Нефтеперерабатывающая отрасль является одной из экономически наиболее значимых составляющих топливно-энергетического комплекса любого государства.
Поэтому для обеспечения защиты персонала нефтеперерабатывающих заводов необходимы: тщательный анализ условий труда, производственной среды и технологического процесса, системное исследование и выявление комплекса опасных производственных факторов, воздействующих на работающих в нефтеперерабатывающей отрасли. Только такие системные исследования позволяют разработать оптимальные решения для специальной одежды, способствующей предотвращению чрезвычайных происшествий и несчастных случаев на производстве, а также сохранению здоровья персонала.
Разные ткани обладают различными свойствами. Например, огнезащитная спецодежда была и остается жизненно необходимой для энергетиков, пожарных, работников нефтегазового комплекса и других специальностей, подвергающихся воздействию высоких температур.
Использование антистатических тканей является неукоснительным требованием при эксплуатации взрывопожарных объектов – благодаря этому статическое электричество, которое образуется в процессе активных движений, не накапливается.
В настоящее время на отечественном рынке тканей для обеспечения высоких механических и термостойких свойств известны два вида тканей:
- ткани на основе хлопка или его смесей с полиэфирным волокном, защитные свойства которых обеспечиваются, как правило, пропиткой тканей специальными материалами, образующими на поверхности негорючую защитную пленку;
- ткани с использованием термостойких волокон (метаарамидное номекс, конекс, фенилон, полиамидное р-84, аримид, русар, тверлана, полиамидоимидное кермель и другие) [1].
Изучив нормативную документацию и классификацию показателей качества тканей для спецодежды были выбраны наиболее значимые показатели. Все показатели были разбиты на четыре основные раздела: защитные, гигиенические, технологические и эксплуатационные. Также на основе проведенных исследований персонал нефтеперерабатывающих заводов разделен на пять групп: руководство, лаборатория, технологический персонал основного производства, товарно-транспортный персонал и персонал, обслуживающий основное производство [2].
Изделия из тканей, предназначенных для спецодежды работников нефтеперерабатывающих заводов несут, в первую очередь, защитную функцию, а именно огнестойкость, стойкость к прожиганию, защита от электрической дуги, масляных и водных загрязнений, а также нефтестойкость. Так как работники этих заводов работают в условиях повышенной опасности возникновения пожара, взрыва, ожогов. Хотя и остальные три раздела следует обязательно учитывать, так как одежда должна не только защищать, но и быть комфортной [3].
В качестве объектов исследования были выбраны четыре образца тканей, предназначенных для спецодежды работников нефтеперерабатывающих заводов:
1. Ткань из термо- и огнестойкого волокна «Номекс Комфорт» арт. BV 185 производитель «Ten Cate Protect bv» Нидерланды содержит 93% Nomex Comfort, 5% Kevlar, 2% антистатичная нить р-140. Полотно выработано переплетением твил 2/1. Данная ткань является готовой, окрашена в черный цвет.
2. Ткань из термо- и огнестойкого волокна «Номекс Комфорт» арт. BV 190 производитель «Ten Cate Protect bv» Нидерланды содержит 93% Nomex Comfort, 5% параарамид, 2% антистатичная нить р-140. Является самой плотной тканью. Полотно выработано переплетениемтвил 3/1 и окрашена в синий цвет.
3. Ткань из термо- и огнестойкого волокна «Номекс 3» арт. BV 9120 производитель «Ten Cate Protect bv» Нидерланды содержит 94% Nomex Comfort, 5% параарамид, 1% Статик контроль (нить из токопроводящего волокна). Полотно выработано переплетением 3/1. и окрашена в кремовый цвет.
4. Ткань арт. Banwer 235 производитель «Walls FR» США содержит 88% хлопок, 12% найлон. Полотно выработано переплетением саржа 3/1 и окрашена в оранжевый цвет.
Все ткани предназначены для изготовления защитной одежды для защиты от огня и высоких температур, электрической дуги.
Результаты исследований представлены в таблице 1 и 2.
Таблица 1 – Структурные характеристики исследуемых тканей
Характеристики |
Ткань |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Толщина ткани, мм |
0,37 |
0,42 |
0,44 |
0,48 |
Поверхностная плотность ткани, г/м2 |
215 |
255 |
265 |
235 |
Линейная плотность нитей, текс: - основы - утка |
34 45 |
34 56 |
39 54 |
40 51 |
Плотность ткани, число нитей на 10 см: - по основе - по утку |
398 176 |
410 232 |
382 206 |
340 216 |
Расчетная поверхностная плотность ткани, г/м2: |
214 |
267 |
260 |
246 |
Отклонение расчетной поверхностной плотности ткани от фактической, % |
0,3 |
4,7 |
2,0 |
4,6 |
Расчетный диаметр нити, мм: - основы - утка |
0,17 0,20 |
0,17 0,22 |
0,19 0,22 |
0,25 0,28 |
Линейное заполнение ткани, %: -по основе - по утку |
68 35 |
70 51 |
72 45 |
85 60 |
Поверхностное заполнение, %: |
79 |
85 |
85 |
94 |
Объемное заполнение, %: |
41 |
43 |
42 |
61 |
Заполнение ткани по массе, %: |
37 |
39 |
39 |
37 |
Поверхностная пористость, %: |
21 |
15 |
15 |
6 |
Объемная пористость ткани, %: |
59 |
57 |
58 |
39 |
Общая пористость ткани, %: |
63 |
61 |
61 |
63 |
Линейное наполнение ткани,%: - по основе - по утку |
53 20 |
45 20 |
42 19 |
47 27 |
Таблица 2 – Результаты исследования тканей по показателям
Наименование показателя |
Ткань |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Защитные показатели |
||||
Огнестойкость |
Не горит и не тлеет |
Не горит и не тлеет |
Не горит и не тлеет |
Не горит и не тлеет |
Стойкость к прожиганию, сек.
|
26,0 |
30,0 |
33,0 |
- |
Удельное поверхностное электрическое сопротивление, Ом
|
2,0 1014 |
5,6 1016 |
5,6 1016 |
2,6 1012 |
Маслоотталкивание, балл: - исходная ткань - после 5-ти стирок
|
6 6 |
6 5 |
6 5 |
6 6 |
Нефтеотталкивание, балл: - исходная ткань - после 5-ти стирок |
5 5 |
5 5 |
5 5 |
5 5 |
Разрывная нагрузка, Н: - исходная ткань - после 5-ти стирок |
1300 820 |
1240 980 |
1126 1111 |
1200 780 |
Раздирающая нагрузка, Н: - исходная ткань - после 5-ти стирок |
71 62 |
107 64 |
114 91 |
35 47 |
Стойкость к проколу, Н Сопротивление проколу, Н/мм |
176
475 |
186
443 |
192
436 |
193
403 |
Стойкость к порезу, Н: -двухстороннее лезвие -одностороннее лезвие Сопротивление порезу, Н/мм: -двухстороннее лезвие -одностороннее лезвие |
119 184
322 497 |
118 205
282 487 |
135 229
308 521 |
128 214
267 447 |
Гигиенические показатели |
||||
Водоупорность, Па |
200 |
780 |
680 |
400 |
Воздухопроницаемость, дм3/м2с |
56 |
20 |
30 |
40 |
Паропроницаемость, г/(м2с) |
0,05 |
0,03 |
0,02 |
0,09 |
Гигроскопичность, % |
7,21 |
5,60 |
4,85 |
14,80 |
Технологические показатели |
||||
Жесткость при изгибе, мкНсм2: - основа - уток |
938 263 |
1256 1430 |
1369 1287 |
4907 1922 |
Эксплуатационные показатели |
||||
Изменение линейных размеров после мокрой обработки, %: - основа - уток |
-0,5 -0,3 |
-0,9 -0,3 |
-1,0 -1,1 |
-0,9 -0,4 |
Стойкость к истиранию, циклы |
5553 |
5567 |
8200 |
7076 |
КТС - основа - уток |
0,78 0,75 |
0,75 0,70 |
0,87 0,84 |
1,07 1,11 |
Устойчивость окраски к воздействию, баллы: - света - стирок - трения: а) сухому б) мокрому |
5 5/5 5/5 5/5 |
5 5/5 5/4 5/4 |
5 5/5 5/5-4 5/4 |
5 5/5 5/4 5/4-3 |
На основании проведенных исследований по всем показателям свойств в четырех разделах для каждой группы персонала нефтеперерабатывающих заводов выявлено:
По защитным показателям самым лучшим оказался образец ткани 4 арт. Banwer 235 с волокнистым составом 88% хлопок, 12% найлон, а самым худшим среди исходных тканей оказалась ткань 2 арт. BV 190 с волокнистым составом 93% Nomex Comfort, 5% параарамид, 2% антистатичная нить р-140;
По гигиеническим показателям – ткань 4 арт. Banwer 235 с волокнистым составом 88% хлопок, 12% найлон, а самым худшим среди исходных образцов оказалась ткань 2 арт. BV 190 с волокнистым составом 93% Nomex Comfort, 5% параарамид, 2% антистатичная нить р-140;
По технологическим показателям самым худшим среди исходных исходных образцов оказалась ткань 2 арт. BV 190 с волокнистым составом 93% Nomex Comfort, 5% параарамид, 2% антистатичная нить р-140;
По эксплуатационным показателям самым лучшим оказался образец ткани 2 арт. BV 190 с волокнистым составом 93% Nomex Comfort, 5% параарамид, 2% антистатичная нить р-140.
Анализируя результаты исследования был разработан проект стандарта организации по выбору тканей для нефтеперерабатывающих производств по выбору тканей для спецодежды для основных групп персонала [4].