02 августа 2013
Защита электротехнического персонала от термических рисков
Арышков А.В.,
Директор по общим и организационным вопросам
ЗАО "ФПГ Энергоконтракт"
Электроэнергетика – одна из самых опасных отраслей промышленности. Частота тяжелого производственного травматизма здесь превышает средний российский показатель. Почти 30% всех летальных случаев на тепловых и электрических установках связаны с возникновением электрической дуги.
Электрическая дуга – это электрический разряд в газе (в воздухе), возникающий между двумя разнополярными электродами при разрыве электрической цепи. 90% ее энергии приходится на лучистую составляющую. По сути, происходит взрыв, при котором окружающий воздух за доли секунды разогревается до 20 000°С. Под воздействием электрической дуги испаряются даже тугоплавкие металлы.
Полностью исключить возможность возникновения электрической дуги невозможно. Чаще всего ее причиной становятся ошибочные действия электроперсонала, отказ оборудования – в том числе самопроизвольный, несоблюдение правил техники безопасности или случайная оплошность, от которой не застрахован ни один человек.
Невозможно предугадать и траекторию движения стримера дуги - ярко светящегося плазменного канала, а также мощность удара. Незащищенный человек, оказавшийся на пути высокотемпературного теплового потока, сопровождающего дугу, неизбежно получает тяжелейшие ожоги, как правило, не совместимые с жизнью. Чтобы избежать трагедию, электромонтер должен ежесекундно помнить о профессиональных рисках. Для обеспечения безопасности разработана целая система, завершающим звеном которой являются средства индивидуальной защиты.
Однако не все термостойкие комплекты одинаково эффективны, и выбрать действительно надежную защиту сегодня непросто. Один из главных параметров оценки - материал, из которого изготовлен костюм. Он должен противостоять мощному тепловому потоку и не допускать ожоговых поражений в течение времени, достаточного для безопасной эвакуации из аварийной зоны.
На сегодняшний день существует два основных вида термостойких материалов. Первый - это хлопковые или смесовые ткани со специальными пропитками, замедляющими горение. По себестоимости костюмы из таких тканей дешевле, однако их защитные свойства нестабильны и сильно зависят от качества исходного сырья и степени однородности нанесения пропитки, концентрация которой неизбежно уменьшается в процессе эксплуатации: стирки, любое тепловое излучение, естественный износ и т.п. Огнезащитные вещества, входящие в состав пропитки, начинают «работать» только под воздействием высокой температуры. Таким образом, чтобы защитный механизм костюма запустился, ткань должна сначала загореться, что приводит к ее разрушению. При этом тепловая энергия проникает в пододежное пространство и вызывает ожоги.
Наибольшую эффективностью на данный момент обладают ткани на основе арамидных волокон. Они дороже в производстве, но это тот случай, когда расходы оправданы, поскольку речь идет о здоровье и жизни людей. Преимущество тканей из арамидных волокон в том, что они изначально не поддерживают горение и не плавятся. Защитные свойства арамидов заложены на молекулярном уровне ещё на этапе формования волокон и поэтому являются неотъемлемым свойством самой ткани, а не привнесенного вещества, например, пропитки.
Сравнение механизмов защиты разных материалов
Этап 1
Этап 2
При воздействии теплового потока, выделяемого электрической дугой, происходит процесс физико-химических изменений арамидной ткани, изменяется её молекулярная структура: материал уплотняется, формируется углеродистый «панцирь», в ходе чего до 90% падающей энергии поглощается тканью – она расходуется на эти изменения, – часть тепловой энергии отражается, а оставшееся тепло, дошедшее до кожи человека, уже не причиняет ожоговых повреждений. Необходимо отметить, что ткани из арамидных волокон обладают не только огнестойкими, но и термостойкими свойствами - способностью не разрушаться при высоких температурах, сохранять прочность, что оказывается жизненно важным при покидании пострадавшим места аварии.
По мнению экспертов из разных стран, наиболее сбалансированными показателями, требуемыми при изготовлении защитной одежды – термостойкости, удобства в носке, прочности, долговечности, окрашиваемости - обладает арамидное волокно Номекс®, производимое концерном DuPont™ .Оно успешно используется уже больше 30 лет для защиты представителей самых разных профессий: нефтяников, энергетиков, автогонщиков Формулы-1 и даже астронавтов.
Впервые в защитных комплектах российского производства арамидное волокно использовала компания «Энергоконтракт». В поисках самого эффективного материала для СИЗ «Энергоконтракт» провел детальный анализ всех имеющихся мировых наработок, протестировал множество образцов и в 2001 году начал выпуск комплектов для защиты от воздействия электрической дуги. За прошедшие 12 лет СИЗ на основе арамидов спасли сотни жизней в условиях реальных аварийных ситуаций.
2011 год, трансформаторная подстанция в Северо-Западном регионе
При отключении разъединителя ОР-110 произошел излом колонки у основания опорно-стержневого изолятора. Документально зафиксировано, что электромонтер ОВБ на 1,9 секунды оказался под воздействием электрической дуги. Однако электромонтер не пострадал - тепловое воздействие электрической дуги принял на себя термостойкий комплект, произведенный ГК «Энергоконтракт». |
При выборе костюмов от электрической дуги стоит обратить внимание и на конструкцию костюма. Она должна быть выверена до мелочей и протестирована в аккредитованных лабораториях не только на воздействие электрической дуги, но на стойкость к открытому пламени и другим воздействиям. Несмотря на то, что испытания костюмов на термоманекене, по законодательству, обязательными не являются, они всегда проводятся ответственными производителями, поскольку с их помощью можно реально оценивать эффективность термостойкой одежды в условиях, когда дуга сопровождается открытым огнем.
Отрадно, что российскому законодателю удалось установить высокие стандарты обеспечения безопасности персонала для работы в электроустановках, а российскому производителю – наладить производство термостойких СИЗ, качество которых, как минимум, не уступает лучшим мировым аналогам, но главной проблемой, как и прежде, остается работа с персоналом и проблема правильного применения этих СИЗ. Ведь действительно эффективная защита в случае реальной опасности будет обеспечена только в том случае, если все элементы качественного защитного комплекта используются полностью и правильно. Даже не до конца застегнутая куртка или забытые в спешке перчатки могут привести к тяжелым последствиям, исправить которые будет уже невозможно.
Статья опубликована в журнале «Электрические станции» № 4 2013г.
