Предупреждение. Спасение. Помощь. Материалы (стр. 24 из 49)
В испытательных пожарных лабораториях для рентгеноструктурного анализа используются в основном рентгеновские дифрактометры. Анализу подвергаются два участка изъятого на пожаре провода: непосредственно рядом с оплавлением (участок 1) и на расстоянии 30-35 мм от него (участок 2).
В обоих случаях определяется площадь дифракционных максимумов соответствующих фаз JCu и JCu2O. Затем рассчитывается их соотношение на участке 1 и участке 2.
(1)Если условие (1) выполняется, то это свидетельствует о первичном КЗ. При обратном соотношении считается, что оплавление имеет признаки вторичного КЗ. Менее существенные различия не являются достаточно надежным дифференцирующим признаком. В этом случае образцы подвергаются металлографическому исследованию.
Металлографическое исследование проводов – более трудоемкий и разрушающий метод анализа, в отличие от рентгеноструктурного. После подготовки образца его поверхность рассматривают с помощью металлографического микроскопа. Структура оплавления при первичном и вторичном КЗ неодинакова, что обусловлено различными условиями застывания расплавленной меди. В области плавления при первичном КЗ образуются вытянутые кристаллы меди, при вторичном – равноосные зерна.
Применение метода рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС).
Авторами доклада предлагается использовать альтернативный рентгеноструктурному анализу неразрушающий метод РФЭС.
Метод РФЭС (другое название – метод электронной спектроскопии химического анализа (ЭСХА), предложен К. Зигбаном как способ определения энергий связи атомов вещества в исследуемом образце) – метод поверхностного анализа, использующийся для определения химического состава твердых поверхностей. Анализ основан на определении энергии электронов, испускаемых твердым телом в результате подвергания его воздействию монохроматического рентгеновского излучения [2].
Реализация метода РФЭС на фотоэлектронных спектрометрах позволяет проводить эксперимент от момента препарации образца до расшифровки фотоэлектронного спектра и определения парциальных концентраций присутствующих на исследуемой поверхности атомов химических элементов и их соединений за 1-2 часа. Таким образом, используя метод РФЭС можно определить отношение концентраций диоксида меди к чистой меди
на участках 1 и 2: 
(2)Условие (2) является эквивалентным условию (1) что, в свою очередь, позволяет применять данную оценку в качестве критерия для определения типа КЗ. Как уже было отмечено, в случае менее существенных различий в условии (1) или (2) необходимо проводить дополнительные исследования. Эмпирически определено, что для вторичного КЗ характерно наличие газовых пор и взрывов; при первичном КЗ они, как правило, отсутствуют. Эти данные позволяют отличить первичное и вторичное КЗ и по содержанию кислорода в меди в месте оплавления. При первичном КЗ оно составляет 0,06-0,39 %, при вторичном КЗ – менее 0,06 %. При использовании метода РФЭС определяются концентрации всех химических элементов, присутствующих в поверхностном слое исследуемого образца.
В случае алюминиевой электрической проводки метод РФЭС не имеет привилегий над методом рентгеноструктурного анализа, так как в обоих случаях для определения первичности-вторичности КЗ необходимо производить сравнительный анализ концентраций углерода на исследуемом и эталонном образцах.
В случае медной электрической проводки применение метода РФЭС позволяет одновременно определить физические величины для проверки выполнения двух условий (соотношение концентраций двуокиси меди и меди в точке возникновения КЗ и на расстоянии от нее; концентрация кислорода в месте оплавления контакта) для установления причинно-следственной связи между возникновением короткого замыкания и возгоранием электрической проводки. Применение метода РФЭС освобождает процедуру экспертизы установления первичности-вторичности КЗ от проведения трудоемкого металлографического анализа.
Реализация метода РФЭС для установления причинно-следственной связи возникновения короткого замыкания и возгорания электрической проводки возможна на разработанном авторами доклада рентгеновском времяпролетном фотоэлектронном спектрометре [3].
Литература
1. Технические основы расследования пожаров: метод. пособие / И.Д. Чешко – М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2002. – 330 с.
2. Зигбан К., Нордлинг К., Фальман А. и др. Электронная спектроскопия / Под ред. д-ра физ.-мат. наук проф. И.Б. Боровского. М: Мир, 1971. – 493 с.
3. Госконтракт № 3502р/5949 от 14 сентября 2005 г. (Фонд поддержки МП в НТС).
С.В. Королева
ФГОУ ВПО «Ивановский институт государственной противопожарной службы МЧС России»
ОБЪЕКТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ
ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ АДАПТАЦИИ КУРСАНТОВ
При обучении в Ивановском институте (далее – ИвИ) ГПС МЧС России стрессогенные условия тренировки в моделируемых условиях чрезвычайной ситуации (далее – ЧС) представляют несомненную ценность для формирования у курсантов и слушателей профессионально важных качеств, а также предоставляют возможность изучения процессов профессиональной адаптации для совершенствования тренирующих и реабилитационных программ и, в конечном итоге, превентивном повышении эффективности спасательных действий. Участие курсантов ИвИ ГПС МЧС России в ликвидации последствий ЧС, связанной с лесными и торфяными пожарами в 2010 г., позволило в реальных условиях боевой деятельности оценить функциональное состояние (далее – ФС) огнеборцев и адаптационный резерв (далее – АР) их здоровья на основе разработанных объективных критериев. Кроме того, 10-летнее наблюдение за динамикой лесных и торфяных пожаров в Ивановской области и установленная их взаимосвязь с сердечно-сосудистыми и бронхо-легочными заболеваниями актуализировала изучение ранних признаков предельного напряжения компенсаторных механизмов.
Всего обследовано 49 курсантов (средний возраст 19,2±0,4 лет), из них 14 человек − 2 года обучения в динамике участия в тушении лесных и торфяных пожаров, средний возраст обследованных – 18 лет. Во внимание принимались стандартные показатели вариабельности ритма сердца (ВРС) из пакета прикладных программ используемого компьютерного комплекса «ВНС-Микро» ООО «Нейрософт» (г. Иваново). Обследования проводились в стандартных условиях научно-исследовательской лаборатории «Медицина катастроф». Полученные показатели сравнивались с аналогичными данными в контрольной группе (26 курсантов того же возраста и пола до и после физической нагрузки). Исследование проведено в рамках НИОКР «Инновационные технологии в реабилитации лиц опасных профессий». Пилотным обследованием были определены основные неспецифические маркеры нейро-гуморальной реакции вегетативной нервной системы на воздействие стресса (обсуждены на ХХ Международной научно-практической конференции «Предупреждение. Спасение. Помощь»).
Проведенный факторный анализ позволил определить наиболее информативные показатели ВРС (ТР, HF и LF в абсолютных и относительных единицах, 30/15), установил наличие линейного влияния на показатель LF/HF фактора нагрузки, при этом уровень взаимодействия установленных факторов определен не значимым.
Результаты ВРС до, после участия в ликвидации ЧС, связанной с лесными и торфяными пожарами и после тренировок в условиях института, представлены в табл. 1.
Таблица 1
Динамика наиболее информативных показателей ВРС в группе наблюдения и контроля
| Период | TP, мс2/Гц | LF, мс2/Гц | HF, мс2/Гц | %LF | %HF | LF\HF | 30\15 |
| до обследования | 6854 | 1315 | 3728 | 23,5 | 52,8 | 0,63 | 1,4 |
| после тренировки | 7439 | 1825 | 3864 | 24 | 49 | 0,61 | 1,4 |
| после ЧС | 3135 | 792 | 1588 | 30 | 39,2 | 1,15 | 1,3 |
При анализе экстенсивных показателей «ширины здоровья» установлены однотипность и однонаправленность процессов формирования «стрессогенного» следа при профессиональной адаптации. Очевидно, что реальные боевые условия в среднем оказались в 1,5 раза интенсивнее, чем моделируемые в условиях института. В условиях реальной ЧС произошло более выраженное снижение модулирующего влияния на ритм сердца парасимпатического отдела вегетативной нервной системы и более выраженное увеличение гуморальных, адренергических модулирующих влияний.
Аппаратно-программные комплексы, используемые в эксперименте, позволяют провести скрининг-анализ ФС организма человека при анализе ВРС, а также его АР. Для удобства эксперимента характеристики ВРС были переведены в 5-балльную шкалу, где худшая оценка «очень плохо» соответствовала 1 баллу (соответственно, очень хорошо – 5). Полученные результаты представлены на диаграмме (рис.1).