Защитная одежда. Испытания лесопожарной одежды

Защитная одежда. Испытания лесопожарной одежды

Работа лесного пожарного сопряжена с экстремальными опасностями – открытое пламя, интенсивное тепловое излучение, искры, острые ветки и сучья, физические нагрузки в сложных погодных условиях. Защитная одежда (костюм) лесного пожарного – это последний рубеж защиты между человеком и этой агрессивной средой. Гарантировать ее надежность и соответствие строгим требованиям безопасности призваны комплексные лабораторные испытания. Эта статья освещает ключевые аспекты испытаний лесопожарной одежды.

1. Объекты Испытаний

Основным объектом испытаний является комплект защитной одежды лесного пожарного, который обычно включает:

• Куртка: Включая все слои (внешний, термо- и влагобарьерный, подкладку), воротник, манжеты, застежки (молнии, клапаны), карманы, вентиляционные элементы, светоотражающие полосы.
• Брюки: Аналогично куртке – все слои, пояс, застежки, карманы, усиления на коленях, светоотражающие полосы.
• Подшлемник (Балаклава): Испытывается на огнестойкость и теплозащитные свойства.
• Перчатки: Оцениваются на стойкость к пламени, теплопередаче, механическую прочность (противорезание, прокол), эргономику.
• Комплект целиком: Тестируется взаимодействие элементов (например, нахлест куртки на брюки при наклоне) и общая защита от тепловых потоков.

Испытаниям подвергаются как новые образцы материалов, так и готовые швейные изделия, а также образцы после определенного числа циклов стирки/чистки для оценки сохранения защитных свойств в процессе эксплуатации.

2. Область Испытаний (Основные Испытываемые Параметры)

Область испытаний охватывает ключевые параметры, определяющие способность одежды защитить пожарного от специфических угроз при тушении лесных пожаров:

• Огнестойкость: Способность материалов не воспламеняться, не распространять пламя, не плавиться и не образовывать сквозных прогаров при кратковременном контакте с открытым пламенем (ГОСТ Р ИСО 9151, ГОСТ Р ИСО 6942).
• Теплозащитные свойства:
  • Сопротивление теплопередаче (Rct): Оценка изолирующих свойств материалов от конвективного тепла (ГОСТ Р ЕН 367 / ISO 9151).
  • Сопротивление лучистому теплу (R): Оценка защиты от интенсивного теплового излучения (имитирующего тепло от фронта пламени) (ГОСТ Р ЕН 366 / ISO 6942).
  • Теплостойкость контактного тепла: Защита от передаваемого тепла при контакте с горячими поверхностями (например, оборудованием) (ГОСТ Р ЕН ISO 12127).
• Прочность и Целостность Конструкции:
  • Прочность на разрыв и растяжение: Основных материалов, швов.
  • Сопротивление раздиру (травере): Способность противостоять распространению разрыва.
  • Сопротивление истиранию: Особенно в зонах повышенного износа (колени, локти, плечи).
  • Сопротивление проколу и порезу: Важно при работе в зарослях, с инструментом.
• Эргономика и Физиологический Комфорт:
  • Паропроницаемость и сопротивление испарению влаги (Ret): Способность отводить пот, предотвращая тепловой стресс (ГОСТ Р ЕН ISO 11092).
  • Воздухопроницаемость: Влияет на терморегуляцию и комфорт при движении.
  • Гибкость материалов и конструкции: Обеспечение свободы движений.
  • Масса костюма.
• Видимость: Яркость и сохранность светоотражающих материалов после воздействия тепла, стирки, износа (ГОСТ Р 12.4.281-2014).
• Устойчивость к загрязнению маслами (гидрофобность) и к стирке/химчистке: Оценка сохранения защитных свойств после ухода.

3. Методы Испытаний

Испытания проводятся по строго стандартизированным лабораторным методикам, обеспечивающим воспроизводимость и объективность результатов. Основные методы включают:

1. Испытания на пламя (вертикальные/горизонтальные): Образец выдерживают над заданным пламенем газовой горелки в течение строго определенного времени (например, 10 секунд). Измеряют время послевоспламенения, время тления, наличие прогаров, длину повреждения (ГОСТ Р ИСО 15025).
2. Испытания на конвективное тепло: Образец подвергают воздействию теплового потока заданной интенсивности (например, 80 кВт/м²) от газовой панели (конвекционная печь). Измеряют время до достижения на обратной стороне образца температуры кожи, соответствующей ожогу 2-й степени (ТРР - Time to Pain / Second Degree Burn) (ГОСТ Р ЕН 367, ISO 9151).
3. Испытания на лучистое тепло: Образец облучают инфракрасными нагревателями (радиационными панелями), создающими заданный тепловой поток (например, 20 кВт/м²). Аналогично измеряют ТРР (ГОСТ Р ЕН 366, ISO 6942).
4. Испытания на контактное тепло: Нагретый до определенной температуры (например, 250°C, 300°C) металлический цилиндр прижимают к образцу с заданным усилием. Измеряют время повышения температуры на обратной стороне образца на 10°C или до уровня, соответствующего ожогу (ГОСТ Р ЕН ISO 12127).
5. Механические испытания: Проводятся на универсальных разрывных машинах по стандартным методикам для текстильных материалов (разрывная нагрузка, удлинение при разрыве, сопротивление раздиру - травере, истирание по Мартиндейлу или другим методам, прокол, порез). Испытания на прочность швов.
6. Испытания на паропроницаемость (испарение): Используется метод "горячей пластины" (SkinModel), где измеряют термическое сопротивление (Rct) и сопротивление испарению (Ret) материала (ГОСТ Р ЕН ISO 11092).
7. Испытания на устойчивость к искусственному поту и загрязнениям: Оценка изменения свойств материалов после обработки специальными растворами.
8. Испытания на устойчивость к стирке/химчистке: Образцы подвергают заданному количеству циклов стирки согласно инструкции производителя, после чего повторно тестируют основные защитные свойства (огнестойкость, теплоизоляцию).
9. Измерение светоотражающей способности: С использованием гониофотометра или ретрорефлектометра в заданных геометриях.

4. Испытательное Оборудование

Для проведения указанных методов испытаний используется специализированное оборудование:

1. Установки огневых испытаний: Вертикальные и горизонтальные камеры с газовыми горелками точной калибровки, таймерами, держателями образцов. Часто оснащены системами видеорегистрации.
2. Камеры тепловых испытаний:
   • Конвекционные печи: Установки с газовыми панелями, термопарами для измерения теплового потока и температуры, подвижными держателями образцов, датчиками температуры на задней стороне образца.
   • Радиационные установки: Панели с кварцевыми инфракрасными нагревателями, экранами для формирования точного теплового потока, измерителями теплового потока (радиометрами/тепломерами), держателями образцов с датчиками температуры.
3. Установка для испытаний на контактное тепло: Точный нагревательный элемент (обычно медный цилиндр) с контролем температуры, механизм прижима с регулируемым усилием, термопары для измерения температуры цилиндра и на обратной стороне образца.
4. Универсальная разрывная машина: Оборудование с программным управлением для проведения испытаний на растяжение, раздир (травере), прочность швов, прокол. Оснащено различными зажимами и насадками.
5. Приборы для испытания на истирание: Аппараты Мартиндейла, Табера или другие, создающие контролируемое трение образца об абразивную поверхность.
6. Перспирометр (Skin Model): Прибор типа "горячей пластины" для измерения термического сопротивления (Rct) и сопротивления испарению (Ret). Состоит из нагреваемой пористой пластины, имитирующей кожу, системы подачи воды и высокоточных датчиков температуры и влажности.
7. Стиральные машины лабораторные: Для проведения стандартизированных циклов стирки и сушки.
8. Гониофотометр / Ретрорефлектометр: Приборы для измерения коэффициента световозвращения материалов в заданных углах освещения и наблюдения.
9. Климатические камеры: Для кондиционирования образцов перед испытаниями (поддержание заданной температуры и влажности).
10. Высокоточные термопары и регистрирующая аппаратура: Для измерения температур в ходе всех тепловых испытаний.

Заключение

Испытания лесопожарной защитной одежды – это сложный, многоэтапный и критически важный процесс, основанный на строгих стандартах и применении специализированного оборудования. Только всесторонняя проверка по всем ключевым параметрам – огнестойкость, теплозащита, механическая прочность, эргономика и сохранность свойств – может гарантировать, что костюм выполнит свою главную задачу: защитит жизнь и здоровье пожарного в экстремальных условиях лесного пожара. Результаты этих испытаний являются основой для сертификации одежды и допуска ее к реальному использованию.