Одежда спасателей, действующих в чрезвычайных, сейсмически-опасных условиях в сочетании с радиоактивным излучением
Изобретение относится к снаряжению спасателей в сфере чрезвычайных ситуаций, в частности для экипировки спасателей при проведении аварийно-спасательных работ в условиях природных и техногенных ЧС. Технически достижимый результат - повышение эффективности защиты спасателя в сейсмически-опасных условиях в сочетании с радиоактивным излучением путем применения ферромагнитного материала с повышенными показателями поглощения и рассеяния радиоактивного излучения, а также его повышенной прочности. Это достигается тем, что одежда спасателей, действующих в чрезвычайных, сейсмически-опасных условиях в сочетании с радиоактивным излучением, состоящая из защитной куртки от механического воздействия, полукомбинезона, жилета, виброзащитной обуви и шлема спасателя, при этом защитная куртка выполнена с защитной оболочкой, состоит из тканевой подкладки, соединенной с защитными оболочками, а в тканевой подкладке закреплены упругие каркасные стойки посредством фиксаторов на поясе, а защитные оболочки крепятся на упругих каркасных стойках, защитная оболочка выполнена трехслойной, причем первый слой, обращенный в окружающую оператора среду, выполнен в виде связанных между собой колец, в качестве материала которых использована нержавеющая сталь, третий слой, обращенный к телу оператора, выполнен из перфорированного полимерного материала, например арамидного волокна, отличается тем, что второй слой, расположенный между ними, выполнен упругим из ферромагнитной ткани, содержащей основу, связующее полимерное вещество и порошок ферромагнитного материала, при этом основа ткани выполнена способом ткачества полотняным переплетением, при этом основные и уточные нити выполнены чередующимися лавсановыми и магнитомягкими мононитями, количество нитей на один метр составляет 5000÷7000, магнитомягкие мононити выполнены из супермаллоя либо из молибденового пермаллоя с размером поперечника 0,05÷0,1 мм, а лавсановые нити имеют линейную плотность 10÷20 текс, в качестве ферромагнитного порошка используют порошок высококоэрцитивного сплава, причем содержание компонентов в ткани по массе находится в соотношении, мас.%: нити лавсана 10÷15; мононити магнитомягкого материала 20÷25; связующее полимерное вещество - акриловые сополимеры 10÷15; порошок высококоэрцитивного сплава 50÷55, при этом второй слой выполнен из материала, поглощающего радиоактивное излучение, с коэффициентом поглощения, соответствующим мощности дозы ионизирующего излучения, в качестве материала, поглощающего радиоактивное излучение, применяется материал, который содержит в качестве наполнителя окислы свинца (оксид свинца II, IY) и связующего - поливинилбутираль, этилацетат, ди-(алкилполиэтиленгликолевый) эфир фосфорной кислоты формулы
где n=6, R - алкильная группа, содержащая 8-10 атомов углерода, и этилцеллюлозу при следующем соотношении компонентов, мас. %: оксид свинца II, IY 30,6-56,8; поливинилбутираль 3,8-10,2; этилацетат 14,3-26,5; ди-(алкилполиэтиленгликолевый эфир фосфорной кислоты) 0,2-0,4; этилцеллюлоза - остальное, при этом новый состав связующего в заявляемом изобретении обеспечивает полную совместимость с окислами свинца и позволяет получить материалы с высоким свинцовым эквивалентом и степенью гибкости, который обладает хорошей адгезией к металлам, бетону, кирпичу, кроме того, материал представляет собой высококонцентрированную суспензию, быстро твердеющую на воздухе, а вязкость материала составляет 20÷70 Па×с, что позволяет отливать из него пленки различной толщины фильерой или экструдером, наносить на поверхность кистью, обливанием, заливать в различные полости, щели и каналы. 8 ил.
Изобретение относится к снаряжению спасателей в сфере чрезвычайных ситуаций, в частности для экипировки спасателей при проведении аварийно-спасательных работ в условиях природных и техногенных ЧС.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является одежда спасателей по патенту РФ №2495610, опубл. в БИ №29 от 20.10.13 - [прототип], состоящая из защитной куртки от механического воздействия, полукомбинезона, жилета, виброзащитной обуви и шлема спасателя, при этом защитная куртка выполнена с защитной оболочкой, состоящей из тканевой подкладки, соединенной с защитными оболочками, а в тканевой подкладке закреплены упругие каркасные стойки посредством фиксаторов на поясе, а защитные оболочки крепятся на упругих каркасных стойках, а защитная оболочка выполнена трехслойной.
Недостатком известной конструкции одежды спасателей является сравнительно невысокая защита от механического воздействия спасателя в условиях летящих и падающих предметов разрушающегося объекта, а также в условиях радиоактивного излучения.
Технически достижимый результат - повышение эффективности защиты спасателя в сейсмически-опасных условиях в сочетании с радиоактивным излучением путем применения ферромагнитного материала с повышенными показателями поглощения и рассеяния радиоактивного излучения, а также его повышенной прочности.
Это достигается тем, что в одежде спасателей, действующих в чрезвычайных, сейсмически-опасных условиях в сочетании с радиоактивным излучением, состоящей из защитной куртки от механического воздействия, полукомбинезона, жилета, виброзащитной обуви и шлема спасателя, при этом защитная куртка выполнена с защитной оболочкой, состоит из тканевой подкладки, соединенной с защитными оболочками, а в тканевой подкладке закреплены упругие каркасные стойки посредством фиксаторов на поясе, а защитные оболочки крепятся на упругих каркасных стойках, защитная оболочка выполнена трехслойной, причем первый слой, обращенный в окружающую оператора среду, выполнен в виде связанных между собой колец, в качестве материала которых использована нержавеющая сталь, третий слой, обращенный к телу оператора, выполнен из перфорированного полимерного материала, например арамидного волокна, а второй слой, расположенный между ними, выполнен упругим из ферромагнитной ткани, содержащей основу, связующее полимерное вещество и порошок ферромагнитного материала, при этом основа ткани выполнена способом ткачества полотняным переплетением, при этом основные и уточные нити выполнены чередующимися лавсановыми и магнитомягкими мононитями, количество нитей на один метр составляет 5000÷7000, магнитомягкие мононити выполнены из супермаллоя либо из молибденового пермаллоя с размером поперечника 0,05÷0,1 мм, а лавсановые нити имеют линейную плотность 10÷20 текс, в качестве ферромагнитного порошка используют порошок высококоэрцитивного сплава, причем содержание компонентов в ткани по массе находится в соотношении, мас. %: нити лавсана 10÷15; мононити магнитомягкого материала 20÷25; связующее полимерное вещество - акриловые сополимеры 10÷15; порошок высококоэрцитивного сплава 50÷55.
На фиг. 1 изображена фронтальная проекция конструкции защитной куртки от механического воздействия, на фиг. 2 - ее профильная проекция, на фиг. 3 - схема защитной оболочки защитной куртки, на фиг. 4 - общий вид одежды спасателей, на фиг. 5 - общий вид шлема спасателя, на фиг. 6 изображен общий вид виброзащитной обуви, на фиг. 7 - упругодемпфирующие элементы в пяточной части обуви, на фиг. 8 - упругодемпфирующие элементы в подошве.
Одежда спасателей, действующих в чрезвычайных, сейсмически-опасных условиях в сочетании с радиоактивным излучением (фиг. 4), состоит из защитной куртки от механического воздействия (фиг. 1, 2) с защитной оболочкой (фиг. 3) и шлема спасателя (фиг. 5).
Одежда спасателей (фиг. 4) включает в себя защитную куртку 1, которая имеет спереди центральную бортовую застежку 11 на «молнию», закрытую ветрозащитным клапаном на кнопках (на чертеже не показано), боковые и вертикальные прорезные карманы на «молнии», накладной объемный карман для рации и прорезной карман на «молнии» на плечевой кокетке слева и справа соответственно (на чертеже не показано). На правом рукаве находится прорезной карман с клапаном. На спинке куртки расположена надпись «МЧС РОССИИ». По низу куртка стягивается шнуром 12 с фиксаторами. Низ рукавов обработан манжетой, стянутой эластичной лентой и хлястиком с текстильной застежкой. Втачной капюшон 10, убирающийся в карман на воротнике, имеет регулировку по лицевому вырезу с помощью эластичного шнура. По линии груди, по низу куртки, спереди и на спинке, а также по низу рукавов пришиты световозвращающие полосы. Съемный утеплитель, пристегивающийся к бортам куртки на «молнию», имеет спереди нижние накладные карманы и трикотажный воротник.
Полукомбинезон 8 имеет застежку на «молнию», закрытую клапаном на кнопках, а также притачные бретели, свободные концы которых крепятся к передней верхней части на цупферные замки. Ниже линии талии полукомбинезона размещены боковые прорезные карманы на «молнии», на уровне линии груди, справа, - прорезной карман на «молнии», в области колена - боковые прорезные карманы на текстильной застежке, в т.ч. справа - карман для ножа (на чертеже не показано). По линии талии расположены пять шлевок. Область колен и область сидения усилены накладками (на чертеже не показано). Низ комбинезона имеет пуфты на «молнии» и шнуры с фиксатором, охватывающим виброзащитную обувь 9. Ниже области колен пришиты световозвращающие полосы. Съемный утеплитель, пристегивающийся к полукомбинезону сверху на пуговицы, имеет застежку на «молнию», кулису со шнуром по линии талии, трикотажные ластики и штрипки. Жилет выполнен цельновыкроенным с фиксацией на текстильную застежку и имеет внизу световозвращающую полосу. На спинке жилета расположена надпись «МЧС РОССИИ»
Конструкция защитной куртки от механического воздействия (фиг. 1, 2) состоит из тканевой подкладки 1, в которой закреплены упругие каркасные стойки 2 посредством фиксаторов 4 на поясе 5. Защитные оболочки 3 крепятся на упругих каркасных стойках 2. Защитные оболочки 3 закреплены на каркасных стойках 2 по всей площади торса спасателя.
Каждая из защитных оболочек 3 выполнена трехслойной, причем первый слой, обращенный в окружающую спасателя среду, выполнен в виде связанных между собой колец, в качестве материала которых использована нержавеющая сталь. Третий слой 6, обращенный к телу спасателя, выполнен из перфорированного полимерного материала, например арамидного волокна, а второй слой 7, расположенный между ними, выполнен упругим из ферромагнитной ткани, содержащей основу, связующее полимерное вещество и порошок ферромагнитного материала, при этом основа ткани выполнена способом ткачества полотняным переплетением, при этом основные и уточные нити выполнены чередующимися лавсановыми и магнитомягкими мононитями, количество нитей на один метр составляет 5000÷7000, магнитомягкие мононити выполнены из супермаллоя либо из молибденового пермаллоя с размером поперечника 0,05÷0,1 мм, а лавсановые нити имеют линейную плотность 10÷20 текс, в качестве ферромагнитного порошка используют порошок высококоэрцитивного сплава, причем содержание компонентов в ткани по массе находится в соотношении, мас. %: нити лавсана 10÷15; мононити магнитомягкого материала 20÷25; связующее полимерное вещество - акриловые сополимеры 10÷15; порошок высококоэрцитивного сплава 50÷55.
Второй слой 7 выполнен из материала, поглощающего радиоактивное излучение, с коэффициентом поглощения, соответствующим мощности дозы ионизирующего излучения, в качестве материала, поглощающего радиоактивное излучение, применяется материал, который содержит в качестве наполнителя окислы свинца (оксид свинца II, IY) и связующего - поливинилбутираль, этилацетат, ди-(алкилполиэтиленгликолевый) эфир фосфорной кислоты формулы
где n=6, R - алкильная группа, содержащая 8-10 атомов углерода, и этилцеллюлозу при следующем соотношении компонентов, мас. %: оксид свинца II, IY 30,6-56,8; поливинилбутираль 3,8-10,2; этилацетат 14,3 - 26,5; ди-(алкилполиэтиленгликолевый эфир фосфорной кислоты) 0,2-0,4; этилцеллюлоза - остальное, при этом новый состав связующего в заявляемом изобретении обеспечивает полную совместимость с окислами свинца и позволяет получить материалы с высоким свинцовым эквивалентом и степенью гибкости, который обладает хорошей адгезией к металлам, бетону, кирпичу, кроме того, материал представляет собой высококонцентрированную суспензию, быстро твердеющую на воздухе, а вязкость материала составляет 20÷70 Па×c, что позволяет отливать из него пленки различной толщины фильерой или экструдером, наносить на поверхность кистью, обливанием, заливать в различные полости, щели и каналы.
Одежда спасателей комплектуется и шлемом спасателя (фиг. 5) типа «Cromwell ER1», предназначенным для выездов на спасательные операции при различных несчастных случаях, где не требуется использование пожарного шлема (ДТП, пожары в лесу, спасательные операции на воде, поиск и спасение пострадавших под завалами, аварии на промышленных предприятиях). Шлем «Cromwell ER1» выполнен из термопластика (высокотемпературостойкий ПВХ). Визор и очки - поликарбонат.
Виброзащитная обувь состоит из внутреннего защитного подноска 13 (фиг. 6-8), выполненного из композитного материала, осуществляющего защиту от ударов. Прокладка 14 устраняет возможный нажим на стопу. Полиуретановая накладка 15 (заливка) носочной части обуви защищает стопу ноги от механических повреждений. Вкладная стелька 16 анатомической формы совместно с втачной (штробельной) стелькой 17 оптимизирует динамику стопы во время работы. Двухслойная подошва 18 с промежуточным слоем из полиуретана и слоем 29) из упругоэластичных сетчатых элементов, обладающих амортизирующими свойствами и ходовым слоем из термопластичного полиуретана с износостойкими свойствами, создает комфортные условия оператору при работе с виброактивным оборудованием. При этом плотность сетчатой структуры упругих сетчатых элементов находится в оптимальном интервале величин 1,2 г/см3 … 2,0 г/см3, а материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, причем диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм … 0,15 мм.
Детали верха 19 обуви выполнены из термоустойчивой водонепроницаемой кожи, а подкладка 20 обуви из спилка кожевенного. Протектор подошвы 21 выполнен с повышенной сцепляемостью с поверхностями рабочей зоны оператора, а жесткий задник 22 из термопластического материала предохраняет пятку оператора от механического и термического воздействия.
В пяточной части обуви (фиг. 7), под вкладной стелькой 16 анатомической формы, расположена вкладка 24 из упругодемпфирующих элементов, содержащих опорную плоскость с закрепленными на ней втулками 25, в которых расположены упругие элементы, например пружины 23, контактирующие с демпфирующим блоком, выполненным трехслойным и содержащим пластины 26 и 28 из жесткого вибродемпфирующего материала, например типа «Агат», между которым расположен слой полиуретана 27, демпфирующего вибрацию на средних частотах. Упругие элементы, контактирующие с демпфирующим блоком, выполнены в виде конических пружин 23, имеющих равночастотные свойства, при этом витки пружин 23 покрыты слоем вибродемпфирующей мастики (на чертеже не показано).
Внутренний защитный подносок 13, выполненный из композитного материала, по форме (в сечении верхней части) выполнен арочного типа (на чертеже не показано), а сверху к нему прилегает полиуретановая накладка 15 (заливка) носочной части обуви, которая также в этой части выполнена арочного типа. При выполнении работ, относящихся к категории «тяжелых», внутренний защитный подносок 13 может быть выполнен из перфорированного металла повышенной прочности (на чертеже не показано).
Одежда спасателей, действующих в чрезвычайных, сейсмически-опасных условиях в сочетании с радиоактивным излучением, работает следующим образом.
Куртка защитная 1 для спасателей осуществляет защиту человека и в зимний период года от внезапных ударов со стороны летящих и падающих предметов разрушающегося объекта. Выполнение каркасных стоек 2 упругими позволяет смягчит удар, защитные оболочки 3 предотвращают ранение кожного покрова спасателя и увеличивают показатели поглощения и рассеяния радиоактивного излучения при прохождении его через материал, а также повышают в целом прочность защитной куртки 1.
Намагничивая ткань в разных направлениях, используя магнитомягкие мононити из супермаллоя или молибденового пермаллоя, прикладывая внешнее магнитное поле разной величины, варьируя при этом его направление, можно управлять характеристиками магнитного поля, создаваемого тканью в целом и в микрообъемах, ограниченных магнитомягкими мононитями. Изменение же магнитного поля в указанных выше зонах позволяет управлять свойствами магнитных систем, в которых используется ферромагнитная ткань, а также процессом экранирования радиоактивного излучения при изменении длины волны и мощности данного излучения.
Виброзащитная обувь 9 работает следующим образом.
Внутренний защитный подносок 13, выполненный из композитного материала, осуществляет защиту от ударов, а прокладка 14 устраняет возможный нажим на стопу. Полиуретановая накладка 15 (заливка) носочной части обуви защищает стопу ноги от механических повреждений, а вкладная стелька 16 анатомической формы оптимизирует динамику стопы во время работы.
Двухслойная подошва 18 с промежуточным слоем из полиуретана и слоем 29 из упругоэластичных сетчатых элементов, обладающих амортизирующими свойствами, создает комфортные условия оператору при работе с виброактивным оборудованием. Протектор подошвы 21 выполнен с повышенной сцепляемостью с поверхностями рабочей зоны оператора, а в пяточной части обуви, под вкладной стелькой 16 анатомической формы, расположена вкладка 24 из упругодемпфирующих элементов, осуществляющих виброзащиту и демпфирование на средних частотах. Упругие элементы в виде конических пружин 23 имеют равночастотные свойства, поэтому они будут компенсировать изменение веса оператора в связи с выполнением тяжелых работ с переносом тежестей.
Шлем ER1 (фиг. 5) может использоваться также парамедиками, спасателями на воде и гражданской обороной - он оснащен защитными очками и присоединением для опциональной защиты ушей. К тому же этот шлем может быть выполнен для использования в вертолете (не пилотами), береговой охраной и воздушными морскими спасателями и т.д. При разработке шлема использовались международные антропометрические данные для мужчин и женщин - членов пожарных и спасательных команд. Эти данные включают в себя различия многих этнических групп, что делает этот шлем удобным для использования во всех странах представителями любых народностей.
Использование предлагаемого устройства существенно повысит безопасность работы спасателей в условиях летящих и падающих предметов разрушающегося объекта, а также в чрезвычайных, сейсмически-опасных условиях в сочетании с радиоактивным излучением.
Одежда спасателей, действующих в чрезвычайных, сейсмически-опасных условиях в сочетании с радиоактивным излучением, состоящая из защитной куртки от механического воздействия, полукомбинезона, жилета, виброзащитной обуви и шлема спасателя, при этом защитная куртка выполнена с защитной оболочкой, состоит из тканевой подкладки, соединенной с защитными оболочками, а в тканевой подкладке закреплены упругие каркасные стойки посредством фиксаторов на поясе, а защитные оболочки крепятся на упругих каркасных стойках, защитная оболочка выполнена трехслойной, причем первый слой, обращенный в окружающую оператора среду, выполнен в виде связанных между собой колец, в качестве материала которых использована нержавеющая сталь, третий слой, обращенный к телу оператора, выполнен из перфорированного полимерного материала, например арамидного волокна, отличающаяся тем, что второй слой, расположенный между ними, выполнен упругим из ферромагнитной ткани, содержащей основу, связующее полимерное вещество и порошок ферромагнитного материала, при этом основа ткани выполнена способом ткачества полотняным переплетением, при этом основные и уточные нити выполнены чередующимися лавсановыми и магнитомягкими мононитями, количество нитей на один метр составляет 5000÷7000, магнитомягкие мононити выполнены из супермаллоя либо из молибденового пермаллоя с размером поперечника 0,05÷0,1 мм, а лавсановые нити имеют линейную плотность 10÷20 текс, в качестве ферромагнитного порошка используют порошок высококоэрцитивного сплава, причем содержание компонентов в ткани по массе находится в соотношении, мас.%: нити лавсана 10÷15; мононити магнитомягкого материала 20÷25; связующее полимерное вещество - акриловые сополимеры 10÷15; порошок высококоэрцитивного сплава 50÷55, при этом второй слой выполнен из материала, поглощающего радиоактивное излучение, с коэффициентом поглощения, соответствующим мощности дозы ионизирующего излучения, в качестве материала, поглощающего радиоактивное излучение, применяется материал, который содержит в качестве наполнителя окислы свинца (оксид свинца II, IY) и связующего - поливинилбутираль, этилацетат, ди-(алкилполиэтиленгликолевый) эфир фосфорной кислоты формулы
где n=6, R - алкильная группа, содержащая 8-10 атомов углерода, и этилцеллюлозу при следующем соотношении компонентов, мас. %: оксид свинца II, IY 30,6-56,8; поливинилбутираль 3,8-10,2; этилацетат 14,3-26,5; ди-(алкилполиэтиленгликолевый эфир фосфорной кислоты) 0,2-0,4; этилцеллюлоза - остальное, при этом новый состав связующего в заявляемом изобретении обеспечивает полную совместимость с окислами свинца и позволяет получить материалы с высоким свинцовым эквивалентом и степенью гибкости, который обладает хорошей адгезией к металлам, бетону, кирпичу, кроме того, материал представляет собой высококонцентрированную суспензию, быстро твердеющую на воздухе, а вязкость материала составляет 20÷70 Па×с, что позволяет отливать из него пленки различной толщины фильерой или экструдером, наносить на поверхность кистью, обливанием, заливать в различные полости, щели и каналы.
