淺談火災(zāi)調(diào)查理論框架建立探討

連德桂(莆田市公安消防支隊監(jiān)督處火調(diào)科，福建 莆田 351100 )

1 前言

在我們的日常及生產(chǎn)中，火災(zāi)是最常發(fā)生且危害較大的災(zāi)害之一。火災(zāi)不僅會造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失，很多的火災(zāi)都會威脅到人們的生命安全。現(xiàn)階段，很多的國家都已經(jīng)開始致力于分析研究火災(zāi)的預(yù)防、探測、逃生以及阻燃材料等理論與應(yīng)用，同時也在這些方面有了較大的發(fā)展與改革，相應(yīng)的理論與技術(shù)也逐漸的走向成熟。不過，因為火災(zāi)發(fā)生具有隨機(jī)性，同時也受多方面的人為因素影響，必然導(dǎo)致在很長一段時間我們還是沒有辦法完全的避免火災(zāi)的發(fā)生，并且火災(zāi)隨著社會發(fā)展的多元化也逐漸的向多元化發(fā)展。我們將火災(zāi)發(fā)生以后對其進(jìn)行情景再現(xiàn)處理、火災(zāi)形成原因分析等都非常有利于國家公共安全、社會和諧發(fā)展、國家相關(guān)政策的編寫以及類似情況再發(fā)生等工作，同時也能夠為火災(zāi)的防治與責(zé)任確認(rèn)提供一定的條件，是我們現(xiàn)階段必須要解決的問題。不過，因為火災(zāi)發(fā)生時，其燃燒階段是一個非常復(fù)雜的過程，它不單單包含的燃燒物質(zhì)多，而且空間大且復(fù)雜，加上相異的燃燒行為能夠形成極為相近的表面現(xiàn)象，所以導(dǎo)致了相關(guān)研究的進(jìn)展阻礙較大。現(xiàn)階段，我國依舊是采取的依靠專業(yè)工作人員的實踐經(jīng)驗，再加上一些簡單儀器與理論分析，來研究火災(zāi)發(fā)生的事故類別。

2 火災(zāi)調(diào)查理論框架建立的可行性

2.1 火災(zāi)調(diào)查理論框架建立理論可行性

火災(zāi)調(diào)查分析探索的最為重要的環(huán)節(jié)就是災(zāi)后所遺留的能夠體現(xiàn)出火災(zāi)過程的信息數(shù)據(jù)和對遺留的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行正確、全面的收集分析。各種的燃燒物質(zhì)經(jīng)過不同條件的燃燒會出現(xiàn)不一樣的行為以及燃燒后的表現(xiàn)。例如木質(zhì)的材料在燃燒的過程中能夠散發(fā)出大量的顆粒裝物體，這些微小的顆粒中包括十幾種能夠溶于水的離子組成，包括炭黑、鉀離子、氯離子以及硫酸根離子等，不同的木材材質(zhì)以及不同的燃燒條件下，木材燃燒后所含有的以上成分比例是不同的。我們通過測試燃燒后剩余物質(zhì)的化學(xué)構(gòu)成、比例大小、結(jié)構(gòu)特點等，完全有可能將火災(zāi)的過程進(jìn)行情景重現(xiàn)，且在很大程度上與原情景相符合。

2.2 火災(zāi)調(diào)查理論框架建立的理論基礎(chǔ)研究

Sahouli的研究結(jié)果表明，采取CBP熱解處理的炭黑，其表層的碳元素沉積數(shù)量與炭黑的熱解環(huán)境有著緊密的關(guān)聯(lián)，如果在較小的熱解分壓下，提高熱解的溫度值，能夠明顯的降低炭黑表層碳元素的沉積量，保持熱解溫度的恒定，表面炭元素的沉積維與其沉積數(shù)量之間也存在著一定的數(shù)學(xué)關(guān)聯(lián)。Ruiz等學(xué)者的研究結(jié)果表明，如果纖維素中含有鉀元素的話，當(dāng)它焦化以后所形成的碳結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)分形的現(xiàn)象；如果纖維素中含有鈣元素那么就會形成比較大量的微孔形態(tài)；如果纖維素中含有鐵元素，那么在其焦化以后所形成的碳結(jié)構(gòu)中就會出現(xiàn)兩個線狀的形態(tài)組成。Seledets等人通過進(jìn)行氮的吸附與解吸的實驗，針對各種碳元素含量的合成染料在燃燒過程中熱解行為，他們通過研究發(fā)現(xiàn)，燃料在熱解的過程中其形成的碳質(zhì)在吸附的時候，其吸附對象的性質(zhì)能夠很大的程度上的影響其吸附狀況。

3 火災(zāi)調(diào)查理論框架建立中的關(guān)鍵問題探討

現(xiàn)階段，國內(nèi)外已經(jīng)開展了很多關(guān)于可燃物熱解以及碳黑出現(xiàn)與最后形態(tài)形成過程的研究與探索，也取得了一定的理論成果。不過眾多研究者對于碳黑形成及發(fā)展的理論研究主要是包括三個部分：沒有考慮壁面因素在內(nèi)的空間燃燒理論探討；關(guān)于非多元氣相的燃料進(jìn)行預(yù)混以及燃燒火焰的擴(kuò)散分析；碳黑形成與發(fā)展過程中的不同時期的動力學(xué)機(jī)理研究。例如，Kronenburg以及Richardson等人利用多種的技術(shù)手段，探討了不同的溫度、壓力、作用時間、燃燒物組成與結(jié)構(gòu)、空氣流通情況等等條件下對碳黑形成與發(fā)展過程的影響。Vander和Tomasek的研究結(jié)果表明碳黑的氧化反應(yīng)狀態(tài)與其最開始的微觀結(jié)構(gòu)有著緊密的聯(lián)系。我國學(xué)者蔣勇、邱榕、范維澄等人對于不同條件下的激光加熱燃燒物質(zhì)對于碳黑形成的影響研究。因為在火災(zāi)中通常都會涉及到大量的有機(jī)高分子復(fù)合材料，這樣的材料燃燒情況要比我們上面所講到的情況都要相對復(fù)雜的多，并且其碳化的痕跡通常都會體現(xiàn)在房屋的墻體以及家具的表層，通常他們是多種化學(xué)與物理作用的共同結(jié)果，所以現(xiàn)階段所進(jìn)行的理論研究還達(dá)不到建立火災(zāi)調(diào)查理論體系。我個人認(rèn)為，要想建立一個健全的、完善的火災(zāi)調(diào)查理論框架，還需要進(jìn)行幾點關(guān)鍵問題的研究與探索。

(1)建筑與裝飾中常見的可燃材料在不同的條件與環(huán)境中進(jìn)行燃燒的機(jī)理以及相應(yīng)碳黑的形成機(jī)理。

(2)對可燃物燃燒過程中的熱解反應(yīng)進(jìn)行動力學(xué)體系的探討與建立，尤其是需要考慮熱解行為的液體以及固體可燃物的動力學(xué)體系的建立。

(3)壁面在可燃物燃燒時有著不可消除的影響，可燃物在進(jìn)行燃燒時對于壁面的熱解與碳化行為也有著非常大的作用，因此，需要建立相應(yīng)的模型進(jìn)行分析探討。

(4)要針對高分子等復(fù)雜的材料建立與之對應(yīng)的相關(guān)模型體系，分析其燃燒過程中自身特點與環(huán)境條件的影響情況，同時，在建立模型時，尤其要注意不同碳化過程中的尺度問題。

(5)要進(jìn)行不同的熱-力載荷情況中材料變化狀態(tài)、非固定空間燃燒行為以及爆炸行為等的研究。

4 結(jié)語

我們對火災(zāi)發(fā)生以后進(jìn)行情景的再現(xiàn)，以尋求火災(zāi)發(fā)生的原因與影響因素，非常有利于國家公共安全、社會和諧發(fā)展、國家相關(guān)政策的編寫以及類似情況再發(fā)生等工作。我國現(xiàn)階段關(guān)于火災(zāi)預(yù)防技術(shù)以及阻燃材料等相關(guān)領(lǐng)域都有了長足發(fā)展，但是在火災(zāi)調(diào)查方面的技術(shù)與理論研究都還處于起步階段，所以現(xiàn)階段我們應(yīng)當(dāng)重點的研究火災(zāi)調(diào)查理論與實際應(yīng)用技術(shù)。火災(zāi)發(fā)生以后的現(xiàn)場表面遺留物質(zhì)以及相關(guān)痕跡與火災(zāi)發(fā)生過程密切相關(guān)，同時也會收到外界各種因素的影響與作用，我們對這些物質(zhì)與現(xiàn)象進(jìn)行分析與找尋其中規(guī)律時，要運用不同學(xué)科之間的理論知識，進(jìn)行深入的研究分析，才能全面、科學(xué)、正確的揭示這些現(xiàn)象形成的根本原因以及相互作用的機(jī)理，才能有效的推進(jìn)火災(zāi)科學(xué)研究的長足進(jìn)步。

[1] 袁勇，王建英.論火災(zāi)調(diào)查中對起火部位和起火點的認(rèn)定[J]. 武警學(xué)院學(xué)報. 2009(02)

[2] 田宏.NIST對一起車站夜總會火災(zāi)的調(diào)查：火災(zāi)的科學(xué)模擬[J]. 消防技術(shù)與產(chǎn)品信息. 2007(10)