Как рассчитать минимальное значение электродугового термического воздействия спецодежды?

Как выбрать средства индивидуальной защиты. Защита от электрической дуги

Часть 8

В мире в среднем 5-6 человек каждый день попадают в ожоговые центры с сильными дуговыми ожогами. А 2-3 человека умирают от поражения электрическим током.

Помимо прямого воздействия на человека, высокая температура дуги может служить источником энергии для воспламенения материалов и как следствие, быть причиной возникновения пожара.

В данной статье мы разберем принципы расчета энергии электрической дуги о поговорим о мерах обеспечения безопасности работников в том числе за счет правильного подбора средств индивидуальной защиты.

Защитная одежда применяемая для защиты от термической составляющей при воздействии электрической дуги описывается в ГОСТ Р 12.4.234-2012 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Одежда специальная для защиты от термических рисков электрической дуги. Общие технические требования и методы испытаний.

Термостойкая спецодежда состоит из костюма: куртки (или рубашки) и брюк (или полукомбинезона) или комбинезона.

Пиктограмма «Работа под напряжением — Одежда специальная для защиты от термических рисков электрической дуги»:

На всякий случай еще раз уточним. Это термостойкая спецодежда защищающая от температуры электродуги. Не для защиты от электрического тока и не для защиты от брызг металла при проведении сварочных работ.

Теперь немного теории

Электрическая дуга (electric arc): Самоподдерживающаяся электропроводность воздуха, в котором основными носителями зарядов являются свободные электроны, возникающие при первичной эмиссии.

Дуга возникает в следствии короткого замыкания (КЗ) причиной которого может быть ошибка подключения, случайный контакт с частями под напряжением в т.ч. падение инструментов, коррозия контактов, пыль или грязь на токоведущих частях.

При этом температура может достигать 5000 о С. (Для сравнения температура поверхности Солнца 5726 о С).

Энергия (или мощность дуги) зависит от следующих факторов:

Силы тока короткого замыкания
Напряжения установки
Расстояния между электродами
Расстояния от дуги
Времени срабатывания защитного устройства

Падающая энергия Еп (): Тепловая энергия, получаемая единицей площади, как прямой результат воздействия электрической дуги.

Пороговая энергия вскрытия Епв50 (): Значение падающей энергии на ткань или пакет материалов, при котором существует 50% вероятности, что количество тепла, переданного через образец, достаточно для его вскрытия.

Значение электродугового термического воздействия ЗЭТВ ( ): Количество падающей энергии, прошедшее сквозь материал или пакет материалов и с 50-процентной вероятностью достаточной для возникновения ожоговой травмы второй степени.

При электродуговых испытаниях энергии измеряются в калориях на квадратный сантиметр (кал/см2), 1 кал/см2=41,868 кВт·с/м2 или 1 кДж/м2=0,023885 кал/см2.

Уровень защиты (protection level): Величина, характеризующая защитные свойства материала, пакета материалов или изготовленной из них одежды, показывающая эффективность защиты при термическом воздействии электрической дуги и определяемая значением ЗЭТВ или Е пв50 (что раньше наступит), в калориях на квадратный сантиметр (кал/см2).

Спецодежда

В зависимости от значения падающей энергии, выделяемой электрической дугой, термостойкую спецодежду подразделяют по ЗЭТВ или Епв50 в кал/см2 на следующие уровни защиты:

1-й уровень — не менее 5;
2-й уровень — не менее 10;
3-й уровень — не менее 20;
4-й уровень — не менее 30;
5-й уровень — не менее 40;
6-й уровень — не менее 60;
7-й уровень — не менее 80;
8-й уровень — 100±5.

Уровень защиты производитель указывает в маркировке на каждом предмете термостойкой спецодежды.

Термостойкая одежда для защиты от теплового воздействия электрической дуги по необходимости должна совмещаться с другими видами защиты от вредных производственных факторов. Информация о возможности совместного использования должна быть отражена в руководстве по эксплуатации.
Если в материале, предназначенном для изготовления термостойкой спецодежды, используют токопроводящие нити, то производитель указывает в инструкции по эксплуатации информацию о правильности применения такой одежды.

Как рассчитать энергию дуги

В соответствии с стандартом NFPA 70E 2018, разработанным американской Национальной ассоциацией противопожарной защиты ( , ), граница вспышки дуги определяется как расстояние, на котором человек может получить ожог второй степени. (Ожоги второй степени обратимы и их можно вылечить).

(NFPA 70E 2018)

Таким образом при оценке риска опасность можно считать существенной если в результате возникновения дуги на человека может воздействовать энергия более 1,2 калорий на квадратный сантиметр.

В общем виде безопасными считаются сети с напряжением менее 50 В. Но нужно помнить, что они тоже могут давать искрение.

Вторым важным параметром для расчета энергии дуги является ток короткого замыкания (Iкз). В теории номинальные значения тока короткого замыкания должны быть указаны на оборудовании. Силу тока короткого замыкания можно получить у энергоснабжающей организации (по высокой стороне) или из проектной документации на электроустановку.

На практике, при реальной процедуре оценке рисков, быстро получить эти данные от энергослужбы предприятия очень затруднительно.

Одним из возможных способов решения этой проблемы является использование специальных приборов. Существует достаточно большая линейка измерителей тока короткого замыкания для бытовых и промышленных сетей. Проводить измерения должен сотрудник соответствующей квалификации.

Методологию для расчета потенциальных опасностей вспышки дуги предоставляет стандарт IEEE 1584-2018 «Руководство IEEE для выполнения расчетов опасности вспышки дуги».

В их исследовании был проведен ряд испытаний. В качестве примера, в таблице показаны данные, полученные для системы с напряжением 25 кВ:

Ток КЗ, кА

Разрыв дуги, мм

Падающая энергия, кал / см2

Как рассчитать минимальное значение электродугового термического воздействия спецодежды?

ГОСТ Р 12.4.234-2012

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Система стандартов безопасности труда

ОДЕЖДА СПЕЦИАЛЬНАЯ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ТЕРМИЧЕСКИХ РИСКОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДУГИ

Общие технические требования и методы испытаний

Occupational safety standards system. Protective clothing for thermal hazards of an electric arc. General technical requirement and test methods

Дата введения 2013-12-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Закрытым акционерным обществом «ФПГ Энергоконтракт» при участии ТК 320 «СИЗ» на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандартов, указанных в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации средств индивидуальной защиты ТК 320 «СИЗ»

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международным стандартам:

МЭК 61482-1-1:2009* «Работа под напряжением. Одежда специальная для защиты от термических рисков электрической дуги. Часть 1-1. Методы испытаний. Метод 1. Определение уровня защиты (ЗЭТВ или ) огнестойкой одежды» (IEC 61482-1-1:2009 «Live working — Protective clothing against the thermal hazards of an electric arc — Part 1-1: Test methods — Method 1 — Determination of the arc rating (ATPV of ) of flame resistant materials for clothing», MOD).

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. — Примечание изготовителя базы данных.

МЭК 61482-2:2009 «Работа под напряжением. Одежда специальная для защиты от термических рисков электрической дуги. Часть 2. Технические требования» (IEC 61482-2:2009 «Live working — Protective clothing against the thermal hazards of an electric arc — Part 2: Requirements», MOD).

При этом дополнительные положения, учитывающие потребности национальной экономики и нормативные ссылки выделены курсивом*.

* В оригинале обозначения и номера стандартов и нормативных документов по тексту приводятся обычным шрифтом. Обозначения и номера стандартов и нормативных документов в разделе «Нормативные ссылки» и по тексту отмеченные знаком «**» выделены курсивом. — Примечание изготовителя базы данных.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанных международных стандартов для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).

Сведения о соответствии ссылочных национальных и межгосударственных стандартов международным и европейским стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененных международных стандартах приведены в дополнительном приложении ДБ

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Декабрь 2019 г.

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации»**. Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на одежду специальную, предназначенную для защиты электротехнического персонала от термических рисков электрической дуги (далее — термостойкая спецодежда), и устанавливает технические требования и методы испытаний.

Настоящий стандарт применяют при проектировании, постановке на производство и подтверждении соответствия изделий термостойкой спецодежды для защиты от термических рисков электрической дуги.

Настоящий стандарт не распространяется на одежду для защиты от поражения электрическим током, а также применяемую при сварочных и аналогичных работах.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 12.4.011 Система стандартов безопасности труда. Средства защиты работающих. Общие требования и классификация

ГОСТ 12.4.103 Система стандартов безопасности труда. Одежда специальная защитная, средства индивидуальной защиты ног и рук. Классификация

ГОСТ 12.4.124 Система стандартов безопасности труда. Средства защиты от статического электричества. Общие технические требования

ГОСТ 12.4.169 Система стандартов безопасности труда. Общие требования к процессу химической чистки средств индивидуальной защиты

ГОСТ 15.309 Система разработки и постановки продукции на производство. Испытания и приемка выпускаемой продукции. Основные положения

ГОСТ 2590 Прокат стальной горячекатаный круглый. Сортамент

ГОСТ 3813 (ИСО 5081-77, ИСО 5082-82) Материалы текстильные. Ткани и штучные изделия. Методы определения разрывных характеристик при растяжении

ГОСТ 3816 (ИСО 811-81) Полотна текстильные. Методы определения гигроскопических и водоотталкивающих свойств

ГОСТ 4103 Изделия швейные. Методы контроля качества

ГОСТ 9733.4 Материалы текстильные. Метод испытания устойчивости окраски к стиркам

ГОСТ 9733.13 Материалы текстильные. Метод испытания устойчивости окраски к органическим растворителям

ГОСТ 10581 Изделия швейные. Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение

ГОСТ 10681 Материалы текстильные. Климатические условия для кондиционирования и испытания проб и методы их определения

ГОСТ 12088 Материалы текстильные и изделия из них. Метод определения воздухопроницаемости

ГОСТ 18976 Ткани текстильные. Метод определения стойкости к истиранию

ГОСТ 19616 Ткани и трикотажные полотна. Метод определения удельного поверхностного электрического сопротивления

ГОСТ 22900 Кожа искусственная и пленочные материалы. Методы определения паропроницаемости и влагопоглощения

ГОСТ 28073 Изделия швейные. Методы определения разрывной нагрузки, удлинения ниточных швов, раздвигаемости нитей ткани в швах

. — Примечание изготовителя базы данных.ГОСТ 29122 Средства индивидуальной защиты. Требования к стежкам, строчкам и швам

ГОСТ 30157.0 Полотна текстильные. Методы определения изменения размеров после мокрых обработок или химической чистки. Общие положения

ГОСТ 30157.1 Полотна текстильные. Методы определения изменения размеров после мокрых обработок или химической чистки. Режимы обработок

ГОСТ 30292 (ИСО 4920-81) Полотна текстильные. Метод испытания дождеванием

ГОСТ ЕН 340* Система стандартов безопасности труда. Одежда специальная защитная. Общие технические требования

* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: ГОСТ Р ЕН 340

ГОСТ Р ИСО 15025 Система стандартов безопасности труда. Одежда для защиты от тепла и огня. Метод испытания на ограниченное распространение пламени

ГОСТ Р 12.4.303 Система стандартов безопасности труда. Одежда специальная для защиты от пониженных температур. Технические требования

ГОСТ Р ЕН 1149-5 Система стандартов безопасности труда. Одежда специальная защитная. Электростатические свойства. Часть 5. Общие технические требования

ГОСТ Р ИСО 3758 Изделия текстильные. Маркировка символами по уходу

ГОСТ Р ИСО 6330 Материалы текстильные. Методы домашней стирки и сушки для испытаний

ГОСТ Р ИСО 6942 Система стандартов безопасности труда. Одежда для защиты от тепла и огня. Методы оценки материалов и пакетов материалов, подвергаемых воздействию источника теплового излучения

ГОСТ Р ИСО 9151 Система стандартов безопасности труда. Одежда для защиты от тепла и пламени. Метод определения теплопередачи при воздействии пламени

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 асимметричный ток дуги (asymmetrical arc current): Полный ток дуги, коммутируемый при замыкании, включающий постоянную и симметричную составляющие, в амперах (А).

3.2 воспламенение (ignition): Начало горения.

3.3 вскрытие (breakopen): Реакция ткани или пакета материалов при электродуговых испытаниях, проявляющаяся в образовании одного или нескольких отверстий общей площадью более 300 мм , либо длиной более 25 мм в любом направлении, через которые может проникнуть пламя. Если через отверстие проходит отдельная нить, то это не считается уменьшением его размера.

3.4 датчик (sensor): Устройство из непроводящего жаростойкого материала с вмонтированным калориметром, которое устанавливают на панели или манекены.

3.5 дельта пиковой температуры : Приращение температуры — разница между максимальной и начальной температурами датчика во время испытания электрической дугой в градусах Цельсия (°С).

3.6 длительность электрической дуги (arc duration): Продолжительность существования электродугового разряда в секундах (с).

3.7 замыкание (closure): Момент возникновения электродугового разряда, определяемый точкой на временном графике тока источника питания.

3.8 защита от термического воздействия электрической дуги (arc thermal protection): Характеристики материала или термостойкой спецодежды, полученные при стандартных условиях испытаний электрической дугой.

3.8.1 защита от термического воздействия электрической дуги для материала и пакета материалов определяется измерением доли падающей энергии, проходящей через образец, времени остаточного горения, длины обугливания, площади вскрытия и визуальной оценкой состояния материалов после термического воздействия: образование отверстий, плавление, капание, обугливание, охрупчивание, воспламенение.

3.8.2 защита от термического воздействия электрической дуги для термостойкой спецодежды определяется измерением времени остаточного горения, визуальной оценкой состояния после термического воздействия и способностью застежек раскрываться после воздействия энергии, равной ЗЭТВ или испытанного материала или пакета материалов.

3.9 значение электродугового термического воздействия ЗЭТВ (arc thermal performance value, ATPV): Количество падающей энергии, прошедшее сквозь материал или пакет материалов и с 50-процентной вероятностью достаточное для возникновения ожоговой травмы второй степени в соответствии с кривой Столл, в килоджоулях на квадратный метр (кДж/м ) или в киловатт-секундах на квадратный метр (кВт·с/м ), или в калориях на квадратный сантиметр (кал/см ).

Примечание — При электродуговых испытаниях ЗЭТВ измеряется в калориях на квадратный сантиметр (кал/см ), 1 кал/см =41,868 кВт·с/м или 1 кДж/м =0,023885 кал/см .

Защита от электродуги

Для человека любое производство представляет потенциальную опасность. Однако жизнь и здоровье электротехнического персонала подвержены еще одной опасности, специфичной для работников именно этих профессий. Наибольшую угрозу для них представляет.

Риск возникновения электродуги на оборудовании зависит от нескольких факторов:

насколько часто работники выполняют задачи с участием подключенного в сеть оборудования;
уровня сложности поставленной задачи, необходимость вмешательства, доступное пространство, пределы безопасности, тип участка;
подготовки, навыков, скоординированности работы с помощником;
используемых инструментов;
состояния оборудования;
степени перегрузки по току защитного оборудования.

Основными факторами, представляющими угрозу для жизни и здоровья работника при аварии, связанной с действием электрической дуги и возможными последствиями электрической дуги, являются следующие:

эффект внезапности и незаметности, в связи с чем персонал не имеет возможности оперативно покинуть место аварии;
эффект концентрации энергии: выделение большого количества энергии в короткий срок в ограниченном объеме приводит к появлению локальных смертельно опасных концентраций энергии и может привести к временной или постоянной потере зрения;
сверхвысокие температуры: под их воздействием человек получает тяжелейшие ожоги и травмы;
ударная волна, в результате которой человек может получить травмы при падении и ударе о предметы, находящиеся у него за спиной; взрывная волна может разбросать работников по всему помещению и столкнуть их с лестниц, возможны временная или постоянна потеря слуха, повреждение нервов и остановка сердца;
дуга разбрызгивает капли расплавленного металла с высокой скоростью, брызги расплавленного металла могут отлетать от источника дуги на расстояние нескольких метров; осколки взрыва могут проникнуть в тело человека;
возгорание одежды рабочего: одежда может воспламеняться на расстоянии нескольких метров (участки кожи под одеждой могут получить более серьезные ожоги, чем открытые участки кожи, ожоги третьей степени);
плавление синтетических деталей одежды и экипировки работника и попадание расплавленных веществ на кожу человека, приводящее к ожогам;
выделение озона и угарного газа приводит к удушью, головокружению, тошноте, рвоте и даже смерти.

Как показывает статистика, к отраслям производства, персонал которого часто подвержен авариям, вызванным электрической дугой, можно отнести нефтегазовый комплекс, металлургию, электрифицированный транспорт и электроэнергетику.
Средством индивидуальной защиты работников от воздействия электрической дуги является защитный комплект, который состоит из защитного костюма, нательного белья, термостойких перчаток, каски и обуви.

Заинтересованность предприятий в вопросе защиты персонала от электродуги способствовала активному развитию рынка спецодежды, которая защищала бы работников от тепла и пламени, создаваемых электрической дугой. Немаловажное значение для развития рынка имеет мода на форму, следуя которой фирмы заказывают спецодежду, выдержанную в стиле корпоративных цветов.

Современный рынок защитной одежды от воздействия электродуги предлагает покупателям широкий ассортимент костюмов, основными отличиями которых являются уровень защиты, на который они рассчитаны, и материалы, из которых они сделаны.

Ведущими мировыми производителями текстильных материалов для таких костюмов являются: компания DuPont (США) — арамидные ткани, компания Walls FR (США), выпускающая хлопковые и смешанные ткани с огнезащитной пропиткой ITEX®, компания DALETEC (Норвегия) — хлопковые ткани с огнестойкой пропиткой Pyrovatex®, а также компании Carrington (Великобритания), Klopman (Италия), Ten Cate Protect (Голландия) и Westex (США) — хлопковые и смешанные ткани, обработанные по технологии Proban®.

Как следствие такого большого ассортимента, возникает вопрос о том, спецодежда из ткани с какими параметрами обеспечивает наилучшую защиту персонала.

На сегодняшний день существуют две методики испытания материалов и одежды для защиты от воздействия электрической дуги. Это американский стандарт ASTM F 1959-1999 и международный стандарт IEC 61482-1. Оба стандарта оперируют показателем ATPV (значение величины дугового термического воздействия).

В 1999 г. американская организация ASTM разработала методику определения и сравнения защитных свойств различных огнестойких тканей при воздействии на них электрической дуги — стандарт ASTM F 1959/F 1959M «Стандартный метод испытаний для определения уровня термического воздействия электрической дуги на материалы, предназначающиеся для производства одежды».

Данный метод испытания применяется для измерения стойкости к воздействию дуги материалов, предназначенных для использования в качестве огнестойкой одежды для персонала, работа которого связана с риском воздействия электрической дуги. Данный метод испытания позволяет измерить стойкость к воздействию дуги материалов, которые отвечают следующим требованиям: длина обуглившегося участка — менее 150 мм, остаточное время горения — менее 2 сек.

В 2002 г. Международная электротехническая комиссия, осуществляющая разработку международных стандартов в области электротехники и электроники, приняла стандарт IEC 61482-1 «Работы под напряжением. Одежда для защиты от термических опасностей, связанных с воздействием электрической дуги», часть 1–2 «Определение класса защиты материала и одежды от воздействия дуги с использованием ограниченной и направленной дуги (испытание в ящике) «, взяв за основу американскую методику ASTM F 1959 и показатель ATPV.

В соответствии со стандартом, верх одежды следует изготавливать из материалов с постоянными термостойкими свойствами, обеспечивающими защиту от падающей энергии электродугового воздействия (в соответствии с установленными уровнями защиты). Огнестойкость материала или пакета материалов, предназначенных для одежды конкретных моделей, после 5- и 50-кратных стирок не должна ухудшаться. Время остаточного горения после удаления ткани из пламени должно быть не более 2 сек. ЗЭТВ материала или пакета материалов, предназначенных для одежды конкретных моделей, после 5- и 50-кратных стирок не должно снижаться более чем на 5%. При работах на взрывоопасных объектах значение удельного поверхностного электрического сопротивления материала или пакета материалов, предназначенных для изготовления одежды, после 5- и 50-кратных стирок не должно превышать 107 Ом.

Методы, описанные в стандарте, применяются для измерения и описания свойств материалов (метод А) или одежды (метод В) при воздействии на них конвективной энергии и теплового излучения, создаваемых электрической дугой на открытом воздухе в регулируемых лабораторных условиях. Методы служат для определения значения падающей энергии, которая позволяет прогнозировать ожоговую травму второй степени, когда образцы подвергаются воздействию теплового излучения от электрической дуги. Для оценки одного вида образца следует провести серию как минимум из семи испытаний.

Материалы, используемые в методе А, имеют форму плоских образцов, в методе В это одежда типа верхних рубашек/курток. Для метода А испытательная установка представляет собой расположенные по кругу три панели с двумя датчиками и три контрольных датчика — по два с двух сторон от каждой панели.

Для метода B используется от одного до трех манекенов с четырьмя датчиками на каждом, а также по два контрольных датчика — по одному с каждой стороны манекена.

При проведении исследования учитывается величина тока короткого замыкания дуги, напряжение дуги (падение напряжения, создаваемое электрической дугой, в вольтах) и ее длительность (время существования электродугового разряда, в секундах). На основе этих данных определяется энергия дуги, связанная прямой зависимостью со значением падающего на образцы теплового потока En, который измеряется контрольными датчиками с момента инициирования и до окончания воздействия электрической дуги.

Количество тепла, прошедшего через образцы, измеряют с помощью датчиков (медных калориметров) на панелях.
Полученные данные по теплопередаче (значение падающего теплового потока En и количество тепла, прошедшего сквозь образец (образцы) ) используют для построения графика кривой роста температуры, которую затем сравнивают с кривой Столл и определяют значение электродугового термического воздействия с учетом 95% доверительного интервала.

В зависимости от значения падающей энергии, выделяемой электрической дугой, одежду подразделяют по значению электродугового термического воздействия на следующие уровни защиты (в кал/см2):

1-й — 5;
2-й — 20;
3-й — 40;
4-й — 60;
5-й — 80;
6-й — 100.

Затем, исходя из необходимого уровня защиты, для каждого участка работы электротехнического персонала в зависимости от параметров обслуживаемого оборудования и условий работы подбирается защитный костюм. Для персонала, работающего в помещении с оборудованием небольшой мощности, это могут быть костюмы 1-го и 2-го уровней.

Основные технические требования к спецодежде, применяемой на объектах ПАО «Газпром» и материалам для ее изготовления (стр. 4 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4

г) устойчивость материалов к действию нагретого до температуры 800±30°C прожигающего элемента должна составлять не менее 50 с;

д) материалы не должны удерживать на своей поверхности искры и брызги расплавленного металла, гореть и тлеть при удалении из пламени после выдерживания их в пламени в течение 30 с;

е) показатели защитных свойств текстильных полотен, используемых в качестве верхнего слоя спецодежды, должны удовлетворять требованиям, приведённым в таблице 12;

Устойчивость к воздействию брызг металла, капля, не менее

Стойкость к прожиганию, с, не менее:

— один слой основной ткани

— пакет: один слой основной ткани и защитная накладка из основной ткани или натуральной кожи (спилка)

Огнестойкость, с, не более:

— время горения после вынесения из огня

— время тления после вынесения из огня

Примечание – Значения показателя стойкости к прожиганию по ГОСТ 12.4.105 распространяется на один слой ткани или на пакет материалов из ткани верха и защитной накладки.

ж) показатели физико-механических свойств материалов, используемых в качестве верхнего слоя спецодежды, должны удовлетворять требованиям, приведённым в таблице 13;

при повышенных температурах воздуха

при нормальных условиях микроклимата

при пониженных температурах воздуха

Поверхностная плотность, г/м2, не более*)

Разрывная нагрузка, Н (кгс), не менее**)

Раздирающая нагрузка, Н (кгс), не менее**)

Стойкость к истиранию по плоскости, циклы, не менее

Жёсткость, Н (кгс), не более

Воздухопроницаемость, дм3 (м2·с)

*) поверхностная плотность материалов:

— для одежды 1-го класса защиты должна быть от 300 г/м2 до 400 г/м2включ.

— для одежды 2, 3-го классов защиты – не более 600 г/м2.

**) Допускается в спецодежде 1-го класса защиты использовать материалы, имеющие следующие показатели прочностных свойств:

— разрывная нагрузка – не менее 800 Н;

— сопротивление раздиранию – не менее 50 Н.

Примечание – Воздухопроницаемость тканей, предназначенных для изготовления зимней спецодежды, должна соответствовать нижнему пределу значений воздухопроницаемости.

и) показатели физико-механических свойств материалов, используемых для защитных накладок спецодежды должны удовлетворять требованиям, указанным в таблице 14;

при повышенных температурах воздуха

при нормальных условиях микроклимата

при пониженных температурах воздуха

Поверхностная плотность, кг/м2, не более

Разрывная нагрузка, Н (кгс), не менее

Сопротивление раздиранию (раздирающая нагрузка), Н (кгс)

Стойкость к истиранию по плоскости

Не менее 3000 циклов

Потеря массы от первоначальной – не более 2%

Не более 50 мкг/Дж

Прочность связи покрытия с основой, Н/м, не менее

Жёсткость, Н (кгс), не более

Воздухопроницаемость, дм3 (м2·с)

Паропроницаемость, %, не менее

Морозостойкость статическая, °С

к) показатели физико-механических и гигиенических свойств подкладочных тканей должны удовлетворять требованиям, указанным в таблице 15;

Поверхностная плотность, г/м2, не менее

Разрывная нагрузка, Н, не менее:

Стойкость к истиранию, цикл, не менее:

— для одежды 1-го класса защиты

— для одежды 2, 3-го классов защиты

Гигроскопичность, %, не менее

Изменение линейных размеров после мокрой обработки, %, не более:

Устойчивость окраски к физико-химическим воздействиям:

Не ниже группы «прочная»

— органическим растворителям (химической чистке)

Примечание – Содержание натуральных волокон подкладочных материалов для спецодежды 2, 3-го классов защиты – не менее 100%. Допускается применение вискозной подкладки в одежде 1-го класса защиты.

л) показатели изменения защитных свойств применяемых материалов от воздействия химической чистки и мокрой обработки должны удовлетворять требованиям, указанным в таблице 16.

Огнестойкость после мокрой обработки, с, не более:

— время горения после вынесения из огня

— время тления после вынесения из огня

Огнестойкость после химической чистки, с, не более:

— время горения после вынесения из огня

— время тления после вынесения из огня

Изменение стойкости к прожиганию после пятикратного воздействия мокрой обработки (изменение начального значения), %, не более

Изменение стойкости к прожиганию после пятикратного воздействия химической чистки (изменение начального значения), %, не более

2.7.7 Изготовитель в эксплуатационной документации к одежде специальной от конвективной теплоты, теплового излучения, искр и брызг расплавленного металла должен указывать назначение этого средства индивидуальной защиты, класс защиты и уровень защиты, в том числе предельную температуру.

2.8 Дополнительные (специализированные) требования к спецодежде для защиты от теплового воздействия электрической дуги

2.8.1 В зависимости от значения падающей энергии, выделяемой электрической дугой, спецодежда для защиты от теплового воздействия электрической дуги подразделяется по значению электродугового термического воздействия (ЗЭТВ) на следующие уровни защиты (в кал/см2):

— 6-й уровень – 100.

2.8.2Спецодежда для защиты от теплового воздействия электрической дуги должна сохранять свои огнестойкие свойства в течение всего срока эксплуатации (уровень защитных свойств не должен снижаться более чем на 5 процентов первоначального уровня после 50 циклов стирок (химчисток) – сушек).

2.8.3Спецодежда для защиты от теплового воздействия электрической дуги должна предохранять работающего от ожогов второй степени при воздействии электрической дуги с интенсивностью падающего теплового потока, указанного в документации к изделию.

2.8.4 Изменение линейных размеров одежды после стирки или химчистки не должно превышать ±3% как по длине, так и по ширине одежды.

2.8.5 Спецодежду следует надевать на хлопчатобумажное или термостойкое бельё в зависимости от назначения.

2.8.6 Бельё нательное термостойкое от теплового воздействия электрической дуги должны изготавливаться из огнестойкого материала, не должны гореть и тлеть после воздействия на них открытого пламени в течение 10 с.

2.8.7Не допускается применение одежды без нательного белья.

2.8.8 Режимы эксплуатации спецодежды должны обеспечивать работу персонала на протяжении рабочей смены в летнее и зимнее время года, в закрытых помещениях и на открытой местности.

2.8.9Конструктивные элементы спецодежды для защиты от теплового воздействия электрической дуги должны соответствовать следующим требованиям:

– на лицевой поверхности спецодежды должна использоваться термо — и огнестойкая неметаллическая фурнитура и застёжки или фурнитура и застёжки должны закрываться слоями термостойкого материала верха;

– застёжки, используемые для изготовления спецодежда для защиты от теплового воздействия электрической дуги, должны быть сконструированы так, чтобы не допустить её самопроизвольного вскрытия;

– застёжки должны легко расстёгиваться, чтобы обеспечивать быстрое удаление одежды при аварийной ситуации;

– не должно быть отлётных кокеток на куртке или вентиляционных клапанов в области шаговых швов.

2.8.10 Материалы, нитки, фурнитура, применяемые для изготовления спецодежды, должны обладать термостойкими свойствами.

2.8.11Спецодежда для защиты от теплового воздействия электрической дуги, эксплуатируемая на пожаровзрывоопасных объектах должна обладать антиэлектростатическими свойствами с удельным поверхностным электрическим сопротивлением не более 107 Ом и свойством убывания заряда.

2.8.12 Материал, из которого изготавливают спецодежду, должен обеспечивать стойкость к механическим воздействиям и стиркам:

— значение электродугового термического воздействия (ЗЭТВ) материала или пакета материалов, предназначенных для одежды конкретных моделей, после 5- и 50-кратных стирок не должно снижаться более чем на 5%;

— огнестойкость материала или пакета материалов, предназначенных для одежды конкретных моделей, после 5- и 50-кратных стирок не должна ухудшаться (время остаточного горения, определяемого по ГОСТ Р 12.4.200, должно быть не более 2 с);

— стойкость к истиранию должна быть не менее 4000 циклов;

2.8.13Изготовитель в эксплуатационной документации к спецодежде для защиты от теплового воздействия электрической дуги должен указывать предельную величину падающей энергии, которая может привести к возникновению ожога второй степени, область и условия применения (назначение), а также требования по уходу за такой специальной одеждой, защитные свойства и условия, при которых они достигаются.

X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2018

ОСОБЕННОСТИ ПОДБОРА ЗАЩИТНОГО КОМПЛЕКТА ДЛЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО ПЕРСОНАЛА

Авторы
Файлы работы
Сертификаты

Практически 25-30% случаев со смертельным исходом связаны с возникновением электрической дуги. Человек, оказавшийся на пути такого высокотемпературного теплового потока, неизбежно получает тяжелейшие ожоги, зачастую не совместимые с жизнью.

Чтобы избежать подобного, персонал, обслуживающий электроустановки, должен всегда помнить о профессиональных рисках и опасностях.

Человек, попавший под термическое воздействие дуги, как правило, не имеет шансов выжить, если он не был одет в специальный индивидуальный защитный комплект.

Электрическая дуга обладает огромной мощностью и в весьма короткий промежуток времени (секунды и доли секунды) выделяет в окружающее пространство такое количество тепловой энергии, которое представляет серьезную угрозу находящимся вблизи людям и оборудованию.

Количество энергии, исходящей от электрической дуги и приходящейся на единицу площади поверхности, сложным образом зависит от многих факторов: напряжения и силы длины тока, длины дуги, расстояния от дуги, продолжительности действия дуги, характера окружающего пространства (открытое или замкнутое).

Тепловое воздействие электрической дуги вызывает у человека ожоги, опасность которых в основном определяется интенсивностью такого воздействия. Тяжесть ожога зависит от глубины поражения тканей тела и размера пораженной поверхности, на неё влияют также возраст и психофизиологического состояния пострадавшего [2].

Степень ожога зависит от температуры, до которой нагревается поверхность тела под воздействием теплового потока, создаваемого излучением электрической дуги или связанного с высокой температурой окружающей среды. До некоторого предела защитные механизмы человеческого организма препятствуют повышению температуры поверхности тела. Однако с увеличением потока энергии терморегулирование нарушается, и температура кожи перестает быть постоянной. По достижении температуры 45° С начинается поражение кожи и ощущается сильное жжение, при температуре 50 °С скорость разрушения кожи увеличивается в 100 раз, а при температуре 75° С кожа разрушается практически мгновенно.

Обычная одежда под воздействием тепловой энергии, выделяемой электрической дугой, вспыхивает как факел, синтетические ее части вплавляются в кожу человека, принося невыносимые страдания, зачастую заканчивающиеся смертельным исходом. При этом оказать помощь пострадавшим сразу после возникновения дуги практически невозможно, так как все решают доли секунды. Хлопчатобумажные, вискозные и шерстяные ткани могут продолжать гореть на теле, увеличивая размеры и тяжесть ожогов. Полиэфирные и нейлоновые ткани одновременно воспламеняются и плавятся.

Защитная одежда электротехнического персонала должна быть комплексной.

Электротехнический персонал − сотрудники, имеющие права на обслуживание и ремонт электрических сетей и подстанций, должны быть одеты в высокотехнологичную спецодежду, имеющую защитные свойства от воздействия электрической дуги. И данное требование считается вполне обоснованными, ведь речь идет о человеческой жизни.

Комплект должен обеспечивать комплексную термостойкую защиту работающего (туловища, головы, рук и ног).

В комплект входят:

костюм (летний/зимний, мужской/женский) для защиты от воздействия электрической дуги из ткани, выполненной из термостойких волокон с постоянными защитными свойствами. Костюм состоит из куртки, брюк или полукомбинезона;

костюм (летний, мужской/женский) из термостойких материалов с постоянными защитными свойствами от воздействия электрической дуги и вредных биологических факторов (клещи и кровососущих насекомых) с сеткой наголовной – накомарником. Костюм состоит из куртки и брюк.

куртка-рубашка (мужская/женская) для защиты от воздействия электрической дуги из термостойких материалов с постоянными защитными свойствами;

куртка-накидка (мужская/женская) для защиты от воздействия электрической дуги из термостойких материалов с постоянными защитными свойствами;

куртка-накидка (мужская/женская) специальная летняя из термостойкого трикотажного полотна для защиты от летающих кровососущих насекомых;

подшлемник термостойкий (летний/зимний), выполненный из термостойких материалов с постоянными защитными свойствами;

перчатки термостойкие с постоянными защитными свойствами;

белье термостойкое (мужское/женское) из термостойкого трикотажа с постоянными защитными свойствами, состоящее из фуфайки/фуфайки-свитера и кальсон;

каска термостойкая с защитным экраном для лица с термостойкой окантовкой;

плащ термостойкий (мужской/женский) для защиты от воды;

обувь специальная (летняя/зимняя), для защиты от повышенных температур, механических воздействий на маслобензостойкой термостойкой подошве;

обувь специальная на термостойкой подошве для защиты от повышенных температур, нефти, нефтепродуктов, механических воздействий, клещи и кровососущих насекомых.

Основные защитные свойства комплекта выполняет костюм, который может дополняться курткой-рубашкой, курткой-накидкой, термостойким бельем, плащом (для обеспечения расчетного уровня защиты).

Одежда, входящая в состав комплекта, должна обеспечивать разноуровневую защиту в соответствии со следующей градацией:

1 уровень — 5 кал/см 2 ;

2 уровень — 20 кал/см 2 ;

3 уровень — 40 кал/см 2 ;

4 уровень — 60 кал/см 2 ;

5 уровень — 80 кал/см 2 ;

6 уровень -100 кал/см 2 .

Уровень защиты − величина, определяющая максимальное значение падающей энергии теплового потока электрической энергии, при котором защитная специальная одежда способна предохранять пользователя от ожогов 2 степени, выраженная в кал/см² (кал/см²=41,868 кВт·с/м или 1 кДж/м = 0,023885 кал/см²).

При этом эффективность многослойной защиты не соответствует арифметической сумме защитных свойств каждого слоя. Например, один из видов защитной ткани имеет порог защиты 6 кал/см², а двойной слой этой же ткани – 22 кал/см². А если надеть защитный костюм на 10 кал/см², а сверху куртку-накидку на 7 кал/см², то сработает защита только с максимальным показателем — 10 кал/см², т.к. нагрузка согласно физическим законам осуществляется именно таким образом.

Основным показателем защитных свойств комплекта от термического воздействия электрической дуги является способность ослаблять тепловое воздействие электрической дуги на кожу человека до уровня, который не сможет вызвать тяжелые ожоговые травмы. Этот показатель устанавливается экспериментально на основании результатов испытаний, проходящих в соответствии с требованиями методики МЭК(IEC) 61482.1 в аккредитованных лабораториях на специальной установке Arc-Man®.

В основе методики лежат подтвержденные мировым научным сообществом экспериментальные данные (эталонная кривая Столл), которые определяют предел физиологических способностей кожи человека противостоять воздействию теплового излучения до возникновения ожогов II степени. Кривая задает предельные значения скорости изменения температуры на поверхности кожи человека, которые не приведут к возникновению ожогов.

Во время воздействия электрической дуги специальные калориметрические датчики замеряют температуру на поверхности манекена под одеждой. Полученные данные сравниваются со значением эталонной кривой Столл, обозначающей физиологический предел кожи человека, после которого возникает ожог II степени (рис 1). Если показания датчиков оказались выше кривой Столл, значит, у человека появился ожог II или III степени, что представляет опасность для его жизни. Если же данные расположились ниже – защитный комплект ослабил тепловое воздействие электрической дуги на кожу человека до уровня, который не может вызвать тяжелые ожоговые травмы.

Рис.1 Кривая роста температуры датчика в зависимости от времени

Термозащитные комплекты одежды подбираются в зависимости от расчета степени риска, связанного с возможным возникновением электрической дуги на этом предприятии, который может случиться в результате ошибочных оперативных переключений в электроустановках.

сила тока короткого замыкания (кА) – максимальные значения на шинах обслуживаемых распределительных устройств соответствующего класса напряжения;

номинальное линейное напряжение электроустановки (кВ);

время воздействия дуги (с);

расстояние до источника дуги (м) – расстояния к которым возможно приближение человека без риска пробоя воздушного промежутка между токоведущей частью и человеком (допустимые расстояния до токоведущих частей оборудования, находящихся под напряжением в соответствии с Межотраслевыми правилами по охране труда при эксплуатации электроустановок);

расстояние между токоведущими частями (фазами) (м) – фактическое межполюсные расстояния (по проекту и конструктивному исполнению) электроустановок;

Самая большая часть работы при исследовании опасных параметров дуговой вспышки приходится на сбор эксплуатационных данных электрооборудования [1].

Эти процедуры можно легко автоматизировать с помощью компьютерных программ, например Excel.

Правильный подбор и эксплуатация комплектов снижают степень риска, повышают шансы на выживание в аварийных ситуациях.

Каталог «Энергоконтракт» Индивидуальные защитные комплекты.

Новая линейка огнестойкого трикотажа Termoshield от «Адвентум Технолоджис»: комфорт и защита

Хлопковый огнестойкий трикотаж с высокой степенью термозащиты и износостойкости, не уступающей белью, сделанному с использованием арамидных волокон.

Рынок огнестойкого белья является нишевым, но емким. В первую очередь огнестойкое белье используют в защитных комплектах от воздействия электрической дуги, обеспечивая тем самым наивысший индекс огнестойкости каждого слоя и повышая защитный уровень комплекта (значение электродугового термического воздействия ЗЭТВ) на 10 – 20 кал/см², в отличие от простого хлопкового белья, не обеспечивающего таких защитных функций.

В нефтегазовой отрасли многие компании, например, НК «Роснефть», включили в свои корпоративные стандарты огнестойкие белье и трикотаж.

Данные изделия используются в комплекте с огнестойкой одеждой при работе в пожароопасных местах.

Объем промышленного рынка огнестойкого белья и огнестойкого трикотажа в РФ составляет более 3 млрд рублей в год, и этот рынок растет.

В 2019 году «Адвентум Технолоджис» (ГК «Текстайм») расширил и обновил линейку огнестойкого трикотажа, включающую в себя 3 коллекции огнестойкого трикотажа:

Termoshield-KPRO;
Termoshield-FPRO;
Termoshield-Rib.

Почему «Адвентум Технолоджис» (ГК «Текстайм») фокусируется на производстве именно хлопкового огнестойкого белья?

Отвечает Татьяна Федорова, директор по маркетингу ГК «Текстайм»:

Подробнее про линию Proban® в нашем репортаже с предприятия:

Termoshield-KPRO – 100% хлопок 230 г/м² с огнестойкими свойствами, переплетением интерлок. Применяется для нижнего белья и подшлемников.

Termoshield-FPRO – 100% хлопок 360 г/м² с огнестойкими свойствами, переплетением флис. Применяется для толстовок и свитеров-фуфаек. Сохраняет тепло в осенне-зимний период, а также усиливает защитные функции комплекта от воздействия электрической дуги. Компаньоном к Termoshield-KPRO и Termoshield- FPRO для изготовления горловины и манжет разработан огнестойкий трикотаж Termoshield-Rib с переплетением рибана, имеющий в составе 95% хлопка и 5% лайкры, плотностью 290 г/м².

Огнестойкий хлопковый трикотаж производства «Адвентум Технолоджис» соответствует стандартам огнестойкости (наивысший индекс огнестойкости по ГОСТ ISO 14116 – 3), гигиеничный и безопасный, не имеет аналогов среди отечественных производителей.

Использование хлопкового белья из трикотажа Termoshield-KPRO, Termoshield-FPRO,

Termoshield-Rib в комплекте с огнестойким костюмом добавляет к защите 8-10 кал/см².

Основные преимущества технологии Proban, используемой на производственной линии «Адвентум Технолоджис» (Тульская область):

Огнезащитные свойства достигаются за счет формирования перекрестных механических связей инертного полимера в волокнах тканей.
Внедренный в основу волокна полимер становится инертным, полностью не поддающимся растворению и удалению при стирке.
Благодаря тому, что никакой химической реакции с волокном не происходит, качество тканей остается незатронутым.
Двойной контроль качества (испытания огнестойких свойств после 50 стирок/сушек в аккредитованной лаборатории Solvay).
Не поддерживает горения и тления.
При воздействии пламени образуется защитная обугленная пленка, которая предохраняет работающего.
Огнезащитные свойства сохраняются при частой стирке, химчистке и хранении не менее 5 лет (доказано испытаниями).
Ткани, обработанные по технологии Proban®, безвредны для человеческого организма, имеют экологический сертификат Oeko-Tex, class 2.
Не вызывают раздражения кожи и аллергию.
Выделение при горении дыма и токсичного газа соответствует требованиям безопасности.

Наши новинки: линейка термостойкого трикотажа Termoshield ХМ, состоящего из смеси модакрила и огнестойкой вискозы, и линейка Termoshield W (модакрил с шерстью). Обе коллекции имеют два варианта плотности: 200 г/м² и 400 г/м². Данная коллекция соответствует требованиям корпоративного стандарта НК «Роснефть».

При разработке важно было учитывать не только требования к материалам, но и пожелания как потребителей, так и швейных компаний к внешнему виду. Например, в трикотаже Termoshield ХМ – минимизировать видимость антистатической пряжи. Это удалось успешно реализовать: при соответствии требований к удельному поверхностному сопротивлению – не более 10⁷Ω.

Обе коллекции трикотажа сертифицированы и соответствуют российским нормативам и требованиям корпоративного стандарта НК «Роснефть».

Дополняет линейку трикотажа огнестойкий флис (Termoshield CF 240SH БО) с односторонним ворсом. Огнезащитные свойства соответствуют ГОСТ Р ИСО 14116, ГОСТ Р ИСО 11612.

Ткань используется для отделки воротника или капюшона огнезащитной спецодежды.

Что говорят потребители огнестойкого трикотажа от «Адвентум Технолоджис»?

Владимир Власов, генеральный директор ТД «Лига Спецодежды».

Технологии, используемые «Адвентум Технолоджис» при производстве хлопкового огнестойкого трикотажа, позволяют производить высококачественную продукцию стабильного качества при средней цене.

Современные технологии позволяют создать хлопковый огнестойкий трикотаж с высокой степенью термозащиты и износостойкости, не уступающей белью, сделанному с использованием арамидных волокон. Белье является средством защиты, соприкасающимся непосредственно с кожей человека, и поэтому требования к комфорту носки у белья объективно выше, чем у костюма. Часто несчастные случаи на производстве происходят из-за того, что рабочий снимает огнестойкую куртку из-за дискомфорта.

Ничего более комфортного, чем хлопковые материалы, человечество еще не создало, да и вряд ли создаст в ближайшем будущем. За комфорт принято платить дороже. В случае с огнестойким хлопковым трикотажем «Адвентум Технолоджис» вы покупаете защиту, комфорт и качество по цене, которая сейчас ниже существующей на рынке.

(7 оценок, среднее: 5,00 из 5)

Источник: gk-rosenergo.ru