Индивидуальная тепловая защита Главная / Индивидуальная тепловая защита
Вопрос о необходимости создания холодильных костюмов для защиты работников ВГСЧ от вредного и опасного воздействия повышенных температуры и влажности впервые возник в горноспасательных частях еще Советского Союза. До настоящего времени индивидуальная тепловая защита производственных рабочих или бойцов пожарных дружин рассматривалась только с точки зрения защиты от лучистой теплоты, для чего достаточны были теплоизолирующие, хорошо отражающие тепловые лучи и невоспламеняющиеся материалы (например асбестовые ткани). В условиях горноспасательных работ защита горноспасателей от теплоизлучения не является основной трудностью. Работа по заливанию открытого огня или даже по разборке и погрузке горящего угля действительно может производиться в асбестовых костюмах или в брезентовой спецодежде, но короткими бросками. Наиболее трудной задачей является обеспечение горноспасателям возможности нормального отвода тепла, образующегося при выполнении ими тяжелых работ по ликвидации аварии и спасанию людей в условиях, когда пути отвода тепла проводимостью, излучением н потоотделением отсутствуют, т. е. в условиях длительной работы или продвижения при повышенных температурах и влажности окружающей среды. Как известно, длительная работа при температуре всего 33—35° и 100%-ной влажности уже угрожает перегревом тела и тепловым ударом, вследствие чего повышенные температура и влажность подземных выработок следует рассматривать как профвредность не менее серьезную, чем наличие в воздухе отравляющих веществ. Поскольку коллективные средства зашиты от воздействия повышенных температур (коллективные средства теплоотвода) — «маневрирование вентиляционными струями, применение водяных завес — далеко не всегда применимы, следует признать, что единственным универсальным средством тепловой защиты горноспасателя мог бы явиться индивидуальный холодильный костюм Тепло в индивидуальном холодильном костюме может быть снято двумя способами: поглощением тепла холодильным агентом и осушкой воздуха в подкостюмном пространстве. В свою очередь, первый способ может быть осуществлен двумя путями: снятием тепла в подкостюмном пространстве и снятием тепла с поверхности костюма. Перечисленные способы могут быть дополнены снятием некоторого количества тепла через легочную вентиляцию. Трудность разработки индивидуального холодильного костюма заключается в том, что при относительно большой теплоотдаче, сопровождающей выполнение тяжелых спасательных работ (порядка 400 ккал/час), к которой при высокой температуре окружающей среды может добавиться еще и приток тепла извне, что в общей сложности может привести к необходимости поглощения тепла холодильным костюмом до 800—1000 ккал/час, средства для снятия этого тепла должны быть в конструктивном отношении просты, портативны, безвредны и должны автоматически приспособляться к меняющимся в широких пределах (от 100 до 1000 ккал) режимам теплоотвода. Человеческое тело нельзя рассматривать механически как сосуд, к которому можно в любой точке приложить достаточно мощный холодильный агент, чтобы отвести все накапливаемое телом тепло через такой канал. Наоборот, разность температур среды, в которую отводится тепло, и человеческого тела должна быть сравнительно небольшой (порядка 20°), охлаждающая среда должна быть распределена по всей поверхности тела не только равномерно, но с учетом физиологических особенностей теплоотвода; так, например, с единицы поверхности головы следует снимать значительно больше тепла, чем с единицы поверхности конечностей. Совершенно недопустимо соприкосновение поверхности тела с сильно охлажденными поверхностями. В объявленном в 1949 г. Управлением ВГСЧ Министерства угольной промышленности и вызвавшем живой отклик инженерно-технической и научной общественности конкурсе на холодильный костюм среди прочих приведены были такие технические требования к холодильному костюму. Длительность действия холодильного костюма:
Все условия предусматривают 100%-ную влажность. Вес холодильного костюма, полностью снаряженного холодильным агентом на указанное выше время защитного действия, не должен превышать 8—10 кг. Холодильный костюм должен обеспечивать возможность передвижения горноспасателей по подземным выработкам со скоростями, предусмотренными Уставом ВГСЧ. Холодильный костюм должен обеспечивать возможность производства бойцами всех видов работ, предусмотренных нормами испытания изолирующих противогазов ВГСЧ. Холодилъный костюм должен обеспечивать поглощение тепла, выделяемого горноспасателем в процессе движения или работы в количестве, достаточном для предупреждения повышения температуры тела больше чем на 1° в сроки защитного действия костюма. Дальность продвижения в холодильном костюме по выработкам должна ограничиваться только сроком защитного действия костюма (тем самым не подлежат рассмотрению шланговые холодильные костюмы). Холодильный костюм должен быть снабжен устройством для восполнения запаса холодильного агента в условиях работ по ликвидации аварий под землей с целью увеличения времени защитного действия сверх указанного выше. В случае применения холодильного или осушающего агентов, непосредственно соприкасающихся в процессе отработки с телом человека, таковые (агенты) должны быть физиологически совершенно безвредны (не обладать накожным действием) в течение срока не меньше 4 часов. В случае применения костюмов, не допускающих непосредственное соприкосновение действующего агента с телом человека, разрешается исполъзование агентов раздражающего действия, но по токсичности относящихся не выше чем «4-му» классу вредности (слабые наркотики типа фреонов). Устройство холодильных костюмов должно обеспечивать их самостоятельное надевание и снимание людьми, а также снаряжение и переснаряжение без посторонней помощи. В случае применения холодильного агента он должен быть подобран таким, чтобы допускать перевозку и хранение до момента снаряжения холодильного костюма в течение не меньше двух суток с момента получения его на заводе-изготовителе при потерях, не превышающих 50% от первоначального количества. Холодильный костюм должен быть огнестойким и газонепроницаемым при температуре до 100°. Как холодильный и осушительный агенты, так и продукты их разложения, испарения, плавления или сублимации должны быть взрыво- и пожаробезопасны. Насколько трудна задача создания холодильного костюма, видно из следующих примеров: 1 кг льда с температурой 10° в процессе нагревания до 0°, плавлении и нагревания образовавшейся воды до +25° поглощает около 110 ккал тепла. Taким образом, для поглощения тепла в холодильном костюм человека, работающего в течение 2 часов при температуре окружающего воздуха 45°, т. е. ориентировочно 550 ккал/час, потребовалось бы 10 кг льда и сложные устройства для равномерного распределения охлаждающего эффекта. Для испарения и нагревания до 30° 1 кг жидкого воздуха необходимо около 120 ккал тепла, т. е. для вышеприведенных условий понадобилось бы 9 кг жидкого воздуха. Чтобы использовать целиком охлаждающий эффект xoлодильного агента, необходимо, свести до минимума приток тепла извне, т. е. оградить тело человека от окружающей среды теплоизолирующим костюмом, а для экономии газообразного агента — придать ткани костюма газонепроницаемость. Для равномерного распределения холода по всему телу, с учетом различия в интенсивности теплоотдачи различными его участками и необходимости варьировать холодопроизводительность в зависимости от напряженности работы, надо предусмотреть распределительное или вентиляционное приспособление с автоматическим регулированием интенсивности расхода и циркуляции холодильного агента. По ориентировочным подсчетам, такое устройство вместе с костюмом также должно весить не меньше 5 кг. Отвод тепла за счет одного только испарения пота нежелателен, так как длительное и обильное потоотделение изнуряюще действует на человека. Все же если рассчитывать на отвод 400 ккал тепла в час за счет испарения, для чего требуется 700 г пота (полностью испарившегося с поверхности тела), то для создания условий в подкостюмном пространстве для испарения всего необходимого количества пота за 2 часа требуется около 6 кг осушителя и вентиляционная установка для интенсивной циркуляции воздуха в подкостюмном пространстве. Если за счет испарения пота (или искусственно введенной в подкостюм ное пространство воды) требуется поглотить еще избыток тепла, притекающего извне, то количество осушителя должно быть доведено до тех же 9—10 кг, что и количество холодильного агента на тот же срок работы костюма. Задача осложняется еще тем, что теплозащитный костюм должен быть таким образом скомбинирован с противогазом, чтобы допускать нормальное использование последнего, или должен составлять одно целое с противогазом. В этом случае расчет холодильного костюма осложняется расчетом изолирующего противогаза, в отношении которого костюм превращается в дыхательный мешок. Из всего изложенного понятно, почему все предложенные до настоящего времени конструкции холодильных костюмов не полностью удовлетворяют том высоким требованиям, которые к ним предъявляются работниками горноспасательного дела. Наиболее интересными и допускающими дальнейшее усовершенствование являются следующие предложения:
Перечисленные и ряд других ценных предложений и идей легли в основу исследовательских и экспериментальных работ научно-исследовательских лабораторий ВГСЧ по созданию первого в мире холодильного костюма для горноспасательных pабот. |
Сайт горноспасателей
Бывший СССР - Россия, Казахстан, ...
Посвящается командиру Бестобинского военизированного горноспасательного взвода филиала «Жолымбетский ВГСО» РГКП «ЦШ ПВАСС» Галимжану Даржимановичу Гемалетдинову. Галимжан Даржиманович посвятил горноспасательной службе более 36 лет. Сейчас уже сложно подсчитать сколько раз он участвовал в ликвидации сложнейших аварийных ситуаций на шахтах обслуживаемых опасных объектов промышленности.
