Спосіб оцінки теплозахисних характеристик спеціальних матеріалів теплозахисного одягу пожежника

Спосіб оцінки теплозахисних характеристик пакетів спеціальних матеріалів теплозахисного одягу пожежника, що полягає в закріпленні проби відповідного розміру в тримачі та встановленні його в фіксованому положенні, де температурна дія на пробу здійснюється з лицевої сторони за допомогою радіаційної панелі з необхідними параметрами протягом визначеного терміну, який 3 може безпечно працювати в теплозахисному одязі, щоб не отримати тепловий удар. При переробці волокон в інші види текстильних матеріалів (тканини, неткані матеріали, трикотажні полотна, штучні шкіри тощо) внаслідок додаткової обробки, зміни структури та ін. в матеріалах відбуваються зміни властивостей. Таких змін набувають і теплофізичні властивості матеріалів. Однак, незважаючи на наявність і важливість такої стандартної характеристики, відомості про температури руйнування таких матеріалів в літературі практично відсутні. Це не дозволяє правильно визначити область застосування нових матеріалів та температурно-часові межі їх роботи. Для розробки рекомендацій щодо термінів і граничних температур, при яких можлива робота матеріалів без руйнування, рекомендовано визначати терміни початку і кінця руйнування проби і відповідні температури, при яких відбувається цей процес. Також пропонується основним з покажчиків - досягнення граничної температури виворітної сторони пакету спеціального матеріалу, яка становить 50°С оскільки при цій температурі відбувається коагуляція білків людини (опіки). Важливими критеріями оцінки теплозахисних властивостей матеріалів (пакетів) спецодягу є : - термін підвищення температури на виворітній поверхні проби матеріалів спецодягу до значення 37°С (відповідає граничній температурі відносно комфортного відчуття людини. Цей критерій - є одним з основних, так як визначає час, на протязі якого людина може знаходитись в зоні дії певного високотемпературного фактора з безпекою для здоров'я). - термін підвищення температури на виворітній поверхні проби матеріалів спецодягу до значення 50°С (відповідає температурі початку коагуляції білків тканин шкіри людини, при якій можливо отримати опік); - підвищення температури на виворітній поверхні проби матеріалів спецодягу за наперед визначений термін дії - 10с (ця характеристика може бути віднесена до додаткових, але вона дає практичну уяву про швидкість прогрівання матеріалу або пакета); - захисний індекс відношення кількості тепла, що блоковано матеріалом (пакетом), до кількості тепла, що діє, за термін в 10с, який обчислюють за формулою: S t д t нra S t н cr Iзах .100, (1) S t д t нra де: Ізах - захисний індекс, %; S t д t нra 10( t д t н ) - площа прямокутника tдtнra; 10 t 2 d 10 t н - площа криволінійної 0 трапецій tнсr. Якщо виконана апроксимація залежності t1( ) і t2( ), то можливо аналітично розрахувати критерії з рівнянь t1=t1( 4), t2=t2( 3). Схема визначення критеріїв оцінки теплозахисних властивостей матеріалів (пакетів), вищевкаS t cr н 53322 4 заних показників якості, здійснюється за допомогою запропонованого способу. Технічна сутність передбачуваної корисної моделі пояснюється кресленням на яких: Фіг.1 - схема реалізації способу оцінки теплозахисних характеристик спеціальних матеріалів; Фіг.2 - схема приладу для реалізації способу випробовування теплозахисних характеристик теплозахисного одягу пожежника. Схема реалізації способу оцінки теплозахисних характеристик спеціальних матеріалів (Фіг.1). містить блок моделювання теплової радіації (ІЧвипромінювання, конвекційного та контактного тепла, відкритого полум'я) 1, випробувальний зразок з відповідним кріпленням 2, пристрій зчитування на основі дзеркальної оптичної системи, в якому розміщено ряд дзеркал, які приймають дані з випробувального зразка, фотоприймальний пристрій (ФПУ) 3, наприклад, ПЗС - матриця 4, яка обробляє дані з дзеркальної оптичної системи. Аналого-цифровий перетворювач 5 обробляє інформацію з ПЗС - матриці, пристрій управління 6 використовується для завдання критичних параметрів випробовування. За допомогою персонального комп'ютера 7, на якому встановлена відповідна програма, ми отримуємо результати випробовування в спектральному виді. Блок живлення 8 живить необхідні пристрої. Схема приладу для реалізації способу випробовування теплозахисних характеристик теплозахисного одягу пожежника (Фіг.2) складається з: 1 - блок моделювання теплової радіації (ІЧвипромінювання, конвекційного та контактного тепла, відкритого полум'я); 1.1 - радіаційна панель; 1.2 - керамічна пластина з обмотками; 1.3 - температурна піч; 1.4 - витяжний вентилятор; 2 - камера розміщення випробувального взірця з відповідним кріпленням; 2.2 - рамка закріплення випробувального взірця; 2.1 - випробувальний взірець; 3 - пристрій зчитування на основі дзеркальної оптичної системи, в якому розміщено ряд дзеркал, які приймають дані з випробувального зразка, фотоприймальний пристрій (ФПУ); 3.1 - дзеркальна система прийому; 3.2 - штатив кріплення; 4 - пристрій зовнішнього сканування - ПЗС матриця; 5.1 - вмикач випробування (І); 5.2 - вмикач випробування (II); 5.3 - вмикач випробування (III); 5.4 - вмикач вентиляції; 5.5 - регулятор температури; 6.1 - дверцята; 7 - ПЕОМ; 8.1 - прилади контролю контактного випромінювання ; 9 - прилади контролю ІЧ-випромінювання; 10 - датчики контролю температури; 11 - датчики вимірювання густини теплового потоку. 5 Поставлена задача вирішується тим, що спосіб оцінки теплозахисних характеристик пакетів спеціальних матеріалів теплозахисного одягу пожежника полягає в закріпленні проби відповідного розміру в тримачі та встановленні його в фіксованому положенні, де температурна дія на пробу здійснюється з лицевої сторони за допомогою радіаційної панелі з необхідними параметрами протягом визначеного терміну, який згідно корисної моделі відрізняється тим, що визначення моменту досягнення критичної температури здійснюється за допомогою сканування виворотної сторони поверхні проби, на яку діє теплова радіація (інфрачервоне випромінювання, відкрите полум'я, контактне та конвекційне тепло), тобто перетворення теплової радіації в електричну де усі показники випробовування фіксуються та аналізуються автоматично за допомогою програми, яка встановлена на ПЕОМ, після чого в графічному вигляді відображає теплозахисні показники якості на моніторі, фіксуючи досягнення критичної температури на виворотній стороні проби та визначає захисний індекс пакету спеціального матеріалу теплозахисного одягу пожежника. Таким чином, за рахунок того що результати вимірювань отримують без суб'єктивної участі оператора, запропонований спосіб дозволяє отримати достовірні дані щодо поведінки матеріалів при комплексній тепловій дії. 53322 6 Джерела інформації: 1. ДСТУ 4366-2006 Пожежна техніка. Одяг пожежника захисний. Загальні технічні вимоги та методи випробовування. 2. ДСТУ 4125-2002 Одяг захисний від дії тепла і полум'я. Метод оцінювання реакції матеріалів на дію теплового випромінювання. 3. ДСТУ ISO 1368-2001 Одяг захисний. Загальні вимоги (ISO 13688: 1998, ШТ). 4. ДСТУ ISO 6942-2001 Одяг захисний теплота вогнетривкий. Оцінювання теплопровідності матеріалів, що зазнають дії джерела теплового випромінювання (ISO 6942:1993, IDT). 5. ДСТУ EN 532:2001 Одяг захисний. Захист від високої температури та полум'я. Метод випробовування та обмеженість поширення полум'я (EN532: 1994, IDT). 6. ДСТУ EN 340:2001 Одяг спеціальний захисний. Загальні вимоги (EN 340: 1993, IDT). 7. ТУ У 18.2-20153970.001-2002 Костюм спеціальний тепловідбивний "Індекс-1". Технічні умови. 8. ТУ У 18.2-20153970.002-2002 Костюм спеціальний термозахисний "Індекс-1200". Технічні умови. 9. ТУ 8570-008-46840277-00 Комплект специальной теплозащитной одежды пожарных "ТК-80040-Т". 7 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 53322 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601