火灾调查实验内容设计方案

PAGEPAGE40《火灾调查B》实验内容设计方案实验一炭化导电及炭化深度的测定一、实验目的1、了解电弧、火焰对木材的不同炭化作用；2、掌握鉴别电弧和火焰作用下碳化物的不同导电性质的方法。二、实验原理（一）木材炭化原理木材受热温度不同，炭化后形成分子结构不同的无定形碳或石墨，因而表现的导电性能不同。图4-1受热10分钟时喷水木炭的电阻值与受热温度的关系在火灾发展蔓延的过程中，木材受到热的作用后，首先发生热分解，进而发生炭化，热分解产生的可燃气体形成有焰燃烧，生成的木炭进行无焰燃烧。在木炭的形成过程中碳原子在空间发生了重新排列，形成了无定形碳。实际上无定形碳仍具有石墨一样的层状晶体结构，只是晶粒非常小，而且在小晶粒中碳原子构成的六角环片层零乱而无规则地重叠。随着温度的升高，无定形碳的无序重叠的六角环片层能够逐渐转变为空间有序重叠，即转变为石墨化晶体结构。火灾中喷水木炭的导电性能随其受热温度的升高而增强；喷水木炭的导电性能随其受热时间的增长而缓慢增强；火场射水灭火并不影响木炭导电性随受热温度升高和受热时间增加而增强的变化规律；在火灾调查中，利用火场喷水木炭导电性的变化规律，测量不同部位木炭的电阻值，可以分析判断火场温度分布状况、火势蔓延方向和起火部位。（二）兆欧表的使用兆欧表又称摇表或高阻表，由一台手摇发电机和一台磁电系比率表组成，用于测电阻。兆欧表使用前的准备与测量：1、为防止发生人身与设备事故，得到精确的测量结果，在用兆欧表进行测量时，要切断被测设备的电源并接地进行放电，否则不能进行测量。2、有可能感应出高电压的设备，在这种可能未消除以前不得进行测量。3、将被测表面擦干净，以免造成测量误差。4、测量时，用手匀速摇动发电机，不要时快时慢，一般速度为120转/分。5、测量时，以一分钟后的速度为准。遇电容量特别大的被测物时，则以指针稳定不变时为准。6、测量完毕，待兆欧表停止转动和被测物放电后方可拆线，以免触电和打坏兆欧表。7、仪表接线柱与被测设备间连接的导线不能用双股绝缘线和绞线，应用单股线分开单独连接，以避免绞线绝缘不良而引起误差。8、测量前，先将兆欧表进行一次开路和短路实验，检查兆欧表是否良好。若开路时指针不指“∞”处，短路时指针不指“0”9、兆欧表上分别标有接地(E)、电路(L)和保护环(G)的接线柱。测量绝缘电阻时，将被测端接于电路的接线拄上，而以良好的接地线接于“接地”的接地柱上。（三）炭化深度测定器炭化深度测定器主要用于测定火场中木材炭化层深度的仪器，测量值比较准确，又克服了锯割、钻孔的费时、费功的缺点。在不同类型的建筑物火灾现场勘查中，通过测定火场中某部位的木材炭化深度，可以计算出该部位的受热温度和受热时间。三、实验器材 手提电焊机（附焊帽、焊把线、焊钳、废铁板） 1台调压器5KVA以上 1台兆欧表500V 1台坩锅电炉1台钳形电流表 1只炭化深度测定器 1个汽油喷灯 2个测电笔 1只干燥木板条 4块钳子 2把汽油 适量火柴 1盒四、实验内容及步骤接通电源，穿戴好电焊防护衣帽。将木板条置于废铁板旁，以电焊条对废铁板放弧，电弧作用于木板条至炭化。点燃汽油喷灯，并调节汽油喷灯火焰的大小。用喷灯火焰将木板条烤至炭化。将小块木块放入一定温度的坩锅电炉内加热，使其自然燃烧，保温一定时间后取出，模拟射水灭火，迅速喷水熄灭火冷却，室温下通风干燥，测量其电阻值。烧制温度分别为300℃、400℃、500℃、600℃、700℃用兆欧表测定上述木板条、小块木块不同炭化试样的电阻值，每个炭化试样的电阻值应多点多次测量。用炭化深度测定仪测定上述木板条不同炭化试样的炭化深度。每个炭化试样的炭化深度值应多点多次测量。五、注意事项注意用电安全，随时关闭电焊机电源。注意喷灯使用方法，加油不得超过容量的3/4，不得在点燃时加油。两种试样的制作尽量不使试样发出火焰。六、实验报告要求讨论不同温度情况下木材炭化导电情况。讨论木材炭化导电的原理。七、思考题思考火灾现场射水对木材炭化导电的影响。

实验二玻璃破坏痕迹的特征一、实验目的1、了解玻璃在不同情形下的破坏痕迹特征；2、鉴别玻璃外力冲击破坏、热炸裂与受热水击的痕迹特征；鉴别外力冲击破坏玻璃的受力方向。二、实验原理火场上玻璃破坏痕迹的形式主要有受热炸裂痕迹、受热变形痕迹、受热遇水炸裂痕迹及外力冲击破坏痕迹。玻璃的破坏形式不同，形成机理也不同。玻璃受热炸裂痕迹是火场上常见的玻璃破坏痕迹。玻璃是导热性很差的材料，玻璃又是脆性很大的材料。火场温度急剧升高时，玻璃上各点间存在温度差，特别是玻璃两面存在温度差，从而产生不同程度的应变及应力。当火灾作用引起的热应力超过玻璃能承受的强度极限时，玻璃破裂。

如果玻璃在火场上均匀受热，各点存在的温度差很小，玻璃会出现熔融变形破坏。玻璃是非晶体，没有固定的熔点，只有一个软化温度范围。随着温度的升高，玻璃依次发生边角圆滑、整体变形、软化、熔融、流淌等现象。火场上均匀加热至高温的玻璃，当遇到灭火用水的急冷作用时，温度急剧变化的表面产生很大的张应力，玻璃迅速破裂。火场上玻璃有时受人为冲击、爆炸波冲击、建筑物倒塌碰砸等外力冲击会遗留下外力冲击破坏痕迹。三、实验器材 自制玻璃架 2台玻璃块300×300mm 6块玻璃刀 1把尖头锤 2个汽油喷灯 2个汽油 适量火柴 1盒软水管3m 1管四、实验内容及步骤1、将自制玻璃架摆放在地面上，多块玻璃置于架上。2、用喷灯火焰烘烤玻璃至炸裂，观察玻璃破坏特征（整体、碎块、碎块断面等特征）。3、用喷灯火焰烘烤玻璃，水流冲击玻璃至炸裂。测试玻璃受热温度、水流冲击速度等参数不同时，玻璃破坏特征。用尖头锤尖头部击架上玻璃，观察玻璃破坏特征。比较不同破坏情形下，玻璃破坏特征。五、注意事项1、防止玻璃割伤。2、注意喷灯使用方法，加油不得超过容量的3/4，不得点燃时加油。六、实验报告要求讨论玻璃在不同情形下的破坏痕迹特征。七、思考题以上实验所用玻璃为普通平板玻璃。如果换用钢化玻璃、镀膜玻璃或者夹层玻璃等特种玻璃，他们在不同情形下的破坏特征有何不同？

实验三短路熔痕与火烧熔痕一、实验目的1、掌握鉴别火烧熔痕和短路熔痕的方法；2、掌握鉴别直接短路熔痕和火烧短路熔痕的方法。二、实验原理不同相或不同电位的两根或两根以上的导线（导体）不经负载直接接触称为短路。由于短路电流在短路点的热作用下将使该点金属迅速熔融、气化，气化金属体积膨胀使导线崩离，因此在刚开始分离导线之间形成电弧，这样整个电路回路中的热效应更集中于短路点。强烈的电弧高温作用使局部金属更加迅速熔融、气化，甚至造成导线金属熔滴的飞溅，从而产生短路熔化的痕迹。火烧熔痕是由于高温加热形成的。由于电弧温度高，短路时间短，作用点集中，而火烧温度相应较低，燃烧时间长，作用区域广泛，因此火烧熔痕与短路熔痕在外观表现、内部气孔及金相组织等方面都存在不同的特征。短路熔痕与火烧熔痕的鉴别方法见表6.1。直接短路也称火灾前短路或一次短路，火烧短路也称火灾中短路或二次短路。直接短路熔痕和火烧短路熔痕的鉴别方法见表6.2。表6.1短路熔痕与火烧熔痕的鉴别短路熔痕火烧熔痕表观特征大小小大形成范围窄,只在短路点处广与本体界限清楚有明显过渡区喷溅情况有喷溅,且喷溅熔珠分布广无喷溅,有熔融流淌截面变化情况只有短路点处导线截面变化大导线上截面粗细变化部位多,变形范围大有无对应痕有无多股导线短路点处粘连,其它处分散多股熔化成块状粘连内部组织特征空洞有无金相组织变化柱状晶为主粗大的等轴晶表6.2直接短路熔痕和火烧短路熔痕的鉴别直接短路熔痕火烧短路熔痕分布范围只在短路点附近分布回路的全线分布空洞情况大小与数量小而少大而多光滑度光滑粗糙,呈鳞片状,有亮斑点颜色暗红色(铜线),暗黑色(铝线)橘红色(铜导线),金相组织特征细小的柱状晶粗大的柱状晶,且出现较多粗大晶界三、实验器材 手提电焊机（附焊帽、焊把线、焊钳、废铁板） 1台调压器5KVA以上 1台体视显微镜 1台放大镜 1个钳形电流表 1个汽油喷灯 2个测电笔 1个普通钳 1把电缆钳 1把螺丝刀 2把电工刀 1把电焊条 若干各种规格铜、铝绝缘导线 若干四、实验内容及步骤（一）实验电路图A刀闸开关调压器电焊机钳型电流表（二）实验步骤1、穿戴好电焊防护衣帽，按照电路图连接线路。钳形电流表调至最大测量档，钳形电流表钳形头内通过电焊机二次线，接通电源。2、制取直接短路熔痕：将欲短路电线短接（搭放或并靠），接于电焊机二次线，闭合二次线并及时打开，得短路熔痕。同时记录电流表中冲击电流值。直接短路熔痕还可用焊钳夹住欲短路电线，以电焊方式对与焊机地线连接的铁板放弧而获得。放弧时记录电流表中冲击电流值。调节电焊机电流，观察不同规格导线在多大电流下易获得直接短路熔痕，并制取不同规格导线在不同电流下的直接短路熔痕。3、制取火烧短路熔痕：在喷灯或木柴火焰中使导线短路，制得火烧短路熔痕。4、制取火烧熔痕：用喷灯或木柴火焰将电线烧出熔痕。5、表观比较制取的不同熔痕的痕迹特征。镜观比较制取的不同熔痕的痕迹特征：将制取的不同熔痕从导线本体上掰开(不必掰掉)，将掰开的熔痕分别置于体视显微镜或放大镜下，观察掰开的熔痕断面的不同特点。将制取的不同熔痕分别用锉刀锉平至1／2直径处，除掉锉末，用体视显微镜或放大镜观察熔痕截面的不同特点。五、注意事项1、注意用电安全，随时关闭电焊机电源。2、注意用钳形电流表测电流时，应先打到大电流档，适合的情况下再打到小电流档，以防损害仪表。3、操作电焊机电焊前，应穿戴好电焊防护衣帽。注意防止电弧飞溅伤人伤物。4、电焊方式制取短路熔痕时，注意拉弧，以获得短路熔痕。六、实验报告要求1、讨论鉴别火烧熔痕和短路熔痕的方法。2、讨论鉴别直接短路熔痕和火烧短路熔痕的方法。七、思考题1、如何在火灾现场发现、提取导线熔痕？2、试从形成原因方面分析短路熔痕与火烧熔痕为什么形成不同的特征？3、试从形成原因方面分析一次短路与二次短路为什么形成不同的特征？

实验四绝缘导线在不同过负荷电流作用下的痕迹特征一、实验目的1、观察绝缘导线过负荷后绝缘的破坏形态；2、掌握鉴别绝缘导线过负荷破坏痕迹与火烧破坏痕迹的方法。二、实验原理单股聚氯乙烯绝缘导线通过1.5倍额定电流时，温度超过100℃通过2倍额定电流时，铜导线温度超过300℃，铝导线温度超过200通过3倍额定电流时，铜导线温度超过800℃，铝导线温度超过600通过3倍以上电流时，铜导线温度将达到1000℃绝缘导线过负荷破坏的特征与绝缘导线受火烧后的破坏特征的鉴别方法见表7.1。表7.1过负荷痕迹与火烧痕迹的鉴别过负荷痕迹火烧痕迹导线绝缘层内焦、松弛、滴落外焦、包紧、不易滴落痕迹分布范围全线均匀分布只发生在局部，不均匀熔化状态铜线：大结疤（全线匀布）结疤、断节只发生在局部铝线：断节（全线匀布）金相组织变化全线组织变化均匀，一般为等轴晶全线组织变化不均匀，一般也为等轴晶常见导线型号及使用场所见表7.2，橡皮和塑料绝缘明敷设时安全载流量见表7.3、表7.4。表7.2常见导线型号及使用场所型号名称使用场所BLXBXRXSRXBVVBLVVBXFBLVBVZLL11(ZL11)BBXBBLXZL(ZLL)ZQ20(ZQL20)棉纱编织、橡皮绝缘线（铝芯）棉纱编织、橡皮绝缘线（铜芯）棉纱编织、橡皮绝缘双绞软线（铜芯）棉纱编织、橡皮绝缘软线（铜芯）铜芯、聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯护套电线铝芯、聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯护套电线铜芯、氯丁橡胶电线铝芯、聚氯乙烯绝缘电线铜芯、聚氯乙烯绝缘电线铜（铝）芯、纸绝缘铝包一级防腐电力电缆铜芯、玻璃丝编织橡皮线铝芯、玻璃丝编织橡皮线铜（铝）芯、纸绝缘铝包电力电缆铜（铝）芯、纸绝缘铅包裸钢带铠装电力电缆正常干燥环境室内干燥场所，日用电器潮湿和特别潮湿的地方多尘环境（不含火灾及爆炸危险尘埃）有腐蚀性环境有火灾危险的环境有爆炸危险的场所表7.3橡皮和塑料绝缘明敷设时安全载流量导线截面（毫米2）BBLX型铝芯橡皮绝缘导线BBXX型铜芯橡皮绝缘导线温度25303540253035401201917151.5252321192.5252321193331282543331282543403733642393632555147421060565146807468611680746861105988980251059889801401301191063513012111099170158144129501651531401252152001831637020519117415626524622520195250233213190325302276247120295274251224385358326292表7.4橡皮和塑料绝缘明敷设时安全载流量（续表）导线截面（毫米2）BLY型铝芯塑料绝缘导线BV型铜芯塑料绝缘导线温度25303540253035401181715141.5222019172.523212017302325234302825234037343063936333050474338105551474275706457167570645710093857625100938576130121110993512511610695160149136122501551441321182001861701527020018617015225525321619495240223204182310288263236120三、实验器材手提电焊机（附焊帽、焊把线、焊钳、废铁板） 1台调压器5KVA以上 1台钳形电流表 1个汽油喷灯 1个测电笔 1个钳子 1把电缆钳 1把螺丝刀 1把电工刀 1把各种规格铜、铝绝缘导线 若干火柴 1盒四、实验内容及步骤（一）实验电路图实验导线A刀闸开关调压器电焊机钳型电流表1、按照电路图连接线路。将1mm2聚氯乙烯铜导线接入电焊机的二次线，钳形电流表调至最大测量档，钳形电流表钳形头内通过电焊机二次线。2、给电焊机送电，慢慢调整调压器，观察钳形电流表的指针，使电焊机输出端电流在实验导线额定电流1.5倍的情况下，送电5分钟，观察并记录绝缘导线的变化情况。3、将调压器调至0v，待导线恢复自然温度后，重复2步骤操作，使电焊机输出端电流分别为实验导线额定电流的2倍、3倍、4倍。4、更换另一种规格的实验导线，重复2、3步骤操作。5、实验完毕后，切断调压器电源，拆除实验线路。6、取长度为40公分左右的实验导线，用酒精喷灯或其它火源从外部烧烤实验导线的绝缘，观察并记录绝缘烤焦和冷却后的情况。7、分别取过负荷和火烧后的导线各2根，用电工刀分别从不同点割破绝缘皮，观察和比较过负荷和火烧后的导线绝缘皮内外层焦糊的分布情况的不同。五、注意事项1、特别注意安全，要留一人在电源开关处看守，以及时切断电源。线路连接好后，再给调压器送电，每次更换实验导线首先要切断电源。2、实验要尽可能在干燥处进行。3、每次改变不同的电流值，应首先将调压器调至0v，待导线恢复自然温度后，再调至新的电流值。4、钳形电流表的档次要与实验电源相适应，不可过速调整调压器，以防电流过大,损坏电流表。六、实验报告要求1、简要分析叙述出实验原理。（画出实验电路图）2、实验结论部分，如实记录所观察出的不同规格、不同电流过负荷后绝缘的内焦及分布情况，记录出火烧后绝缘的破坏情况，并比较、总结出过负荷导线与火烧导线有何不同。3、如根据实验结论总结出的规律与原理不相符，分析并讨论异常现象的原因，总结教训。七、思考题1、分析绝缘导线为什么受过负荷破坏和受火烧破坏所形成的特征不同？2、判断绝缘导线是过负荷破坏还是受火烧破坏对于认定火灾原因有什么重要意义？

实验五熔丝、熔片在不同电流下的熔断特征一、实验目的1、观察熔丝、熔片过负荷的熔断特征；2、观察熔丝、熔片短路的熔断特征；3、掌握鉴别熔丝、熔片过负荷熔断和短路熔断的方法。二、实验原理熔丝、熔片是电气线路中用于过负荷或短路保护的元件，电气线路中过负荷和短路均会使电流超过额定电流而使熔丝、熔片熔断。导线过负荷时，过负荷电流一般为额定电流的几倍，导线及熔丝、熔片升温速度慢，一般是在几分钟内温度达到几百摄氏度，使熔丝、熔片熔断。在这种情况下，熔丝、熔片熔断慢，熔断后破坏小，熔丝、熔片剩余量多，断开间隙小，残留物多。而导线短路时，短路电流在瞬间即能达到几百安乃至上千安，导线及熔丝、熔片升温快，在瞬间即能达到2000℃根据熔丝、熔片在过负荷和短路破坏下的熔断特征的不同，可以根据火场中残留的受破坏的熔丝、熔片判断破坏原因，为火灾原因的认定提供依据。表8.1常用低压熔丝规格铅锑合金（铅98%锑0.3—15%）铅锡合金（铅90%锑5%）铅丝直径（毫米）额定电流（安）直径（毫米）额定电流（安）直径（毫米）额定电流（安）0.150.200.250.290.350.400.460.540.600.710.811.021.512.402.953.814.124.915.240.50.750.91.051.251.51.852.252.533.756102027.5404560700.5080.610.710.8130.9151.221.832.302.342.652.953.2622.63.34.14.871315182226300.230.250.270.320.370.460.560.710.740.911.021.221.421.631.832.034.34.95.56.88.611152122313749637896115三、实验器材手提电焊机（附焊帽、焊把线、焊钳、废铁板） 1台调压器5KVA以上 1台钳形电流表 1个胶盖刀闸 1个螺丝刀 1把活口扳手 1把防护镜 1副铜、铝绝缘导线（截面为16mm2以上）不同规格熔丝 若干不同规格熔片 若干四、实验内容及步骤（一）实验电路图A刀闸开关调压器电焊机钳型电流表（二）实验步骤1、按照电路图连接线路。2、将第一种规格的熔丝（或熔片）安装到刀闸开关上。按照电路图将已上好熔丝的刀闸开关接到电焊机的输出端。3、电焊机输出端的任一根通过钳形电流表，选择适当的电流表档位。4、接通电源，边观察钳形电流表的指针边缓慢调节调压器，至熔丝（或熔片）中通过的额定电流为熔丝额定电流的1倍，保持通电5分钟，断开电源，立即用手触摸熔丝测温。5、熔丝冷却2分钟后，接通电源，迅速调整调压器,使熔丝中通过的电流为熔丝额定电流的1.5倍，重复操作4步骤。6、待熔丝冷却后，以熔丝额定电流的2.5倍通过熔丝直至熔断（模拟过负荷）、，断开电源，观察并记录熔丝熔断后的特征（熔态、熔丝断端形态、熔断后熔丝的剩余量、断开间隙大小、有无喷溅物）。7、取下熔断后剩余的熔丝，换上另一种规格的熔丝（或熔片），重复操作4、5、6步骤，直至做完所有规格的熔丝和熔片。8、调整好钳形电流表的档次，安装好熔丝（或熔片），盖上胶盖,迅速稳妥地调整调压器至熔丝中通过的电流为熔丝额定电流的10-20倍(模拟短路)，立即断开电源开关。观察并记录熔丝（或熔片）熔断后的特征。如要观察熔断瞬间的即时情况，可不盖刀闸开关的胶盖，但必须戴上防护镜，通过防护镜观察。9、换另一种规格的熔丝（或熔片），重复操作8步骤。10、比较过负荷和短路破坏的熔丝、熔片的熔断特征有何不同。五、注意事项1、实验要注意安全，一定要先接好线路再接通电源。用手触摸熔丝、熔片测温时，一定要先断开电源再测温，且中间间隔时间不能过长。2、本实验不允许使用额定电流超过10A的熔丝、熔片。3、模拟过负荷时，调整调压器要缓慢，不可将电流调至过头。4、模拟短路时，调整调压器要迅速，熔丝熔断后要迅速断开电源。5、模拟短路时，要观察熔断瞬间的即时情况，必须戴上防护镜，通过防护镜观察，才能看清熔丝的喷溅情况。六、实验报告要求1、实验原理部分从熔断机理分析出熔丝、熔片在过负荷和在短路条件下的熔断特征为什么不同，分析出过负荷和短路情况下的熔断特征。2、实验结论部分，从熔态、熔丝断端形态、熔断后熔丝的剩余量、断开间隙大小、有无喷溅物五个方面如实记录所观察出的不同规格熔丝、熔片在过负荷和短路情况下熔断后的特征，并比较、总结出熔丝、熔片在过负荷和短路两种情况下的熔断特征有何不同。3、根据实验结论总结出的规律与原理不相符，分析并讨论异常现象的原因，总结教训。七、思考题熔丝、熔片的过负荷破坏与短路破坏的残留特征为什么不同？

实验六电热毯火灾原因认定一、实验目的1、通过对电热毯进行通电过热及火烧损坏的模拟实验，认清电热毯通电条件下的痕迹特征和火烧后的痕迹特征；2、根据电熨斗起火部位的特征，掌握证明电热毯引起火灾的依据；3、了解电热毯的火灾危险性，掌握认定电热毯火灾的基本方法。二、实验原理（一）基本组成常见的电热毯有普通型、二级管调温型、变压器调温型、双向可控硅调温型、温度继电器恒温型、PTC元件恒温型。家用电热毯耗电量都不大，一般在25~140W之间，电热毯正常工作的表面温度为20~60℃。电热毯内部的主要元件有电热线、接头熔断器、衬垫、布罩、调温测温元件。电热丝一般由铁镍合金组成，熔点为1500（二）工作原理电热毯利用电流通过导体发热原理制成的，发热的过程就是电能转换成热能的过程，即电热元件把电能转换成热能后，由绝缘的外壳把热量传给人体，从而达到取暖的目的。（三）电热毯火灾原因机理当接通电热毯的电源，电热丝在电流作用下发热，随后产生的热量传导到包裹的棉毛（或毛织、化纤）层内，包裹层吸收热量以后再传导到电热毯外表面，表面的热量一部分被环境中的冷空气吸收，一部分转移到毯下褥面和毯子被子等物体上，这样循环往复，保持热量相对平衡。但是由于电热丝与包裹层的材料不同，导热系数不同，因此，在电热丝与包裹层之间产生温度差，即电热丝温度总是大于毯外表面传导温度。又由于包裹层为棉织等可燃物，其燃点只有200℃左右。当电热丝长时间通电产生大量的热量，在散热条件发生变化，加热与散热失去平衡电热毯发生火灾，原因是电热毯通电放出的热量超过了与之接触的可燃物燃点的能量。因此，散热条件一定时，电热毯长时间通电，单位时间内放热过多，就会酿酒成火灾。三、实验器材DT890C型温度计 1台铂热电偶数字式测温仪（量程1300℃） 计时器 1只低压电源 1台放大镜 1只纸箱、棉毛、纤维类的纺织用品 若干四、实验内容与步骤（一）模拟通电状态下电热毯引起的火灾现场1、准备两个同型号电热毯，将其中一条三次对折，另一个平铺，并分别在其周围覆盖一层棉、毛、纤维织物。2、电热毯通电记时，并观察电热毯外观的变化，测量电热毯表面温度；记录两种状态下的电热毯外观的变化情况（电热毯的炭化情况；开始发烟、变色的时间）。3、待电热毯基本炭化以后，断开电源，将电热毯包裹层揭开，观察内部电热丝的熔断状态，熔痕形态，找到电热毯电热引起火灾的痕迹特征，并记录。4、对电热毯插头与插座、以及电源线进行勘查，记录观察到的现象。（二）模拟火灾中被烧电热毯的火灾现场。1、将同型号的电热毯折为两折，把汽油作为引火源，点燃电热毯。2、待燃烧充分后，对电热毯残体进行外观观察，记录其外观的颜色、炭化的情况，并记录。3、揭开电热毯的包裹层，观察电热丝的熔断状态，并记录观察到的现象。4、对电热毯插头与插座、以及电源线进行勘查，并将通电破坏的电热毯残留物与之相对比，记录观察到的现象。五、注意事项1、注意电热毯插头与熔断器的连接完整性；2、实验过程中，保证电热毯良好的保温条件；3、按照实验室的安全操作规程进行操作。六、实验报告要求1、在实验过程中认真观察电热毯内部灼烧情况，并详细记录。2、记录电热毯不同烧损条件下电热毯的灼烧情况，并进行详细记录。3、对实验记录进行分析、比较、鉴别，最后写出实验结论。七、思考题1、电热毯火灾形成的火灾现场有那些主要的痕迹特征？2、试根据模拟实验的结果，总结电热毯的火灾危险性。

实验七电热与火烧损坏电熨斗的内外特征一、实验目的：1、通过对电熨斗进行通电过热及火烧损坏的模拟实验，认清电熨斗通电状态和火烧过热的痕迹特征；2、同时根据电熨斗起火部位的特征，找到证明电熨斗引起火灾的依据，认清电熨斗的火灾危险性。二、实验原理（一）电熨斗的基本构成图13.1普通型电熨斗的结构导电片；2．底板；3．后螺栓；4．电热元件；5．压铁；6．前镙栓；7．石棉压板；8．外壳；9．手柄；10．铜接触柱（二）电熨斗的火灾原因机理电熨斗火灾形成的火灾现场，首先勘查起火部位，获得电熨斗过热引燃周围可燃物的火场特征；其次要勘查电熨斗本身火灾后出现的特征，获得证明通电和过热痕迹；第三，查明“余热”引起火灾的条件和根据。1、电熨斗周围形成明显的阴燃特征。电熨斗与可燃物接触处及所在周围形成显著的局部炭化区。要查看电熨斗所在周围的炭化区，这些物质与炽热的电熨斗接触时，就会留下被烧穿的孔洞或炭化层。电熨斗处于断电状态，由于电熨斗下面压住的熨板受到保护，就会留下电熨斗形状的未炭化区。2、电熨斗本体火灾后出现明显的过热痕迹。根据电热丝熔断痕判定。电熨斗的电热丝、导电片火灾后出现开关或导电片被电弧烧蚀出凹坑，接线处有短路熔痕。电熨斗壳体及内部发热元件形成有带电过热的痕迹。通过对电熨斗底板、罩体及部件上形成的颜色进行观察，判断电熨斗的过热程度。见表13.1。表13.1通电加热与火焰加热的电熨斗在外观、色泽上的区别通电加热火焰加热底板外后部及中间深蓝蓝夹微黄色内变色均匀，以蓝为主夹金黄色变色轻微，不均匀罩壳外深蓝夹黄色接触火焰处变色深稍有黑色内灰蓝色，无光泽，靠底板处均匀变色以蓝为主夹金黄色白色有光泽，靠稀薄板处有不均匀变色以金黄色为主夹蓝色木手柄连接螺丝处炭化、油漆起泡烧毁插座（外）色泽基本未变深蓝色罩壳螺丝周围变色严重，黄夹蓝色变色轻微，微黄螺丝梗灰褐色颜色基本不变，少光泽襻接触罩壳处变色不均匀，靠螺丝孔周围变色较严重接触罩壳处变色，蓝夹黄色3、火灾后的电熨斗壳体、底板颜色发生了变化，并且根据这一变化可大致推出通电时间和达到的温度。参考表13.2表13.2电熨斗升温过程中的色泽变化功率（瓦）长温时间色泽变化对应温度(℃)30033分34分30秒56分73分30秒80分30秒底板中心变黄底板中心变黄底板中心大面积变蓝底板边缘变蓝底板边缘变蓝44345151052051050017分24分44分30秒底板中心变黄底板中心变黄底板中心变黄45153864870028分28秒38分50秒42分30秒51分30秒底板中心变黄底板中心变蓝底板边缘变蓝罩壳变黄、底板及罩壳发红600649510663火灾后的铜螺帽颜色和过热痕迹判定，铜螺帽通电加热，则电熨斗的前后铜螺帽颜色不一致，大多数情况下后螺帽变色严重，有时会有熔融情况，而前螺帽色泽基本一致。火灾后的云母片颜色和质地发生了变化。覆盖在电热丝上的云母，400℃之内一般不变色，保持透明光泽；在400~500℃之间，云母片留下较浅的与电热丝压紧的痕迹，通电加热至根据石棉板过热痕迹判定，石棉板因通电受热时间较长，大都变色变脆，变色较均匀。未通电加热的电熨斗石棉板变色不均匀，或沿边缘变色明显。电熨斗的前后双头紧固螺栓，带有明显的火灾特征，金相组织发生不同的变化。它对电热丝所发出的热量（内温）和火灾中的温度（外温）最为敏感。后螺栓外端经火场高温作用的电熨斗，在未通电的情况下，螺栓外端组织变化大，内端组织变化小。在通电的情况下，内端组织变化大，外端组织变化小，内端晶粒粗于外端。三、实验器材普通电熨斗300W 1支普通电熨斗500W 4支钳形电流表 1支胶盖开关 1个铂热电偶数字式测温仪（量程1300℃） 点温计 1个电工工具 1套木柴 若干斧子 1把火柴 1盒放大镜 1个纸箱、棉毛、纤维类的纺织用品 若干插座 1个四、实验内容与步骤（一）不同功率电熨斗升温速率的比较1、取功率分别为300W和500W的电熨斗置于不燃物上，把测温仪放在电熨斗的底部，同时接入电源，进行测温，并计时。2、观察这两种功率电熨斗的升温速率，每隔一分钟计一次温度，并随时观察底部的变化情况，注意比较发烟的时间、烧断的时间。（二）过热电熨斗与火烧电熨斗外观特征的比较1、将一只电熨斗置于不燃物上，接入电流表，然后把测温仪放在电熨斗的下面，接通电源，并开始记时。电流相对于钳形电流表量程较小，把线多绕几圈放进钳口，实际电流为读数除以放进口内的导线根数。2、将另一只电熨斗通电预热15分钟，将该电熨斗架于木柴堆上，用火烧30分钟以上。3、将两熨斗自然冷却，对两种情况下电熨斗壳罩与底板的颜色情况进行对比，并记录；同时观察过热电熨斗前后螺帽的色泽变化情况，并记录。4、待电熨斗完全冷却，轻轻拆开两电熨斗外部罩壳，比较罩壳内外螺丝和螺栓的颜色变化、内部云母等元件颜色变化特征，并记录。（三）对电熨斗引起的火灾进行模拟实验。1、将通电电熨斗放置在可燃物中，接入电流表，随时观察电流表指示的电流。2、每隔一分钟读取一次电熨斗底板中心温度，并观察电熨斗罩壳，底板色泽变化，使电熨斗连续通电不超过45分钟，随时记录观察到的现象，记录通电时间、对应的底板温度、以及壳罩和底板的颜色变化情况。3、电熨斗底部可燃物开始发烟，记录发烟时间，观察电熨斗电源线的变化情况，直到电熨斗回路控制开关熔断器内保险丝爆断，电源发生短路。4、熨斗冷却，拆开电熨斗外部罩壳，测量电熨斗两电源脚之间电阻，罩壳与电源线之间的电阻，并对测量结果进行解释。5、用放大镜对电熨斗的电热丝、导电片进行观察，观察出现的电弧烧蚀出的凹坑，接线外的短路熔痕。五、注意事项1、在进行实验时，保证实验室的温度、湿度与通风条件。2、注意电熨斗插头与熔断器的连接完整性；3、实验过程中，保证电熨斗良好的保温条件；4、按照实验室的安全操作规程进行操作。六、实验报告要求1、观测到的实验现象以表的形式进行记录。2、分析电熨斗的火灾危险性。七、思考题1、电熨斗的火灾危险性有哪些？2、火灾现场中的电熨斗残留物有那些特征，与火灾原因有那些必然联系？（试以火烧、电热两种情况分别阐述。）

实验八混凝土中性化测定一、实验目的1、掌握混凝土中性化原理和定性检测方法；2、了解混凝土对火场温度和起火时间证明的作用。二、实验原理混凝土主要由固化水泥、骨料（砂子、碎石或卵石）和水组成。由于水泥的种类不同，固化后其组成也不同。普通硅酸盐水泥固化后主要由水化硅酸钙、水化铝酸钙、水化铁酸钙、氢氧化钙、碳酸钙及部分游离水组成。混凝土中的Ca(OH)2在火灾中受热温度达到575℃三、实验器材高温炉（配温度控制器）2台天平1台干燥器1只混凝土碎块若干量杯、量筒、烧杯若干酚酞适量蒸馏水适量滤纸若干瓷坩埚若干坩埚钳1把手锤1把四、实验内容及步骤试剂配制选用无水酒精配制1%酚酞无水乙醇溶液，使其能使自然存放的混凝土变红，在600℃试样处理取有光面且大小相当的三大混凝土块及砸碎的小混凝土块（每份5-10克）各三块。将一大块和一小块混凝土块置于高温炉中，在500℃下加温一小时，取出放入干燥器中；将一大块和一小块混凝土块置于另一高温炉中，在850检验比较将不同处理的小混凝土块分别放入三个已装1%酚酞无水乙醇溶液的小烧杯中；将不同处理的大混凝土块光面上滴1%的酚酞酒精溶液。观察上述操作后颜色变化。测量中性化深度，也即不变色的深度。六、实验报告要求1、讨论混凝土发生中性化的温度，对1%的酚酞酒精溶液发生的颜色变化。2、讨论不同温度下中性化程度比较。七、思考题受火烧射水作用的混凝土表面层对1%的酚酞酒精溶液发生什么样的颜色变化？

实验九剩磁测量一、实验目的1、验证短路电流在短路线路附近铁磁体上的剩磁；2、检查不同短路电流在不同距离及不同放置方向铁磁体上的剩磁；3、掌握特斯拉计的使用方法。二、实验原理铁磁物体在磁场作用下，内部磁畴会按磁力线方向摆布，因而具有磁性。当外部磁场消失时，内部磁畴仍余留部分保持在磁场作用下的方向，因而可测量出剩磁。雷击电流，短路电流通道附近产生磁场，因而使铁磁材料产生剩磁，雷击电流可造成近十到十几个高斯的剩磁。不同电流产生的磁场程度不同，因而使剩磁大小不同，距电流中心距离不同，磁场密度不同，剩磁不同。磁力线平面与电流垂直，当条形铁磁材料与磁场同向时，剩磁大。1毫特斯拉=10高斯三、实验器材 特斯拉计1台特斯拉计用电源1台电焊机1台测电笔1个钳形电流表1个小铁锤1把木板条若干小铁钉若干电线若干四、实验内容及步骤1、将铁钉分别距木条端点0.5，5，10，20，45cm钉于两木板条上。2、按特斯拉计说明书要求的使用方法检验各铁钉剩磁。3、接好电焊机，将电焊电流调至100A，套入钳形电流表，准备监测短路电流，电焊机二次线距离拉开1.4、铁钉放置：①放置一些铁钉于短路点附近；②放置另外一些铁钉于电焊机二次线任一根的一侧，并垂直于电焊机二次线（使铁钉与磁场同向）；③放置另外一些铁钉于电焊机二次线任一根的一侧，并平行于电焊机二次线（使铁钉与磁场方向垂直）；；5、用焊钳夹住一根10厘米长电线，以电焊方式对与焊机地线连接的铁板短路(电焊机二次线短路)，随即拉开。6、测量比较各铁钉磁性(事先制好表格，测后填入数据)。7、将电焊机调至最大电流档，此时若钳形电滤表量程不够，则不必测电流，重复4—6实验。五、注意事项1、注意用电安全，随时关闭电焊机电源。2、电焊机送电后，用测电笔对其外壳验电。3、注意正确使用特斯拉计。六、实验报告要求观测到的实验现象以表格的形式进行记录。七、思考题思考铁磁材料剩磁与电流大小、导线距离、铁磁材料放置方向的关系。

实验十香烟头对不同可燃气体、易燃液体蒸汽的点燃性能一、实验目的1、了解点燃的香烟头及吸烟能否引燃某些可燃气体及易燃液体蒸气；2、进一步掌握自燃点、最小点火能量、闪点的概念。二、实验原理燃着的香烟头的表面温度为200～300℃，中心部位温度为700～800℃，是松软固体可燃物的点火源。对于可燃气体及易燃液体蒸气，香烟作为一种微弱火源，其引燃可燃物要考虑三种因素：可燃物的自燃点、点火能量、闪点。一般它只能引燃自燃点低于其表面温度及最小点火能量低于其点火能量的可燃气体和易燃液体蒸气。汽油、城市煤气、液化石油气的自燃点均高于香烟头的表面温度，故不能被烟头点燃。煤油的自燃点很低，但其闪点高，常温条件下，由于蒸气浓度不够，不能被烟头点燃。氢气最小点火能量极低，仅为0.02mj，但其自燃点高，也不易被烟头点燃。二硫化碳的最小点火能量为0.015mj。三、实验器材磨口瓶6瓶烟嘴2个不同档次的香烟若干胶管若干二硫化碳适量酒精适量乙醚适量丁烷适量汽油适量柴油适量四、实验内容及步骤1、将各种液体放入磨口瓶半瓶，盖上玻璃盖并做好标记。相距0.2、用不同方式点燃瓶内蒸气，不管瓶内蒸气燃否，都要及时将瓶盖盖好。点燃方式为：点燃香烟靠近瓶口；抖落烟灰后靠近瓶口；往瓶内重重抖落烟灰；大口吸过后抖落烟灰，迅速投入瓶内。3、通过烟嘴和胶管吸烟，使燃着的香烟置于瓶口。尽可能抖落烟灰，大口吸烟。不管瓶内蒸气燃否，都要及时将瓶盖盖好。五、注意事项1、不得在周围有火源的情况下倾倒易燃液体。2、注意用火安全。六、实验报告要求观测到的实验现象以表格的形式进行记录。七、思考题思考香烟头能否点燃二硫化碳、酒精、乙醚、丁烷、汽油和柴油？

实验十一白炽灯泡通电状态下的破坏特征一、实验目的通过实验，仔细观察白炽灯在通电状态下的破损特征，与白炽灯在非通电状态下的特征进行对比，从而认清白炽灯的火灾危险性，达到能够识别白炽灯破坏前处于通电状态的目的。二、实验原理（一）白炽灯的基本构成白炽灯泡的品种、型号很多，但其基本结构和发光原理大致相同，由玻壳、灯丝、芯柱、灯头构成。表14.1白炽灯泡的基本构成内容部分内容和作用玻壳白炽灯的玻壳为轴对称的梨形，用以保护灯丝。按功率的不同和用途的不同，玻壳的尺寸和采用玻壳也不同。灯丝灯丝是白炽灯的关键组成部分，是将电能转变为光能的发光体，由钨丝制成，呈单螺旋或双螺旋形。芯柱芯柱是玻璃壳内的支撑部件，灯丝就是借助支架装置在芯柱上的。芯柱包括导丝，实心玻梗、喇叭管，排气管等部分。其中内外导丝用来输入电能，也起支撑灯丝的作用。实芯玻梗是支撑灯丝主要支架。喇叭管和喇叭口作为封接玻壳之用。排气管用来抽真空和充惰性气体。灯头灯头是灯泡与外电路灯座连接的部件，它有各种不同的形式。全国白炽灯的灯头具有统一的标准，因此，同一规格的白炽灯和对应的灯座具有互换性，灯头与玻壳的连接或其它焊料，大功率的白炽灯灯头往往采用陶瓷灯头。（二）白炽灯火灾原因机理发生火灾的具体原因主要有：灯泡紧贴可燃物、灯泡被可燃物直接包敷、掩埋，或灯泡某一面直接接触可燃物；（见表14.2）照明时灯泡破碎，高温玻璃碎、炽热灯丝、芯柱等高温零件残体掉落在可燃物上引起火灾；散热条件差，灯丝辐射热使位于附近的可燃物升温起火；灯座接线、开关接头接触不良而发热或产生电火花；玻壳与灯头粘接不牢松动造成内部引线短路或灯头焊锡熔化造成短路引起发热和迸出电火花。表14.2普通白炽灯泡将可燃物烤至阴燃、明火的时间、温度灯泡功率可燃物及形式灯泡空间位置接触方式烤至阴燃备注时间温度200瓦2条10层毛巾↑紧贴9′10′′370烤至10分20秒无明火。以口吹送风10分22秒即出现明火100瓦2条8层毛巾↑紧贴17′20′′38060瓦2条16层毛巾↑紧贴历时120分钟，只炭化，温度稳定在24660瓦棉线手套2副↑紧贴29′50′′333100瓦棉细花布6层↑覆盖6′23′′385历时120分钟，内四层靠近泡壳的部分阴燃成灰。无蔓延，自行熄灭，温度从440℃降至此100瓦黑色棉布6层↑紧贴4′58′′315历时20分钟全部阴燃，最高温度465℃，关灯时温度200瓦稻草←埋入1′20′′321100瓦稻草←紧贴10′56′′343历时32分钟最高温度470℃，关灯温度60瓦稻草↑埋入历时90分钟炭化，最高温度255℃，关灯温度1000瓦松木箱含水13%↑紧贴3′39′′395-405历时30分钟，最高温度520℃，关灯温度1000瓦松木箱含水13%↑间距20毫米32′18′′338历时37分钟，最高温度418℃，关灯温度300瓦棉被套330×350↑紧贴3′02′′369历时15分21秒，最高温度529℃，关灯温度300瓦棉被套230×230↑间距5毫米6′07′′418历时25分钟，最高温度494℃，关灯温度200瓦棉被套250×200↑间距5毫米9′05′′453历时20分钟，最高温度548，关灯温度232100瓦棉被套240×240↑紧贴4′10′′353历时8分钟40瓦棉被套300×300×2←埋入10′15′′435历时15分40秒，强风下不起明火，最高温度550℃，关灯温度（三）白炽灯引燃的痕迹特征白炽灯火灾，一般情况下，会在灯泡所在位置出现阴燃起火特征；还会在白炽灯本体上出现明显的特征：1、电源线与灯头连接附近可能有短路熔痕。灯泡烤着可燃物起火的初期阶段，灯头线靠灯头处一般比其它部位先受到热作用，从而被烧短路，形成短路痕。而其它部位是在断电的情况下被烧，只能形成火烧痕。灯座部件形成有电熔痕。主要形成在灯座接线、灯座簧片、灯头螺口等部位，多呈局部电火花痕，烧蚀有麻点，局部变色，严重时局部有击断、击穿痕。2、灯泡的玻壳上形成有向外凸出的变形，则可以确认在起火前该灯处于通电点亮状态。3、灯泡玻壳上形成有圆形或椭圆形孔眼。当灯泡经常处于电源电压高出额定电压很多的情况下通电照明时，玻壳上留下了近圆形的孔眼。在不通电的情况下，灯泡的玻壳上不会形成圆形眼，如果灯泡已经破碎，只要在破碎的玻壳上具有上述特征。4、灯泡导丝与钨丝的连接处形成有微小熔珠或熔化痕迹。在正常使用状态下它不会烧熔。只有当灯泡在点亮状态下受到破坏时，灯丝变成氧化燃烧，烧掉其全部或一部分，于是在连接处留有熔焊状态的残存部分。5、灯泡玻璃壳上粘有分解物和炭化物。温度最高的部位是灯泡与可燃物接触的部位，使该部位可燃物分解、炭化、燃烧，其分解物、炭化物在高温的作用下牢牢地粘结在玻璃壳上。三、实验器材白炽灯若干灯座