Результат интеллектуальной деятельности: СНАРЯЖЕНИЕ СПАСАТЕЛЯ, ДЕЙСТВУЮЩЕГО В УСЛОВИЯХ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ

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, вызывающих разрушение объектов, а также в условиях разливов легковоспламеняющихся жидкостей, сопровождающихся взрывами и пожарами.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является снаряжение спасателя, содержащее легкий защитный костюм Л-1 фирмы ООО «Рабосервис+», опубликованный на сайте http://www.raboservice.ru/about, предназначенный для защиты от радиоактивной пыли, химического и бактериологического воздействия на человека. Подбор костюмов Л-1 проводят по росту: первый размер - для людей ростом до 165 см, второй - от 166 до 172 см, третий - 173 см и выше. ТУ 005296-84. Плащ защитный ОП-1М по ТУ 005296-84. Чулки защитные по ТУ 005296-84. Размеры костюма Л-1 указываются на передней стороне рубах и внизу. Масса около 3 кг - [прототип].

Недостатком известного снаряжения и одежды спасателей является сравнительно невысокая степень защиты от взрывов и пожаров.

Технически достижимый результат - повышение эффективности защиты спасателя, действующего в чрезвычайных ситуациях, сопровождающихся взрывами и пожарами.

Это достигается тем, что в снаряжении спасателя, действующего в условиях чрезвычайных ситуаций, содержащем легкий защитный костюм спасателя с защитным жилетом от электромагнитного излучения, состоящий из брюк с защитными чулками, рубахи с капюшоном, двупалых перчаток и подшлемника, причем брюки сшиты вместе с чулками, заканчивающимися резиновой осоюзкой с ботами, к которым пришиты тесемки для крепления к ногам, дополнительно предусмотрен защитный жилет от электромагнитного излучения, состоящий из тканевой подкладки, соединенной с защитной оболочкой, а в тканевой подкладке закреплены упругие каркасные стойки посредством фиксаторов на поясном ремне, а защитная оболочка крепится на упругих каркасных стойках, при этом защитная оболочка выполнена трехслойной, причем первый слой, обращенный в окружающую оператора среду, обработан пенной полифункциональной композицией для дегазации, дезинфекции, дезинсекции, дезактивации и экранирования поверхностей, объемов и объектов от опасных агентов и веществ пеной, где жидкая фаза пены представляет собой раствор клатрата дидецилдиметиламмоний галогенида с карбамидом в качестве действующего вещества в количестве от 0,1 до 5% по массе, а в качестве клатрата дидецилдиметиламмоний галогенида с карбамидом используется клатрат дидецилдиметиламмоний хлорида с карбамидом и/или клатрат дидецилдиметиламмоний бромида с карбамидом. Может использоваться композиция, где в качестве клатрата дидецилдиметиламмоний галогенида с карбамидом используется клатрат дидецилдиметиламмоний бромида с карбамидом, дополнительно содержит установку мобильного пожаротушения, которая содержит переносное средство пожаротушения, представляющее собой огнетушитель закачного типа, заполненный негорючей жидкостью, с запорно-пусковым устройством ручного типа и системой подачи жидкости с пеногенератором, дополнительно содержит систему подачи газа (воздуха), которая включает в себя микровыключатель, установленный на запорно-пусковом устройством таким образом, что при пуске огнетушителя одновременно включается компактный компрессор, работающий от переносного аккумуляторного блока, а пеногенератор содержит цилиндрический корпус, который выполнен с отверстием для подвода раствора пенообразователя из огнетушителя и жестко соединенной с ним соосной цилиндрической гильзой, а внутри корпуса выполнены три внутренние, последовательно соединенные между собой и соосные корпусу полости: конфузор, цилиндрическая полость, эжектирующая воздух через выполненные в ней, по крайней мере три тангенциальных канала, и диффузор, соединенный с гильзой, в которой, по ее краям, также выполнены два ряда эжектирующих воздух тангенциальных каналов, при этом гильза закрыта с торца, противоположного диффузору, посредством накидной гайки круглой пластиной с перфорацией в виде отверстий.

На фиг.1 изображен общий вид предлагаемого снаряжения спасателя, действующего в условиях чрезвычайных ситуаций, в частности - схема защитного костюма спасателя, на фиг.2 - вариант защитного костюма спасателя с противогазом, на фиг.3 - конструктивная схема защитного костюма спасателя, на фиг.4 изображена конструкция защитного жилета от электромагнитного воздействия, на фиг.5 - схема защитной оболочки защитного жилета, на фиг.6 - структура композиционного материала, на фиг.7 приведена схема мобильной установки пожаротушения, на фиг.8 представлена схема пеногенератора.

Снаряжение спасателя, действующего в условиях чрезвычайных ситуаций, содержит легкий защитный костюм спасателя (фиг.1 и 3), который состоит из брюк 7 с защитными чулками, рубахи 1 с капюшоном 2, двупалых перчаток 11 и подшлемника. Брюки 7 сшиты вместе с чулками, заканчивающимися резиновой осоюзкой с ботами 8. К ним пришиты тесемки 9 для крепления к ногам. В верхней части брюк имеются плечевые лямки 10 и полукольца (на чертеже не показано). Рубаха 1 совмещена с капюшоном 2, сзади к ее нижнему обрезу пришит промежуточный хлястик 5, который пропускается между ногами и застегивается на пуговицу в нижней части рубахи 1 спереди. Сумка 6 зафиксирована на хлястике. Рукава заканчиваются петлями 4, которые надеваются на большой палец после надевания перчаток 11. На рукавах куртки имеются манжеты, облегающие запястье. Капюшон 2 фиксируется на шее лентой 3 и пластмассовым шпеньком. Низ куртки (рубахи) стянут эластичной лентой и снабжен паховым ремнем (на чертеже не показано). Брюки удерживаются с помощью двух лямок 10 и пряжек из полуколец и фиксируются внизу хлястиками.

Возможен вариант костюма (фиг.2) как войсковое средство для индивидуальной защиты от радиоактивной пыли и капельно-аэрозольных отравляющих веществ, снабженного противогазом. Костюм не является изолирующим. При заражении костюм подлежит специальной обработке и в дальнейшем может использоваться много раз. Изготавливается из прорезиненной ткани УНКЛ-3 или ткани Т-15 и состоит из цельнокроеных брюк с чулками, куртки с капюшоном и трехпалых рукавиц. На рукавах куртки имеются манжеты, облегающие запястье.

Легкий защитный костюм спасателя может комплектоваться защитным жилетом от электромагнитного излучения (фиг.4), который состоит из тканевой подкладки 12, в которой закреплены упругие каркасные стойки 13 посредством фиксаторов 15 на поясном ремне. Защитная оболочка 14 крепится на упругих каркасных стойках 13. Защитная оболочка (фиг.5) 14 может быть закреплена на каркасных стойках 13 по всей площади торса человека-оператора, включая плечевые суставы и кисти рук (на чертеже не показано).

Защитная оболочка 14 выполнена трехслойной, причем первый слой, обращенный в окружающую оператора среду, выполнен в виде связанных между собой колец, в качестве материала которых использована нержавеющая сталь, которая обработана композиционным материалом с повышенными защитными свойствами от электромагнитного излучения. Третий слой 16, обращенный к телу оператора, выполнен из перфорированного полимерного материала, например арамидного волокна, а второй слой 17, расположенный между ними, выполнен упругим из упругих сетчатых элементов. При этом плотность сетчатой структуры упругих сетчатых элементов находится в оптимальном интервале величин 1,2 г/см³…2,0 г/см³, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм…0,15 мм.

Композиционный материал для защиты от электромагнитного излучения (фиг.6) состоит из полимерной основы с частицами 18 и 20, в которой распределены частицы 19 соединений - (Fe, Si) или - Со с нанокристаллической структурой объемной плотностью (0,6÷1,4)·10^-5 1/нм³. Полимерная основа для фиксации положения частиц порошка с нанокристаллической структурой выполнена в виде чередующихся между собой элементов структуры с частицами 18 и 20, расположенных под углом 90° друг к другу, а каждый из элементов с частицами выполнен в виде расположенных в параллельных рядах частиц вытянутой формы, причем частицы, расположенные слева и справа от нее, сдвинуты на величину, не превышающую половины максимального размера частицы. Использование в качестве наполнителя материала, обладающего нанокристаллической структурой, обеспечивает увеличение магнитной проницаемости.

Экспериментально установлено, что при объемной плотности нанокристаллов в аморфной матрице менее 0,6·10^-5 1/нм³ эффект повышения значения магнитной проницаемости не наблюдается. При объемной плотности нанокристаллов в аморфной матрице больше чем 1,4·10^-5 1/нм³, происходит уменьшение значения магнитной проницаемости. Следовательно, оптимальным является следующий диапазон значений объемной плотности нанокристаллов в аморфной матрице: больше 0,6·10^-5 1/нм³, но менее 1,4·10^-5 1/нм³.

Костюм обработан пенной полифункциональной композицией для дегазации, дезинфекции, дезинсекции, дезактивации и экранирования поверхностей, объемов и объектов от опасных агентов и веществ пеной, где жидкая фаза пены представляет собой раствор клатрата дидецилдиметиламмоний галогенида с карбамидом в качестве действующего вещества в количестве от 0,1 до 5% по массе, а в качестве клатрата дидецилдиметиламмоний галогенида с карбамидом используется клатрат дидецилдиметиламмоний хлорида с карбамидом и/или клатрат дидецилдиметиламмоний бромида с карбамидом. Может использоваться композиция, где в качестве клатрата дидецилдиметиламмоний галогенида с карбамидом используется клатрат дидецилдиметиламмоний бромида с карбамидом.

Установка для мобильного пожаротушения (фиг.7 и 8) содержит переносное средство пожаротушения 21, представляющее собой огнетушитель закачного типа, заполненный негорючей жидкостью, с запорно-пусковым устройством 22 ручного типа и системой 23 подачи жидкости (например, в виде диффузора), систему подачи газа (воздуха), которая включает в себя микровыключатель 24, установленный на запорно-пусковом устройством 22 таким образом, что при пуске огнетушителя одновременно включается компактный компрессор 6, работающий от переносного аккумуляторного блока 25, например напряжением 12 В.

Компактный компрессор 26 по воздуховоду 27 подает сжатый воздух в пеногенератор 30 посредством кольцевого патрубка 29. Негорючая пенообразующая жидкость поступает через запорно-пусковое устройство 22 ручного типа, и систему 23 подачи жидкости в трубопровод 28. Пеногенератор со встречно-закрученными потоками типа ВЗП (фиг.8) содержит цилиндрический корпус 31, который выполнен с отверстием для подвода раствора пенообразователя из огнетушителя и жестко соединенной с ним соосной цилиндрической гильзой 36. Внутри корпуса выполнены три внутренние, последовательно соединенные между собой и соосные корпусу 31 полости: конфузор 32, цилиндрическая полость 33, эжектирующая воздух через выполненные в ней, по крайней мере три тангенциальных канала 34, и диффузор 35, соединенный с гильзой 36, в которой, по ее краям, также выполнены два ряда эжектирующих воздух тангенциальных каналов 37. Гильза 36 закрыта с торца, противоположного диффузору, посредством накидной гайки 38 круглой пластиной 39 с перфорацией в виде отверстий.

Снаряжение спасателя, действующего в условиях чрезвычайных ситуаций, работает следующим образом.

Выполнение каркасных стоек 13 упругими позволяет сдемпфировать удар (сделать его упругим), а защитная оболочка 14 предотвратит ранение кожного покрова человека-оператора.

Композиционный материал работает следующим образом.

Электромагнитная волна, проникшая вглубь материала, интенсивней поглощается в нем за счет более высокой поглощающей способности нанокристаллической структуры, обладающей большей магнитной проницаемостью по сравнению с аморфной. При достижении электромагнитной волной противоположной поверхности происходит ее большее поглощение, что приводит к повышению коэффициента экранирования.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого изобретения выразится в снижении толщины и уменьшении массогабаритных характеристик композиционного материала, что позволит повысить надежность работы электронных и электротехнических средств, обеспечить эффективную защиту биологических объектов за счет повышения магнитной проницаемости композиционного материала и, как следствие, коэффициента экранирования электромагнитных полей радиочастотного диапазона.

При объемной плотности нанокристаллов -(Fe, Si) или -Со (0,6÷1,4)·10^-5 1/нм³ магнитная проницаемость композитов по сравнению с аморфным состоянием увеличивается в 2-3 раза и составляет от 90 до 135 ед.

Легкий защитный костюм спасателя может применяться при выполнении дегазационных, дезактивационных и дезинфекционных работ для защиты кожи, одежды и обуви от длительного действия отравляющих и токсических веществ, токсичной пыли, для защиты от растворов кислот, воды, щелочей, морской соли, лаков, красок, масел, жиров и нефтепродуктов, защиты от вредных биологических факторов, используется на местности, зараженной отравляющими и химически опасными веществами, в химической и военной промышленности, а также от электромагнитного воздействия.

Установка мобильного пожаротушения работает следующим образом.

Переносное средство пожаротушения 21, представляющее собой огнетушитель закачного типа, заполняют негорючей жидкостью и газом, настраивают запорно-пусковое устройство таким образом, чтобы при нажатии на пусковой рычаг закачного огнетушителя одновременно включались: система 23 подачи жидкости (воды), система подачи газа (воздуха), которые подают в пеногенератор 30 два потока: первый - подача жидкости из огнетушителя по трубопроводу 28, второй - подача сжатого воздуха через кольцевой патрубок 29.

Пеногенератор 30 со встречно-закрученными потоками типа ВЗП работает следующим образом. При подаче раствора пенообразователя под давлением в полость отверстия корпуса 31, она через конфузор 32, цилиндрическую полость 33, где происходит ее первая крутка эжектирующим воздухом через тангенциальные каналы 34, поступает в диффузор 35.

При этом цилиндрическая полость 33 является первой ступенью завихрителя жидкости, а второй ступенью служит цилиндрическая полость гильзы 36 с ее расположенными по краям тангенциальными каналами 37. Направление крутки у завихрителей первой и второй ступеней противоположное, поэтому в цилиндрической полости перед круглой пластиной 39 с перфорацией в виде отверстий происходит взаимодействие вихревых потоков жидкости с их дроблением и превращением в мелкодисперсный поток. При прохождении закрученного потока через круглую пластину 39 происходит дополнительное дробление капель жидкости в двух вращающихся в противоположных направления вихрях, с получением мелкодисперсной фазы.

Даже при граничных условиях работы пеногенератора, т.е. при низких давлениях раствора пенообразователя на входе пеногенератора (8 атм) и низких температурах окружающей среды (-15°С) пена, под давлением, создаваемым пеногенератором, подается в заданный объект, где образует растекающуюся по поверхности объекта, стойкую, не разрушаемую огнем пленку, которая прекращает доступ кислорода в зону горения, и пожар прекращается.

Огнегасящий эффект пены основан на изоляции поверхности горящей жидкости от кислорода воздуха и нагретых горючих паров, выделяющихся с поверхности этой жидкости. Пена не только резко сокращает процесс испарения, но и охлаждает поверхность горящей жидкости. Воздушно-механическая пена образуется при механическом смешении воздуха и поверхностно-активного вещества (пенообразователь ПО-1 или ПО-6). В воздушно-механической пене содержится около 90% (по объему) воздуха и 10% водного раствора пенообразователя. Для тушения пожаров эффективнее применять высокократную воздушно-механическую пену, в которой содержится около 99% (по объему) воздуха, 0,96% воды и около 0,04% пенообразователя. Кратность обычной воздушно-механической пены 8-12, а высокократной 100 и более. Стойкость воздушно-механической пены: от 20 до 40 мин.

Пену следует применять при горении хлопкового волокна других плохо смачивающихся волокнистых материалов. Особенно эффективна пена при тушении пожаров легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ), а также горючих жидкостей.