|
|
Практическое задание 1 Поиск и анализ инновационных технических решений в области средств защиты от воздействия шума и вибрации
Практическое задание 8 «Поиск и анализ инновационных технических решений в области средств защиты от воздействия высокой температуры объектов производственной среды»
Тема 2 «Анализ технических решений»
1.Цель: Получить практические навыки поиска и анализа инновационных технических решений в области средств защиты от воздействия высокой температуры объектов производственной среды.
2. Алгоритм выполнения.
1. Изучить алгоритм поиска и анализа инновационных технических решений в области охраны труда.
2. Ознакомиться с теоретической частью электронного учебника.
3. Оформить результаты в виде таблицы.
Бланк выполнения задания №8
Таблица– Форма для выполнения задания
№ п/п
|
Наименование инновационного технического решения
|
Описание документа источника
|
Сведения об авторах и организации
|
Описание сущности инновационного решения
|
Результаты анализа достоинств и недостатков
|
1
| ОГНЕЗАЩИТНАЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННАЯ ПАНЕЛЬ
|
Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") (RU)
|
Каблов Евгений Николаевич (RU)
Бузник Вячеслав Михайлович (RU)
Кондрашов Эдуард Константинович (RU)
Соколов Игорь Иллиодорович (RU)
Швецов Егор Павлович (RU)
|
Огнезащитная теплоизоляционная панель, включающая внешний слой, расположенные за ним теплоизоляционные и внутренний слои, отличающаяся тем, что внешний слой выполнен с боковыми сторонами из неорганического стеклопластика с внешним термостойким гидрофобным и внутренним термостойким металлосодержащим покрытиями, внутренние теплоизоляционные слои выполнены в виде пакетов из микросфер, между которыми расположена прослойка из медной фольги, внутренний слой выполнен из микросферостелотекстолита и соединен с боковыми сторонами внешнего слоя, внешнее термостойкое гидрофобное покрытие включает термостойкую кремнийорганическую шпатлевку, эмаль и сублимирующий гидрофобный фторопластовый лак, в качестве термостойкого металлосодержащего покрытия используют кремнийорганическую эмаль с алюминиевой пастой.
2. Панель по п. 1, отличающаяся тем, что внутренний слой из микросферостелотекстолита соединен с боковыми сторонами с помощью фторсилоксанового или кремнийорганического герметика.
|
Заявленное техническое решение относится к огнезащитным теплоизоляционным изделиям, выполненным в виде панели, используемым в различных областях техники, для защиты от воздействия открытого пламени спасательного средства и инженерных сооружений, работающих в акваториях морей.
В настоящее время актуальной проблемой является разработка огнестойкой теплозащиты, в частности для спасательных средств и инженерных конструкций, эксплуатируемых в акваториях морей, способной обеспечить температуру защищаемой поверхности не более 50°C при воздействии пламени с температурой до 1100°C на ее внешнюю сторону. Актуальность данной проблемы обусловлена высокими темпами развития реализации природно-ресурсного потенциала арктической зоны, в частности добычи углеводородного сырья, и, как следствие, необходимостью борьбы с чрезвычайными ситуациями, такими как возгорание нефтяного пятни или пожар на добывающей платформе, ради спасения человеческих жизней.
Из уровня техники известна система теплозащиты спускаемого космического аппарата при движении его в атмосфере по патенту US 6497390, B32B 19/06, опубл. 24.12.2002. Система включает гибкий теплоизоляционный мат, пакет из одного или нескольких слоев гибкого тканевого материала, прикрепляемый к мату с помощью клея, и размещаемое на наружной поверхности пакета облицовочное покрытие из неорганического материала, обеспечивающее газонепроницаемость теплозащиты. Данная система достаточно эффективно экранирует тепло от внешнего теплового потока к корпусу на участках, обтекаемых горячим газовым потоком.
Недостатком данной системы теплозащиты является отсутствие системы защиты от воды и влаги. Также применение клея на основе органической смолы в составе теплозащиты делает невозможным сохранение целостности конструкции при воздействии температур, превышающих температуру деструкции клея.
Известна система тепловой защиты спускаемого космического аппарата, содержащая последовательно размещенные гибкий теплоизоляционный мат и теплозащитный пакет, включающий несколько слоев термостойкого тканевого материала, отличающаяся тем, что гибкий теплоизоляционный мат выполнен многослойным и помещен в чехол из температуростойкой ткани, каждый слой термостойкого тканевого материала теплозащитного пакета пропитан и покрыт сублимирующим веществом, при этом толщина покрытия разных слоев неодинакова и увеличивается по мере удаления слоя от теплоизоляционного мата, все слои гибкого теплоизоляционного мата, чехол, в который он помещен, и все слои теплозащитного пакета соединены друг с другом по их торцевым кромкам, при этом все указанные слои и чехол установлены с возможностью их свободного относительного перемещения, за исключением указанных соединенных торцевых кромок (RU 2383476, B64G 1/58, опубл. 10.03.2010).
|
2
|
Способ тепловой защиты, слоистая структура для его осуществления и защитный корпус из нее
|
Патент РФ
№ 2125901
(опубликован
20.01.2001)
|
Автор(ы): Лазаренков Л.И., Шевченко Е.Т., Макушина А.Ф., Хабаров В.Н., Ширяев В.Н.
Патентообладатель(и): Общество с ограниченной ответственностью "Транс-Прибор"
|
Изобретение решает задачу повышения эффективности защиты внутренних объемов различного назначения от воздействия окружающей среды, особенно от воздействия высоких температур, за счет использования материалов, обеспечивающих поддержание во внутреннем объеме постоянной заданной температуры в течение заданного времени.
Для этого согласно способу, включающему создание внутреннего защищаемого объема и формирование вокруг него защитного барьера из слоистой структуры, состоящей из последовательно расположенных по меньшей мере трех слоев, из которых наружный слой выполнен ударожаропрочным, промежуточный слой формируют из сухого огнеупорного пористо-волокнистого материала, а внутренний слой формируют из пористо-волокнистого материала, пропитанного водосодержащим компонентом, или из водосодержащего геля. При этом наружный слой изготовляют из жаростойких металлов или композиционных материалов, в качестве пористо - волокнистого материала используют теплоизоляционный материал на основе минерального волокна, а для формирования внутреннего слоя пористо-волокнистый материал пропитывают водой или водосодержащим гелем. Внутренний слой с обеих сторон дополнительно покрывают защитной оболочкой, которую выполняют из полимерного пленочного материала.
Слоистая структура согласно изобретению, содержащая последовательно расположенные по меньшей мере три слоя, из которых наружный слой выполнен ударожаропрочным, отличается тем, что промежуточный слой выполнен из сухого огнеупорного пористо-волокнистого материала, а внутренний слой - из того же пористо-волокнистого материала, пропитанного водосодержащим компонентом, или из водосодержащего геля. При этом промежуточный слой выполнен из теплоизоляционного материала на основе минерального волокна, а внутренний слой выполнен из пористо-волокнистого материала, пропитанного водой или водосодержащим гелем. Наружный слой слоистой структуры выполнен из металла или композиционного материала, а внутренний слой с обеих сторон дополнительно снабжен защитной оболочкой из полимерного пленочного материала.
Защитный корпус из слоистой структуры, содержащий внешний корпус, сформированный из наружного слоя, и размещенные внутри него по меньшей мере два слоя тепловой защиты, причем внешний корпус выполнен ударожаропрочным, отличается тем, что промежуточный слой в нем выполнен из сухого огнеупорного пористо- волокнистого материала, а внутренний слой - из того же пористо-волокнистого материала, пропитанного водосодержащим компонентом, или водосодержащего геля. При этом промежуточный слой выполнен из теплоизоляционного материала на основе минерального волокна, а внутренний слой выполнен из пористо-волокнистого материала, пропитанного водой или водосодержащим гелем. Наружный слой защитного корпуса выполнен металлическим, а внутренний слой с обеих сторон дополнительно снабжен защитной оболочкой из полимерного пленочного материала.
Защитный корпус может быть снабжен дополнительным корпусом из слоистой структуры аналогичного строения, размещенным внутри основного корпуса.
Сущность изобретения заключается в совместном использовании сухого и пропитанного водосодержащим компонентом слоев огнеупорного теплоизоляционного материала. Сухой теплоизоляционный материал за счет низкой теплопроводности позволяет постепенно снизить температуру окружающей среды при аварийной ситуации до некоторой величины. Напитанный водой или водосодержащим гелем, удерживаемый в порах материала капиллярными силами, этот материал служит своего рода резервуаром, содержащим воду, кипение которой, как известно, сопровождается поддержанием постоянной температуры, равной 100oC. При однонаправленном тепловом потоке, бездействующем на защищаемый объект, кипение воды в материале происходит в тонком слое, а не во всей массе. При этом освободившийся после испарения жидкости слой материала начинает выполнять функцию дополнительной теплоизоляции, препятствуя проникновению тепла внутрь, замедляя тем самым процесс кипения и увеличивая время поддержания постоянной температуры, необходимой для сохранения защищаемого объекта, в частности, бортовых накопителей информации.
|
Известен способ защиты микроэлектронного оборудования от перегрева, заключающийся в том, что рабочий объем герметичного контейнера частично заполняют диэлектрической жидкостью, монтажные платы с полупроводниковыми кристаллами устанавливают в рабочем объеме в параллельных плоскостях выше уровня диэлектрической жидкости, а конденсатор выполняют в виде полой крышки и полых верхних частей боковых стенок герметичного контейнера, причем их полости сообщают между собой и соединяют с системой подачи и циркуляции охлаждающей жидкости (см. патент РФ N 2042294, H 05 К 7/20, H 01 L 25/04, 1995 г.). После включения нагревателей происходит закипание диэлектрической жидкости, конденсация ее паров на стенках конденсатора и формирование там же пленки жидкости, которая стекает по вертикальным стенкам контейнера, охлаждая полупроводниковые кристаллы и частично испаряясь на них. Такой способ защиты от перегрева основан на охлаждении устройства за счет конденсации жидкости на стенках рабочего объема. Однако для осуществления этого процесса охлаждающая жидкость подается в устройство с помощью трубопровода. Это существенно влияет на габариты устройства и усложняет его конструкцию, а также требует стационарной установки контейнера, что делает такую тепловую защиту неэффективной, например, для использования на транспортных средствах.
Известен способ тепловой защиты аппаратов и трубопроводов с помощью многослойной тепловой изоляции по патенту РФ N 2016348, F 16 L 59/00, выполненной в виде объемного пакета из основания и чередующихся слоев дискретных теплоизоляционных элементов, упорядоченных в слое, в которой слои основания выполняют из чередующихся слоев стеклоткани, прошитых попарно параллельными швами в пересекающихся направлениях, и металлической фольги, а теплоизоляционные элементы выполняют из высокопористой керамики. Однако такая многослойная тепловая изоляция может обеспечить тепловую защиту оборудования при температуре не выше 200-700oC, что совершенно недостаточно для аварийных ситуаций, упомянутых выше.
Известен также способ защиты действующей электронной аппаратуры от воздействия окружающей среды, заключающийся в том, что плату с указанной аппаратурой устанавливают в чехол (корпус), который содержит как минимум два слоя стойкого к разрыву пластика, расположенных на противоположных сторонах металлического барьера, после чего плату герметизируют внутри указанного корпуса. При этом корпус выполняют в виде конструкции типа сандвича, т.е. многослойной, в которой каждый из слоев пластика, в свою очередь, содержит наружный и внутренний слои, причем первый из них выполняют из полиэтилена, а второй - из полиамида или полиэфира, а материал металлического барьера выбирают из группы, состоящей из алюминия, олова и сплавов, включающих алюминий и/или олово (см. заявку РФ на изобретение N 96121569/09, H 05 К 5/06, 1999 г. ). Однако использование такого защитного чехла (корпуса) не может обеспечить тепловую защиту электронных компонентов при повышенной температуре окружающей среды, например, до 1100oC в аварийных ситуациях, так как материал наружного и внутреннего слоев (полиэтилен, полиамид) имеет температуру плавления не выше 200oC, а температуры плавления алюминия и олова составляют, соответственно, 600 и 232oC, то есть разрушение указанного чехла произойдет на первых минутах огневого воздействия.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ защиты от воздействия окружающей среды бортовых накопителей информации МСРП-12-96, МСРП-64-2 и МСРП-256, устанавливаемых на летательных аппаратах (см. , например, Михайлов О.И. и др. Авиационные приборы и пилотажно-навигационные комплексы. Ленинград, ОЛАГА, 1990 г., стр. 54-56), согласно которому аварийный накопитель информации (магнитное записывающее устройство) устанавливают в теплозащитный контейнер из слоистой структуры, имеющей три оболочки: ударожаропрочную, оболочку, поглощающую тепловую энергию, и теплоизоляционную. Обе последние оболочки представляют собой пассивную тепловую защиту, т. е. позволяют постепенно снижать температуру за счет низкой теплопроводности в течение относительно непродолжительного времени.
Наличие указанных оболочек в шаровом контейнере обеспечивает сохранность записи информации при воздействии ударной перегрузки до 1000 g и теплового удара до 1100oC в течение 15 минут. Температура внутри контейнера при таком способе защиты достигает 250oC. Однако этот способ защиты оказывается малоэффективным для применяемых в последние годы твердотельных бортовых накопителей информации, для которых такая температура слишком высока. Кроме того, защитный корпус для накопителя информации должен удовлетворять требованиям выдерживать температуру до 1100oC в течение 30 минут на 100% его поверхности и ударные перегрузки до 3400 g. Указанный способ с применением только пассивной тепловой защиты оказывается также неэффективным и для сохранения от воздействия высоких температур деловых бумаг и денежных купюр внутри кейсов, сейфов и других объемов.
|
3
| Защитная одежда от теплового воздействия
|
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) (RU)
|
Емельянов Сергей Геннадьевич (RU)
Пыхтин Алексей Иванович (RU)
Протасов Владислав Валерьевич (RU)
Кобелев Николай Сергеевич (RU)
Понкратова Анна Александровна (RU)
Юшин Василий Валерьевич (RU)
Стародубцев Иван Викторович (RU)
|
Изобретение относится к производству зашитой одежды и может быть использовано пожарными и работниками профессий, где необходима защита от теплового воздействия или открытого пламени. Технический результат достигается тем, что защитная одежда от теплового излучения, включающая по меньшей мере один предмет, содержащая наружный слой из термостойкой ткани, гидроизоляционный слой, выполненный в виде композиционного материала, теплоизоляционный слой из нетканого материала, размещенный между слоями из хлопчатобумажной ткани и представляющий собой теплоизоляционный пакет, при этом наружный слой из термостойкой ткани имеет водоотталкивающую пропитку, а гидроизоляционный слой расположен между наружным слоем и теплоизоляционным пакетом, кроме того, композиционный материал выполнен в виде комбинированной ткани, изготовленной из полиамидной нити и хлопчатобумажной пряжи, с нанесением на комбинированную ткань полимерно-резинового огнезащитного покрытия, при этом теплоизоляционный пакет, представляющий собой два слоя из хлопчатобумажной ткани с размещенным между ними теплоизоляционным слоем, снабжен двумя комплектами дифференциальных термопар, электрически связанных между собой, причем первый комплект дифференциальных термопар выполнен с расположением «горячих» концов в слое хлопчатобумажной ткани со стороны гидроизоляционного слоя, а «холодные» концы расположены в теплоизоляционном слое, второй комплект дифференциальных термопар выполнен с расположением «горячих» концов в теплоизоляционном слое, а «холодных» концов во втором слое хлопчатобумажной ткани.
|
Известна защитная одежда от теплового воздействия (см. патент РФ №2143218, МПК А41D13/00, опубл. 27.12.1999), включающая по меньшей мере один предмет, содержащая наружный слой из термостойкой ткани, гидроизоляционный слой, выполненный в виде композиционного материала, теплоизоляционный слой из нетканого материала, размещенный между слоями из хлопчатобумажной ткани и представляющий собой теплоизоляционный пакет, при этом наружный слой из термостойкой ткани имеет водоотталкивающую пропитку, а гидроизоляционный слой расположен между наружным слоем и теплоизоляционным пакетом, кроме того, композиционный материал выполнен в виде комбинированной ткани, изготовленной из полиамидной нити и хлопчатобумажной пряжи, с нанесением на комбинированную ткань полимерно-резинового огнезащитного покрытия.
Недостатком является снижение прочностных и теплоизоляционных свойств теплоизоляционного пакета, обусловленное разрушением слоя из хлопчатобумажной ткани теплотой, накапливаемой при длительной эксплуатации и поступающей через гидроизоляционный слой, а также ухудшением гигиенических свойств защитной одежды вследствие наличия повышения температуры во внутреннем слое из хлопчатобумажной ткани, что способствует интенсификации выделения пота у пожарных и работников профессий, где необходима защита от теплового воздействия или открытого пламени.
|
4
|
ОДЕЖДА СПЕЦИАЛЬНАЯ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПОВЫШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУР ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, КОНВЕКТИВНОЙ ТЕПЛОТЫ, ВЫПЛЕСКОВ РАСПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА, КОНТАКТА С НАГРЕТЫМИ ПОВЕРХНОСТЯМИ, КРАТКОВРЕМЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ПЛАМЕНИ
|
ГОСТ Р 12.4.297-2013
|
Закрытым акционерным обществом "ФПГ Энергоконтракт"
|
Спецодежда должна обеспечивать заявленную защиту от воздействия вредных (опасных) производственных факторов, вызываемых повышенными температурами, быть безопасной и гигиеничной в процессе всего срока эксплуатации, в том числе после ухода за изделием, установленного в эксплуатационной документации.
|
Спецодежда должна полностью закрывать верхнюю и нижнюю части тела, шею, руки и ноги. Спецодежда может быть выполнена в виде куртки и брюк, или куртки и полукомбинезона. По согласованию с потребителем спецодежда может быть выполнена в виде комбинезона. Куртка должна закрывать верхнюю часть брюк не менее чем на 20 см при выполнении рабочих операций. Застежки должны исключать возможность влияния тепловых факторов на тело человека. Низ брюк должен закрывать обувь при ходьбе и выполнении любых рабочих операций.
Для дополнительного регулирования микроклимата пододежного пространства и при использовании материалов, имеющих значение показателя воздухопроницаемости ниже, указанного в пунктах 5.3.1.1, 5.3.1.2, в конструкции должны быть предусмотрены вентиляционные элементы под проймой, на кокетке спинки, в области шаговых швов брюк при сохранении основных защитных функций или должны быть предусмотрены средства для увеличения теплоотдачи с поверхности тела (например, охлаждающие пакеты, кондиционирование воздуха под одеждой и др.) при сохранении основных защитных функций спецодежды.
В спецодежде для защиты от выплесков расплавленного металла не допускаются складки и отвороты, вход в карманы должен быть вертикальным (отклонение не более 10° от бокового шва) или закрыт клапаном, низ рукавов должен быть выполнен с внутренними напульсниками из огнестойких материалов.
При невозможности обеспечения требуемой защиты с помощью одного слоя материала верха, спецодежда должна иметь защитные накладки или дополнительные изделия (фартуки, накидки, наколенники, нарукавники, головные уборы и др.) для защиты от повышенных температур с учетом топографии воздействия.
| |
|
|
Скачать 390.92 Kb.