Az elektromos tűzkeletkezés bizonyíthatósága
2011/3. lapszám | Nagy László Zoltán Nagy László | 12 319 |
Figylem! Ez a cikk 13 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
Budapest egyik peremkerületének ipari negyedében keletkezett tűz 2010 második havában. A létesítmény területén található a tűz által érintett épület: kb. 80 méter hosszú és 50 méter széles volt, egy 3 szintes fejépületből (üzemviteli ép...
 |
Budapest egyik peremkerületének ipari negyedében keletkezett tűz 2010 második havában. A létesítmény területén található a tűz által érintett épület: kb. 80 méter hosszú és 50 méter széles volt, egy 3 szintes fejépületből (üzemviteli épület) és egy földszintes üzemcsarnokból állt. Az üzemviteli épület és üzemcsarnok hagyományos épületszerkezetekből létesült. Az épület eredeti rendeltetése irodaépület és bútorgyártó üzem. A tűzesetet megelőző időszakban a 3280 m2-es csarnoképületet matracgyártó üzemi tevékenységre használták, valamint a hátsó részében, kb. 1000 m2-en az alapanyagokat (szövet, szivacs, matrac, késztermékek) tárolták.
A tűz során károsodott, illetve megsemmisült az épület 3280 m2-es alapterületű csarnokrésze, az abban tárolt, matracgyártáshoz használt éghető anyagú alapanyagok (habszivacsok, filcek, latex anyagok), kész matracok, ágyrácsok, ágykeretek, különböző töltetű párnák, paplanok, ágygarnitúrák és textiláruk. Károsodtak továbbá a matracgyártáshoz használt gépsorok, különböző varrógépek, szabászati egységek.
Az égés során megsemmisült 2 db, egyenként 1 m3 oldószeres ragasztót tartalmazó IBC tartály és a bennük lévő, kb. 1400-1500 kg „fokozattan tűz- és robbanásveszélyes” tűzveszélyességi osztályba tartozó oldószeres ragasztó. A csarnokban lévő kaloriferek és elektromos világító berendezések éghető anyagú szerkezeti elemei elégtek. A tűzfészek helyének meghatározásához a vizsgálat során meghallgatott tanúk közül három fő tanúvallomását vettem elsődlegesen figyelembe, mivel nekik közvetlen észlelésük, tapasztalásuk volt a tűzkeletkezés helyével és idejével kapcsolatban. A tűzvizsgálati helyszíni szemle dinamikus szakaszában a szemtanúk segítségével előzetesen behatárolt és a csarnok többi részétől szalaggal elválasztott, 27,54 m2-es alapterületű keletkezési hely átvizsgálása megtörtént az esetleges gyújtóforrások feltárása érdekében.
 |
Ezen a területen, az aljzatbetonon kb. 10-12 matracmagasságig rakott, ragasztásra előkészített rugótesteket tároltak. A kijelölt keletkezési hely környezetében, a matracmaradványok között 4 db fénycsőarmatúra (az armatúra fémtálcája, trafók, vezetékdarabok stb.) maradványai kerültek feltárásra. A fénycsőarmatúrák a 2-2,5 méteres magasságban található fémkeretből készült kábeltartó tálcához voltak rögzítve. A fénycsőarmatúrák, valamint az aljzaton feltárt és a kábelvezető sínben lévő vezetékmaradványok további vizsgálat céljából lefoglalásra kerültek.
A kijelölt keletkezési hely környezetében, attól nyugati irányban, a matracmaradványok között 3 db fénycsőarmatúra (az armatúra fémtálcája, trafók, vezetékdarabok, fénycsövek stb.) maradványai is előkerültek, amiket szintén lefoglaltunk. A szemle során a csarnok fejépülete melletti világítási elosztószekrényben található kábelek, vezetékek és elektromos szerelvények átvizsgálásra kerültek. A kapcsolószekrény alsó részére hullott, 400 V-os betápláló sodrott kábelmaradványokon zárlati nyomok voltak azonosíthatók.
Ez arra utalt, hogy az FE villamos főelosztó helyiség és a villamos elosztószekrény közötti betápláló kábel a tűzeset idején feszültség alatt volt. A helyszíni szemlén tapasztalt körülményeket, valamint a meghallgatások eredményeit értékelve kizárható volt a hőtermelő berendezéssel, a sztatikus feltöltődéssel, illetve a dohányzási tevékenységgel összefüggő tűzkeletkezési ok. A rendelkezésre álló tények, a körülmények értékelése, továbbá a vegyész szakértői vélemény és az égetési kísérlet során tapasztaltak alapján a szándékos tűzokozás miatti tűzkeletkezést szintén ki lehetett zárni. A tűz által érintett épületbe az elektromos energia bevezetésre került.
 |
Az épület FE jelű villamos elosztó helyisége az irodarészen létesült. Innen voltak megtáplálva a csarnokban található kapcsolószekrények (erőátviteli, villamos elosztók). A csarnok raktárrészében 1 db erőátviteli és 2 db világítási elosztó helyezkedett el. A tűz által érintett termelőegységben 6 db erőátviteli elosztó és 2 db világítási elosztó létesült. Az erőátviteli elosztókról egy-, illetve háromfázisú dugaszolóaljzatok voltak megtáplálva, amelyek a gyártógépek, varrógépek, targoncatöltők áramellátását biztosították. A termelőegység keleti falánál 2 db világítási elosztó helyezkedett el. A V1-es jelű az átjáró mellett, míg a V2-es jelű a női öltöző bejáratánál.
A V1-es jelű elosztón lévő kapcsolót közvetlenül a tűz előtt felkapcsolták, ami az üzemrész tető-felülvilágítója és déli homlokzata közötti világító lámpatesteket működtette. A fénycsöves lámpatesteket az ipari létesítményeknél biztonságtechnikai okok miatt csak három fázisra lehet kötni. A perforált kábeltárcákra függesztett, „X” gyártmányú, 2 db 36 W-os fénycsővel üzemelő világító lámpatestek a perforált kábeltálcán végigvezetett, 3-fázisú (400 V) áramkörről voltak megtáplálva. A három fázis a perforált kábeltálcákra rögzített, „Y” 80-as típusú csatlakozódobozok segítségével lett a lámpatestekhez leágaztatva úgy, hogy egy armatúrára egy fázist (230 V) kötöttek. A műanyag csatlakozódobozok a tűzeset során megsemmisültek, azok maradványai a szemlén nem kerültek elő. A tűz keletkezési helyén és idején elektromos áram csak a perforált kábeltálcákra függesztett fénycsöves lámpatestekben, illetve az azok áramköréhez tartozó elektromos kábelekben, vezetékekben, szerelvényekben volt jelen. A keletkezési helyről és annak környezetéből lefoglalt fénycsöves lámpatestek, valamint a kábeltálcában futó kábel maradványainak vizsgálata az alábbi eredménnyel járt.
 |
■ A megvizsgált 7 db fénycsőarmatúra maradványain, illetve az azokhoz tartozó vezetékmaradványokon nem volt olyan műszaki meghibásodásra utaló elváltozás azonosítható, amit összefüggésbe lehetett volna hozni a tűzkeletkezéssel. Ugyanakkor olyan fénycsőmaradványok kerültek elő, amik arra utaltak, hogy már a tűz kezdeti időszakában rendkívül magas hőmérsékletű égés volt a keletkezési hely környezetében. A fénycsövek ugyanis a belsejükben lévő nyomás és a külső légnyomás közti különbség miatt behorpadtak, összelapultak, még azt megelőzően, hogy leestek volna az aljzatra.
■ A kábeltálcán lévő rézvezeték-maradványok végein, közvetlenül egymás mellett 2 db 3-as furatú kötőelem maradványai kerültek elő. Ezek közül az egyik esetében olyan olvadási nyom volt azonosítható, ami tűzkeletkezés miatt is kialakulhatott. A másik ugyanolyan típusú, mellette lévő csatlakozóelem esetében ilyen olvadási nyom nem került azonosításra. A vizsgálat során egyrészt a fenti hipotézis bizonyítása, másrészt a megindult égési folyamat feltűnően és indokolatlanul gyors terjedésének igazolhatósága érdekében tűzkísérletet hajtottunk végre. Ennek végrehajtásához az ügyfél különböző alapanyagokat (habszivacsdarabok, matracfilctekercs, gyapjúminta, poliészter huzatú és töltetű ágynemű-garnitúra), valamint kb. 2 méter hosszúságú 5 eres kábelt bocsátott a rendelkezésre. Ezek az anyagok a kft. nyilatkozata szerint azonos típusúak voltak a tűz során megsemmisült csarnokban lévő anyagokkal. A kísérlet során a jelenleg kereskedelmi forgalomban kapható, 1 db 1 méter hosszú, 5-eres kábelt, 1,5 és 2,5 mm2-es keresztmetszetű rézvezetékeket, 2 db azonos típusú csatlakozó dobozt és 2 db azonos típusú, 3-furatú kötőelemet is felhasználtunk.
 |
A tűzkísérlet helye:
A Fővárosi Tűzoltóparancsnokság Csepeli Tűzőrségén található ún. tűzkonténere.
A tűzkísérlet célkitűzései:
Az egyik célkitűzés az volt, hogy ezen anyagoknak az égetőségét, úgymint önfenntartó égés kialakulása, lángmagasság és lángterjedés intenzitása, valamint a tűzterjedés körülményeit megvizsgáljuk. A másik célkitűzés a fénycsöves világítótestek áramellátását biztosító perforált tartókonzolban – amely kábeltálcaként funkcionált – elhelyezett rézvezeték műanyag szigetelésének éghetőségi vizsgálata volt. Az elmélet szerint a vezeték égve csepegő részei meggyújtották a perforált kábeltálca alatt elhelyezett, megerősített rugótestek éghető anyagait (a rugóspirálok közzé húzott habszivacsokat).
A tűzkísérelt menete:
A kísérlet első szakaszában elégett anyagok közül a gyapjúdarab kivételével valamennyi anyag esetében kialakult az önfenntartó égés. A legnagyobb lángmagasság és a legintenzívebb lángterjedés a laticel, a legmérsékeltebb pedig a filc égése során alakult ki. A habszivacsdarabok égése során a kialakuló lángmagasság, illetve a lángterjedés intenzitása a laticel és a filc között helyezkedett el. A kábel rézvezetékeit közvetlen lánghatásnak kitéve 10 másodperc után önfenntartó égés alakult ki ott, ahol a rézvezetékek műanyag szigetelése elszenesedett. Ennek során előfordult, hogy az elszenesedett szigetelőanyag 15 másodpercig égett önfenntartó módon 2-3 cm magas lángokkal, és égve csepegett. A kábel külső gumiszigetelése lényegesen nehezebben szenesedett el és gyulladt meg, mint a benne lévő rézvezetékek szigetelése.
 |
A kísérlet második ütemében az egymásra rakott, megerősített rugótestekben található habszivacsok égését igyekeztünk modellezni. Ennek érdekében a habszivacsokat élre állítva, vízszintesen helyeztük egymás tetejére. Az így kialakított habszivacsok 8 sorban helyezkedtek el. A vízszintesen elhelyezett habszivacsok 20 cm x 20 cm alapterületűek és 4 cm vastagságúak, míg az élére állított szivacsok 20 cm x 10 cm alapterületűek és 4 cm vastagságúak voltak.
A gyújtás úgy valósult meg, hogy égő laticeldarabot helyeztünk a rakat legfelső matracának tetejére, aminek hatására a habszivacs önfenntartó módon égett, és 33 másodperc múlva égve csepegett. A lángok a lefelé történő tűzterjedés során 1 perc 45 másodperc után érték el a matracok felét. A habszivacsok 2 perc 13 másodperc után szétborultak, így növelve az égő terület nagyságát. Az égés során a nem éghető aljzatra csepegő anyagrészek önfenntartó módon tovább égtek. A szivacshalom 3 perc 55 másodperc után teljesen megolvadt, és az olvadék égett tovább. Az önfenntartó égés intenzitása 4 perc 17 másodperc után minimalizálódni látszott, ezért eloltottuk a tüzet.
A kísérlet alatt a sárga színű lángok 35-45 cm magasságig fejlődtek. A füstképződés mérsékelt volt. A harmadik ütemben 0,5 m x 0,5 m alapterületen 0,8 méter magas máglyát építettünk. A máglya alsó részére került a filctekercs, a gyapjúdarab, a 135 cm x 200 cm poliésztertöltetű és -huzatú paplan, az ugyanilyen töltetű, 70 cm x 90 cm területű párna, ömlesztett habszivacsdarabok, zsugorfólia, laticeldarab és kábeldarabok. A máglya gyújtása égő laticeldarabbal történt.
A gyújtás után a máglya intenzív tűzterjedéssel önfenntartó módon égett. A tűz az égve csepegő részek közvetítésével 52 másodperc után átterjedt a máglya felső felére. A lángok a lefelé történő tűzterjedés során 2 perc 30 másodperc után a máglya teljes területére kiterjedt. Az önfenntartó égés intenzitása 7 perc 12 másodperc után minimalizálódni látszott, ezért a máglyatüzet puttonyfecskendő segítségével eloltottuk. A kísérlet alatt a vörös és narancssárga színű lángok 1,5 m magasságig fejlődtek.
 |
A füstképződés közepes intenzitású volt. Az égés utáni anyagmaradványokat megvizsgálva azt tapasztaltuk, hogy legnagyobb mennyiségű anyagmaradvány a matracfilctől és a paplantól származott, amelyek a máglya alsó részén helyezkedtek el. A vezetékek szigetelése az égés során nagyrészt elégett. A rézvezetékeken olvadásnyom nem volt azonosítható, a vezetékek rugalmasságukat nem vesztették el. A láng színe alapján a tűz hőmérséklete 800-900 °C volt.
A kísérlet eredménye:
A kísérlet első szakaszában bizonyossá vált, hogy az üzemben használt és tárolt anyagok nagyobbik része a gyulladási hőmérséklet közlése után önfenntartó égést produkál. A második szakaszban a rétegekben elhelyezett habszivacs égése bizonyította, hogy a legkedvezőtlenebb – lefelé – terjedés irányában is viszonylag gyorsan terjedt a tűz, és a leomló anyag- (szivacs) halmaz jelentősen növeli a tűzfelületet. A harmadik kísérleti szakasz igazolta, hogy a tárolt, használt anyagok magas hőmérsékleten, viszonylag gyors tűzterjedéssel szinte teljes mértékben megsemmisültek. A kísérlet során a kábel rézvezetékeinek szigeteléseinél égést csak ott tapasztaltunk, ahol a vezetékek szigetelése elszenesedett. A kábel külső gumiszigetelése lényegesen nehezebben szenesedett el és gyulladt meg, mint a benne lévő rézvezetékek szigetelése.
■ A vizsgálat során elektromos árammal végzett kísérletre is sor került
A kísérlet helye:
a Fővárosi Tűzoltó- parancsnokság villanyszerelő műhelye.
A kísérlet célkitűzése:
Annak vizsgálata, hogy a világítási áramkörhöz tartozó kábelben a villamos átvezetés miatti gyújtóhatás képes-e meggyújtani a kábel szigetelését.
 |
A kísérelt menete:
A tűzkísérlet végrehajtásához az ügyfél által rendelkezésünkre bocsátott 2 db, kb. 15 cm hosszúságú, 5-eres kábelt használtunk fel. Ezek az anyagok a kft. nyilatkozata szerint azonos típusúak voltak a tűz során megsemmisült csarnokban lévő anyagokkal. A kísérlet első ütemében az 5-eres kábel egyik fázis- és nullavezetékét 1 db sorkapocs segítségével 230 V feszültségre kapcsoltuk. Az 5-eres kábel nullás vezetékének 8 cm-es részéről eltávolítottuk a szigetelést. Ezt a rézvezetékszakaszt PB-gázpalackos melegítő lángjának segítségével melegítettük. A kísérletet 15 percig végeztük, melyet követően az alábbiakat tapasztaltuk. A közvetlen lángnak kitett rézvezeték kismértékben elszíneződött. A sorkapocs és a vezetékek szigetelése kizárólag a PB-gázmelegítő lánghatása miatt olvadt meg.
A kábel gumiszigetelésének belső része 39 °C-os volt, 27 °C-os léghőmérséklet mellett. A kísérlet során műszaki meghibásodás nem történt. A rézvezetékek szigetelésén elektromos áram által előidézett elváltozás nem volt azonosítható. A kísérlet második ütemében az első ütem körülményeit ismételtük meg azzal a kivétellel, hogy sorkapocs segítségével 1 db 150 W-os izzót kötöttünk az áramkörre. Az 5-eres kábel így az áramkör közepén helyezkedett el. A kísérletet 30 percig végeztük, melyet követően az alábbiakat tapasztaltuk. A közvetlen lángnak kitett rézvezeték kismértékben elszíneződött. A sorkapocs és a vezetékek szigetelése kizárólag a PB-gázmelegítő lánghatása miatt olvadt meg. A kábel gumiszigetelésének belső része 40,3 °C-os volt, 27 °C-os léghőmérséklet mellett. A kísérlet során műszaki meghibásodás nem történt. A rézvezetékek szigetelésén elektromos áram által előidézett elváltozás nem volt azonosítható.
|
|
|
A kísérlet eredménye:
A kísérlet során nem sikerült igazolni, hogy a kábelben rövid idő alatt olyan mértékű villamos átvezetés jönne létre, ami gyújtóforrásként működne. Az eljárás során a lefoglalt 3-as furatú kötőelemet és a hozzá tartozó tömör rézvezeték- maradványt igazságügyi fizikus szakértővel vizsgáltattuk meg annak meghatározása céljából, hogy az ezeken azonosított elváltozás összefüggésbe hozható-e a tűzkeletkezéssel. A fizikus szakértő az általunk lefoglalt és a rendelkezésére bocsátott kötőelemet műgyantába ágyazta, többfázisú csiszolásos és gyémántpaszta-polírozásos, továbbá speciális maratásos módszerrel optikai vizsgálatokra alkalmassá tette. A szakértő megállapította, hogy az ömleny-csiszolat megfelelően előkészített felületének polarizációs metallmikroszkópos képe a hideg állapotban, tehát a tűz hőhatása előtt létrejött elektromos ív által keletkezett olvadék mikrokristályos morfológiai sajátosságait mutatja. A szakvélemény szerint a kötőelem rövidzárlati elektromos ív által szenvedett fizikai elváltozást. A tudomány mai állása szerint minden kétséget kizáróan csak mikroszkópos vizsgálat után állapítható meg az, hogy a zárlat a tűz előtt (a tűz a zárlat miatt jött létre) vagy a tűz után (a zárlat a tűz miatt jött létre) keletkezett-e. Az elv az, hogy makrokristályos szerkezet jön létre, ha a zárlati ömleny a tűz után, annak következményeként alakult ki.
 |
 |
Mivel a zárlat létrejöttekor a környezeti hőmérséklet a már kifejlődött tűz miatt magas, ezért a fém lassan hűl le, és így van idő arra, hogy viszonylag nagyméretű, szabályos, ún. makrokristályok alakuljanak ki. Mikrokristályok keletkezésekor az elv fordított, ezért a zárlati ömleny igen nagy valószínűséggel (95-99%) összefüggésbe hozható a tűz keletkezésével. Mivel itt a környezeti hőmérséklet alacsony, hiszen még nincs tűz, ezért a fém gyorsan hűl le, és így nincs idő szabályos, viszonylag nagyméretű kristályszerkezet kialakulására. Ebben az esetben tehát a gyors lehűlés miatt szabálytalan szerkezetű, leginkább az „agyvelő mintázatára” hasonlító, ún. mikrokristályok tudnak csak kialakulni. (A szemléltetés érdekében mind a két kristályszerkezetet bemutatom. A makrokristályos szerkezetet demonstráló kép egy másik tűzeset során keletkezett, így azt kék színű X-szel áthúzva teszem közzé.
A mikrokristályos szerkezetet prezentáló kép viszont a lefoglalt kötőelemen azonosított zárlati ömleny csiszolatának vizsgálati eredménye, amit a fizikus szakértő készített. Ez tehát a szakvélemény részét képező releváns bizonyíték.) Fizikus szakértő igénybevételével így tehát egyértelműen igazolható volt, hogy a tűz a csarnok termelőegységének déli részén található rugótároló és előkészítő tér felett elhelyezett függesztett világítóberendezés perforált kábeltálcájában található egyik kötőelemen keletkezett, rövidzárlati ív következtében.
 |
 |
 |
Összefoglalás
A tűzvizsgálat során beszerzett bizonyítékokat értékelve kijelenthető, hogy a tűz elektromos áram gyújtóhatása miatt keletkezett. A csarnokban, a mennyezet alatt függesztve szerelt világítótestek, fénycsőarmatúrák áramköri megtáplálását a felettük elhelyezkedő kábelcsatornákba telepített gerincvezetékekről történő leágazásokon keresztül biztosították. Az egyik vezeték-összekötő elemből kialakított leágazási ponton elektromos zárlati ív keletkezett, ami rendkívül nagy gyújtóhatással (több ezer °C) rendelkezik. Az így fellépett hőmérséklet jelentősen meghaladta a vezeték szigetelőanyagának gyulladási hőmérsékletét, és ezzel megindította az égési folyamatot. A vizsgálat során a rövidzárlati elektromos íven kívül minden egyéb keletkezési ok kizárható volt.
