1、第四章 火灾痕迹物证第一节第一节 烟熏痕迹烟熏痕迹一、烟熏痕迹的形成n1形成：燃烧过程中产生的游离炭附着在物体的表面或侵入物体孔隙而形成。n2成分：炭微粒为主，有少量燃烧产物、热分解产物。n3烟熏程度的影响因素：由烟浓度和烟熏时间决定。其中烟浓度与物质种类、数量、氧浓度、温度、湿度有关。二、烟熏痕迹的证明作用n1证明起火点（1）根据烟熏痕迹形状判定:“V”型烟痕，其下方可能对应起火点。“白点”痕迹，可能对应起火点。（3）门窗上部烟痕n最先起火房间，门窗上部烟痕较重。（4）天棚上部烟痕n如果天棚（天花板）上部起火，则上部山墙上烟熏较重。反之，则为室内先起火。2、证明蔓延方向n根据烟熏痕迹浓重程度
2、变化判断n根据同一物体不同侧面烟熏情况判断n根据热烟气层痕迹判断3、证明起火方式n明火引燃：现场烟熏较轻n阴燃起火：烟熏浓重n爆炸起火：现场烟熏很轻4、证明燃烧物种类 由于烟尘中含有燃烧物的残留物和热分解产物，可以利用烟尘分析燃烧物种类。例如鉴定烟尘中是否含有矿物油的残留物和热分解产物。5、证明燃烧时间：烟尘的附着牢固程度；烟尘颗粒的扩散深度。6 证明开关状态7 证明玻璃被打破时间n火灾前打碎，贴于地面无烟熏的玻璃碎片。n火灾后打碎，贴于地面有烟熏8 证明容器或管道内是否发生燃烧9 证明火场原始状态10 判断死亡原因n火灾前已经死亡：没有呼吸，口腔和呼吸道中没有烟痕。n火灾中死亡：在呼吸过程中
3、吸入烟尘，沉积在口腔、鼻腔、呼吸道等处。三、烟熏痕迹的提取与固定n烟熏痕迹的固定n烟熏痕迹的提取n烟尘的鉴定第二节 木材燃烧痕迹一、木材的基本特性一、木材的基本特性n木材的容重 n化学成分 n燃烧过程：干燥、热分解、炭化、燃烧 二、木材燃烧痕迹种类及特征二、木材燃烧痕迹种类及特征n1 明火燃烧痕迹 在明火作用下，木材很快发生热分解并燃烧炭化，发生气固两相燃烧。特征：炭化层薄、炭化层裂纹较宽、深，呈大块波浪状痕迹。2 辐射着火痕迹n热辐射作用下，木材按照干燥、热分解、炭化、无焰燃烧、明火燃烧的次序变化。n特征：炭化层厚、龟裂严重、炭化层表面有光泽，炭化层表面裂纹随温度升高而变短。3 受热自燃痕迹
4、n温度不高的长时间受热过程中，木材经历长时间的热分解和炭化过程，最后发生自燃。n特征：炭化层深，有不同程度的炭化区，沿传热方向将木材剖开，可依次出现炭化坑、黑色的炭化层、发黄的焦化层。n100280C左右，更低温度下的受热自燃，其热分解和炭化时间更长。n特征：具有较深的不同程度的炭化区，炭化层平坦，呈小裂纹，沿传热方向将木材剖开，可依次出现炭化坑、黑色的炭化层、发黄的焦化层。但焦化层居多。4.电弧灼烧痕迹电弧使木材很快发生燃烧，但由于电弧作用时间短，若灼烧后未发生明火燃烧或很快熄灭，可留下灼烧炭化坑。n特征：炭化层浅，炭化非炭化界限明显，炭化可石墨化。5.赤热体灼烧痕迹n赤热体接触木材而留下的
5、炭化痕迹。n特征：炭化层厚薄不均，有明显的炭化坑、洞，炭化区域非炭化区界限明显。三、木材燃烧痕迹的证明作用n1 证明蔓延速度n炭化层薄，炭化与非炭化部分界限明显，说明火势强，蔓延快。n炭化层厚，炭化与非炭化部分界限不清，说明火势中等。n炭化层厚，炭化与非炭化部分有明显的过渡区，说明火势小，蔓延慢。2 证明蔓延方向（1）根据多个木构件残余部分判断（2）根据不同侧面炭化程度不同判断（3）利用斜茬方向判断（4）利用木板上烧的洞的开口判断3 证明燃烧时间和温度n利用炭化深度计算 燃烧时间：t=X/v 耐火建筑（混凝土、砖混结构）火场温度：T=T0+345lg(8t+1）n根据表面裂纹特征判断4 证明起
6、火点V形豁口或斜面的低点可能是起火点；天棚上的木条余烬在火场废墟的最底部，说明起火点在吊顶内；5 证明起火原因n电灼烧痕迹：电气线路短路n炭化均匀，边缘明显：液体燃烧四、木材燃烧痕迹的测量n现场炭化深度采用炭化深度测量仪测量。n实际炭化深度=被火烧掉的木材厚度+实测炭化层厚度第三节 液体燃烧痕迹一、可燃液体燃烧规律n可燃液体的燃烧实质上是液体蒸气的燃烧n可燃液体的燃烧性能与其易挥发程度有关n可燃液体的流动性使其痕迹存在独有特点二、液体燃烧痕迹特征 1 平面上的燃烧轮廓地板上的燃烧轮廓2 低位燃烧3 烧坑和烧洞4 呈现木材纹理三、形成低位燃烧的其他情况n1.正在燃烧的可燃物掉落燃烧n2.起火点在
7、地板上n3.地板上的纺织物燃烧n4.轰燃后燃烧四、液体燃烧痕迹的证明作用n1.证明起火部位、起火点n2.证明起火原因n3.证明肇事者或当事人五、液体燃烧痕迹的提取五、液体燃烧痕迹的提取n提取部位：各种燃烧轮廓内 家具的下面 地板裂缝 火灾后的死水面 各种生产装置、储存容器第四节 玻璃破坏痕迹一、玻璃的基本特性n组成组成：主要为SiO2的混合物，为非晶态物质。n主要特性主要特性：稳定的物理化学性质、无固定的熔点、导热性较差、脆性较大、性质具有不同一性。二、玻璃破坏痕迹的证明作用n1 证明破坏原因 （1）根据裂纹形状判断 （2）根据落地点位置判断（3）根据残留部分在框上的牢固程度判断2 证明受力方
8、向n断面上的弓形线n未穿透裂纹n凹贝纹痕迹n碎齿痕迹3 证明打破时间n利用堆积层次判断n利用表面烟熏痕迹判断n利用断面烟熏痕迹判断n利用重叠部分烟熏痕迹判断4 4 证明火势猛烈程度证明火势猛烈程度n猛烈：碎片细碎、飞散n中等：有裂纹n蔓延较慢：软化变形5.证明火势蔓延方向n根据玻璃热炸裂程度，分析火势发展情况，进而分析蔓延方向。n根据玻璃变形情况证明n双层玻璃迎火面先破坏5 证明火场温度n根据玻璃受热变形程度判断:n300600oC，轻微变形；600700oC表面有明显凹凸变化；700850oC，严重变形。第五节 金属受热痕迹一、火灾现场中常见金属种类n钢铁n铜n铝及其合金二、金属受热痕迹形成
9、机理n（一）、氧化变色 在火灾作用下，金属会发生氧化反应，并在表面产生受热变色等变化。n铜：氧化产生氧化铜CuO、Cu2O氧化亚铜，呈绿色、黑色。n铁：产生 Fe2O3、Fe3O4、FeO等，分别显示不同的颜色。（二）变形由于金属在高温下强度会下降，在载荷的作用下会发生变形。123451.硬拉铝；2.青铜；3.钢；4.电解质；5.铜不同材料短时发热时抗拉强度与温度的关系。强度 温度（）金属2199204 299 398 500 590铸铁100 100 100 99927642结构钢100 103 132 122 864928铜100 9585735942（三）弹性丧失n弹性的产生：金属弹性的
10、产生主要是热处理加工的后果。n火灾中的变化：由于弹性金属在火灾中受到热的作用，达到一定温度后使金属的弹性丧失。n主要证据：开关金属片 家具弹簧（四）熔化n当温度达到金属的熔点时，会使金属熔化，留下熔痕。n在火灾热的作用下，只有熔点较低的金属能够被熔化，如铝及其合金。（五）组织结构变化1 晶粒变化n 原始晶粒形状塑性变形加工过程使金属的晶粒沿变形方向伸长，具有方向性。n晶粒形状在火灾中的变化回复、再结晶、晶粒长大。2 表面脱碳n高碳钢（如席梦思床垫用弹簧）在高温气体氧化过程中，因钢表面上的渗碳体（Fe3）与气体作用生成含碳的气体产物并离开金属表面，致使钢表面层中碳含量减少，这种现象称为钢的脱碳。
11、n脱碳程度即脱碳层厚度与受热温度和时间有关。不同保温时间下脱碳层厚度与受热温度的关系050100150200250600700800900加热温度（）脱碳层厚度（um）204060三、金属受热痕迹的证明作用（一）证明火势蔓延方向1 利用熔化痕迹证明n火灾现场中金属熔化时，面向蔓延方向的一侧熔化严重。2 利用金属变形痕迹证明n起火点处温度高，受热时间长，变形相对严重。n在火灾中，金属的迎火面首先受到火灾热的作用，强度下降。在没有外加载荷作用的前提下，向着起火点变形。3 利用金属构件金相组织证明n比较一排同类型的钢铁构件的金相组织，受热时间越长、温度越高，则再结晶后晶粒长大越明显。n选取火场上不同
12、方位的席梦思上或同一席梦思上不同部位的弹簧，根据脱碳层厚度的差别可以分析判断弹簧承受温度和受热时间的不同，确定火灾蔓延的路线和方向。（二）证明起火点位置1 利用金属变色痕迹证明n由于金属受热温度不同，其变色情况不同。根据这一点可以判断受热温度最高的部位，进而证明起火点位置。2 利用金属变形痕迹证明n一般认为，起火点处温度最高，受热时间最长。反映到金属上，则强度降低幅度最大，变形程度最严重。3 利用金属熔化痕迹证明n火场中局部金属被熔化，说明此处受热最严重，可能为起火点。（三）证明通电状态1 利用开关静片间距证明n在火灾过程中，开关、插座静片的弹性将丧失。如果火灾中处于连接状态，则静片间距较大。
13、2 利用金属变色痕迹证明n对于电热器具上的金属部件，受热变色痕迹可以说明是否受到电热的作用，从而判断在火灾中是否处于通电状态。3 利用金属熔化痕迹证明n由于一些金属的熔点较高，单靠火灾热的作用很少能熔化，但在电热和火灾的共同作用下则可能熔化。根据这一点，可以判断通电状态。（四）证明盛装易燃液体容器原始状态n盛装易燃液体的容器，如果在火灾前是密封的，在火灾中由于受热，一方面容器强度降低，一方面内压增大，容器会鼓胀变形，甚至爆裂。四、金属受热痕迹的检验n直观检验n金相分析第六节 混凝土受热痕迹一、混凝土的组成n混凝土是由水泥为凝胶材料，沙石为骨料，与水混合后凝结而成的建筑材料。n在混凝土成型时，水
14、泥主要与水进行水化反应，水化物大部分是C-S-H凝胶，有20左右的氢氧化钙晶体。n主要化学成分：n水化硅酸钙3CaO2SiO23H2On水化铝酸钙3CaO Al2O3 6H2On水化铁酸钙CaO Fe2O3 H2On氢氧化钙Ca(OH)2n碳酸钙CaCO3二、混凝土在火灾中的变化1 成分变化n100oC：毛细孔中水分蒸发；n100150oC：水蒸气促进熟料进一步熟化；n300oC：结晶水脱水；n570oC：Ca(OH)2脱水；n900oC：CaCO3分解。2 颜色变化n当温度升高时，混凝土的颜色发生变化，变化次序为：原色 粉红、红 灰白 浅黄加热时间（min）最高温度（）普通水泥（P）矿渣水泥
15、（K）火山灰水泥（H）不加热15浅灰 深灰 浅粉红10658微红红红20761粉红 粉 粉红 30822灰红深灰白橙 40-60925灰白黄灰白灰红白70-80968浅黄白浅黄浅黄3 强度变化n在混凝土受热过程中，当温度超过300以后，由于结晶水的失去、热膨胀系数差别强度开始下降。n570以后，随着骨料中石英晶体发生晶型转变以及氢氧化钙脱水，强度迅速下降。n900，强度基本丧失。n与自然冷却强度相比较时，水冷却强度下降幅度较大。4 外形变化n在受热过程中，由于混凝土强度的下降，会出现开裂、脱落、露筋、变形或断裂等外形变化。脱落脱落开裂开裂弯曲弯曲露筋露筋三、混凝土受热痕迹的证明作用n在火灾现场
16、中，根据混凝土变化情况，可以判断混凝土的受热过程，判断火灾蔓延方向，进而判断起火部位起火点。四、混凝土受热痕迹的检验n1 回弹值测量 使用回弹仪测量混凝土的表面硬度，判断受热情况。测量回弹值时的注意事项：n测量时应清除被测表面，避免表面覆盖物对测量结果产生影响。n由于灭火射水对混凝土强度有影响，所以测量时应避开遇水部分。n考虑到混凝土的传热过程，发生过剥落的部位不能反映混凝土的实际受热时间，所以测量时应避开发生剥落部位。2 化学鉴定（1）中性化测量n 在575，Ca(OH)2=CaO+H2O，由碱性变为中性。测量中性化的深度，可以比较不同部位混凝土受热温度及时间。n 方法：凿出混凝土截面，喷洒
17、或涂抹1酚酞酒精溶液。呈红色，说明有氢氧化钙存在。n（2）CO2含量测量 在选定部位取样，粉碎后测量CaO和CO2含量，以此推算受热时间和温度。n注意：遇水部位不能测量CaO含量。第七节第七节 倒塌痕迹倒塌痕迹一、建筑结构的倒塌一、建筑结构的倒塌1.火灾中建筑结构倒塌原因 n高温作用 n爆炸 n冲击 n附加荷载 n违规设计、违章施工、违规使用 2.建筑倒塌痕迹的特征及证明作用n“一面倒”型当屋架一面的支撑墙或柱子在火灾中被破坏时，屋顶向一面倒塌，称为“一面倒型”或“斜面型”倒塌痕迹。n“两头挤”型 当中间共用支撑墙在火灾破坏时，屋顶向着中间倾倒，称为“两头挤”型或“交叉型”倒塌痕迹。n“漩涡”
18、型 由于火场中心的梁或柱被烧毁，屋顶从四面向中心倒塌。n无规则型二、室内物品的倒塌二、室内物品的倒塌n支点类物体的倒塌 有腿的家具，如果火灾从某一方向的低处蔓延过来，这一侧的桌腿先破坏而失去支撑力，其余部分便倒向该侧，因此倾倒方向可以指明火势蔓延方向或起火点的方向。n平面类物体的倒塌痕迹 主体倒塌方向是指向起火部位或火势蔓延方向。三、塌落堆积层三、塌落堆积层n起火部位的物品首先被破坏，首先掉落，一般处于堆积层的底层。n起火点位置较高时，由于火势向下蔓延较慢，在起火物炭化灰化痕迹下面可能残留一些未被破坏物品。第八节第八节 电气线路故障痕迹电气线路故障痕迹一、一、短路痕迹短路痕迹（一）短路痕迹形成
19、n电弧作用产生熔痕n热作用产生熔痕n磁化痕迹（二）短路痕迹种类n短路熔珠 n凹坑状熔痕 n喷溅熔珠 n尖状熔痕 n熔断熔痕（三）短路痕迹的证明作用 1证明起火原因 2证明火势的蔓延路线和起火点位置 3证明通电状态（四）短路痕迹的检验1.表观检验n（1）短路熔痕和火烧熔痕的鉴别n短路熔痕与本体界限明显；火烧熔痕与本体有明显的过渡区。n短路可形成喷溅熔珠，分布比较广。n火烧金属变形范围大，甚至会出现多处变形。n短路熔痕在另一条对应的导线上有对应点。n多股软导线短路时，熔珠附近的多股线是分散的；火烧的多股线，多股熔化成粘连的痕迹。n（2）一次短路和二次短路的区别n短路点数量不同：一次短路一般只有一个
20、短路点；二次短路痕迹可能有多个短路点。n表面烟熏程度不同：二次短路熔珠表面烟熏严重。一次短路熔珠表面无烟熏或烟熏较轻。2.金相鉴定n（1）气孔区别n火烧熔珠内部很少有气孔。一次短路熔珠内部有空洞，空洞数量少，气孔小。二次短路熔珠空洞数量多而大。n（2）金相组织区别n火烧熔痕的金相组织呈现粗大的等轴晶，无空洞，个别熔珠磨面有极少缩孔（多股导线熔痕除外）。n一次短路熔痕的金相组织呈细小的胞状晶或柱状晶；二次短路熔痕的金相组织被很多气孔分割，出现较多粗大的柱状晶或粗大晶界。二、过负荷痕迹二、过负荷痕迹（一）过负荷主要原因n导线截面选择不当，实际负载超过导线的安全载流量。n违章用电。在线路中擅自接入了
21、过多或功率过大的电气设备，超过了配电线路的负载能力。n漏电。电线绝缘损坏，绝缘能力降低，一部分电流从导线与导线或导线与大地之间通过，造成线路过负荷。（二）过负荷作用下导线的变化n1.温度变化塑料铜导线在通过不同电流时的温度。n2机械强度的变化：高温将使金属导线强度大大降低。n3导线绝缘层的变化：会引起绝缘层破坏，甚至燃烧。n4线芯金相组织的变化：达到再结晶温度后，导线的金相组织由原始的变形晶粒转变为等轴晶粒。5线芯外观的变化（1）结疤。当大电流通过回路时，将使全线过热，导线趋于熔化，使部分金属流动，将使铜导线的 截面大小发生变化，使某些部位变细，某些部位变粗，而呈现间断的疤痕。铝不能形成疤痕。
22、（2）断节。当过负荷使整个导线都被加热，到达其熔化温度时开始多处熔断，形成断节。（三）导线过负荷的检验和鉴定过负荷火烧绝缘层变化特征导线绝缘层内层老化、烤焦、炭化外部烧焦导线绝缘层松弛脱离、熔化滴落。线芯与绝缘层紧紧地粘附在一起，不易滴落。绝缘层内焦、脱落等特征作用于整个回路。绝缘层的变化只出现在被火烧的部位，未烧部分界限分明。1绝缘层的破坏痕迹特征 2金相组织特征 n过负荷电流发热是沿整个根导线均匀产生的，整根导线整个截面出现再结晶，全线各处的截面的金相组织状态是相同的。n火烧导线不同部位截面的金相组织不同。铜导线严重过负荷可形成均匀分铜导线严重过负荷可形成均匀分布的大结疤，而铝导线过负荷时
23、布的大结疤，而铝导线过负荷时一般产生一般产生“断节断节”。火烧虽然也可以形成疤痕或断节，火烧虽然也可以形成疤痕或断节，但是只能产生于火烧的局部，而但是只能产生于火烧的局部，而过负荷时沿整根导线均匀分布。过负荷时沿整根导线均匀分布。3.线芯熔痕特征如在导线上发现有类似过负荷熔痕时，可作为物证提取。提取导线接头处被烧焦的胶布。提取未受到火烧的导线。4、物证提取三、接触不良痕迹三、接触不良痕迹（一）接触不良的原因 n连接点连接不牢，造成接触电阻过大。n接触面上存在杂质，也会减小实际的接触面，造成接触不良。n铜铝导线直接混接n金属接触面接触压力变小而产生大的接触电阻。n电气设备操作时机械振动会引起接头
24、松动或形成间隙，使接触电阻增大。n开关、插头插座频繁操作，也会使动片和静片的紧握力变小，造成接触不良。（二）接触不良痕迹的形成机理n由于接触不良导致过热，形成受热痕迹。n接触不良发展到接触松动时，会产生电弧，形成打火现象，使接头处留下烧蚀痕迹。n接触不良引起的高温导致接头处的绝缘层破坏，使不同电位的导线直接接触，引发短路，形成短路痕迹。（三）接触不良痕迹的特征n接头处局部变色，烧蚀、熔断痕n接头处绝缘层受热破坏 n电火花烧蚀痕 第九节第九节 其他痕迹其他痕迹一、人体死伤痕迹一、人体死伤痕迹（一）人体死伤痕迹特征n1.体表特征n2.内部特征（二）火灾对尸体的影响（三）人体死伤痕迹的证明作用二、摩擦痕迹二、摩擦痕迹（一）产生摩擦痕迹的具体原因n产生摩擦痕迹的具体原因有以下几种：n1运动状态变化n2设备安装不合要求n3设备故障n4堵料n5金属撞击n6操作不当（二）摩擦痕迹的证明作用n1证明起火源n2证明起火点和起火原因三、灰烬三、灰烬1.主要成分灰份。它是可燃物完全燃烧后残留的不燃固体成分，由无机氧化物和盐组成。炭残留的可燃物可燃物的热分解产物2.灰烬特征及其证明作用n证明起火点位置n证明燃烧物种类
