惠州市惠东县消防救援大队 广东惠州市 516300
摘要：本文通过实例生动地解释了如何使用碎片分析技术（T形方法，分叉方法，变形方法和氧化方法）来区分碎片或碎片的时间序列。石化火灾和爆炸事故中的故障，即识别重大裂缝。事故中机械设备损坏的断裂实际上可以记录断裂的实际情况，并为分析事故原因提供了大量证据。骨折是反映整个骨折过程的最佳证词。本文通过实例生动，直观地说明了如何使用碎片分析技术（T形方法，分叉方法，变形方法和氧化方法）来区分石化火灾和爆炸事故中的碎片或时间序列。由断裂破坏形成的碎片，即主要的裂纹识别方法。它为火灾事故调查人员提供了一种方法，该方法可以根据火灾现场的断裂片段快速而准确地确定第一个断裂裂纹，即主要裂纹或初始裂纹。
关键词：残骸分析；火灾事故；调查应用
近年来，石化火灾和爆炸频繁发生，导致直接财产损失和索赔。例如，在1998年3月5日，某厂由于液化石油气管理处密封的根部排放阀的上法兰中的11号球形储罐部分损坏，自然中大量的液化石油气泄漏会引起大火天然气公司的储罐区直接造成财产损失44.78亿元，造成12人死亡，30人受伤。
1 主裂纹的判别方法
在石化火灾和爆炸事故的分析中，最关键的问题是确定裂纹的顺序，确定第一个裂纹的位置，即裂纹源的位置。通常，当一个或多个机械部件中存在许多裂纹时，这些裂纹是顺序发生的，即，形成的碎片或碎片在时间上是顺序的。根据该规则，可以在许多切口或碎片中识别出第一裂纹，即主裂纹或初始裂纹。
1.1 T型法
如果将碎片放在一起，则裂纹将形成“T”形，或者一个部分中的两个裂纹将形成“T”形，如图1所示[1]。通常，横向裂纹A是第一个裂纹。在这种情况下，可以考虑使用裂纹A来防止裂纹B的传播，这被称为主裂纹或初始裂纹。裂纹B是二次裂纹。主裂纹或初始裂纹的传播方向与裂纹A平行，并且裂纹的起点可以位于点O或O'。根据裂缝的宏观形态特征（例如“人字形条纹”特征），可以确定主裂纹扩展的特定方向和裂纹源的确切位置。次级裂纹B的传播方向由箭头指示。
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图1 T型法裂纹示意图
1.2 分叉法
当机械部件损坏时，它们会形成许多碎片。如果将这些碎片放在一起，它们将显示出许多分支或分支的裂缝路径；或者某一构件或部件在断裂过程中经常出现裂纹，然后产生大量的分叉或分支裂纹，如图2所示。一般来说，裂纹分叉或分支的方向是裂纹扩展的方向，相反的方向则指向裂纹源的位置[2]。也就是说，分叉或分支断裂是继发断裂；闭合裂纹或主裂纹是主裂纹或初始裂纹。
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图2 交叉分析法
1.3 变形法
机械零件或具有一定几何形状的零件，在断裂失效过程中变形断裂成几块。在确定主裂缝或初始裂缝时，碎片应折叠拼接，并检查各个方向的变形情况。大变形部位对应的裂缝为主裂缝或初始裂缝，其他部位对应的裂缝为次生裂缝。关于主裂纹形成的断裂，根据“断裂三要素”（即断裂的宏观形貌特征：①纤维状区域；②径向条纹区；③剪切唇区）确定裂纹源的位置和裂纹扩展的方向。根据这种变形方法拼接在一起的圆形机械零件如图3所示。根据变形情况，A裂缝必须先于B裂缝和C裂缝出现[3]。
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图3变形法
1.4 氧化法
氧化法也可以称为腐蚀法，主要是利用金属或合金材料在环境介质中会发生氧化或腐蚀现象，这种现象会随着时间的增加而变得严重，即氧化膜或腐蚀层会变厚。由于主裂纹（此处为表面裂纹）比二次裂纹耗时更长，因此由主裂纹形成的碎片的横截面氧化或腐蚀更为严重。可以看出，严重氧化或腐蚀的碎屑是由主裂纹形成的[4]。二次裂纹形成氧化或轻微腐蚀的碎片或未氧化或腐蚀的碎片。A－为主裂纹；B－为二次裂纹；O——为裂纹源位置；图4氧化法识别主裂纹和次生裂纹示意图。氧化法也可适用于碎片、断裂、氧化或腐蚀严重的部位是裂纹的第一裂纹；氧化或腐蚀较少的部分为后裂纹。图4为轴向碎片断裂。A区氧化或腐蚀严重是主要裂纹。氧化或腐蚀程度较少或无氧化或腐蚀发生的区域B为次生裂纹。裂缝源位于A区，可以根据裂缝的宏观形貌特征进行判断，如图所示。点O是裂纹源。一般情况下，裂纹的扩展方向为从A到B，如图箭头所示。
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图4氧化法
2 残骸分析信息技术在火灾事故调查中的应用
2.1 火灾营救中现代技术的应用
可以在消防头盔中安装数字成像技术，以更客观地显示火灾现场并以更合适的方式保存火灾现场。建模技术主要是指使用相关软件对特定场景进行模拟，并根据模拟场景进行一定的拍摄和安排。一些消防概念和方法被应用于场景模拟，以验证这些思想和方法的适用性。此外，建模技术用于模拟不同的火灾场景，选择并应用不同的灭火方法，并提取出最有效的灭火方法。建模技术还可用于模拟场景，以判断和验证特定建筑物或建筑材料的耐火性，从而为火灾事故提供最科学的救援方法。
2.2 火灾调查中信息技术的应用
信息技术的应用为火灾事故调查提供了基础数据，网络已经成为信息资源最集中的地方。在调查火灾事故时，研究人员可以在Internet上查找诸如喷射高度和温度之类的参数，以了解火灾事故的详细信息并为随后的灭火提供帮助；此外，信息技术还提供了大量的视觉证据调查数据。用于火灾调查。发生火灾时，旁观者经常通过移动终端记录火灾现场，这成为火灾事故调查的重要信息。其技术主要包括：金相分析技术、磁法检测技术的应用、电子探针分析鉴定技术、裂解气相色谱技术、高效液相色谱技术。
2.3 火灾档案管理中信息技术的应用
火灾结束后，将留下有关火灾的相关信息，这对有关部门处理火灾非常有帮助。因此，有必要对这些数据进行良好的管理，这迫使人员科学地对火灾后残留的数据进行排序和分类，并选择适当的保存方法。专业人士可以从该数据中提取大量火灾危险因素，以加强防火。同时，通过对相关数据的比较分析，可以总结出有关部门消防效率的提高。因此，需要加强对现代文件管理技术的研究，开发和推广，以帮助减少发生火灾的可能性。
3 结束语
在石油化工火灾爆炸事故现场调查中，应根据裂纹扩展规律、碎片散落部位、碎片分布范围、断裂形貌特征、断裂氧化或腐蚀程度等综合分析断裂失效情况。构件相对变形等具体情况。为了准确区分主裂纹和次生裂纹。在脆性断裂破坏中，一般常用“T”型法和分岔法来判断主裂纹。在韧性断裂中，常用变形法来判断主裂纹。氧化法是环境断裂失效中常用的确定主要裂纹的方法。疲劳断裂的宏观或微观特征常被用来识别裂纹源的位置和裂纹扩展方向或局部裂纹扩展。
参考文献：
[1]赵永昌.基于数值模拟的火灾事故调查方法与应用研究[D].中国矿业大学，2019.
[2]王粤，陈清光，袁智，黄安清，莫善军.一起商用冷柜火灾残骸物证鉴定研究[J].火灾科学，2016，25（02）：114-118.
[3]王粤，莫善军，杨文兵，陈清光，袁智，周林.一起变频柜火灾残骸物证鉴定案例分析[J].消防科学与技术，2016，35（05）：723-726.
[4]张辉.残骸分析技术在火灾事故调查中的应用[J].消防技术与产品信息，2004（01）：38-40.
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