SU1233851A1 - Heat-protective suit - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к средствам индивидуальной защиты человека, работающего в услови х высоких температур , в частности, при ликвидации пожаров фонтанов газовых и нефт ных скважин.The invention relates to the means of individual protection of a person working under high temperature conditions, in particular, during the elimination of fires of gas and oil wells.

Цель изобретени  - повьшение теп- лозапщтных свойств в среде с нестабильным температурным релсимом.The purpose of the invention is to improve the heat retention properties in an environment with an unstable temperature relativity.

На фиг. 1 приведена схема взаимо- расположени  основных элементов теплозащитного костюма (стрелки указывают направление движени  воздух ; на фиг, 2 - взаимосв зь воздуховодов и эластичных трубок между внутренним и средним, сло ми комбинезона (на схеме средний слой комбинезона частично удален); на фиг. 3 - слои теплозащитного костюма в вертикальном сечении; на фиг. 4 - расположение панелей термоэлектрических генераторов на накладках; на фиг. 5 - устройство дл  регулировани  величины зазора в наиболее прогреваемых местах костюмов - в рабочем положении при максимальном зазоре; на фиг. 6 - то же, в исходном положении.FIG. Figure 1 shows the arrangement of the main elements of the heat-insulating suit (the arrows indicate the direction of air movement; Fig. 2 shows the relationship of ducts and elastic tubes between the inner and middle layers of the overalls (in the diagram, the middle layer of the overalls is partially removed); Fig. 3 - layers of heat-insulating suit in vertical section; Fig. 4 - arrangement of thermoelectric generator panels on the plates; Fig. 5 - device for adjusting the size of the gap in the most heated places of the suits - in the working position uu with maximum gap;. Figure 6 - the same as in the initial position.

Теплозащитньм костюм содержит шлем 1 с шейной манжетой 2,, комбинезон 3, выполненный по меньшей мере из трех слоев, наружный из которых представл ет собой пакет тканей, включенных в наружное теплоотражаю- щее покрытие, например алюминизиро- ванньм брезент 4, теплоизол ционную Прослойку, например слой волокнистой углеродистой ткани 5 и тканую подкладку 6, пропитанную антипиренами и светоотражательным нальшенным составом дл  повышени  теплоизол цион- .ных свойств.A thermal suit contains a helmet 1 with a neck cuff 2, overalls 3, made of at least three layers, the outer one of which is a package of fabrics included in an external heat-reflecting coating, for example, an aluminized tarpaulin 4, a heat-insulating layer, For example, a layer of carbon fiber fabric 5 and a woven lining 6 impregnated with fire retardants and light reflecting composition to enhance its heat insulating properties.

Внутренний слой 7 представл ет собой воздухопронидаемую потовпиты- вающую подкладку, например, из фланелькой или хлопчатобумажной ткани, а средний слой - воздухонепронидае- мый, представл ет собой, например, полихлорвиниловую пленку 8 со све,то- отражательным напылением на тканой подложке 9. Наружный слой вьшолнен разъемным со всеми ocтaльны ш сло ми . Теплозащитный костюм также содержит устройство дл  охлаж,цени  подкостюмного пространства, состо щее из св занной через холодильник 10 с источником 11 подачи воздуха системы гофрированных перфорирован™ ньгх трубок 12, закрепленных междуThe inner layer 7 is an air-permeable heat-absorbing lining, for example, of flannel or cotton fabric, and the middle layer is air-proof, for example, PVC film 8, with reflective spraying on the woven substrate 9. Outer the layer is made detachable with all the outer layers. The heatproof suit also contains a device for cooling the value of the undersuit space, consisting of a system of corrugated perforated ™ nongs of tubes 12 fixed between

s 0 5 s 0 5

5 five

5 five

00

00

5five

00

внутренним слоем 9 комбинезона.Трубки 12 укреплены р дами продольной строчкой и св заны с источником 11 через манжеты 13 из воздухонепрони- даемого материала, размещенные в области по са и через воздуховоды 14 по боковой поверхности туловища, ноздуховоды 15 на наружной поверхности рук, и воздуховоды 16, размещенные в области бедер. Холодильник 10 св зан с кондиционирующим устройством 17 и имеет решетку гор чих 18 и холодных 19 слоев. Костюм имеет также устройство 20 отсоса отработанного воздуха и термоэлектрическую установку. Комбинезон 3 снабжен расположенными на его наружной поверхности по меньшей мере на участках, соответст.вующих выступающим участкам тела человека (плечи, грудь, поверхность бедер, т.е. обращенных к источнику лучистого тепла) с образованием зазора 21 с его наругкной поверхностью накладками 22 . Панели 23 термоэлектрических генераторов термоэлектрической установки размещены на наружной поверхности накладок 22 с образованием теплозащитных экранов, которые электрически св заны с устройством дл  охлаждени  под- KocTtoMHoro пространства, а источник Г подачи воздуха и холодильник 10 закреплены на костюме. Дл  отвода отработанного воздуха вместе с потом и эндогенные; теплом тела человека в костюме предусмотрены: кла.пан 24 в подлопаточной части, в подколенных  мках, внизу брюк - в щели между обувью 25 и брюками 26, а из щелей 27.the inner layer 9 of the overalls. The tubes 12 are reinforced with rows of longitudinal stitching and connected to the source 11 through the cuffs 13 of air-tight material placed in the area of the wearer and through the air ducts 14 along the lateral surface of the body, the air ducts 15 on the outer surface of the arms, and air ducts 16 placed in the hip area. Refrigerator 10 is associated with a conditioning device 17 and has a grid of hot 18 and cold 19 layers. The suit also has an exhaust air exhaust device 20 and a thermoelectric unit. The overalls 3 are provided with at least the areas corresponding to the protruding portions of the human body (shoulders, chest, thighs, i.e. facing the source of radiant heat) located on its outer surface with the formation of a gap 21 with its irregular surface 22. The panels 23 of the thermoelectric generators of the thermoelectric installation are placed on the outer surface of the plates 22 to form heat shields that are electrically connected to the device for cooling the under-KocTtoMHoro space, and the air supply source G and the cooler 10 are fixed on the suit. For exhaust air along with sweat and endogenous; the body heat of a person in a suit provides: clapan 24 in the subscapularis, in the popliteal arches, at the bottom of the trousers in the gap between the shoes 25 and the trousers 26, and from the slots 27.

Средство дл  регулировани  за.зора. 21 между наружной поверхностью комбинезона 3 и накладками 22 содержит пластины 28 с шарнирно закрепленными на накладках 22 кра ми 29 и шнуры 30.Tool for adjusting the gap. 21 between the outer surface of the overalls 3 and the overlays 22 comprises plates 28 with edges 29 hinged on the overlays 22 and cords 30.

Костюм снабжен зар дным устройством 31 и аварийным ист:; пшком 32 электропитани .The suit is equipped with a charging device 31 and an emergency source :; 32 power supply.

Защитные свойствгг : .стюма про вл ютс  следующим образом.The protective properties of a dry suit are shown as follows.

Наружньм воздух, подаваемый источником 11, прокачиваетс  через холодильник 10 и. посто нно нагнетаетс  через по сную манжету 13 в систему воздуховодов 14, 15 и 16 комбинезона. Просачива сь через стенку трубок 12 и влаговпитывающую внутреннюю оболочку 7 комбинезона, воздух способствует удалению избытков зндогенног о теп- да и исдарению пота. Прн этом формируетс  смен ема  воздушна  подушка между комбинезо 1ом и телом человека. Усилению защитного эффекта способствует непрерывна  1Ц1ркул ци  воздуха в трубках 12, которые вследствии своей гофриройаниости делавот комбинезонExternal air supplied by source 11 is pumped through cooler 10 and. is continuously injected through the wrist cuff 13 into the duct system 14, 15 and 16 of the overalls. Leaking through the wall of the tubes 12 and the moisture-absorbing inner shell of the overalls, the air helps to remove excess heat and sweat. In this way, a change of airbag is formed between the suit 1 and the human body. The enhancement of the protective effect is facilitated by the continuous air of 1C1rkuli air in the tubes 12, which, due to their corrugation, make the coveralls

трудносминаемым, но допускаюищм лю бые движени  тела. Воздух, подаваемы в по сную часть костюма из системы трубок, отжимаетс  вверх к шейной части комбинезона в пространство между комбинезоном и наружным покрытием костюма и удал етс  из верхней половины костюма сзади, сверху через клапан 24 активным отсасыванием вентил тора 20 и охлаждает при этом горйчие спаи 18 решетки холодильника 10, а спереди воздух выходит между шейной манжетой 2 и наружной .оболочкой костюма через зазор 21 и далее к щели 27. При изменении теплового воздействи  внешней среды, например, при по- плотности тепловых потоков q кВт/м и усилению прогревани  костюма в наиболее у звимых местах величина зазора 21 может быть увеличена посредством нат жени  шнуров 30, перевод щих пластины 28 из исходного в перпендикул рное положение, что увеличивает величину воздушного зазора 21, Кроме того, увеличение интенсивности теплового потока q, па- дающего на грудь, плечи и бедра работающего , приводит к увеличению выработки электроэнергии в панел х термоэлектрогенератора 23 и соответственно увеличению степени охлаждет1  воздуха в холодильнике 10, а также интенсивности работы источника 11 подачи воздуха, нагнетающего воздух в систему воздуховодов костюма 13-16, т.е. усилению циркул ции воздуха иdifficult to crush, but allow any body movements. The air supplied to the rational part of the suit from the tube system is pressed upwards to the neck of the overalls into the space between the suit and the outer coat of the suit and is removed from the upper half of the suit from behind and through the valve 24 by active suction of the fan 20 and cools the hot junction 18, and the front air flows out between the neck cuff 2 and the outer shell of the suit through the gap 21 and further to the slot 27. When the thermal effect of the external environment changes, for example, when the heat flux density q to W / m and increased warming up of the suit in the most vulnerable places, the size of the gap 21 can be increased by tensioning the cords 30, which translate the plates 28 from the original to the perpendicular position, which increases the size of the air gap 21, In addition, an increase in the heat flux q falling on the chest, shoulders and hips of the worker, leads to an increase in electricity generation in the panels of the thermoelectric generator 23 and, accordingly, to an increase in the degree of cooling of the air in the refrigerator 10, as well as the intensity of work Source 11 of air supply, pumping air into the duct system 13-16 suit, i.e. increased air circulation and

отвода эндогенного тепла. Костюм рассчитан на работу вблизи усть  го- .) щего нефтегазового фонтана, где интенсивность тепловых потоков достигает 35 кВт/М при  ркостной температуре пламени до , а основные тепловые потоки направлены на газоспасател  спереди-сверху при про- греве полированных алюминиевыхremoval of endogenous heat. The suit is designed to work close to an fi eld-mounted oil and gas fountain, where the intensity of heat fluxes reaches 35 kW / M at the temperature of the flame before, and the main heat fluxes are directed to the gas rescuer from the front to the top during heating of polished aluminum

пластин-накладок на костюм доlining plates on the suit to

350 С, при этом температура на- ружного воздуха не -превышает +15°С выше контрольного уровн 350 ° C, with the external air temperature not exceeding + 15 ° C above the reference level.

(в не зоны вли ни  фонтана) , а отраженные тепловые потоки от почвы и элементов конструкции буровой не превышает q 5 кВт/м.(not in the zones affected by the fountain), but the reflected heat fluxes from the soil and drilling elements of the structure do not exceed q 5 kW / m.

Костюм имеет систему кондиционирвани  пододежного микроклимата, что исключает возможность поражени  работающего от перегрева за счет избытков эндогенного тепла и допускает более дл11тельное нахождение человека в очаге, т.е. на устье гор щего фон- ,тана.The suit has a pododezhny microclimate conditioning system, which excludes the possibility of injury from overheating due to excess endogenous heat and allows for a more comfortable stay of a person in the hearth, i.e. on the mouth of the burning background-, tan.

При изменении интенсивности тешю вых потоков, падающих на человека, в том числе внезапное восгшаменение ранее не гор щего углеводородного фонтана, выброс воспламен ющегос - конденсата, вынужденна  поза в течение длительного периода времени при проведении об зательных работ по герметизации усть  скважины, костюм обеспечивает автоматическую и адекватную тепловую зап1;иту работающего за счет увеличени  работы термоэлектрического холодильника.When the intensity of the cushioned streams falling on a person, including the sudden replacement of a previously uncontrolled hydrocarbon fountain, the release of flammable condensate, is forced to pose for a long period of time during the obligatory sealing works at the wellhead, the suit provides automatic and adequate heat storage; 1, which works by increasing the operation of the thermoelectric cooler.

Воздушные прослойки костюма, посто нно пополн емые свежими порци ми воздуха, делают костюм более легким, а человека в костюме более мобильным при существенном сниже1ти энергозатрат на перемещею1Я в облегченном костюме.The air spaces of the suit, which are constantly replenished with fresh portions of air, make the suit lighter, and the person in the suit more mobile with a significant reduction in energy consumption when moving in a lightweight suit.

us.2us.2

7 123 8 s 5 ff7 123 8 s 5 ff

«"

фиг.Зfig.Z

2323

Фиг,FIG

XSSXss

30thirty

Фиг. 5FIG. five

(Di/e./T(Di / e. / T

Claims (2)

1. ТЕПЛОЗАЩИТНЫЙ КОСТЮМ, содержащий шлем, комбинезон, выполненный по меньшей мере из трех слоев, наружный из которых имеет теплоотражающее покрытие, и устройство для охлаждения подкостюмного пространства, состоящее из связанной через холодильник с источником подачи воздуха системы гофрированных перфорированных трубок, закрепленных между внутренним и смежным с ним слоями комбинезона, отличающий1. HEAT PROTECTIVE SUIT containing a helmet, overalls made of at least three layers, the outer of which has a heat-reflecting coating, and a device for cooling the undersuit space, consisting of a system of corrugated perforated tubes fixed through the refrigerator with the air supply source, fixed between the inner and adjoining layers of overalls, distinguishing с. я тем, что, с целью повышения теплозащитных свойств в среде с нестабильным температурным режимом, он имеет термоэлектрическую установку, а комбинезон снабжен расположенными на его наружной поверхности по меньшей мере на участках, соответствующих выступающим участкам тела человека, с образованием зазора с его наружной поверхностью накладками, при этом панели термоэлектрогенераторов термоэлектрической установки размещены на наружной поверхности' накладок с образованием теплозащит ных экранов, которые электрически связаны с устройством для'охлаждения подкостюмного пространства, а. источник подачи воздуха и холодильник закреплены на костюме.from. I mean that, in order to increase the heat-shielding properties in an environment with an unstable temperature regime, it has a thermoelectric installation, and the jumpsuit is equipped with located on its outer surface at least in areas corresponding to the protruding sections of the human body, with the formation of a gap with its outer surface overlays wherein, the panels of thermoelectric generators of the thermoelectric installation are placed on the outer surface of the plates with the formation of heat shields that are electrically connected to the devices m dlya'ohlazhdeniya podkostyumnogo space as well. air supply and refrigerator mounted on a suit. 2. Костюм поп.1, отличающийся тем, что он имеет средство для регулирования зазора между наружной поверхностью комбинезона и накладками.2. Costume pop. 1, characterized in that it has a means for regulating the gap between the outer surface of the overalls and pads. Нпик ьэ ГаЭNpik bh GaE MaukMauk