Розробка методу оцінки захисних властивостей текстильних матеріалів при впливі високотемпературних факторів

За допомогою запропонованого методу досліджені термостійкі і термозахисні властивості, а також стійкість до теплового випромінювання спеціальних матеріалів: тканин арт. 6425 та арт. 3246, фенілону металізованого, «ИМ-2», «Винилискожи-Т» та нетканого вуглецевого. Результати досліджень показали, що: жоден з матеріалів не витримує термічного впливу фосфору без руйнування; не існує прямої залежності між термостійкими і термозахисними властивостями матеріалів; необхідний рівень захисту можливо забезпечити шляхом створення пакетів.

Встановлено, що пакет, до складу якого входить тканина арт. 3246 (матеріал верху) та нетканий вуглецевий матеріал товщиною 3, 5 мм, (внутрішній теплоізоляційний шар) забезпечує необхідний захист під час дії високотемпературних агресивних факторів. За допомогою методів математичної статистики отримані залежності, які дозволяють проводити порівняльну оцінку стійкості матеріалів до теплового випромінювання, а також прогнозувати її зміну залежно від часу дії небезпечних та шкідливих факторів термохімічних виробництв.

На підставі проведених досліджень для робітників пічних відділень виробництва фосфору розроблено спеціальний одяг, ефективні захисні властивості якого досягнуто завдяки використанню термозахисного пакета. Результати виробничих випробувань дослідних зразків одягу показали, що за своїми захисними властивостями він відповідає умовам праці та вимогам виробництва. Його використання дозволяє зменшити кількість травм та пошкоджень. Термін експлуатації спецодягу збільшено до 12 місяців.

Розроблений метод та прилади для його здійснення впроваджено у Державному науково-дослідному інституті техніки безпеки в хімічній промисловості та науково-виробничому підприємстві “Індекс” (м. Сєвєродонецьк). Результати дослідження захисних властивостей текстильних матеріалів використані при розробці технічних умов на комплект чоловічий для захисту від підвищених температур у виробництві фосфору (ТУ 17-08-312091).

 

 

Сарана А. Н., Троян А. М., Мычко А. А. Спецодежда с улучшенными эксплуатационными характеристиками для электросварщиков // Изв. вузов. Технология легкой промышленности. – 1989. – № 1. – С. 125-126.

Троян А. М., Сарана А. Н., Бегун В. П., Очкуренко В. И., Мычко А. А., Андросов В. Ф. Разработка метода оценки термостойкости специальных материалов при воздействии фосфора. Сообщение 1 // Изв. вузов. Технология легкой промышленности. – 1989. – № 1. – С. 25-27

Троян А. М., Сарана А. Н., Бегун В. П., Очкуренко В. И., Мычко А. А., Андросов В. Ф. Исследование термостойких и термозащитных свойств специальных материалов при воздействии фосфора. Сообщение 2 // Изв. вузов. Технология легкой промышленности. – 1989. – № 2. – С. 33-35.

Троян О. М., Засорнов О. С., Сарана О. М. Вивчення впливу теплового випромінювання на механічні властивості матеріалів // Вісник Технологічного університету Поділля. – 1998. – № 4. – С. 33-35.

Троян О. М., Сарана О. М. Методика визначення кількісних характеристик високотемпературного фактора при оцінці термостійкості спеціальних матеріалів // Вісник Технологічного університету Поділля. – 1999. – № 4. – Ч 2. -С. 11-13.

Троян А. М., Сарана А. Н., Бегун В. П., Романов В. Е. Разработка информационной модели по исследованию термостойких и термозащитных свойств материалов для спецодежды рабочих фосфорной промышленности // Современные подходы к решению проблем организации проектирования и технологии изготовления одежды: Сб. науч. трудов. – Владивосток: ДТИ, 1991. – С. 55-60.

Троян А. М. Выбор высокотемпературного фактора при оценке термостойкости специальных материалов к действию фосфора // Вопросы технического и экономического совершенствования бытового обслуживания: Сборн. науч. трудов. – Киев: УМК ВО, 1988. – С. 59-61.

Сарана А. Н., Троян А. М. Изучение эксплуатационных свойств углеродных тканей. – Деп. в УкрНИИНТИ 5. 07. 88, № 1779 – Ук88. – Киев, 1988. – 4 с.

Троян А. М., Сарана А. Н. Разработка метода определения термозащитных и термостойких свойств материалов // Перспективы развития производства товаров народного потребления и сферы услуг: Тез. докл. науч. -практ. семинара. – Хмельницкий, 1990. – С. 79-80.

Троян А. М., Сарана А. Н., Бегун В. П. Установка и методика для определения устойчивости материалов к тепловому старению // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах і конверсії виробництва: Тези допов. наук. – техн. конф. – Хмельницький, 1992. – С. 18.

Засорнов А. С., Сарана А. Н., Троян А. М. Определение энергии разрушения единицы массы материала // Наукові основи сучасних прогресивних технологій: Тези допов. наук. – техн. конф. – Хмельницький: ТУП, 1994. – С. 24.

Троян А. М., Сарана А. Н. Изучение влияния высокотемпературного теплового излучения на свойства материалов // Технологічний університет в системі реформування освітньої та наукової діяльності Подільского регіону: Тези допов. наук. – практ. конф. – Хмельницький: ТУП, 1995. – С. 396-397.

Засорнов А. С., Троян А. М., Сарана А. Н. Универсальная установка контроля температурных параметров // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах і конверсії виробництва: Тези допов. наук. -техн. конф. – Хмельницький: ТУП, 1995. – С. 55-56.

Сарана А. Н., Троян А. М., Мычко А. А. Установка ТСМ-СВ для определения термостойкости материалов к действию самовоспламеняющихся веществ // Информационный листок УкрНИИНТИ, № 87-074. – Хмельницкий: ЦНТИ, 1987. – № 4. – 6 с.

 

 

Троян О. М. Розробка методу оцінки захисних властивостей текстильних матеріалів при впливі високотемпературних факторів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05. 02. 01 – матеріалознавство. – Київський державний університет технологій та дизайну, Київ, 1999.

Дисертацію присвячено питанням розробки приладів та методик для оцінки захисних властивостей текстильних матеріалів в умовах впливу високотемпературних руйнівних факторів. Отримано залежності між показниками фізико-механічних властивостей матеріалів і чинниками, що впливають на стійкість матеріалів до теплового випромінювання. Здійснено впровадження дослідної партії термозахисного одягу та розробленого методу оцінки захисних властивостей текстильних матеріалів.

Ключові слова: спеціальні матеріали, тепловий захист, прилад, методика, дослідження властивостей.

 

 

Троян А. М. Разработка метода оценки защитных свойств текстильных материалов при воздействии высокотемпературных факторов. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05. 02. 01 – материаловедение. – Киевский государственный университет технологий и дизайна, Киев, 1999.

Диссертация посвящена вопросам разработки приборов и методик для оценки защитных свойств текстильных материалов в условиях воздействия высокотемпературных факторов производства.

Изучение ассортимента специальных текстильных материалов, которые применяются для изготовления защитной спецодежды, показало, что в настоящее время для эффективной защиты рабочих от воздействия высокотемпературных факторов горячих цехов термохимических производств существует достаточно большой ассортимент материалов, правильный выбор которых, в значительной мере, зависит от объективной и всесторонней оценки их свойств. Объективная оценка защитных свойств материалов специальной одежды может быть произведена только путем использования методов исследования, которые адекватно моделируют условия комплексного воздействия высокотемпературных агрессивных факторов производства.

Анализ литературных источников показал, что несмотря на разнообразие работ по оценке стойкости материалов к высокотемпературным воздействиям, на сегодняшний день соответствующих методик и приборов, которые бы учитывали комплексное воздействие опасных и вредных факторов печных отделений термохимических производств, разработано недостаточно. Это позволило определить основные направления работ по методическому и приборному обеспечению процесса изучения защитных свойств специальных текстильных материалов при воздействии высокотемпературных факторов.

Установлено, что в условиях печных отделений цехов по производству фосфора специальная одежда рабочих подвергается влиянию комплекса разрушающих факторов, основными из которых являются: расплавленные частицы шлака и феррофосфора, тепловое излучение а также механические воздействия. Вследствие неудовлетворительных термостойких свойств материалов, из которых изготовлена штатная спецодежда, рабочие подвергаются термическим ожогам, а фактический срок эксплуатации спецодежды составляет 2-3 месяца при норме 6 месяцев.

Разработаны методики и прибор для определения термостойких и термозащитных свойств материалов к воздействию горючих веществ. В соответствие с методиками, термостойкость материалов оценивают по времени разрушения материалов, а оценку термозащитных свойств материалов и пакетов материалов производят по времени их прогревания до критически-допустимой температуры 50 оС. С целью моделирования условий, существующих в реальном производстве, предложено при проведении исследований по оценке термостойких и термозащитных свойств материалов в качестве источника высокотемпературного воздействия использовать навески красного фосфора массой 0, 2 г.

С помощью разработанной методики исследованы термостойкие свойства различных материалов. Установлено, что ткань арт. 3246 имеет наилучшую термостойкость к термическому воздействию горящего фосфора. Исследования термозащитных свойств пакетов материалов позволили установить, что пакет, который состоит из ткани арт. 3246 и нетканого углеродного материала толщиной 3, 5 мм обладает необходимым уровнем термозащитных свойств.

Разработана методика и прибор для оценки стойкости материалов к тепловому излучению. Прибор позволяет поддерживать постоянную заданную температуру (1505 оС) на лицевой поверхности исследуемого материала на протяжении всего времени теплового облучения. В соответствие с методикой, стойкость материалов к тепловому излучению определяют по изменению остаточных показателей термостойких, термозащитных и механических свойств материалов. Показано, что тепловое излучение приводит к существенному ухудшению свойств материалов. Экспериментально выявлены адекватные математические модели зависимости между длительностью теплового облучения и показателями термостойких, термозащитных, механических свойств, толщиной, поверхностной плотностью, линейными размерами материалов. Установлено, что показатели прочности и термостойкости материалов могут быть использованы в качестве основных при оценке стойкости материалов к тепловому излучению. Выяснено, что наибольшую стойкость к тепловому излучению среди исследуемых материалов имеют ткани арт. 3246 и фенилон металлизированный.

На основании проведенных исследований разработан комплект защитной спецодежды для рабочих печных отделений производства фосфора. Производственные испытания опытной партии спецодежды подтвердили результаты лабораторных исследований и показали, что разработанная спецодежда обладает необходимыми защитными свойствами, что позволит значительно уменьшить количество травм на производстве. Применение в рекомендуемой спецодежде материалов, которые выбраны с помощью разработаного метода, позволит увеличить срок ее эксплуатации с 2-3 месяцев до 12 месяцев.

Ключевые слова: специальные материалы, тепловая защита, прибор, методика, исследование свойств.

 

 

Troyan A. M. Elaboration method of appreciate protective property textile materials under influence factor of high temperature. – Manuscript.

Thesis for obtaining the scientific grade of the candidate of technical sciences on the specialty 05. 02. 01 – material science. – The Kyiv State University of Technologies and Design, Kyiv, 1999.

The dissertation is devoted to design devices and method for appreciate protective property textile materials on condition of influence high temperature destructive factors. Received dependence between indexes physical-mechanical qualities of materials and factors which influence on the stability materials to thermal radiation. The installation of the experimental batch of thermoprotective clothes and of developed methods of estimation of protective property textile materials.

Key words: special materials, thermal protection, device, method, research property.