СПЕЦИАЛЬНЫЙ АНТИЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ КОСТЮМ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПОНИЖЕННЫХ ТЕМПЕРАТУР Российский патент 2009 года по МПК A41D13/08 

Изобретение относится к области охраны труда и технике безопасности и предназначено для индивидуальной защиты от пониженных температур и воздействия электростатического поля. Изделие может быть использовано при низких температурах окружающего воздуха в зоне повышенной электростатической опасности для обеспечения безопасных условий работы, контроля напряженности электростатического поля в рабочей зоне и звуковой предупреждающей сигнализации в случае превышения предельного значения контролируемой величины.

Известен костюм для защиты от пониженных температур (6 A41D 13/00, RU 2106100, 1998.03.10) и теплозащитные пакеты материалов (6 А62В 17/00 (A41D 13/00), RU 95121931, 1998.01.10). Однако в конструкции данных защитных изделий не предусмотрены оценка степени электризации и средства обеспечения защиты от электростатических полей.

Известна защитная экранирующая одежда (A41D 13/00, RU 2281676, 2006.08.20), представляющая собой комбинезон, выполненный из многослойной токопроводящей ткани с межслойной изоляцией. Однако основное назначение данной экранирующей одежды - защита от электромагнитного излучения. Недостатками указанной защитной экранирующей одежды являются: многослойность пакета из токопроводящих тканей, что приводит к необоснованному удорожанию изделия; наличие электрического потенциала, подаваемого на каждый слой ткани непосредственно для обеспечения защиты от электромагнитного излучения, что оказывается лишним воздействием на организм в случае наличия только электростатических полей в зоне эксплуатации.

Известна защитная одежда электромонтера (A41D 13/008, RU 2295268, 2007.03.20), основное назначение которой - защита от воздействия высокого и сверхвысокого напряжения, электрического поля промышленной частоты и электростатического поля. Недостатком данной конструкции является наличие системы токопроводящих лент, гальванически соединяющих между собой электропроводящие элементы костюма. Для работы в зоне электростатических полей такая одежда обладает излишней степенью защиты, громоздка, недостаточно комфортна и затрудняет выполнение отдельных видов работ в течение всего рабочего дня.

Наиболее близким техническим решением с точки зрения защиты от низких температур являются костюм (ГОСТ 29335-92 «Костюмы мужские для защиты от пониженных температур») и рекомендации по выбору материалов в антиэлектростатический пакет одежды (ГОСТ 12.4.124-83 ССБТ Средства защиты от статического электричества. Общие технические требования.).

Задачей настоящего технического решения является повышение эффективности индивидуальной защиты, снижение риска возникновения электрического разряда и предупреждение о появлении электростатической опасности при работе в зоне электростатических полей при заданном тепловом сопротивлении.

Техническим результатом изобретения является возможность обеспечения индивидуальной защиты от проявлений опасности электростатических полей путем непрерывного контроля напряженности электростатического поля вблизи поверхности костюма.

Суть возникновения электростатической опасности в рабочей зоне некоторых промышленных объектов, обусловленной эксплуатацией швейных изделий, заключается в следующем.

При эксплуатации изделия происходит смещение контактирующих материалов относительно друг друга, сопровождаемое трением и сдавливанием. В результате на контактирующих поверхностях материалов накапливаются электростатические заряды, что приводит к электризации одежды в целом и возникновению опасности электрического газового разряда на диэлектрические или изолированные металлические конструкции, расположенные в рабочей зоне. Для воздуха, находящегося при нормальных атмосферных условиях, предельное значение напряженности электростатического поля, при котором происходит пробой, равно 3 МВ/м. Энергия электрического разряда может оказаться значительной и способной вызвать детонацию взрыва или возгорание опасных газообразных или взвешенных в окружающей рабочей среде веществ. Для районов Крайнего Севера возникает необходимость использовать многослойные теплозащитные костюмы, которые увеличивают степень электризации одежды и усугубляют проблему обеспечения электростатической безопасности.

Решение указанной задачи достигается тем, что в пакете теплозащитной одежды используются материалы с минимальным вложением синтетических волокон: верхний слой пакета выполнен из ткани с антиэлектростатической нитью или пропиткой, а в конструкцию вводится контролирующее устройство с системой оповещения (девять независимых изолированных датчиков), образующее с костюмом единую систему защиты человека.

Предлагаемый специальный антиэлектростатический костюм для защиты от пониженных температур включает куртку с капюшоном и полукомбинезон, отличающиеся тем, что они укомплектованы системой автономных датчиков с функцией непрерывного контроля напряженности электростатического поля, для чего в модели куртки предусмотрены паты, фиксирование ниточными швами ограниченной длины верхних участков налокотника и закрытая кулиса на капюшоне, а в модели полукомбинезона - фиксирование ниточными швами ограниченной длины верхних участков наколенника и закрытые кулисы по низу брюк. Датчики представляют собой устройства, диагностирующие напряженность электростатического поля в режиме непрерывного действия и оповещающие звуковым сигналом в случае превышения данной характеристики предельного значения.

Эскиз антиэлектростатического костюма для защиты от пониженных температур и схема размещения датчиков на костюме представлен на чертеже. Здесь же представлены специальные конструктивные элементы, осуществляющие фиксацию датчиков и их защиту от механических повреждений: обтачная пата рукава с участком постоянной фиксации 1, фиксирование ниточными швами ограниченной длины верхних участков налокотника 2 и наколенника 3, настрочная закрытая кулиса по низу брюк 4 и настрочная закрытая кулиса капюшона 5. Места расположения конструктивных элементов с датчиками соответствуют зонам, которые в результате трудовой деятельности могут удаляться от опорного столба на максимальные расстояния, приближаясь к диэлектрическим или изолированным металлическим конструкциям.

Технологические схемы обработки узлов разработанных конструктивных элементов костюма, осуществляющих фиксацию и защиту датчиков, представлены на фиг.1. Чувствительный элемент 6 образует неразборное соединение с костюмом и при химической стирке остается на изделии. Соединение датчика с поверхностью костюма (ткань верха) осуществляется посредством кнопочного крепления 7, что позволяет удалять корпус 8 для осуществления химической стирки или замены источника питания.

Принцип действия разработанной конструкции состоит в следующем: чувствительный элемент датчика в режиме непрерывного действия контролирует напряженность электростатического поля вблизи наиболее опасных участков одежды. При превышении критической величины включается сигнализирующее устройство, предупреждающее об электростатической опасности.

Причем

где Е_кр - критическое значение напряженности электростатического поля, В/м; Е_пр - предельное значение напряженности электростатического поля, В/м; k - коэффициент безопасности определяется ГОСТ 12.1.044-89.

Сущность изобретения заключается в следующем: созданный специальный антиэлектростатический теплозащитный костюм с функцией непрерывного контроля величины напряженности электростатического поля вблизи поверхности костюма, во-первых, обеспечивает требуемую величину тепловой изоляции и, во-вторых, осуществляя непрерывный контроль степени электростатической опасности, снижает риск для здоровья человека, оповещая звуковым сигналом в случае возможности возникновения электрического разряда.

Предлагаемая защитная одежда позволяет обеспечивать безопасные условия труда в зоне повышенной электростатической опасности, осуществлять непрерывный контроль величины напряженности электростатического поля, а в случае экстремальных условий - звуковым сигналом предупреждать о возникшей опасности и может использоваться на предприятиях повышенной электростатической опасности и при наличии взрывоопасных паровоздушных смесей в рабочей зоне.

Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей и области применения измерителей электростатического поля для диагностики электростатического заряда на поверхности спецодежды работников предприятий повышенной электростатической опасности, пожарной, искро- и взрывоопасности.

Специальный антиэлектростатический костюм для защиты от пониженных температур содержит куртку с капюшоном и полукомбинезон. Костюм укомплектован системой автономных датчиков, неразрывно с ним связанных, с функцией непрерывного контроля напряженности электростатического поля. Для размещения и крепления датчиков в модели куртки предусмотрены паты, налокотники и закрытая кулиса на капюшоне, а в модели полукомбинезона - наколенники и закрытые кулисы по низу брюк. Материалы, используемые в изделии, - натуральные в своей основе с минимальным вложением синтетических волокон. Верхний слой в пакете материалов костюма выполнен из ткани с антиэлектростатической нитью. Изобретение обеспечивает повышение эффективности индивидуальной защиты, снижение риска возникновения электрического разряда и предупреждение о появлении электростатической опасности при работе в зоне электростатических полей при заданном тепловом сопротивлении. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Специальный антиэлектростатический костюм для защиты от пониженных температур, содержащий куртку с капюшоном и полукомбинезон, отличающийся тем, что костюм укомплектован системой автономных датчиков, неразрывно с ним связанных, с функцией непрерывного контроля напряженности электростатического поля, для чего в модели куртки предусмотрены паты, налокотники и закрытая кулиса на капюшоне, а в модели полукомбинезона - наколенники и закрытые кулисы по низу брюк для размещения и крепления устройств, диагностирующих напряженность электростатического поля в режиме непрерывного действия с системой оповещения звуковым сигналом в случае превышения данной характеристики предельного значения, причем материалы, используемые в изделии - натуральные в своей основе с минимальным вложением синтетических волокон, а верхний слой в пакете материалов костюма выполнен из ткани с антиэлектростатической нитью.

2. Костюм по п.1, отличающийся тем, что соединение корпуса датчика с поверхностью костюма осуществляется посредством кнопочного крепления, позволяющего его удаление при химической стирке или замене источника питания, причем чувствительный элемент образует неразборное соединение с костюмом.