Электронагревательные приборы

Причастным к возникновению пожара может быть практически любой электронагревательный прибор - электрокипятильник, утюг, паяльник, чайник, плитка, обогреватель (камин, радиатор, конвектор), жарочный электрошкаф, прибор приготовления пищи с инфракрасным нагревателем и др. Пожар может возникнуть в результате:

- теплового воздействия на окружающие конструкции и предметы;

- загорания веществ и материалов, попавших на конструктивные элементы прибора, нагретые до необходимых для загорания температур;

- работы прибора в нештатных условиях (например, чайника или кипятильника без воды);

- возникновения аварийного пожароопасного режима в электрической части прибора.

В связи с этим изучению и фиксации в протоколе осмотра подлежат место обнаружения электронагревательного прибора или его остатков (фрагментов), вблизи расположенные конструкции и предметы, а сам электронагревательный прибор - изъятию в качестве объекта исследования.

Пожароопасность отдельных видов и марок приборов определяется их конструктивными особенностями и мощностью. Остановимся на некоторых из них.

Отопительные приборы излучательного типа с открытыми нагревательными элементамиособо опасны. Горение может возникнуть при их опрокидывании или прижатии к сгораемым конструкциям и предметам, при попадании непосредственно на нагревательный элемент горючих веществ и материалов. В ряде случаев возможность загорания не исключается при наличии защитных сеток и экранов. Так, в работе [99] приводятся результаты испытаний бытовой электропечи с рефлектором. Указывается, что при испытаниях на наружной поверхности и защитной сетке отражателя температура доходила до 95-150°С; сгораемые материалы загорались на расстоянии менее 0,5 м.

Конвекционные отопительные приборыбывают двух типов - конвекторы и радиаторы. Радиаторы бывают с промежуточным теплоносителем (маслонаполненные) и сухие. Конвекционные приборы более пожаробезопасны. Средняя температура их внешней поверхности составляет 80-85°С, а максимальная обычно не превышает 100-110°С. Тем не менее они могут быть причастны к возникновению пожара - прежде всего при неисправности терморегулятора и нарушении правил эксплуатации прибора.

Потенциально опасными являются появившиеся в большом количестве в последнее время нагревательные панели из полимерных материалов (типа "Слотерм", "Доброе тепло" и др.).

Электроутюгис исправным терморегулятором по общему мнению специалистов, как правило, не вызывают загорания горючих материалов в течение длительного времени (24-33 ч). При зашунтированном (неисправном) терморегуляторе в условиях испытаний загорание стеганой ваты происходило через 3,5-5 мин, подплавление алюминиевой подошвы через 13-20 мин. Через 2 ч под подошвой утюга и на корпусе у подошвы 380-400°С, на корпусе у ручки 300°С [99]. В отдельных случаях температура на подошве утюга достигает 400-500°С [34].

Электрочайникисовременной конструкции, как правило, имеют трубчатые электронагревательные элементы (ТЭН) непосредственно в объеме нагреваемой воды, ближе к днищу. При выкипании воды происходит оголение ТЭНа, перегрев его, деформация и, как следствие, замыкание спирали ТЭНа на корпус. В этой ситуации часто возникает КЗ с образованием дуги, проплавлением оболочки и разбрызгиванием раскаленных частиц металла - потенциальных источников зажигания.

Признаками работы электрического чайника в аварийном режиме являются:

- наличие проплавлений трубки ТЭНа или разрушений ТЭНа;

- следы дугового режима - локальные оплавления (проплавления) корпуса и (или) отдельных деталей чайника (если он металлический);

- застывшие капли (брызги металла).

Современные электрочайники зарубежного производства более пожаробезопасны (по крайней мере, теоретически) - они снабжены устройством, отключающим чайник после закипания воды. Однако у большинства моделей это устройство представляет собой датчик, срабатывающий на повышение давления внутри чайника, возникающее при кипении воды. И если по небрежности пользователя крышка чайника после его включения остается неплотно закрытой, то датчик давления не срабатывает, чайник не отключается, а оголившийся при выкипании воды ТЭН создает вышеописанную ситуацию. Не спасает при этом в ряде случаев и так называемый "второй уровень защиты" - тепловой датчик. Учитывая мощность чайника (до 2 кВт) и то, что его корпус сделан из пластмассы, возникновение и развитие горения будет происходить более динамично, нежели в отечественном чайнике с металлическим корпусом.

Вторым слабым местом описанных выше чайников является разъем, соединяющий чайник с подставкой (базовой платой с проводом для включения чайника в сеть). У относительно дешевых чайников малоизвестных фирм этот разъем бывает крайне ненадежен, в нем часто возникает БПС, иногда переходящее в дугу.

После пожара от подобных чайников находят обычно один ТЭН и металлические детали подставки. Наличие в ТЭНе локального проплавления оболочки будет свидетельством работы чайника в аварийном режиме и вероятной причастности к возникновению пожара.

Электрокипятильники.Бытовые электрокипятильники имеют оболочки ТЭНов из латуни, стали, алюминия. Они по-разному ведут себя при аварийном режиме, предшествующем пожару, и на самом пожаре, поэтому должны быть рассмотрены отдельно.

Электрокипятильники с оболочкой из медных сплавов и стали. К кипятильникам этой группы относятся кипятильники класса ЭПМ (электрокипятильник погружной, малого габарита). В соответствии с ГОСТ они выпускаются мощностью 0,3; 0,5; 0,7 кВт. Это самые распространенные в быту электрокипятильники, рассчитанные на нагрев 0,25-0,5 л воды. Нагревательный элемент кипятильника - ТЭН - состоит из оболочки (латунь, сталь 10 или 20), внутри которой находятся проволока сопротивления (спираль) и мелкозернистый наполнитель - периклаз, который выполняет функцию изолятора, отделяющего спираль от оболочки ТЭНа.

Во включенном состоянии, но без погружения в воду, кипятильник в течение нескольких минут раскаляется докрасна, температура оболочки в зоне нахождения электроспирали достигает 700-750°С. Кипятильник может сам обесточиться, если от нагрева произойдет нарушение спаев выводных концов нагревательной спирали со шнуром питания. В этом случае пожар может и не произойти. Если же провод питания припаян качественно, то кипятильник становится крайне опасным источником зажигания. Пожар может начаться в следующих случаях:

а) при опрокидывании емкости, в которой находился кипятильник, или при разрушении стеклянного стакана, после того как из него выкипела вода; в этом случае загорание происходит при непосредственном контакте кипятильника со сгораемым материалом;

б) если кипятильник находится в алюминиевой или стальной эмалированной кружке, стоящей на сгораемом основании, то возможно загорание этого основания от контактного нагрева кружкой, разогретой кипятильником. Эксперимент в лаборатории показал, что алюминиевая кружка емкостью 250 мл с включенным в сеть электрокипятильником прожигает дыру в 40-миллиметровой сосновой доске за 2-2,5 ч после выкипания воды.

На пожаре от кипятильника часто остается один нагревательный элемент.

Визуальным признаком работы ТЭНа в аварийном режиме (без воды) является более светлый цвет трубки в зоне концевого участка и более темный там, где уложена спираль. Точнее это можно установить путем инструментальных исследований трубки ТЭНа в лаборатории, для чего остатки кипятильника должны быть изъяты с места пожара.

Электрокипятильники с оболочкой из алюминиевых сплавов выпускаются согласно ГОСТу, класса ЭПО (электрокипятильник погружной основного габарита) и ЭПОТ. Они имеют мощность 1,0-1,6 кВт, длину около 25 см и предназначены для кипячения воды в объеме от одного до нескольких литров. Выпускают в настоящее время с трубкой ТЭНа из алюминиевых сплавов и кипятильники меньших габаритов, промежуточных между ЭПМ и ЭП. Нагрев таких кипятильников без водяного охлаждения вызывает расплавление трубки ТЭНа на спиральном участке. Иногда разрушение трубки у перегретого кипятильника происходит взрывообразно. При расплавлении трубки ТЭНа нагретая спираль, прежде чем перегореть, может находиться в раскаленном состоянии до 15- 20 мин и представляет собой в таком виде мощный источник зажигания. Кипятильник после пожара может иметь самый различный (в зависимости от обстоятельств пожара) вид - от относительно сохранившегося устройства с деформированным, расплавленным частично или полностью ТЭНом, до расплавленного алюминиевого агломерата со спиралью внутри или вне его.

Электропаяльникибывают различной мощности (40, 65, 100, 200 Вт). Все они в соответствующей ситуации могут воспламенить бумагу, ветошь, привести к переугливанию древесины на различную глубину, а самый мощный (200 Вт) - и к воспламенению досок, древесностружечных и древесноволокнистых плит [99].

Электрогрелки состоят обычно из следующих основных элементов: основания, выполненного из байковой ткани, и помещенного внутрь него электронагревательного провода; термоограничительного устройства; двухпозиционного переключателя мощности и дополнительного сопротивления регулировки мощности; покрышки (чехла) из легкой ткани [100]. Являются достаточно опасными в эксплуатации электроприборами, несмотря на наличие в большинстве из них термоограничительных устройств.

Рабочая температура таких грелок 40-65°С, потребляемая мощность 30-60 Вт.

Однако, как показали эксперименты, температура нагреваемой поверхности даже при нормальных условиях эксплуатации может достигать 70-100°С. Температурное поле у грелок неравномерное, температура в одних точках может превышать температуру в других в 1,5-2 раза. Положение усугубляется, когда вопреки инструкциям по эксплуатации грелка оказывается в сложенном виде или прикрыта одеялом, - температура при этом достигает 140-170°С, и может загореться как сама грелка, так и находящиеся в контакте с ней материалы, в первую очередь склонные к тлению.