Анотація до роботи:

Остапенко Н.В. Розробка спеціального термозахисного одягу для ведення аварійно-рятувальних робіт. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.19.04 – технологія швейних виробів, Київський національний університет технологій та дизайну, Київ, 2007.

Дисертація присвячена вирішенню актуальної прикладної задачі для легкої промисловості – розробці ефективного спеціального термозахисного одягу в умовах впливу високотемпературного середовища.

Розроблено математичну модель нестаціонарної теплопередачі крізь пакет матеріалів термозахисного спецодягу для пасивного способу теплозахисту, що дозволило визначити час захисної дії при роботі у спецодязі.

Розроблено термоелектричний пристрій, в якому забезпечено підвищення точності вимірювання температур шляхом виключення похибок від нестабільності и нелінійності характеристик термопари.

Розроблено установку і методику для пошарового вимірювання температур в пакетах матеріалів, що дозволило об`єктивно оцінювати час безпечний роботи у спецодязі.

У відповідності з розробленою методикою проведено дослідження пакетів термозахисних матеріалів, експериментально виявлено адекватні математичні моделі залежності між часом безпечної роботи і температурою оточуючого середовища для різних пакетів.

На основі проведених досліджень розроблено комплект теплоізолювального и тепловідбивного комбінезонів для ведення аварійно-рятувальних робіт поблизу відкритих палаючих фонтанів.

1 Аналіз умов праці, видів діяльності та існуючого асортименту термозахисного спеціального одягу пасивного типу для ведення аварійно-рятувальних ліквідаційних робіт дав змогу визначити комплекс небезпечних і шкідливих виробничих факторів (високі температури повітря робочої зони (40⁰С - 200⁰С), рухливість повітря (до 6 м/с) та теплове випромінювання (до 5 кВт/м²)), а також встановити невідповідність спецодягу захисним вимогам.

2 Розроблено математичну модель нестаціонарного процесу теплопередачі в системі „людина – спеціальний одяг – навколишнє середовище” з пасивним способом захисту. Встановлено, що захисний багатошаровий пакет термозахисного спеціального одягу має визначатися вибором та варіюванням у визначеній послідовності різної за кількістю та сировинним складом текстильних матеріалів.

3 Розроблено термоелектричний пристрій та метод проведення досліджень при вимірюванні температури в шарах пакетів матеріалів. Наведено функціональну схему, опис, градуйовану характеристику термоелектричного термометру на основі напівпровідникової термопари, в якому забезпечено підвищення точності вимірювання температур шляхом виключення похибок від нестабільності та нелінійності характеристик термопари. Новизна рішення підтверджена патентом України на винахід.

4 Розроблено установку та оригінальну методику для визначення теплофізичних характеристик матеріалів і пакетів спецодягу при пасивному термічному захисті з пошаровим вимірюванням температур в пакеті матеріалів. Наведено функціональну схему реалізації способу та метод проведення вимірювань. Обґрунтовано вибір раціональних пакетів матеріалів для різних умов робочого середовища. Визначено термозахисні властивості пакетів з використанням розробленої апаратури для підвищення точності вимірювання показників – коефіцієнту теплопровідності 8=0,49-0,61 Вт/(мК), коефіцієнту температуропроводності а=(3,7-3,95)10^-7м²/с для розрахунку термічного опору R=0,46-0,58 (м²К)/Вт з метою визначення часу безпечної роботи в комплекті аварійно-рятувального спецодягу.

5 Розроблено художньо-проектні рішення комплектів аварійно-рятувального спецодягу з урахуванням вимог ергономічності, технологічності, уніфікації та економічності конструкції. Розроблено проекти технічних умов на вогнезахисний комплект та варіанти термозахисних комбінезонів для аварійно-рятувальних робіт різного ступеня важкості з метою постановки на промислове виробництво. Наведені схеми виготовлення вузлів з урахуванням особливостей з’єднання багатошарового спецодягу, а також конструктивні рішення тепловідбивного і теплоізолювального комбінезонів. Новизна запропонованих рішень підтверджена патентами України.

6 Досліджено експериментальні зразки комплектів термозахисного спеціального одягу. Проведено попередні, приймальні, фізіолого-гігієнічні та виробничі випробування. Встановлено, що розроблений комплект володіє часом захисної дії при: температурі повітря середовища 200 ⁰С – до 600 с; повному контакті з відкритим полум’ям – до 8с; локальному контакті з відкритим полум’ям по ділянках одягу – до 60 с, що відповідає вимогам технічного завдання на комплект аварійно-рятувального спецодягу.

7 Розраховано очікуваний соціально-економічний ефект від впровадження комплектів термозахисних комбінезонів, що складає близько 3100 грн. на рік на один комплект.

Публікації автора:

1 Полька Т.О., Цесельська Н.В.*, Колосніченко М.В. Аналіз та класифікація вогнетривких матеріалів для термозахисного спецодягу// Легка промисловість. – 2000. - №4. – С.59-60.

Особистий внесок дисертанта – розробка вимог до текстильних матеріалів з покриттям для термозахисного спецодягу.

2 Полька Т.О., Цесельська Н.В., Колосніченко М.В. Розробка вимог та принцип створення спеціального захисного одягу пожежників// Праці Третьої Міжнародної конференції „Пожежна безпека – 2001”. – Львів: Сполом. - 2001.- С. 327-329.

3 Колосніченко М.В., Скрипник Ю.О., Цесельська Н.В. Розробка термоелектричного термометра на основі напівпровідникових термопар// Вісник технологічного університету Поділля. – 2001. - №5. – С. 56-62.

4 Колосніченко М.В., Цесельська Н.В. Дослідження пакетів термозахисного спецодягу в умовах надвисоких теплових впливів// Вісник КДУТД. – 2001. - №1. – С.55-58.

Особистий внесок дисертанта – визначення теплофізичних характеристик пакетів термозахисного спеціального одягу.

5 Пат.4448 Україна. Вогнезахисний комплект/ Колосніченко М.В., Цесельська Н.В. - №2000060521; Заявл. 22.06.2000; Опубл. 15.02.2001. – 5 С.

6 Пат.3290 Україна. Комбінезон термозахисний (два варіанти)/ Колосніченко М.В., Цесельська Н.В. - №99060281; Заявл. 02.06.1999; Опубл. 29.12.1999. – 6 С.

Особистий внесок дисертанта – проведення патентного пошуку та підбір найближчого аналога термозахисного комбінезону.

7 Пат.38540 А Україна. Термоелектричний пристрій для вимірювання температури/ Скрипник Ю.О., Колосніченко М.В., Цесельська Н.В., Юрчик Т.В. - №2000074410; Заявл. 21.07.2000; Опубл. 15.05.2001. – 9С.

8 Пат.2650 Україна. Термозахисний комбінезон (два варіанти)/ Колосніченко М.В., Цесельська Н.В. - №98060432; Заявл. 18.06.1998; Опубл. 26.02.1999. – 6 С.

Особистий внесок дисертанта – проведення порівняльного аналізу художньо-проектного рішення та найближчого аналога термозахисного комбінезону.

9 Колосніченко М.В., Цесельська Н.В. К вопросу создания универсальной термозащитной спецодежды // Збірник наукових праць молодих вчених та студентів по матеріалах конференції. – К.: ДАЛПУ. – 1997. – С.29-21.

Особистий внесок дисертанта - проведення та обробка результатів експерименту.

10 Колосніченко М.В., Цесельська Н.В. Дослідження теплофізичних властивостей пакетів текстильних матеріалів для спеціального одягу з використанням композиційних матеріалів // Тези доповідей наукової конференції молодих вчених та студентів. Том 1. – К.: КНУТД. – 2001. – С.32.

Особистий внесок дисертанта – проведення та обробка результатів експерименту.