Обґрунтування параметрів захисного одягу для застосування під час проведення пожежно-рятувальних робіт

Краткое содержание

У вступі розкритий стан вирішення проблеми й обґрунтована актуальність досліджень з обраної теми, сформульовані наукова задача, мета і задачі досліджень, викладена загальна характеристика роботи.

У першому розділі проведено аналіз травматизму особового складу Державної пожежної охорони (ДПО) МНС за останні  десять років при веденні пожежно-рятувальних робіт, у тому числі при гасінні пожеж.

Однією з основних причин високого травматизму пожежників є відсутність ефективних технічних засобів індивідуального протитеплового захисту - одягу з активним теплозніманням. Так, захисний одяг, що знаходиться на оснащенні підрозділів ДПО, розроблений ще в 80-ті роки минулого сторіччя, морально застарів, має дуже малий або приблизний термін захисної дії. Одяг, що поступає – виготовлений з матеріалу з високими термостійкими властивостями – пройшов випробування без урахування санітарно-гігієнічних норм теплового стану пожежників при різноманітних ерготермічних навантаженнях.

Великий внесок у розробку протитеплового одягу для гірничорятувальників з активним теплозніманням (водольодяною системою охолодження) і без нього, методів розрахунку теплового стану і визначення тривалості їхньої роботи внесли Карпекін В.В., Землянський І.Я., Діденко М.С., Клименко Ю.В., Марійчук І.П., Вольський В.О. Але результати розрахунків не отримали задовільного експериментального підтвердження: у першому випадку не враховувалися нестаціонарний процес перетворення холодоагенту (льоду у воду), подальший його теплообмін, конструктивні особливості оболонки одягу , що теплоізолює; у другому - недостатньо точно визначалися теплові потоки за рахунок конвекції, випромінювання і випару поту.

Недоліками протитеплових костюмів для гірничорятувальників є їх велика маса і недостатньо термостійка зовнішня оболонка.

У другому розділі викладені загальна методика й основні методи досліджень, обґрунтування вибору холодоагенту і систем охолодження різноманітних ділянок тіла пожежника в захисному одязі з активним теплозніманням, математичні моделі процесів теплообміну його організму в ізолюючому від зовнішнього середовища одязі з системами охолодження і без них, а також в  одязі, що не ізолює, (спецодязі).

Наведено блок-схему системи “навколишнє середовище – захисний одяг – організм пожежника – фізичне навантаження (енерговитрати)”. Така схема розглядається вперше. Як параметри навколишнього середовища для одягу, що не ізолює, використовуються температура, теплове випромінювання, непридатність атмосфери для дихання, вологість і швидкість руху повітря, а для ізолюючого одягу – тільки перші три параметри. Для оцінювання фізіологічного стану організму пожежника в першому випадку розглядається частота серцевих скорочень, температура тіла (ректальна) та шкіри, а в другому – температура простору під одягом. У залежності від виду робіт і умов їхнього виконання будуть визначені енерговитрати пожежників – одна з основних складових теплового балансу системи.

Для підвищення тривалості роботи пожежників запропоновано захисний одяг з активним теплозніманням, що складається з зовнішньої термостійкої і тепловідбиваючої ізолюючої оболонки - костюма, розробленого підприємством
«МРІЯ-ІНВЕСТ» (м. Северодонецьк, Луганської обл.), водольодяної системи охолодження НДІГРС «Респіратор» у вигляді локального розташування в підодяжному просторі внутрішнього костюма в області основних ділянок тіла чотирисекційних охолоджуючих елементів ОЕ-2. У першому варіанті місцеве охолодження стоп ніг здійснюється завдяки переміщенню води з устілки по трубці в спеціальну кишеню з льодом і в зворотному напрямку при русі людини, а кисті рук - із рукавиць в рукави, охолоджуючись за допомогою ОЕ-2, і надходження в зворотному напрямку при русі рук угору-униз. Ця система охолодження використовується в протитепловому одязі гірничорятувальників.

Для розширення області застосування одягу запропоновано другий варіант місцевого охолодження найбільш уразливих ділянок тіла пожежника: у рукавицях на тильній стороні руки закріплена ампула, усередині якої розміщені ОЕ-2, а за ними в області пальців - половини ОЕ-2, повернені на 90^о для забезпечення їхньої гнучкості, а в аналогічній системі охолодження ніг гірничорятувальників, вже давно лід використовується в устілках взуття.