Оценка стойкости тканей, используемых при производстве боевой одежды пожарных, к воздействию факторов пожара
|
РЕФЕРАТ 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 9
1.1 Назначение боевой одежды пожарных 9
1.2 История производства БОП 10
1.3 Основные производители БОП 16
1.5 Виды материалов, используемых для производства БОП 18
1.6 Условия эксплуатации БОП и возможные воздействия 25
1.7 Требования к материалам и БОП 26
1.8 Методы контроля качества материалов БОП 29
2 ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 31
2.1 Объект исследования 31
2.2 Методы исследования 34
2.2.1 Метод определения огнестойкости 34
2.2.1.1 Метод определения стойкости БОП к открытому
пламени низкой интенсивности 34
2.2.1.2 Метод определения стойкости БОП к открытому
огню высокой интенсивности 35
2.2.2 Метод определения термостойкости 36
2.2.2.1 Дериватография 36
2.2.2.2 Метод определения несгораемого остатка
материала при термическом ударе 38
2.2.2.3 Метод определения стойкости материалов
при воздействии постепенно возрастающей температуры до 250 °С 39
3 СТОЙКОСТЬ МАТЕРИАЛОВ К ТЕРМИЧЕСКОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ 40
3.1 Результаты дериватографического исследования материалов 40
3.2 Результаты определения стойкости БОП к тепловому удару 42
3.3 Результаты определения стойкости материалов при
воздействии постепенно возрастающей температуры до 250 °С 43
3.4 Выводы по главе, характеризующую стойкость
материалов БОП к тепловому воздействию 44
4 СТОЙКОСТЬ МАТЕРИАЛОВ К ОГНЕВОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ 46
4.1 Результаты определения огнестойкости низкой интенсивности 46
4.2 Определение огнестойкости материалов БОП высокой интенсивности 47
4.3 Выводы по главе, характеризующую огнестойкость образцов БОП 49
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 51
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 52
ПРИЛОЖЕНИЯ 55
ПРИЛОЖЕНИЕ А 56
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 57
ПРИЛОЖЕНИЕ В 59
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 61
ПРИЛОЖЕНИЕ Д 63
ПРИЛОЖЕНИЕ Е 66
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 9
1.1 Назначение боевой одежды пожарных 9
1.2 История производства БОП 10
1.3 Основные производители БОП 16
1.5 Виды материалов, используемых для производства БОП 18
1.6 Условия эксплуатации БОП и возможные воздействия 25
1.7 Требования к материалам и БОП 26
1.8 Методы контроля качества материалов БОП 29
2 ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 31
2.1 Объект исследования 31
2.2 Методы исследования 34
2.2.1 Метод определения огнестойкости 34
2.2.1.1 Метод определения стойкости БОП к открытому
пламени низкой интенсивности 34
2.2.1.2 Метод определения стойкости БОП к открытому
огню высокой интенсивности 35
2.2.2 Метод определения термостойкости 36
2.2.2.1 Дериватография 36
2.2.2.2 Метод определения несгораемого остатка
материала при термическом ударе 38
2.2.2.3 Метод определения стойкости материалов
при воздействии постепенно возрастающей температуры до 250 °С 39
3 СТОЙКОСТЬ МАТЕРИАЛОВ К ТЕРМИЧЕСКОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ 40
3.1 Результаты дериватографического исследования материалов 40
3.2 Результаты определения стойкости БОП к тепловому удару 42
3.3 Результаты определения стойкости материалов при
воздействии постепенно возрастающей температуры до 250 °С 43
3.4 Выводы по главе, характеризующую стойкость
материалов БОП к тепловому воздействию 44
4 СТОЙКОСТЬ МАТЕРИАЛОВ К ОГНЕВОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ 46
4.1 Результаты определения огнестойкости низкой интенсивности 46
4.2 Определение огнестойкости материалов БОП высокой интенсивности 47
4.3 Выводы по главе, характеризующую огнестойкость образцов БОП 49
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 51
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 52
ПРИЛОЖЕНИЯ 55
ПРИЛОЖЕНИЕ А 56
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 57
ПРИЛОЖЕНИЕ В 59
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 61
ПРИЛОЖЕНИЕ Д 63
ПРИЛОЖЕНИЕ Е 66
Актуальность темы. Используемая в настоящее время боевая одежда пожарных (далее БОП) полностью не обеспечивает необходимый уровень защиты пожарных от воздействия тепловых факторов пожара.
Общая тенденция травматизма пожарных обуславливает необходимость пересмотра оценки уровня защиты БОП от факторов пожара. В связи с повышенным уровнем травматизма среди пожарных, остро встает вопрос об обеспечении необходимого уровня защиты БОП от воздействия факторов пожара.
В соответствии с данными государственной противопожарной службы (ГПС) уровень заболеваемости, травматизма, инвалидности и смертности среди пожарных высок, что позволяет отнести их к группе высокого профессионального риска. По статистическим данным в Российской Федерации за 2017 год произошло более 130 тысяч пожаров, при которых погибло более 7 тысяч людей, в том числе среди погибших велика доля пожарных.
Одним из факторов травматизма среди пожарных является недостаточная защита их боевой одежды от различных факторов пожара. Проблема огнестойкости БОП возникла давно, тем не менее, является актуальной и в настоящее время.
В настоящее время для производства БОП используют полимерные материалы. Горение полимеров является сложной химической реакцией, которая зависит от вида материала, его состава и химического строения, надмолекулярной структуры. Большинство полимеров относятся к трудногорючим материалам.
Тем не менее, БОП, изготовленная из полимерных материалов (полиэфирные и полиарамидные волокна), часто не выдерживает воздействие тепловых факторов пожара.
Ткани, используемые для производства БОП, проверяются на стойкость к термическим воздействиям на основе ГОСТ Р 53264-2009 «Техника пожарная.
Специальная защитная одежда пожарного. Общие технические требования. Методы испытаний». Однако, методы испытаний не способны отражать настоящий уровень защиты, так как во время эксплуатации БОП материал испытывает различные тепловые и механические нагрузки, при которых свойства материала теряют прежний уровень защиты. Изменения обусловлены деструкцией химических связей волокон при воздействии тепловых и механических нагрузок.
Требования нормативной документации к теплофизическим свойствам БОП указаны для одноциклического воздействия, таким образом, требования служат только мерой качества изготовления и не могут быть использованы для оценки защитных свойств БОП.
Исследования проводились в несколько этапов: на первом этапе — определение термостойкости материалов БОП, на втором — определение огнестойкости материалов БОП.
Цель работы. Оценка стойкости материалов, использованных в производстве БОП, к воздействию факторов пожара.
Задачи исследования. Определить степень стойкости пакета образцов БОП к термическому воздействию повышенных температур.
Определить степень стойкости пакета материалов БОП к огневому воздействию различной интенсивности.
Провести анализ полученных результатов на соответствие необходимому уровню защиты от факторов пожара.
Разработать рекомендации по использованию различных материалов БОП.
Объект исследования. Пакет материалов, используемых для производства БОП.
Предмет исследования. Защитные свойства БОП.
Новизна результатов. Разработан научно обоснованный комплекс критериев для оценки стойкости материалов, используемых для производства БОП.
Практическая значимость. Разработан комплексный подход к оценке стойкости материалов, используемых для производства БОП.
Апробация работы. Результаты работы представлены на 3 научных конференциях: XXIX конференция с международным участием «Проблемы теоретической и экспериментальной химии», г. Екатеринбург; IV Международная научно-практическая конференция «Проблемы техносферной безопасности», г. Барнаул; Всероссийская студенческая конференция «Безопасность жизнедеятельности глазами молодежи», г. Челябинск.
Публикации. Результаты опубликованы в 3 статьях в материалах конференции.
Структура и объем работы. Работа состоит из введения, 4 разделов, заключения, библиографического списка, включающего 25 наименование, 7 приложений. Работа изложена на 63 листах машинописного текста, содержит 19 рисунков, 9 таблиц.
Общая тенденция травматизма пожарных обуславливает необходимость пересмотра оценки уровня защиты БОП от факторов пожара. В связи с повышенным уровнем травматизма среди пожарных, остро встает вопрос об обеспечении необходимого уровня защиты БОП от воздействия факторов пожара.
В соответствии с данными государственной противопожарной службы (ГПС) уровень заболеваемости, травматизма, инвалидности и смертности среди пожарных высок, что позволяет отнести их к группе высокого профессионального риска. По статистическим данным в Российской Федерации за 2017 год произошло более 130 тысяч пожаров, при которых погибло более 7 тысяч людей, в том числе среди погибших велика доля пожарных.
Одним из факторов травматизма среди пожарных является недостаточная защита их боевой одежды от различных факторов пожара. Проблема огнестойкости БОП возникла давно, тем не менее, является актуальной и в настоящее время.
В настоящее время для производства БОП используют полимерные материалы. Горение полимеров является сложной химической реакцией, которая зависит от вида материала, его состава и химического строения, надмолекулярной структуры. Большинство полимеров относятся к трудногорючим материалам.
Тем не менее, БОП, изготовленная из полимерных материалов (полиэфирные и полиарамидные волокна), часто не выдерживает воздействие тепловых факторов пожара.
Ткани, используемые для производства БОП, проверяются на стойкость к термическим воздействиям на основе ГОСТ Р 53264-2009 «Техника пожарная.
Специальная защитная одежда пожарного. Общие технические требования. Методы испытаний». Однако, методы испытаний не способны отражать настоящий уровень защиты, так как во время эксплуатации БОП материал испытывает различные тепловые и механические нагрузки, при которых свойства материала теряют прежний уровень защиты. Изменения обусловлены деструкцией химических связей волокон при воздействии тепловых и механических нагрузок.
Требования нормативной документации к теплофизическим свойствам БОП указаны для одноциклического воздействия, таким образом, требования служат только мерой качества изготовления и не могут быть использованы для оценки защитных свойств БОП.
Исследования проводились в несколько этапов: на первом этапе — определение термостойкости материалов БОП, на втором — определение огнестойкости материалов БОП.
Цель работы. Оценка стойкости материалов, использованных в производстве БОП, к воздействию факторов пожара.
Задачи исследования. Определить степень стойкости пакета образцов БОП к термическому воздействию повышенных температур.
Определить степень стойкости пакета материалов БОП к огневому воздействию различной интенсивности.
Провести анализ полученных результатов на соответствие необходимому уровню защиты от факторов пожара.
Разработать рекомендации по использованию различных материалов БОП.
Объект исследования. Пакет материалов, используемых для производства БОП.
Предмет исследования. Защитные свойства БОП.
Новизна результатов. Разработан научно обоснованный комплекс критериев для оценки стойкости материалов, используемых для производства БОП.
Практическая значимость. Разработан комплексный подход к оценке стойкости материалов, используемых для производства БОП.
Апробация работы. Результаты работы представлены на 3 научных конференциях: XXIX конференция с международным участием «Проблемы теоретической и экспериментальной химии», г. Екатеринбург; IV Международная научно-практическая конференция «Проблемы техносферной безопасности», г. Барнаул; Всероссийская студенческая конференция «Безопасность жизнедеятельности глазами молодежи», г. Челябинск.
Публикации. Результаты опубликованы в 3 статьях в материалах конференции.
Структура и объем работы. Работа состоит из введения, 4 разделов, заключения, библиографического списка, включающего 25 наименование, 7 приложений. Работа изложена на 63 листах машинописного текста, содержит 19 рисунков, 9 таблиц.
Во время эксплуатации БОП испытывает различные тепловые, огневые и механические нагрузки, при которых свойства материала БОП теряет прежний уровень защиты. Изменения обусловлены деструкцией химических связей волокон при воздействии тепловых, огневых и механических нагрузок. Анализируя результаты, представленные в работе, получено, что образцы различных материалов БОП по-разному воспринимают воздействие факторов пожара.
Согласно полученным результатам можно предположить, что в условиях пожара образцы, изготовленные из полиарамидных волокон и полиэфира (образцы № 1, № 4) будут проявлять большую стойкость к тепловому воздействию.
Воздействие пламени низкой интенсивности выдерживают образцы № 1, № 2, № 4, № 5, № 6, № 7. В то время как воздействие пламени высокой интенсивности выдерживают: № 1, № 2, № 4, № 6, № 7. В условиях воздействия пламени разной интенсивности, образцы № 3, № 5 использовать опасно для здоровья и жизни пожарных.
Предложен комплекс критериев оценки стойкости материалов БОП к факторам пожара, по которому только образцы № 1 и № 4 способны выдерживать все виды воздействия факторов пожара, и рекомендуются к производству БОП и эксплуатации в условиях пожара.
Согласно полученным результатам можно предположить, что в условиях пожара образцы, изготовленные из полиарамидных волокон и полиэфира (образцы № 1, № 4) будут проявлять большую стойкость к тепловому воздействию.
Воздействие пламени низкой интенсивности выдерживают образцы № 1, № 2, № 4, № 5, № 6, № 7. В то время как воздействие пламени высокой интенсивности выдерживают: № 1, № 2, № 4, № 6, № 7. В условиях воздействия пламени разной интенсивности, образцы № 3, № 5 использовать опасно для здоровья и жизни пожарных.
Предложен комплекс критериев оценки стойкости материалов БОП к факторам пожара, по которому только образцы № 1 и № 4 способны выдерживать все виды воздействия факторов пожара, и рекомендуются к производству БОП и эксплуатации в условиях пожара.



