ODĚV NA OCHRANU PŘED ELEKTRICKÝM OBLOUKEM. PODMÍNKY A POŽADAVKY
1 Institut sektoru služeb a podnikání (pobočka) Don State Technical University of Shakhty, Rostov region
Text práce je umístěn bez obrázků a vzorců.
Plná verze práce je k dispozici v záložce „Job Files“ ve formátu PDF
Práce s elektroinstalací, svářečkami a vysokovýkonnými elektrickými zařízeními vyžaduje zvláštní péči, protože nesprávně provedené provozní operace mohou způsobit vznik elektrického oblouku – elektrický výboj mezi elektrodami v ionizovaném prostředí (vzduch s nečistotami, plyny nebo páry zahřátý do teploty 6-8 tisíc stupňů), která má dlouhodobý účinek a je pro člověka nebezpečná. Elektrický oblouk může vzniknout při poruše zařízení, elektrikáři dělají chyby při vypínání instalací a spínání spínacích zařízení.
Elektrický oblouk může způsobit vážné popáleniny, poškození očí, zranění a smrt. V tomto ohledu lze práce na jakémkoli typu elektroinstalace provádět pouze ve speciálních oblecích pro elektrický oblouk.
V závislosti na povaze jejich použití se ochranné prostředky pro pracovníky dělí do dvou kategorií:
kolektivní ochranné prostředky;
osobní ochranné prostředky.[1]
Pracovní oděvy se dělí na pánské, dámské, letní a zimní.
Podle hodnoty dopadající energie uvolněné elektrickým obloukem se tepelně odolné pracovní oděvy dělí na ZETV nebo v cal/cm pro následující úrovně ochrany[2]:
1. stupeň – minimálně 5;
2. stupeň – minimálně 10;
3. stupeň – minimálně 20;
4. stupeň – minimálně 30;
5. stupeň – minimálně 40;
6. stupeň – minimálně 60;
7. stupeň – minimálně 80;
Požadavky na žáruvzdorné pracovní oděvy
ochrana proti krátkodobému vystavení elektrickému oblouku;
možnost rychlého vyjmutí z důvodu zachování funkčnosti spojovacích prvků (zipy, knoflíky atd.).
po vyjmutí z tepelně ovlivněné zóny neudržují spalování a netaví se
Tepelně odolné pracovní oděvy mohou být vyrobeny z jedné nebo několika vrstev materiálu s konstantními tepelně odolnými vlastnostmi. Žáruvzdorný oděv vyrobený z materiálu nebo balíku materiálů s nainstalovaným ZETV nebo £PV50 během testování je testován po 5 a 50 praních/suchém čištění se stejnými parametry elektrického oblouku. Po vyzkoušení si žáruvzdorný pracovní oděv musí zachovat funkčnost uzávěru, neotevírat se, nevznítit, neroztavit se. [2,3]
Pro zajištění bezpečných pracovních podmínek by měly být ve spojení s osobními ochrannými prostředky používány žáruvzdorné pracovní oděvy: hlavy a obličeje – žáruvzdorné kukly, přilby s ochranným štítem s lemováním, ruce – žáruvzdorné rukavice; nohy – boty s tepelně odolnou podrážkou.
Tepelně odolný pracovní oděv se skládá z obleku: saka (nebo košile) a kalhot (nebo kombinézy) nebo kombinézy.
Design pracovních oděvů zajišťuje:
– spolehlivost upevňovacích prvků, prostředků pro seřízení a přizpůsobení postavě uživatele;
– minimální hmotnost bez snížení pevnosti a účinnosti ochranných vlastností;
– ochrana možné oblasti poškození lidského těla elektrickým obloukem při provádění jakýchkoli pracovních operací.[2]
Tepelně odolné pracovní oděvy by neměly mít vnější kovové části. Pokud výrobek používá takové doplňky (například: zipy, knoflíky atd.), pak musí být zvenku i zevnitř potažen tepelně odolným materiálem.
Velikosti žáruvzdorných pracovních oděvů musí obsahovat seskupení dvourozměrných charakteristik typické lidské postavy. U výrobků pro ramena a pas – dvojnásobná výška a hodnoty obvodu hrudníku, u výrobků pro obvod ramen – hodnoty pro výšku a dvojnásobný obvod hrudníku. Velikosti a míry hotového oděvu musí odpovídat technické dokumentaci výrobce.
Obrázek 1 ukazuje náčrt pracovního obleku pro ochranu před elektrickým obloukem.
Obrázek 1 – Náčrt pracovního obleku na ochranu před elektrickým obloukem: 1 – náprsní kapsy; 2- boční kapsy; 3- boční našitá kapsa; 4- horizontální dělení v oblasti kolen; 5páskový SOP
Popis modelu na obrázku 1.
Pánský pracovní oblek, skládající se ze saka a kalhot, pro muže střední věkové skupiny; rovná silueta, pro každodenní nošení, vyrobeno z materiálu Nomex®, MVO.
Bunda má horizontální členění v oblasti pasu podél předního dílu, zad a rukávů.
Na přední straně jsou náprsní (1) a boční (2) našité kapsy s klopou.
Rukáv je vsazený, jednoševový, rovný, s prošitou manžetou s gumičkou a dodatečným dělením v oblasti loktů.
Stojací límec. Bunda s odepínací kapucí. Podél výstřihu je zip na zapínání kapuce.
Bunda s centrálním zapínáním na knoflík.
Kapuce má tvar přilby, skládá se ze tří částí, s elastickou šňůrkou a zipem na zapínání.
Podél vodorovného členění polic, zad, rukávů, střední části kapuce, stahovací šňůrky, klop a kapes je položen dokončovací steh 0,1 cm.
Na pravé přední straně kalhot je boční našitá kapsa (3), horizontální dělení v oblasti kolen (4) a boční šipky.
Pás je nařasený elastickým páskem.
Spodní část overalu je zakončena prošívanými pletenými manžetami.
Podél vodorovného členění kombinézy a kapsy je zakončený steh 0,1 cm.
Na rukávech, zadní klopě a oblasti pod koleny je páska s reflexní vrstvou (ROP) o šířce 5 cm (5).
výška P – 170, 176, 182 cm;
obvod hrudníku třetí OgIII – 96, 100, 104 cm;
obvod pasu Od – 82, 88, 94 cm.
Všechny vnější části výrobku jsou vyrobeny z materiálů odolných vůči elektrickému oblouku – Nomex®, MVO. Celá přední část žáruvzdorného pracovního oděvu a celé rukávy jsou vyrobeny z materiálu se stejnými hodnotami ZETV nebo £PV50.
Spodní část kalhot/montérek/kombinézu musí při chůzi a provádění pracovních operací zakrývat horní část obuvi.
Neměly by tam být žádné třmeny ani větrací otvory.
Pomocí CAD programu „NOVO-CUT“ byl vytvořen designový kit pro speciální ramenní oděvy (bundy s vsazenými rukávy) a pasové oděvy ve formě kalhot.
Obrázek 2 ukazuje nákres konstrukce BC speciálního plynového obleku
Obrázek 2 Návrhový výkres předního, zadního dílu a rukávů pracovních oděvů s elektrickým obloukem
Jsou zvažovány oblasti použití oděvů na ochranu před elektrickým obloukem a příčiny výbojů;
Jsou uvedeny požadavky na speciální oděvy;
Byla vytvořena skica modelu; Nákresy některých detailů základního provedení pláště obleku pro ochranu před elektrickým obloukem byly zkonstruovány ve vztahu k použití tkaniny Nomex.
SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY
GOST 12.4.011-89. Systém norem bezpečnosti práce. Ochranné prostředky pro pracovníky. Obecné požadavky a klasifikace – Úvod. 1990-06-30. M.: Standards Publishing House, 2007. – 6 s.: ill.
GOST R 12.4.234-2012 Systém norem bezpečnosti práce (SSBT). Speciální oděv na ochranu proti tepelným rizikům elektrického oblouku. Obecné technické požadavky a zkušební metody
GOST ISO 15025-2012 Systém norem bezpečnosti práce (OSSS). Speciální oděv na ochranu před teplem a plamenem. Zkušební metoda pro omezené šíření plamene
Cherunova, I.V. Základy navrhování antielektrostatických tepelně ochranných oděvů./ I.V. Cherunova, A.V. Merkulova, V.V. Gorchakov, I.Yu Brink, – M.: Nakladatelství “Akademie přírodních věd”, 2007. – 131 s.
VLASTNOSTI VÝBĚRU OCHRANNÉ SOUPRAVY PRO ELEKTRICKÉ PERSONÁLY
Text práce je umístěn bez obrázků a vzorců.
Plná verze práce je k dispozici v záložce „Job Files“ ve formátu PDF
Hlavním nebezpečným výrobním faktorem při provozu elektrických zařízení a elektroinstalací je elektrický proud.
Téměř 25–30 % smrtelných případů je spojeno s výskytem elektrického oblouku. Člověk, který se ocitne v cestě tak vysokoteplotnímu tepelnému toku, nevyhnutelně utrpí těžké popáleniny, často neslučitelné se životem.
Aby k tomu nedocházelo, personál provádějící údržbu elektrických instalací si musí být vždy vědom pracovních rizik a nebezpečí.
Osoba vystavená tepelným účinkům oblouku zpravidla nemá šanci na přežití, pokud nemá na sobě speciální osobní ochrannou soupravu.
Elektrický oblouk má obrovskou sílu a ve velmi krátké době (sekundy a zlomky sekundy) uvolní do okolního prostoru takové množství tepelné energie, která vážně ohrožuje lidi a zařízení v okolí.
Množství energie vycházející z elektrického oblouku a na jednotku plochy závisí komplexním způsobem na mnoha faktorech: délka napětí a proudu, délka oblouku, vzdálenost od oblouku, doba trvání oblouku, povaha okolního prostoru ( otevřené nebo zavřené).
Tepelný účinek elektrického oblouku způsobuje u člověka popáleniny, jejichž nebezpečnost je dána především intenzitou takové expozice. Závažnost popáleniny závisí na hloubce poškození tělesné tkáně a velikosti postiženého povrchu, dále je ovlivněna věkem a psychofyziologickým stavem postiženého [2].
Stupeň popálení závisí na teplotě, na kterou se ohřívá povrch těla vlivem tepelného toku vytvářeného sáláním elektrického oblouku nebo spojeného s vysokou okolní teplotou. Ochranné mechanismy lidského těla do určité míry zabraňují zvýšení teploty povrchu těla. Se zvýšením energetického toku se však termoregulace naruší a teplota kůže přestává být konstantní. Při dosažení teploty 45°C začíná poškození kůže a je pociťováno silné pálení, při teplotě 50°C se rychlost destrukce kůže zvyšuje 100x a při teplotě 75°C je kůže zničena téměř okamžitě.
Běžný oděv pod vlivem tepelné energie generované elektrickým obloukem vzplane jako pochodeň, jeho syntetické části jsou zataveny do lidské kůže a přináší nesnesitelné utrpení, často končící smrtí. Zároveň je téměř nemožné poskytnout pomoc obětem ihned po vzniku oblouku, protože o všem se rozhoduje ve zlomku sekundy. Bavlněné, umělé hedvábí a vlněné tkaniny mohou na těle nadále hořet, což zvyšuje velikost a závažnost popálenin. Polyesterové a nylonové tkaniny se vznítí a roztaví současně.
Ochranný oděv pro elektrikáře musí být komplexní.
Elektrotechnický personál – zaměstnanci, kteří mají právo udržovat a opravovat elektrické sítě a rozvodny, musí nosit high-tech ochranný oděv, který má ochranné vlastnosti proti účinkům elektrického oblouku. A tento požadavek je považován za zcela oprávněný, protože mluvíme o lidském životě.
Souprava musí poskytovat komplexní tepelně odolnou ochranu pro pracovníka (trup, hlava, ruce a nohy).
oblek (letní/zimní, pánský/dámský) na ochranu před účinky elektrického oblouku z tkaniny z tepelně odolných vláken s trvalými ochrannými vlastnostmi. Oblek se skládá ze saka, kalhot nebo overalu;
oblek (letní, pánský/dámský) z tepelně odolných materiálů s trvalými ochrannými vlastnostmi před působením elektrického oblouku a škodlivými biologickými faktory (klíšťata a krev sající hmyz) se síťkou na hlavu – moskytiérou. Oblek se skládá ze saka a kalhot.
bunda-košile (pánské/dámské) pro ochranu před účinky elektrického oblouku z tepelně odolných materiálů s trvalými ochrannými vlastnostmi;
bunda-cap (pánské/dámské) pro ochranu před účinky elektrického oblouku z tepelně odolných materiálů s trvalými ochrannými vlastnostmi;
speciální letní bunda-pláště (pánské/dámské) z tepelně odolného úpletu na ochranu proti létajícímu krev sajícímu hmyzu;
tepelně odolná kukla (léto/zima), vyrobená z tepelně odolných materiálů s trvalými ochrannými vlastnostmi;
žáruvzdorné rukavice s trvalými ochrannými vlastnostmi;
žáruvzdorné spodní prádlo (pánské/dámské) vyrobené z tepelně odolného úpletu s trvalými ochrannými vlastnostmi, skládající se z mikiny/mikiny a dlouhých kalhot;
žáruvzdorná přilba s ochranným obličejovým štítem s žáruvzdorným lemováním;
žáruvzdorná pláštěnka (pánské/dámské) na ochranu před vodou;
speciální obuv (letní/zimní), pro ochranu před zvýšenými teplotami, mechanickými vlivy, s oleji a benzínem odolnou tepelně odolnou podrážkou;
speciální obuv s tepelně odolnou podrážkou pro ochranu před zvýšenými teplotami, olejem, ropnými produkty, mechanickými vlivy, klíšťaty a hmyzem sajícím krev.
Hlavní ochranné vlastnosti soupravy plní oblek, který lze doplnit bundou-košilí, bundou-pláštěm, tepelně odolným spodním prádlem a pláštěnkou (pro zajištění vypočtené úrovně ochrany).
Oblečení obsažené v soupravě musí poskytovat víceúrovňovou ochranu v souladu s následující gradací:
Úroveň 1 – 5 cal/cm2;
Úroveň 2 – 20 cal/cm2;
Úroveň 3 – 40 cal/cm2;
Úroveň 4 – 60 cal/cm2;
Úroveň 5 – 80 cal/cm2;
Úroveň 6 -100 cal/cm2.
Úroveň ochrany − hodnota, která určuje maximální hodnotu dopadající energie tepelného toku elektrické energie, při které je ochranný speciální oděv schopen ochránit uživatele před popáleninami 2. stupně, vyjádřená v cal/cm² (cal/cm²=41,868 kW·s /m nebo 1 kJ/m = 0,023885 cal/cm²).
Navíc účinnost vícevrstvé ochrany neodpovídá aritmetickému součtu ochranných vlastností každé vrstvy. Například jeden typ ochranné tkaniny má prahovou hodnotu ochrany 6 cal/cm² a dvojitá vrstva stejné látky má prahovou hodnotu ochrany 22 cal/cm². A pokud nosíte ochranný oblek s hodnocením 10 cal/cm² a plášťovou bundu s hodnocením 7 cal/cm² nahoře, pak bude ochrana fungovat pouze s maximální hodnotou 10 cal/cm², protože zatížení se podle fyzikálních zákonů provádí přesně tímto způsobem.
Hlavním ukazatelem ochranných vlastností soupravy proti tepelným účinkům elektrického oblouku je schopnost oslabit tepelný účinek elektrického oblouku na lidskou pokožku na úroveň, která nemůže způsobit vážné popáleniny. Tento indikátor je stanoven experimentálně na základě výsledků testů provedených v souladu s požadavky metodiky IEC (IEC) 61482.1 v akreditovaných laboratořích pomocí speciální instalace Arc-Man®.
Metoda je založena na experimentálních datech potvrzených světovou vědeckou komunitou (Stollova referenční křivka), která určují hranici fyziologické schopnosti lidské kůže odolávat účinkům tepelného záření před vznikem popálenin druhého stupně. Křivka nastavuje mezní hodnoty pro rychlost změny teploty na povrchu lidské kůže, která nepovede k popálení.
Metoda je založena na experimentálních datech potvrzených světovou vědeckou komunitou (Stollova referenční křivka), která určují hranici fyziologické schopnosti lidské kůže odolávat účinkům tepelného záření před vznikem popálenin druhého stupně. Křivka nastavuje mezní hodnoty pro rychlost změny teploty na povrchu lidské kůže, která nepovede k popálení.
Během vystavení elektrickému oblouku měří speciální kalorimetrické senzory teplotu na povrchu figuríny pod oblečením. Získaná data jsou porovnána s hodnotou standardní Stollovy křivky, která udává fyziologickou hranici lidské kůže, po jejímž překročení dochází k popálení 1. stupně (obr. XNUMX). Pokud jsou hodnoty senzoru nad Stollovou křivkou, znamená to, že osoba má popáleniny druhého nebo třetího stupně, což představuje nebezpečí pro její život. Pokud jsou údaje umístěny níže, ochranná sada oslabila tepelný účinek elektrického oblouku na lidskou pokožku na úroveň, která nemůže způsobit vážné popáleniny.
Obr. 1 Křivka růstu teploty senzoru jako funkce času
Soupravy tepelných ochranných oděvů jsou vybírány v závislosti na výpočtu míry rizika spojeného s možným vznikem elektrického oblouku u tohoto podniku, ke kterému může dojít v důsledku chybného provozního spínání v elektroinstalacích.
zkratový proud (kA) – maximální hodnoty na sběrnicích servisovaných rozvaděčů odpovídající napěťové třídy;
jmenovité síťové napětí elektrické instalace (kV);
doba expozice oblouku (s);
vzdálenost ke zdroji oblouku (m) – vzdálenosti, na které se může osoba přiblížit bez rizika porušení vzduchové mezery mezi živou částí a osobou (přípustné vzdálenosti k živým částem zařízení, které jsou pod napětím v souladu s Mezioborovými pravidly pro Bezpečnost a ochrana zdraví při provozu elektrických instalací);
vzdálenost mezi částmi (fázemi) vedoucími proud (m) – skutečné mezipolární vzdálenosti (podle provedení a provedení) elektrických instalací;
Největší část práce spojené s výzkumem nebezpečí obloukového výboje zahrnuje sběr provozních dat z elektrických zařízení [1].
Tyto postupy lze snadno automatizovat pomocí počítačových programů, jako je Excel.
Správný výběr a provoz souprav snižuje míru rizika a zvyšuje šance na přežití v mimořádných situacích.
