Giełda wynalazków i projektów. Pancerze ogniomistrzów


02-11-2018 14:21:27

Badania i innowacje związane z bezpieczeństwem i higieną pracy w Polsce miały początki bardzo skromne; właśnie mija 85 lat od momentu, gdy powstała Wzorcownia Urządzeń Ochronnych oraz Poradnia Bezpieczeństwa Pracy i Przemysłu jako oddział Muzeum Techniki (!).

Dziś Centralny Instytut Ochrony Pracy, kontynuujący tę tradycję jest silną jednostką badawczą z wieloma zakładami. Jego głównym zadaniem jest popularyzacja wiedzy z zakresu bhp i ergonomii w gospodarce, szkolenia, certyfikacja systemów bezpieczeństwa przemysłowego. Instytut też jest miejscem, gdzie rodzą się innowacyjne akcesoria związane z ochroną pracy.

Również w 2018 r. CIOP zanotował sukcesy innowacyjne; zestaw odzieży ochronnej i bielizny o właściwościach termoregulacyjnych dla ratowników górniczych otrzymał złoty medal oraz Grand Prix na Międzynarodowych Targach Ochrony Pracy, Pożarnictwa i Ratownictwa SAWO 2018 r. Złoty Medal zdobył też na Międzynarodowych Targach Wynalazczości, Badań Naukowych i Nowych Technologii w Brukseli w 2016 r.

Uratować górników

Kopalnie węgla w Polsce stwarzają jak wiadomo coraz trudniejsze warunki ludziom pracującym „na dole” a także ratownikom górniczym. Coraz wyższe temperatury utrudniają, a czasem wręcz uniemożliwiają sprawne działanie. Akcje ratunkowe przebiegają oczywiście w jeszcze wyższych temperaturach i zapyleniu niż codzienne wydobycie. Zestaw odzieży, która łagodzi zagrożenia termiczne został więc opracowany bardzo starannie. Projekt tego innowacyjnego produktu sporządziło konsorcjum, w skład którego weszły: CIOP- PIB, Centralna Stacja Ratownictwa Górniczego SA, ZOSP RP Wytwórnia Umundurowania Strażackiego w Brzezinach, Fabryka Sprzętu Ratunkowego i Lamp Górniczych Faser SA, Instytut Technologii Bezpieczeństwa Moratex. Zestaw składa się z: odzieży ochronnej o cechach niepalnych, antyelektrostatycznych i wysokiej odporności mechanicznej, wyposażonej w elementy chłodzące wykonane z materiałów przemiany fazowej; bielizny z funkcją termoregulacji mikroklimatu pod odzieżą, z elementami chłodzącymi w formie wkładów z materiałami przemiany fazowej, lub bielizny z systemem wentylacji, zasilanej powietrzem. Bielizna wyposażona jest w system monitorowania stanu fizjologicznego ratownika. Zarówno bieliznę, jak i odzież zaprojektowano z myślą o komforcie pracy ratowników w warunkach zagrożeń oraz obciążenia cieplnego spowodowanego wysiłkiem fizycznym. Jest to więc swego rodzaju „odzież inteligentna”, która jednocześnie sygnalizuje niebezpieczne przegrzanie oraz stan fizyczny ratownika, a użycie materiałów przemiany fazowej o wielkiej pojemności cieplnej znacznie opóźnia przenikanie ciepła do ciała. Udział w projekcie wielu renomowanych jednostek o dużym doświadczeniu w tej tematyce gwarantuje funkcjonalność tego zestawu.

Odzież sprężynująca

Innym nagradzanym na tegorocznych wystawach rozwiązaniem jest aktywna odzież chroniąca przed czynnikami gorącymi z elementami z pamięcią kształtu przeznaczona dla wielu stanowisk pracy w przemyśle, głównie w hutnictwie metali i szkła, odlewnictwie, przemyśle metalurgicznym, koksowniczym, a nawet w zakładach piekarniczych i cukierniczych, kuchniach restauracyjnych itp. Wszędzie tam pracujący narażeni są na tzw. czynniki gorące w różnych postaciach.

Badacze wyróżniają czynniki gorąca takie jak: płomień, ciepło konwekcyjne, promieniowanie cieplne (podczerwone), małe rozpryski i duże ilości stopionego metalu, odpryski gorących metali, ciepło kontaktowe (kontakt z gorącymi przedmiotami i powierzchniami o wysokiej temperaturze). Problem polega na tym, że w większości przypadków nie da się zupełnie oddzielić pracownika od tych czynników, stosując modernizacje technologiczne w procesach wytwórczych oraz poprawiając organizację pracy. Ochrona indywidualna zawsze będzie potrzebna

przy okresowej ekspozycji na impulsy cieplne np. podczas prac kontrolnych. Na takich stanowiskach może znaleźć zastosowanie odzież inteligentna z materiałami z pamięcią kształtu. Materiały inteligentne, łączące w jednej strukturze funkcje sensoryczne i wykonawcze, to najnowszy kierunek badań na świecie. Są zdolne do zmiany kształtu, rozmiaru lub wewnętrznej struktury pod wpływem np. zmiany temperatury, wilgotności względnej, pH, wpływu pola elektrycznego, magnetycznego, promieniowania, czy też działania substancji chemicznej. Najczęściej wykorzystuje się stopy metali (Shape Memory Alloys – SMA). W CIOP opracowano aktywną odzież z elementami z SMA. Odzież ta reaguje odwracalnym wzrostem swojej grubości i w konsekwencji zwiększeniem odporności na przenikanie ciepła. Ulega samoistnemu rozprężeniu, tworząc dystans pomiędzy tkaninami w postaci warstwy powietrza. Zastosowano SMA w postaci stożkowych sprężyn, samoistnie zwiększających swoją wysokość podczas ekspozycji na bodziec cieplny oraz zmniejszających po jego ustaniu.

Dzięki temu odzież jest ergonomiczna w warunkach, gdy pracownik przebywa poza strefą wysokiego zagrożenia. Zmiana kształtu odbywa się w momencie, gdy zewnętrzna powierzchnia materiału aktywnego osiąga temperaturę na poziomie >60°C, co zabezpiecza ciało człowieka przed przekroczeniem temperatury skóry odpowiadającej progowi bólu, wynoszącej 44°C

Stopy z pamięcią kształtu umieszczone są w wybranych miejscach, dostosowanych do przewidywanych warunków.

jaz

Komentuje Waldemar Ruksć

eNOT.pl - Portal Naczelnej Organizacji Technicznej | eNOT.pl