Следы термического воздействия на металле
Обновлено: 19.05.2024
РАССЛЕДОВАНИЕ ПОЖАРОВ / ОСМОТР МЕСТА ПРОИСШЕСТВИЯ / ОЧАГ ПОЖАРА / МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ИЗДЕЛИЯ / УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ДЕФЕКТОСКОПИЯ / FIRE INVESTIGATION / INSPECTION OF THE SCENE / SEAT OF FIRE / METAL PRODUCTS / ULTRASONIC FLAW DETECTION
Аннотация научной статьи по нанотехнологиям, автор научной работы — Исаева Е.В., Шеков А.А.
В статье проведено исследование металлических уголков со следами термического воздействия методом поверхностного и сквозного ультразвукового прозвучивания. Установлено, что прибор «Ультратерм», входящий в комплект приборного комплекса для установления очага пожара в полевых условиях «Сириус», малоэффективен при установлении степени термического поражения стальных изделий. Для повышения достоверности результатов исследования металлических изделий методом ультразвуковой дефектоскопии необходима модернизация комплекса «Сириус» и разработка методики подготовки изделий для прозвучивания.
Похожие темы научных работ по нанотехнологиям , автор научной работы — Исаева Е.В., Шеков А.А.
Изучение возможности использования метода ультразвуковой дефектоскопии для исследования стальных изделий в целях пожарно-технической экспертизы
ABOUT CRIMINALISTICALLY SIGNIFICANT INFORMATION ON THE FIRE PLACE DURING ULTRASONIC STUDY OF METAL PRODUCTS
The article conducted a study of traces of thermal effects on metal corners. The study was conducted by the method of surface and through sounding by ultrasonic wave. It has been established that the Ultraterm device, which is part of the «Sirius» field fire facility, has little effectiveness in determining the degree of thermal damage to steel products. To increase the reliability of the results of the study of metal products using ultrasonic flaw detection , it is necessary to modernize the Sirius complex and develop a methodology for preparing products for sounding. To improve the reliability of the results of the study of metal products using ultrasonic flaw detection , it is necessary to modernize the «Sirius» complex.
Текст научной работы на тему «О возможности получения криминалистически значимой информации на месте пожара при ультразвуковом исследовании металлических изделий»
Е. В. Исаева, А. А. Шеков
О ВОЗМОЖНОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ
КРИМИНАЛИСТИЧЕСКИ ЗНАЧИМОЙ ИНФОРМАЦИИ НА МЕСТЕ ПОЖАРА ПРИ УЛЬТРАЗВУКОВОМ ИССЛЕДОВАНИИ
Аннотация. В статье проведено исследование металлических уголков со следами термического воздействия методом поверхностного и сквозного ультразвукового прозвучивания. Установлено, что прибор «Ультратерм», входящий в комплект приборного комплекса для установления очага пожара в полевых условиях «Сириус», малоэффективен при установлении степени термического поражения стальных изделий. Для повышения достоверности результатов исследования металлических изделий методом ультразвуковой дефектоскопии необходима модернизация комплекса «Сириус» и разработка методики подготовки изделий для прозвучивания.
Ключевые слова: расследование пожаров, осмотр места происшествия, очаг пожара, металлические изделия, ультразвуковая дефектоскопия.
E. V. Isaeva, A. A. Shekov
ABOUT CRIMINALISTICALLY SIGNIFICANT INFORMATION ON THE FIRE PLACE DURING ULTRASONIC STUDY OF METAL PRODUCTS
Abstract. The article conducted a study of traces of thermal effects on metal corners. The study was conducted by the method of surface and through sounding by ultrasonic wave. It has been established that the Ultraterm device, which is part of the «Sinus» field fire facility, has little effectiveness in determining the degree of thermal damage to steel products.
To increase the reliability of the results of the study of metal products using ultrasonic flaw detection, it is necessary to modernize the Sirius complex and develop a methodology for preparing products for sounding. To improve the reliability of the results of the study of metal products using ultrasonic flaw detection, it is necessary to modernize the «Sinus» complex.
Keywords: fire investigation, inspection of the scene, seat of fire, metal products, ultrasonic flaw detection.
В соответствии с существующей на сегодняшний день методикой исследования пожара выдвижение и проверка версии о его причине проводится после установления места первоначального возникновения горения (очага).
Для формирования вывода об очаге для большинства пожаров следователю или специалисту (эксперту) вполне достаточно результатов визуального осмотра предметов, строительных конструкций, составляющих окружающую обстановку места происшествия. В первую очередь это относится к таким пожарам, которые вследствие архитектурных особенностей помещений, правильного и своевременного тушения не распространялись на большие площади. Крупные пожары характеризуются практически полным выгоранием пожарной нагрузки и изменением либо нивелированием визуальных признаков очага в результате интенсивного теплового воздействия. В таких случаях для определения степени термических поражений предметов и конструкций, находящихся на месте пожара, необходимо использование инструментальных методов исследования [1].
Одним из наиболее привлекательных объектов исследования при установлении очага и динамики развития пожара являются строительные конструкции и иные изделия из стали, которые всегда сохраняются после воздействия высоких температур.
Современные методы их исследования основываются на оценке процессов рекристаллизации, протекающих в металлах при нагреве, и процессов окисления, протекающих на поверхности металла с образованием слоя окалины, состав и толщина которой зависят от температурно-временных характеристик нагрева и состава окружающей атмосферы [2]. Соответственно, основными полевыми методами оценки степени термического поражения стальных изделий являются индукционная толщинометрия (вихретоковый метод) и коэрцитиметрия (магнитный метод).
Первый преимущественно применяется для исследования холодноде-формированных стальных изделий (болты, гвозди, штампованные корпусы бытовой техники, кузова автомобилей, металлический профиль, применяемый при изготовлении каркаса гипсокартона) [3, 4], второй — для горячекатаных (уголки, трубы, швеллера и т. д.) [5]. Для повышения достоверности результатов некоторые авторы [2, 6] рекомендуют использовать оба метода, поскольку данные по распределению зон термических поражений, полученные индукционной толщинометрией, будут дополнять результаты измерений коэрцитивной силы.
На сегодняшний день активно ведутся поиски дополнительных полевых методов исследования стальных изделий, подвергшихся термическому воздействию. Например, предлагается использование портативных твердомеров [7] и ультразвуковых дефектоскопов [8]. При этом второй тип приборов поставляется в экспертно-криминалистические подразделения МВД Рос-
сии в комплекте приборного комплекса для установления очага пожара в полевых условиях «Сириус» (прибор «Ультратерм») и применяется для определения зон термического воздействия у бетонных и железобетонных конструкций.
В работе В. В. Плешакова и др. [8] ультразвуковым дефектоскопом УСД-50 проводилось исследование металлических уголков, предварительно подвергавшихся тепловому воздействию в динамическом режиме при температурах 200—900 °С и в изотермическом режиме при температуре 600°С. В результате исследования было установлено, что метод эффективен в области температур отжига 200—700 °С, т. е. до начала процесса формирования слоя высокотемпературного окисла. При увеличении температуры до 700 °С и времени отжига наблюдалось постепенное снижение скорости распространения ультразвука.
Г. А. Сикоровой [9] с использованием современного ультразвукового дефектоскопа А1212 MASTER были изучены образцы двутавров, подвергавшиеся нагреву от 200 до 1050 °С и остывавшие в естественных условиях и под действием воды. В качестве параметра измерения был выбрана скорость прохождения продольной ультразвуковой волны по толщине образца. Проведённые исследования показали, что наблюдается незначительный рост скорости ультразвуковой волны от температуры воздействия по линейной зависимости. При этом результаты исследования автором не были представлены.
В работе проведена оценка возможности применения прибора «Ультратерм» для установления степени термического поражения стальных конструкций и изделий и соответственно очага пожара.
Для проведения исследования использовались уголки 40*40 мм из стали толщиной 4,2 мм, длиной 250 мм, которые обжигались в муфельной печи в изотермическом режиме при температурах от 500 до 1000 °С с интервалом 100 °С в течение 15, 30, 45 и 60 мин.
После охлаждения уголков в условиях нормальной окружающей среды путём поверхностного и сквозного прозвучивания измерялось время между моментом излучения ультразвукового импульса в исследуемый объект и моментом приёма этого импульса.
Результаты поверхностного прозвучивания (табл. 1) показывают, что выявленные авторами работы [8] зависимости не соблюдаются.
Отсутствие закономерности изменения времени прохождения ультразвукового импульса, вероятно, связано с шероховатостью поверхности исследуемого изделия, с формированием, вспучиванием и разрушением слоя окалины при температурах более 700 °С.
Таблица 1. Результаты поверхностного прозвучивания металлических уголков [10]
№ Температура Время Время прохожде- Время про- Изменение
обжига, обжига, ния импульса хождения им- времени про-
°С мин до обжига, пульса после хождения им-
мкс обжига, пульса,
1 500 15 68 72 4
2 500 30 78 72 -6
3 500 45 68 73 5
4 500 60 68 71 3
5 600 15 73 72 -1
6 600 30 67 71 4
7 600 45 74 70 -4
8 600 60 67 94 27
9 700 15 79 72 -7
10 700 30 72 80 8
11 700 45 78 93 15
12 700 60 76 93 17
13 800 15 80 94 14
14 800 30 73 93 20
15 800 45 72 73 1
16 800 60 78 72 -6
17 900 15 75 71 -4
18 900 30 81 73 -8
19 900 45 73 78 5
20 900 60 80 79 -1
21 1000 15 79 75 -4
22 1000 30 78 69 -9
23 1000 45 78 70 -8
24 1000 60 78 80 2
При сквозном прозвучивании металлических уголков (табл. 2) в связи с незначительным временем прохождения ультразвукового импульса (6— 12 мкс), установить зависимость данного параметра от температуры и времени обжига образцов с использованием прибора «Ультратерм» также не представляется возможным.
Таблица 2. Результаты сквозного прозвучивания металлических уголков
№ Температура Время Время про- Время про- Изменение
обжига, обжига, хождения им- хождения им- времени про-
°С мин пульса до об- пульса после хождения им-
жига, обжига, пульса,
9 700 15 9 11 2
10 700 30 8 12 4
11 700 45 9 8 -1
12 700 60 7 9 2
13 800 15 8 12 4
14 800 30 8 10 2
15 800 45 8 9 1
16 800 60 8 12 4
17 900 15 8 9 1
18 900 30 9 9 0
19 900 45 7 8 1
20 900 60 8 9 1
21 1000 15 7 8 1
22 1000 30 9 10 1
23 1000 45 8 10 2
24 1000 60 8 12 4
Таким образом, установлено, что исследование металлоконструкций и изделий при осмотре места пожара методом поверхностного или сквозного прозвучивания ультразвуковым дефектоскопом «Ультратерм», входящим в комплекс «Сириус», не позволяет получить криминалистически важную информацию, необходимую для определения очага пожара.
Результаты исследований [8, 9], полученные с использованием современных ультразвуковых дефектоскопов, свидетельствуют о необходимости модернизации экспертно-криминалистического обеспечения расследования и экспертизы пожаров, а также совершенствования методики подготовки изделий к ультразвуковому прозвучиванию. Предложенные в работе [8] рекомендации, в соответствии с которыми поверхность металлической конструкции не должна иметь вмятин, неровностей, остатков лакокрасочного покрытия и окалины, а преобразователь накладывается на тонкий слой воды или
специальной смазки для передачи колебаний преобразователя в металл, ограничены в применении. Метод можно использовать только до температуры около 570 °С (точки Шадрона), при которой формируется окалина [11, 12], увеличивается трудоёмкость подготовки поверхности, а использование воды или смазки для передачи колебаний в зимний период может быть затруднительным.
Список использованной литературы
1. Богатищев А. И., Зернов С. И. Концепция применения технических средств и методов при исследовании и экспертизе пожаров // Технологии техносферной безопасности. — 2009. — № 4. — С. 7.
2. Епифанов Е. Н., Одинцов И. С., Анисимов А. В. Обзор методов исследования металлических изделий и конструкций при установлении очага на месте пожара // Современные технологии обеспечения гражданской обороны и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. — 2018. — № 1. — С. 130—132.
3. Лендель Е. В., КозаченкоМ. В., Плешаков В. В. Особенности применения методики исследования холоднодеформированных стальных изделий магнитным методом при пожарно-технической экспертизе // Технологии техносферной безопасности. — 2015. — № 1. — С. 62—65.
4. Малышева С. Ф., Плотникова Г. В. Исследование каркаса гипсокартона магнитным методом при производстве пожарно-технической экспертизы // Вестн. Вост.-Сиб. инта М-ва внутр. дел России. — 2017. — № 2. — С. 114—124.
5. Чешко И. Д. Экспертиза пожаров (объекты, методы, методики исследования) / Под науч. ред. Н. А. Андреева. — СПб.: СПбИПБ МВД России, 1997. — 562 с.
6. Сикорова Г. А., Дементьев Ф. А. Исследование стальных элементов автомобиля полевыми методами для целей пожарно-технической экспертизы // Технологии техно-сферной безопасности. — 2015. — № 5. — С. 113—119.
7. Сикорова Г. А. Новый подход к исследованию стальных конструкций и изделий после пожара полевыми методами в целях пожарно-технической экспертизы // Безопасность жизнедеятельности: проблемы и решения: матер. Междунар. науч.-практ. конф. — Курган: КГСА, 2017. — С. 185—188.
8. Плешаков В. В., Скуматова И. А., Борисенко В. В. Использование ультразвуковой дефектоскопии металлов при проведении пожарно-технической экспертизы // Технологии техносферной безопасности. — 2014. — № 6. — С. 15.
9. Сикорова Г. А. Изучение возможности использования метода ультразвуковой дефектоскопии для исследования стальных изделий в целях пожарно-технической экспертизы // Пожарная безопасность: проблемы и перспективы. — 2016. — Т. 2. — № 1. — С. 323—325.
10. Исаева Е. В., Шеков А. А. Определение степени термического поражения сталей ультразвуковым дефектоскопом «Ультратерм» при поверхностном прозвучивании // Актуальные вопросы инженерно-технических экспертиз: матер. Всерос. науч.-практ. конф. — Иркутск: Вост.-Сиб. ин-т М-ва внутр. дел России, 2018. — С. 49—53.
11. Рябухин А. Г., Тепляков Ю. Н., Гусева С. В. Окисление железа на воздухе при температуре 575 ± 0,2 °С (точка Шадрона) // Изв. Челяб. науч. центра УРО РАН. — 2003. — № 1. — С. 33—36.
12. Чешко И. Д., Антонов А. О., Чистов Е. А. Об оксидных слоях, образующихся на стали при пожаре // Расследование пожаров: сб. ст. — СПб.: СПбУ ГПС МЧС России, 2014. — С. 82—84.
Следов термического резания металлических преград
При ознакомлении с материалами, поступившими на экспертизу, в частности, с протоколом осмотра места происшествия, его схемой, фотоснимками, эксперту важно выяснить, какие следы были обнаружены на самих объектах взлома и на окружающих предметах. Эти следы делят на основные — копоть, ореолы, полость реза, брызги расплавленного металла, следы продувания кислорода и т. д. и побочные — запах ацетилена, кусочки карбида или продукты его разложения (гидрат окиси кальция), обгоревшие спички, следы размещения ацетиленового генератора или баллона для кислорода. При использовании керосинореза могут быть обнаружены пятна керосина, который при разжигании резака не полностью сгорает и разбрызгивается на близлежащие предметы. При применении аппаратуры для электродуговой резки на месте происшествия остаются обгоревшие электроды, части электропроводов.
Наряду с этим эксперт выясняет, в достаточном ли объеме представлены вещественные доказательства. Важно, чтобы в его распоряжении были не только предметы со следами разреза, но и другие, на которых имеются следы использования металлорежущих аппаратов. Предметы со следами взлома представляются целиком. Если это невозможно, их надо разобрать на части или вырезать отдельные их элементы со следами, сделав соответствующие пометки: верх, низ, правая, левая сторона, внутренняя, внешняя поверхность и т. д.
Определение вида металлорежущего аппарата осуществляется путем детального изучения признаков его действия в следах резания и побочных следах. Газовая резка характеризуется отсутствием копоти в области разреза и минимальным количеством брызг металла в виде отдельных застывших капель. Количество капель увеличивается при резке металла большой толщины. На обоих краях разреза образуются ореолы шириной до 30 мм, состоящие из полос желтого, голубого и коричневого цветов с оттенками. Вдоль краев разреза со стороны, противоположной той, с которой производился разрез, наблюдается отложение окислов или наплывов расплавленного металла серебристого или светло-голубого цвета. Ширина полости реза обусловливается толщиной разрезаемого металла.
Торцевые поверхности краев разреза имеют своеобразные канавки и валики полуовальной формы, образующиеся вследствие выдувания расплавленного металла струей кислорода. Они располагаются в направлении действия струи, как правило, под прямым углом к поверхности металла. Их размеры зависят от номера наружного и внутреннего мундштука резака, давления кислорода, величины угла наклона резака, скорости резки, равномерности передвижения резака. Особенностью газовой резки является наличие начальной точки реза, которая образуется в результате фиксированного действия резака и прожигания металла в струе кислорода. Она отображается в виде двух половин кратера, лежащих напротив друг друга на краях разреза. Края кратера сглажены, на его дне и стенках имеются наплывы металла. Перечисленные признаки возникают в следах действия керосинорезов и ацетилене генераторных аппаратов, поэтому дифференцировать их практически невозможно. О применении керосинорезов можно судить лишь по дополнительным следам (запаху и пятнам керосина). Таким образом, наличие соответствующих признаков в следах разреза и дополнительных следов позволяет сделать вывод о том, что использовался аппарат для газовой резки.
Применение электрической резки вызывает образование других признаков в следах разреза. На обеих сторонах разрезаемого металла откладывается копоть. На наружной стороне располагается (прилипает) значительное количество застывших брызг (капель) металла. Причем расстояние их разлета достигает 150 мм, что зависит от силы тока и от расположения конца электрода в процессе
резки металла. По краям разреза возникают ореолы, которые часто бывают покрыты слоем копоти и видны только после ее удаления. На торцевых поверхностях разреза образуется рельеф в виде наплывов металла и шлакового налета. Шлак образуется при сгорании электрода и основного металла, имеет губчатое строение и может быть черного, темно-коричневого, желтого, голубого и серого цветов.
Ширина разреза обусловливается силой тока, толщиной разрезаемой преграды, диаметром электрода, а также профессиональными навыками лица, производившего взлом. Следует также отметить, что при одинаковой толщине металла разрез, произведенный электрорезаком, всегда шире разреза, выполненного газорежущим аппаратом.
При отсутствии отчетливо выраженных признаков, характеризующих вид примененного аппарата, проводится металлографическое исследование изменений структуры металла на торцевых поверхностях реза.
Установление времени, необходимого для резания преграды, проводится экспериментально с использованием аппаратуры, аналогичной той, которую использовали взломщики, и подбором прочих равных условий резания.
Имеется ряд признаков, свидетельствующих о наличии профессиональных навыков у лица, производившего разрез: достаточно прямая линия разреза, перпендикулярность плоскостей разреза к поверхностям металла, одинаковая ширина всего разреза. Кроме того, нужно учитывать, что квалифицированные резчики производят разрез в направлении, противоположном ходу часовой стрелки, углы в разрезах более четкие, а рельеф на плоскостях разреза однообразен.
Если имеется след разреза, произведенного аппаратом для электрорезки, о наличии квалификации у резчика можно судить также по ровности краев, малому количеству брызг металла, незначительной площади ореолов и отсутствию следов многократного возбуждения электрической дуги.
При составлении заключения эксперт должен подробно описать объекты со следами, сами следы и отобразившиеся в них признаки. При необходимости делаются ссылки на содержащиеся в материалах дела сведения об обнаруженных на месте происшествия дополнительных следах, которые не были представлены на экспертизу, но характеризуют применявшуюся аппаратуру.
На масштабных фотоизображениях следов разрезов размечаются наиболее выраженные признаки, которые способствовали решению вопросов, поставленных перед экспертом.
ГЛАВА 5
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.
© cyberpedia.su 2017-2020 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!
Визуальные признаки термических поражений на конструкциях из металлов и сплавов.
Деформации стальных конструкций наблюдаются почти на любом пожаре.
Известно, что нагрев стали
выше 300-350оС приводит к заметному повышению ее пластичности и сопровождается снижением прочности, у стали могут появиться заметные деформации,
при 500-600оС прочность углеродистой стали снижается вдвое, деформации нагруженных элементов стальных конструкций значительны по величине и 15-20 минутный нагрев может привести к их обрушению.
Температура 450-500 оС считается температурой потери несущей способности стальных изделий.
при 1000оС прочность стали снижается в 10 раз ,
Температура потери несущей способности конструкций из алюминиевых сплавов составляет 250 оС.
Что значит потеря несущей способности у металлоконструкции? В чем она проявляется? Конечно, конструкция не ломается; в первую очередь она гнется, деформируется. Эти деформации при осмотре места пожара можно увидеть и нужно оценить.
Оценка величины и направленности деформаций дает важную информацию об относительной интенсивности и направленности теплового воздействия в тех или иных зонах.
Визуальные признаки деформации, которые следует фиксировать и оценивать:
1. Направление деформации металлических элементов. Металлоконструкции и их отдельные элементы деформируются, как правило, в сторону наибольшего нагрева. Кстати, это свойство не только металлов, но и многих других негорючих материалов, например, стекла.
2. Величина деформации.
С чисто теоретической точки зрения, величина деформации конструкции должна быть пропорциональна температуре и длительности ее нагрева. Поэтому, казалось бы, очевидно, что на месте пожара наиболее "горячей" зоной можно считать ту, в которой металлоконструкция имеет наибольшую деформацию. Однако наибольшая деформация происходит не всегда там, где имела место наибольшая температура или наиболее интенсивный нагрев. Она может быть и там, где конструктивный элемент имеет наибольшую степень свободы или более высокую нагрузку. Если, например, стальная балка перекрытия имеет наибольшую деформацию посередине пролета, то это еще не значит, что именно в этой точке был наиболее интенсивный нагрев - просто здесь на балку действует наибольший изгибающий момент. И тем не менее, на рассредоточенных по зоне горения однотипных и относительно одинаково нагруженных конструкциях оценить степень деформации в сравнении друг с другом очень полезно. Это (при относительно равномерной пожарной нагрузке в помещении) можно рассматривать как явный признак направленности распространения горения.
Чтобы количественно оценить степень деформации, рассчитывают так называемую величину относительной деформации. Это отношение величины прогиба к величине участка конструкции, на которой этот прогиб наблюдается (b/l) (рисунок).
Величина b/l для однотипных конструкций наносится на план места пожара. Такая информация в первом приближении характеризует распределение зон термических поражений на месте пожара и может быть использована в поисках его очага. Эти данные относятся к группе последовательно нарастающих (убывающих) термических поражений.
Требуют серьезного внимания локальные деформации металлоконструкций на отдельных участках, т.е. произвольно расположенные термические поражения. Четко выраженные и значительные по величине локальные деформации возникают, как правило, на начальной стадии пожара, когда горения во всем объеме помещения еще нет и конструкции нагреваются от очага пожара в ограниченной локальной зоне. Если указанное локальное термическое поражение не находит объяснения – оно должно восприниматься как очаговый признак.
Б. Образование окислов на поверхности металла.
Алюминий и его сплавы.
Известно, что на поверхности алюминия и его сплавов уже при комнатных температурах существует микронной толщины окисный слой, который предохраняет алюминий от окисления. Окисел этот выполняет свою функцию и при нагреве алюминиевого изделия на пожаре, вплоть до достижения температуры плавления алюминия. Какой-либо полезной экспертной информации из исследования окисного слоя на алюминии извлечь не удается.
На поверхности медных изделий до температуры примерно 100 оС - присутствует черная пленка окисла (CuO, окись меди). При нагреве выше 100 оС и достаточной длительности - образуется пленка закиси меди - красного цвета (Cu2O). Это обстоятельство дает возможность в отдельных ситуациях оценивать, превышала ли температура в зоне, где находится медное изделие, указанную температуру.
Если поверхность обработанная, гладкая, то первый признак теплового воздействия, который можно обнаружить визуально - цвета побежалости. Они появляются при нагревании стали до температуры 200-300 оС благодаря образованию на ее поверхности пленки окисла микронной толщины. Толщина слоя окисла зависит от температуры, а за счет интерференции света с изменением толщины пленки меняется ее цвет. Таким образом, получается, что цвет пленки окисла ("цвет побежалости") зависит от температуры нагрева стали и может использоваться для ее определения. Существует примерно следующая цветовая шкала цветов побежалости на сталях.
| Цвет побежалости | Толщина слоя окисла Мкм | Температура нагрева оС |
| Светло-желтый | 0,04 | 220-230 |
| Соломенно-желтый | 0,045 | 230-240 |
| Оранжевый | 0,05 | 240-260 |
| Красно-фиолетовый | 0,065 | 260-280 |
| Синий | 0,07 | 280-300 |
Следует отметить, что оценка нагрева металлических конструкций по цветам побежалости при поисках очага пожара используется редко. Чаще это делается при установлении причин пожаров, связанных с трением, локальным перегревом в технологических установках, двигателях и т.д.
Высокотемпературный окисел - окалина - образуется на сталях обыкновенного качества при температуре более 700оС.
Рост толщины окалины происходит по параболическому закону. Чем больше температура и длительность нагрева, тем она толще.
От температуры образования зависит и состав окалины. Она может состоять из трех слоев различных окислов (рисунок) (начиная от поверхности металла):
вустита (оксида двухвалентного железа, FeO), имеющего черный цвет
промежуточного слоя - магнетита (оксида двух-трехвалентного железа, Fe3O4 ,),.
гематита (оксида трехвалентного железа, Fe2O3), имеющего рыжий цвет.
Чередование окислов на поверхности металла связано с разным процентным содержанием кислорода в воздухе на пожаре по мере его развития.
Вначале при относительно высоком содержании кислорода происходит образование гематита. Затем по мере возрастания температуры и убывании кислорода в воздухе под слоем гематита образуется слой магнетита и ниже слой вустита. Таким образом, чем выше температура, тем больше в окалине вустита и меньше гематита
Это обстоятельство позволяет по цвету окалины и ее толщине ориентировочно оценивать температуру нагрева металлоконструкций. Низкотемпературная окалина (700 – 750 оС), в которой мало вустита, обычно имеет рыжеватый оттенок и достаточно тонкая. Окалина, образовавшаяся при 900-1000 оС и более - толстая и черная.
Обязательно надо помнить, что окалина – это очень плотный материал, прочно связанный с самим металлом: поэтому если окисел на поверхности стальной конструкции хоть и имеет рыжий цвет: но рыхлый и непрочный, то это, скорее всего, вообще не окалина, а обыкновенная ржавчина.
Цвет окалины и ее толщина дают возможность примерной оценки температуры нагрева стальных конструкций на пожаре. При этом, однако, не исключены ошибки, поэтому лучше все-таки проводить инструментальные исследования окалины и определять, таким образом, не только температуру, но и длительность нагрева конструкции.
Инструментальные методы исследования окалины будут рассмотрены ниже.
Расплавления и проплавления металла
Расплавления и проплавления (образование сквозных отверстий) металлов и сплавов на пожарах, особенно крупных, встречается не так уж редко. Можно считать, что это наиболее высокая степень термических поражений конструкций и отдельных предметов.
В 70-х годах В.Г.Выскребов (ВНИИСЭ) предложил даже использовать так называемый " метод температур плавлений" для поисков очага пожара. Метод заключался в фиксации мест, где расплавился тот или иной материал, и определении таким образом распределения температурных зон по месту пожара. Известно, например, что температура плавления составляет:
- у алюминия - 600 оС
- бронзы литой - 880-1040 оС
- стали - 1300-1400 оС
Таким образом, если в зоне А расплавился алюминиевый провод, то следует сделать вывод, что температура там превышала 600 оС, а в зоне Б, где оплавились медные провода, она была, как минимум, 1080-1090 оС.
Конечно, фиксировать на месте пожара зоны, где расплавился тот или иной материал, весьма полезно. Но считать это самостоятельным методом установления очага пожара было бы неразумно; да и температурные зоны устанавливаются таким путем достаточно условно. Если расплавился алюминий, то это не значит, что температура была 600 оС, она могла быть и 700- 900-1000 оС.
Кроме того, нужно иметь в виду, что "проплавления" в металле могут возникнуть и вовсе при температуре, ниже температуры плавления. Возможно это, как минимум, по двум причинам:
1. Локальный нагрев тонкого стального изделия (листа, проволоки и т.п.) приводит к образованию слоя окалины, соизмеримого по толщине с самим изделием. Окалина, не обладая достаточной механической прочностью затем может выкрошиться, и на изделии после пожара обнаружится "дырка".
В качестве примера приведем исследование пожара, произошедшего на складе одного из научно-исследовательских институтов. При осмотре места пожара там было обнаружено несколько стоящих вертикально рулонов сетки Рабица, на боку которых имелись вытянутые по вертикали каверны - проплавления сетки. Наличие таких проплавлений показалось дознавателю очень подозрительным - ведь температура плавления стали, как указывалось выше, 1300-1400 о С, и обеспечить такую температуру могло, разве что, применение каких-то таинственных спецсредств поджога. Все оказалось, однако, более прозаично. Когда остатки сетки по периметру прожогов исследовали, то оказалось, что проволочки полностью состоят из оксидов железа (не окисленного железа там уже нет), т.е. сталь полностью превратилась в окалину. Для такого процесса не нужна температура 1300-1400, достаточно и 800-900 о С. Но, тем не менее, почему разрушения имеют такой специфический, локальный характер? Оказалось, что над рулонами сетки, на деревянных антресолях склада хранилось несколько тонн полиэтиленовой пленки. При пожаре полимер плавился, горел, а часть его стекала на расположенные ниже рулоны сетки. Прилипающий к сетке и горящий полимер и привел в конечном счете к образованию столь странных " проплавлений".
Растворение металла в металле.
Расплавленный в ходе пожара более легкоплавкий металл при попадании на металл более тугоплавкий может привести как бы к "растворению" последнего в расплаве первого металла. Причем происходит это при температуре, ниже температуры плавления "тугоплавкого" металла.
Такой процесс возможен, например, при попадании расплавленного алюминия на медь и ее сплавы. Происходит это за счет образования эвтектического сплава меди с алюминием. Известно, что чистая медь имеет температуру плавления 1083 оС. В то же время эвтектические (совместно плавящиеся) сплавы «медь + расплавленный алюминий» – 660 оС, «медь + расплавленная латунь» - 870-980 оС
Точно также способностью растворяться в расплавленном алюминии обладает сталь.
Растворение стали в алюминии
Растворение происходит в три этапа:
а) окалинообразование на стали, протекающее под воздействием попавшего на нее расплавленного алюминия; (для этого достаточно температуры образования гематита - 700-750 оС)
б) химическое взаимодействие образовавшихся оксидов железа с расплавленным алюминием (термитная реакция):
Fe2O3 + 2Al ---> Al2O3 + 2Fe + 847,8 кДж
Реакция эта, как видно из уравнения, сопровождается сильным тепловыделением, что приводит к дополнительному разогреву в зоне реакции и, соответственно, интенсификации последней.
в) растворение восстановленного из окисла железа за счет тепловыделения при термитной реакции (для этого тоже не обязательно достижения температуры плавления стали, например, при температуре 900 оС в алюминии может раствориться до 10 % железа).
Конечным результатом протекания указанных реакций может быть проплавление (дырка) в тонком стальном листе, в стенке стальной трубы и т.д.
Квалификационным признаком, позволяющим отличить такую дырку от проплавления, возникшего, например, под действием электрической дуги, является характерный контур проплавления (в форме лужицы, потека) и тоненькая каемка алюминия, обычно сохраняющаяся по периметру дырки.
Г. Горение металлов и сплавов
Известна способность к горению щелочных и щелочноземельных металлов (K, Na, Mg). Менее известно, однако, что в определенных условиях способны гореть (т.е. взаимодействовать с кислородом воздуха) и другие металлы и сплавы. Примером в данном случае могут быть широко распространенные в качестве конструкционных материалов алюмомагниевые сплавы.
Алюминий, нагретый до 660 оС, несмотря на существование оксидной пленки, все же начинает окисляться тем быстрее, чем ближе его температура к точке плавления, а горение алюминия в кислороде сопровождается значительно большим тепловыделением, чем горение других металлов (1675 кДж/моль).
Температуры самовоспламенения алюмомагниевых сплавов, в зависимости от содержания магния в сплаве могут находиться в пределах 450-560 оС. Наименьшие температуры установлены для сплавов с содержанием магния 45-49%. Они получены методом ДТА для мелкодисперсных порошков (диаметр частиц менее 50 мкм). Известно, что металлы лучше горят в мелкоизмельченном виде, тем не менее, на развившемся пожаре, при хорошей пожарной нагрузке способны гореть и сплавы в виде элементов конструкций. Пожарные, в частности, наблюдают это при пожарах в ангарах из легких металлоконструкций со сгораемым утеплителем.
Повышенное содержание кислорода резко увеличивает возможность загорания и интенсивность горения металлов. Такие ситуации могут сложиться на подводных лодках в медицинских барокамерах, на производствах, связанных с применением газообразного и жидкого кислорода. Наиболее распространенные марки сталей при толщине образца 3 мм и температуре 20 оС способны гореть в кислороде при его давлении 0,02 Мпа, а алюминиевые сплавы (при тех же параметрах) - при давлении 0,1 Мпа. Другие металлы менее склонны к горению в кислороде.
Визуальными признаками горения металлов является разрушение конструкций в зоне горения. От выгоревшей детали часто остается ажурный скелет. Горение часто сопровождается разбрызгиванием металла, в результате чего на месте пожара обнаруживаются множественные мелкие частички металла и его окислов, аналогичные тем, которые образуются при дуговых процессах.
Следы огнестрельного выстрела на преградах
Следами выстрела на преграде называют следы, возникающие на поражаемом объекте от действия огнестрельного снаряда и явлений, сопровождающих выстрел: механического и термического действия газов, несгоревших порошинок, копоти выстрела, разложившегося состава капсюля, частиц металла пули, остатков оружейной смазки, отпечатков дульного среза на преграде (штанцмарка) и др.
Следы на преградах делятся на основные и дополнительные. Повреждения, образованные снарядом (пулей, картечью, дробью), называются основными, а следы, образованные явлениями, сопровождающими выстрел, – дополнительными или следами близкого выстрела (рис. 104).
Рис. 104. Следы близкого выстрела:
1 – поясок обтирания; 2 – зона деформации материала преграды (разрывы, растяжения и т. п.); 3 – зона окапчивания и опаления; 4 – зона внедрившихся частиц металла, несгоревших порошинок
К основным следам выстрела следует относить:
– сквозные пробоины, когда снаряд (пуля, дробь, картечь) пробивает преграду насквозь, образуя входное и выходное отверстия и пулевой канал, соединяющий их;
– слепые пробоины, когда снаряд (пуля, дробь, картечь) застревает на какой-то глубине преграды, образуя только входное отверстие и пулевой (дробовой) канал;
– касательное, когда снаряд (пуля, дробь, картечь) оставляет след в виде желобовидного углубления (рикошет) или вмятины различных формы и размеров.
На преградах в результате воздействия дополнительных факторов, сопровождающих выстрел, могут образоваться:
– частичные разрушения.Возникают при воздействии на преграду снаряда (пули, дроби, картечи). В зависимости от расстояния и марки оружия, характера преграды, интенсивность разрушений может либо увеличиваться, либо уменьшаться;
– зона опаления. Образуется от термического воздействия пороховых газов при стрельбе с расстояния от 1 до 10–20 см. При выстреле патронами, снаряженными дымным порохом, из охотничьего ружья опаление может возникать на дистанциях 50–100 см;
– отложения (внедрение) зерен пороха. На очень близких и близких дистанциях стрельбы порошинки могут внедряться в поражаемую преграду, а с увеличением расстояния лишь отлагаются на ней. При выстреле в упор отложение порошинок и пороховой копоти не наблюдается, так как пороховыми газами они увлекаются в пулевой канал. Внедрившиеся в преграду порошинки можно наблюдать при выстреле с дистанции до 50–70 см, из винтовок – до 150 см, из ружья патроном, снаряженным дымным порохом, – до 200–300 см;
– зона отложения копоти. По мере увеличения дистанции стрельбы эта зона располагается на большей площади и в то же время уменьшается по интенсивности, пока не исчезнет совсем. Интенсивность и диаметр зоны отложения копоти зависят от характера боеприпасов и длины ствола оружия. Копоть отлагается на преграде при стрельбе с расстояний до 25–40 см, при стрельбе патронами, снаряженными дымным порохом, из охотничьего ружья – до 150–170 см;
– отложения смазки. Могут быть обнаружены на преграде, если канал ствола, из которого произведен выстрел, был предварительно смазан. Дальность полета частиц зависит от длины ствола и количества смазки и может достигать 150 см;
– следы действия пороховых газов. Проявляются они обычно в виде крестообразного разрыва ткани. Наличие, отсутствие и степень выраженности разрыва зависят от убойной силы оружия, дистанции выстрела и характера поражаемого объекта;
– поясок обтирания. Образуется частицами смазки, копоти, материала, из которого изготовлена пуля, и т. п. в виде темно-серой каемки вокруг входного отверстия при проникновении пули в преграду. На плотных эластичных преградах он обычно выражен хорошо, на хрупких (стекло, пластмасса) почти не наблюдается, за редким исключением. Поясок обтирания остается на преграде, независимо от дистанции выстрела.
В поясках обтирания в области входных пулевых повреждений на одежде и различных преградах отображаются имеющиеся на пулях следы нарезов канала ствола нарезного оружия, следы бороздок от боевых и холостых граней в виде участков более интенсивного отложения копоти и металла, причем в следах бороздок от боевых граней копоти и металла отлагается больше, чем от холостых граней.
Тщательное изучение характера этих следов, их размеров, контуров и особенностей дает возможность установить вид оружия (нарезное или гладкоствольное), конструктивные особенности канала ствола (калибр, количество и направление нарезов, их размеры и профиль, а также профиль и особенности бороздок от боевых и холостых граней) и степень износа канала ствола;
– поясок осаднения. Образуется на кожном покрове тела человека вокруг раны в виде каемки красно-бурого цвета (ожог) шириной 1–3 мм;
– отпечаток дульного среза оружия (штанцмарка) образуется при выстреле в упор от удара вплотную прижатого к кожному покрову либо к другой преграде дульного среза оружия.
Копоть, капельки смазки и остатки капсюльного состава осаждаются на различных преградах, близко расположенных к оружию при выстреле. Порошинки при этом могут внедряться в дерево, ткани, но не отлагаются на более твердых материалах, таких как металл, стекло и т. п.
Установление и изучение следов выстрела дает возможность определить входное и выходное пулевые отверстия, дистанцию выстрела, типы применявшегося оружия и боеприпасов, траекторию полета пули, местонахождение и положение стрелявшего и потерпевшего (по пулевому каналу, следам близкого выстрела, повреждениям на теле и одежде человека, месту обнаружения стреляных пуль и гильз и другим сопутствующим следам).
В криминалистической практике встречаются повреждения, которые могут быть приняты за огнестрельные, а в действительности образованные отскочившим из-под колеса транспортного средства камешком или шариком, выпущенным, например, из рогатки. Поэтому при установлении факта применения огнестрельного оружия требуется выяснить, образовано ли данное повреждение на преграде снарядом, выстрелянным из огнестрельного оружия. Устанавливают, является ли пробоина огнестрельной, пулевая она или дробовая, выстрелом из оружия какого калибра она образована и с какой стороны произведен выстрел – по форме и размеру пробоины, по дополнительным следам выстрела, по наличию самой пули с учетом, где она обнаружена и есть ли на ней следы от стенок канала ствола, остатки копоти, следы от преграды.
При попадании пули по перпендикуляру к плоскости преграды возникает входное отверстие круглой формы. С изменением угла встречи пули с преградой образуется овальное входное отверстие. Пуля, пробивая сквозное отверстие, выбивает или вырывает частицы преграды. Поэтому для пулевой пробоины характерно отсутствие части материала преграды («минус ткань» или «дефект материала»).
В тканях огнестрельные пробоины имеют форму неправильного круга. При выстрелах в упор или почти в упор на тканях образуются крестообразные, Т-образные или щелевидные разрывы.
На деревянных сухих изделиях контуры входного отверстия вытянуты вдоль древесной текстуры в форме овалов, а на стволах и ветвях растущих деревьев они щелевидные.
С входной стороны на краях отверстий в тканях и дереве остаются темные пояски обтирания. С выходной стороны концы разрушенных нитей ткани и волокна древесины направлены в сторону полета пули, на дереве образуются отщепы (рис. 105).
Рис. 105. След выстрела на ДСП – выходное отверстие
В листовом металле пробоины представляют собой отверстия с выгнутыми в направлении полета пули рваными краями (рис. 106).
Рис. 106. След выстрела на преграде:
а – входное отверстие; б – выходное отверстие
В стекле пулевая пробоина представляет собой отверстие с выщербленными краями и воронкообразно расширяющимися в направлении полета пули скатами, поверхность которых как бы чешуйчатая (рис. 107).
а б
Рис. 107. След выстрела на стекле:
а – трещины в стекле, пробитом пулей: 1 – радиальная; 2 – концентрическая;
б – пулевое отверстие в стекле (стрелкой указано направление полета пули)
Стекло, эмаль и ржавчина на металле вокруг пробоин растрескиваются. На торцах осколков стекла при этом образуется рельеф в виде дуговых складок (рис. 108, 109). По лучевым трещинам эти складки расширяются в направлении полета пули, а по круговым – в ту сторону, откуда летела пуля. Таким образом, если стекло вокруг пробоины рассыпалось, то направление полета пули определяется по этим осколкам (рис. 110). Кроме того, следует учитывать, что осколки стекла оказываются выброшенными в сторону полета пули.
Рис. 108. Схема рельефа на боковых гранях выбитого осколка стекла:
а – боковая грань, прилегающая к концентрической трещине; 4, 5 – фигуры рельефа на этой грани; б – боковая грань, прилегающая к радиальной трещине; 1, 2, 3 – фигуры рельефа на этой грани
Рис. 109. Схема рельефа на поверхности стекла:
а – образование рельефа на поверхности разлома: 1 – точка удара; 2 – поверхность разлома на радиальной трещине; 3 – поверхность разлома на концентрической трещине. Стрелкой показано направление выстрела; б – элементы угла раскрытия: 1 – поверхности разлома стекла; 2 – линии разлома
Рис. 110. Форма сквозных пулевых отверстий на листовом стекле (стрелками показаны направление выстрела и конфигурация следов на стекле)
Огнестрельные пробоины в тканях и дереве по диаметру обычно меньше пуль, их образовавших. В листовом металле пробоины соответствуют по своим размерам диаметру пули, а в стеклах они несколько больше (рис. 111).
Рис. 111. Следы выстрела на стекле:
а – входное отверстие на стекле; б – выходное отверстие
Следы выстрела, как правило, изымают вместе с предметоносителем. Если невозможно изъять предмет полностью, то отделяют его часть с огнестрельным повреждением. Целиком, как правило, изымается одежда. В этих случаях следы выстрела закрывают куском чистой ткани и обшивают по диаметру. Оконные стекла с пробоинами также изымают целиком (с рамой, если она небольшая). На стекло со стороны входного отверстия наклеивают бумагу, пластырь, липкую ленту, чтобы стекло не рассыпалось. Если же оно высыпалось, осколки собирают, складывают по линии излома, пронумеровывают и наклеивают на бумагу. Влажные предметы со следами выстрела перед упаковкой просушивают при комнатной температуре. При невозможности изъятия предмета или его части со следами продукта выстрела в виде частиц пороховой копоти, несгоревших порошинок следует откопировать на дактилоскопическую пленку или увлажненную фотобумагу либо соскоблить на белую бумагу и перенести в чистый стеклянный флакон.
В случаях, когда невозможно изъять объект или отделить его части, следы выстрела фотографируются по правилам масштабной съемки.
Вопросы, разрешаемые баллистической экспертизой по следам выстрела:
1. Является ли данное повреждение огнестрельным?
2. Не образовано ли повреждение пулей (дробью, картечью, осколками снаряда, мины, гранаты)?
3. Какого количества попаданий из огнестрельного оружия имеются следы на данном объекте, и следствием скольких выстрелов они являются?
4. Из оружия какого вида и образца (модели) произведен выстрел в данный объект?
5. Какова дистанция выстрела?
6. Имеются ли следы близкого выстрела на одежде потерпевшего?
7. Каково направление пулевого канала в исследуемом объекте?
8. В каком направлении (или под каким углом к пораженной преграде) был произведен выстрел?
9. Не образованы ли повреждения на данных объектах одним выстрелом?
10. С какого места был произведен выстрел?
11. В какой последовательности производились выстрелы, судя по пулевым повреждениям?
12. Какое из пулевых повреждений образовано первым?
13. Пулей какого калибра образовано данное повреждение?
14. Каким является повреждение – входным или выходным?
15. Не возникло ли данное повреждение вследствие рикошета пули?
16. Каким снарядом образовано повреждение (пулей, дробью, картечью и т. п.)?
17. Каким было взаимное расположение оружия и поврежденного объекта при выстреле?
18. Мог ли пострадавший (потерпевший) причинить сам себе повреждение из данного оружия?
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.
СОВРЕМЕННЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ЭКСПЕРТНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ СЛЕДОВ ТЕРМИЧЕСКОЙ РЕЗКИ НА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПРЕГРАДАХ Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»
Аннотация научной статьи по нанотехнологиям, автор научной работы — Бардаченко А. Н., Ручкин В. А.
В статье рассмотрено устройство современного портативного оборудования термической резки металла, использующегося для взлома преград. Показаны возможности экспертного исследования следов его применения трасологическими, а также физическими методами. Для экспертов ЭКП ОВД, студентов и курсантов, обучающихся по специальности «Судебная экспертиза».
Похожие темы научных работ по нанотехнологиям , автор научной работы — Бардаченко А. Н., Ручкин В. А.
ВОЗМОЖНОСТИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ НА МЕСТЕ ПРОИСШЕСТВИЯ СЛЕДОВ ВЗЛОМА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПРЕГРАД АППАРАТАМИ ТЕРМИЧЕСКОЙ РЕЗКИ
Устройство защиты от вредных выделений (шума, светового излучения и аэрозолей) в пределах допустимых концентраций для оснащения полуавтоматов и машин термической резки металлов с программным управлением
Текст научной работы на тему «СОВРЕМЕННЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ЭКСПЕРТНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ СЛЕДОВ ТЕРМИЧЕСКОЙ РЕЗКИ НА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПРЕГРАДАХ»
УГОЛОВНО-ПРАВОВЫЕ И КРИМИНАЛИСТИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ РАССЛЕДОВАНИЯ И РАСКРЫТИЯ преступлений
А. Н. Бардаченко, В. А. Ручкин
СОВРЕМЕННЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ЭКСПЕРТНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
СЛЕДОВ ТЕРМИЧЕСКОЙ РЕЗКИ НА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПРЕГРАДАХ
В статье рассмотрено устройство современного портативного оборудования термической резки металла, использующегося для взлома преград. Показаны возможности экспертного исследования следов его применения трасологическими, а также физическими методами.
Для экспертов ЭКП ОВД, студентов и курсантов, обучающихся по специальности «Судебная экспертиза».
Ключевые слова: следы термической резки, оборудование термической резки, трасологическое исследование, металлографический анализ.
A. N. Bardachenko, V. A. Ruchkin
UP-TO-DATE CAPABILITIES OF AN EXPERT EXAMINATION OF THERMAL
CUTTING TRACES ON METAL OBSTRUCTIONS
In the article the mechanism of up-to-date portable thermal cutting equipment used for breaking metal obstructions is considered. The capabilities of an expert examination of its traces by traceologic and physical methods are shown.
Keywords: thermal cutting traces, thermal cutting equipment, trace evidence analysis, metallographic analysis.
Следствие интересует широкий круг вопросов, связанных с применением оборудования термической резки для взлома металлических
преград: определение вида примененного аппарата; время, затраченное на взлом преграды; квалификация лица, производившего взлом, и т. д.
Однако в криминалистической литературе содержится недостаточно сведений о современном портативном оборудовании термической резки металла и возможностях экспертного исследования следов его применения.
На базе проблемной научно-исследовательской лаборатории судебного материаловедения Волгоградской академии МВД России совместно с физическим факультетом Волгоградского государственного университета был проведен комплекс исследований, направленных на изучение технических данных современного оборудования термической резки, механизма образования следов на металлических преградах, признаков, отображающихся в следах примене-
ния различных видов аппаратов термической резки.
В данной статье рассматриваются вопросы, связанные с определением вида примененного для взлома оборудования термической резки по следам на металлической преграде.
Анализ криминалистической литературы показал, что в ней приводится описание аппаратов термической резки, применявшихся 20—25 лет назад, тогда как за этот период они претерпели существенные изменения, появились новые виды оборудования, такие как портативные аппараты плазменной резки металла. Ниже излагаются характеристики некоторых современных образцов такого оборудования.
Переносной ацетиленовый пост «ОСА» предназначен для резки и сварки низколегированных сталей в автономных условиях. Пост состоит из рамы на колесном ходу, на которой закреплены 5-литровые кислородный и ацетиленовый баллоны с редукторами. В его состав входит универсальный комплект резак-горелка. Ручка переменной длины позволяет переносить пост через препятствия и катить по ровной поверхности. Комплект помещается в багажнике легкового автомобиля, а емкость баллонов позволяет обеспечить выполнение достаточно больших объемов работ [1].
Современный образец электродугового ин-верторного сварочного аппарата, например «Лидер-160Р», имеет массу 5,5 кг, размеры 190х282х185 мм. Максимальная потребляемая мощность составляет 4,5 кВт, что позволяет подключить его к бытовой электросети, не вызвав ее перегрузки и короткого замыкания. Диапазон сварочного тока — 10—160 А, а диаметр применяемого электрода — 2—4 мм [2].
В последнее время в жилищно-коммунальном хозяйстве, строительно-монтажных и многих других организациях широко используются портативные аппараты плазменной резки, что увеличивает возможность их применения в преступных целях. Плазменный аппарат «Мульти-плаз-2500М» предназначен для ручной плаз-
менной резки, сварки черных и цветных металлов, в том числе легированных и нержавеющих сталей, чугуна, а также различных негорючих материалов. Аппарат состоит из блока питания и плазменной горелки. Принцип его работы заключается в следующем. Между катодом и соплом горелки горит электрическая дуга. Энергия дуги разогревает рабочую жидкость (воду), превращая ее в пар, который, выходя через отверстие в сопле, сжимает дугу. Сжатая электрическая дуга нагревает пар до температуры ионизации. Аппарат работает от однофазной электросети напряжением 220 В, используя для резки обычную воду, его вес составляет 6,5 кг.
При этом температура факела — 8 000 С, что позволяет разрезать металлический лист толщиной до 10 мм [3].
Для дифференциации вида примененного оборудования термической резки может использоваться трасологическое исследование признаков, отобразившихся в следах. Применительно к аппаратам газокислородной и электродуговой резки эти признаки описаны в криминалистической литературе достаточно подробно [4, с. 27— 28; 5, с. 10].
Проведенные нами исследования позволили выявить не описанные ранее признаки, отображающиеся в следах применения аппаратов плазменной резки:
— ширина разреза 2—3 мм при толщине металлического листа 3—10 мм;
— отложения копоти практически отсутствуют, у некоторых моделей аппаратов на обеих сторонах разрезанного листа вдоль полости ре-за они наблюдаются в виде темно-серой полосы шириной до 4 мм;
— брызги расплавленного металла в виде капель на лицевой и оборотной стороне металла отсутствуют (возможно их незначительное количество на лицевой стороне листа в точке начала реза);
— по обе стороны реза с лицевой и оборотной стороны металла наблюдаются ореолы (цвета побежалости) шириной 5—15 мм;
— кромки обеих сторон поверхности реза острые, с оборотной стороны на них сосредоточен весь шлак серого цвета и наплывы расплавленного металла;
— параллельность друг другу торцов реза;
— на торцевой поверхности реза наблюдается чередование валиков и бороздок дугообразной формы, вогнутая сторона которых направлена в сторону, противоположную направлению реза, шлаковый слой отсутствует.
Указанные признаки применения аппаратов плазменной резки существенны, устойчивы, поэтому они могут использоваться в качестве диагностических признаков при определении вида примененного для взлома оборудования.
Однако в ряде случаев, например при взломе засыпных сейфов, при умышленном искажении преступниками следов решение этой задачи методами трасологии по внешним признакам становится затруднительным. В этой ситуации наиболее достоверными являются физико-химические методы исследования, применяемые в процессе производства комплексной трасоло-го-материаловедческой экспертизы [6, с. 156— 160].
Одним из таких методов является металлографический анализ. Однако его возможности были изучены недостаточно. Так, указывается, что по характеру структурных изменений, в частности размеру зерен, можно дифференцировать газовую и электрическую резку: при газовой резке размер зерна значительно меньше, чем при электрической [7]. В технической литературе содержатся только данные, касающиеся исследования сталей больших толщин (8—20 мм), разрезанных промышленными стационарными установками для плазменной резки [8].
Для экспериментов нами использовалась листовая сталь марки «Сталь-3» толщиной 3—10 мм, из которой изготавливается подавляющее большинство металлических преград (дверей, решеток, замков, ящиков и сейфов). Из металлических объектов, разделенных различными видами аппаратов термической резки, механи-
ческим путем были отделены фрагменты с кромками разрезов и прилегающими к ним участками и по стандартной методике приготовлены микрошлифы. Изучение и фиксирование микроструктуры производилось с помощью металлографических микроскопов «МИМ-8» и «Неофот-32» при увеличении 250х. При определении структурных и фазовых составляющих использовались ГОСТ 564068 «Сталь. Металлографический метод оценки микроструктуры листов и ленты», ГОСТ 8233-56 «Сталь. Эталоны микроструктуры».
Проведенные нами исследования позволили выявить такие диагностические признаки, как параметры структурных и фазовых составляющих, их соотношения для различных видов термической резки металла.
Так, на участке, прилегающем к кромке реза, при газовой ацетиленовой резке на протяжении 1,0 мм наблюдается видманшттетова структура балла 3 ряд 1, также прослеживается цементит-ная сетка; при электродуговой резке на протяжении 0,7—0,8 мм от кромки реза наблюдается видманштеттова структура балла 4 ряд 1 в виде дендритных строчек, также прослеживается це-ментитная сетка; при плазменной резке на протяжении 1,3 мм наблюдается дисперсная структура: зернистый перлит балла 1. Аналогичным образом изучены переходные зоны.
Известно, что рентгеновский метод определения параметров кристаллической решетки, в частности фазового состава, является одним из простых и эффективных, занимает мало времени, обеспечивает очень высокую точность. Кроме того, данный метод относится к числу не-разрушающих. Однако при комплексном экспертном исследовании следов термической резки не в полной мере использовались его возможности для получения информации о режиме термического воздействия на металлическую преграду.
Нами проводились исследования на рентгеновском дифрактометре «ДРОН-1» в непрерывном режиме под излучением кобальта со скоростью 1/4 град./мин. с первичной щелью Соллера
2 х 8 х 0,25, под напряжением 20кВ и силой тока 20мА. Облучение проводилось на торцевых поверхностях реза, образованных различными видами аппаратов термической резки на листовой стали марки «Сталь-3» толщиной 6—10 мм.
В результате было установлено, что в исследуемой зоне при газокислородной резке в структуре металла наблюдается до 26 % остаточного
аустенита, при электродуговой — до 46 %, при плазменной — до 76 %, что позволяет дифференцировать вид примененного для взлома оборудования.
Таким образом, результаты проведенных исследований существенно расширяют возможности экспертного исследования следов термической резки на металлических преградах.
Список библиографических ссылок
3. Бардаченко А. Н., Смольяков П. П., Шапочкин В. И. Криминалистическое исследование следов взлома металлических преград аппаратами термической резки // Судебная экспертиза. 2008. Вып. 4. С. 39—42.
4. Криминалистическое исследование следов взлома металлических хранилищ: учеб. пособие. М., 1991.
5. Степанов Б. В., Капитонов В. Е., Иванов Н. В. Криминалистическое исследование следов на металлических хранилищах, взломанных аппаратами термической резки: метод. рекомендации. М., 1989.
6. Шапочкин В. И., Бардаченко А. Н., Смольяков П. П. Комплексная экспертиза следов термической резки металлических преград // Актуальные вопросы судебных экспертиз: матер. Междунар. на-уч.-практ. конф., 22—23 апреля 2009 г. Иркутск, 2009. С. 156—160.
7. Аугустинас Б. П. Криминалистическое исследование взломанных (разрушенных) металлических преград: дис. . канд. юрид. наук. М., 1985.
Читайте также: