃烧，加大火势。火灾一旦造成大面积燃烧，以大型商厦为例，火灾一旦发生，住宅中可燃物多、人员流动密集，如果不能及时的进行消防救援，就会造成持续性燃烧，火灾的持续燃烧会产生大量的烟雾，这是导致人员伤亡的主要因素，也会给后期的火灾调查工作带来巨大的困难。

2、 燃烧强度高，现场难以保留

如果火灾发生时不能及时采取有效地措施遏制，或导致火焰通过热辐射和热传导不断作用于周围可燃物，导致火焰的不断蔓延，使火灾持续时间不断延长，而且火焰的高温也会使建筑中的金属结构发生软化变形，承载能力不断降低;高温火焰也会使混凝土结构性质发生变化，可能会造成意外的脆裂和变形，进而导致建筑的倒塌;高温火焰甚至可能会熔化合金、陶瓷、玻璃等制品。火灾事故发生后需要保护事故现场及证据，但是由于火灾的性质不同，导致在灭火救援时会有灭火、破拆、喷水等一系列抢救生命和财产的作业使得火灾现场面目全非，这给火灾调查工作带来了极大的困难，因此，对于那些严重烧毁的火灾现场进行调查，就需要寻找一些熔点高、不容易被破坏的痕迹物证，例如，高温导致的合金化痕迹、电气故障导致的电线金属熔痕、通过鉴定它们的特征，进而进一步分析火灾蔓延方向，确定起火点和起火原因。

二、 热分析技术在火灾调查中的应用

1、 混凝土温度测定

利用热分析技术可以对火灾现场中金属样品或者混凝土的受热温度进行分析，当进行火灾调查工作时，可以对火灾现场中的不燃性材料进行提取，例如金属样品或者是混凝土，利用热分析技术进行吸放热性质分析以及化学分析等，并且与没有经历过火灾的标准样品进行对比，这样可以得出样品在火场中的受热温度以及损伤程度，而且可以通过对不同部位的样品分别进行分析，可以预测出火势蔓延的方向，这对认定起火点和起火原因有重要帮助。

混凝土在建筑中非常常见，主要由水泥、水、添加剂等按照一定比例混合而成的一种强度较高的建筑材料，并且会在其中加入钢筋，具有提高整体稳定性和混凝土抗拉强度的效果。火灾发生时，起主要作用的物质是水泥，无论是素混凝土、水泥砂浆、钢筋混凝土，在鉴别的过程中都是相同的原理，它们只是骨料不同，但只要有水泥存在，三者的凝结过程都是一致的，而在燃烧过程中骨料性质稳定不会发生化学变化、钢筋受热发生物理变化，而水泥部分会在燃烧中发生一定的化学变化。硅酸钙和石膏是水泥中的主要成分，我国的水泥主要有波特兰水泥、火山灰水泥、矿渣水泥等，不同的水泥中的矿物质也不同，这是造成水泥性质略有不同的原因。水泥的硬化过程是一个物理变化和化学变化共同进行的过程。使用热分析技术对普通钢筋混凝土进行差热和热重分析，再对火场中的样品混凝土进行差热和热重分析，通过对比可以得到混凝土样品在火场中的受热温度。

2、 金属样品温度测定

金属样品具有高熔点、抗拉性强的特点，在火灾现场中容易保留下来，通过对火灾现场中残留的金属样品进行提取，有的金属未融化、有的金属熔化，但是不易消失，利用热分析技术对其分析可以对火灾现场的温度进行大致分析，可以通过测定金属样品的熔化温度来预测火灾发生时采样处的最低温度。

3 、自燃火灾调查分析

有些物质在通风性条件不好时，即使没有火种引燃，自身也会通过物理或者化学变化释放热量的过程叫做自燃，自燃是由于物质的自行发热或环境给热与散热速度处于不平衡状态使热量蓄积的结果，这类火灾的调查难度较大，根据热分析技术中的差式扫描量热法可以分析出不稳定物质的起始发热温度，并调查火灾发生前的环境通风条件是否良好，是否为物质自燃提供有利条件，从而确定自燃火灾原因。

三、  结束语

火灾调查是一项非常作用的工作，通过火灾调查可以准确认定起火原因，这对于预防火灾的发生具有重要的作用，热分析技术利用现有科学技术，与传统火灾勘验技术相比具有快速、准确的优势，随着热分析技术的不断完善，其在火灾调查工作中的应用将不断拓宽。

参考文献

[1]胡晔. 热分析技术在火灾调查中的應用[J]. 消防技术与产品信息， 2004（02）：38-41.

[2]王晓怀. 探讨火灾调查中热分析技术的实践应用[J]. 低碳世界， 2020， v.10;No.204（06）：221-222.

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