Соотношения различных единиц измерения естественного и искусственного освещения. Измерение солнечной радиации Перевод кал см2 на вт м2

ТЕПЛОВОЙ РЕЖИМ

АТМОСФЕРЫ

В зависимости от длины волн энергетический спектр удобно разделить на три части:

0,1-0,4 мкм- ультрафиолетовое излучение и рентгеновские лучи, составляющие около 5 %.

0,4 – 0,76 мкм видимая часть спектра, составляющая 52%;

более 0,76 мкм- инфракрасное излучение, составляющее около 43% всей солнечной энергии;

Приблизительно 99% солнечной радиации имеют длины волн от 0,15 до 4 мк. Максимум интенсивности солнечного света приходится на длину волны 0,5 мк (зелено-голубой свет). Максимум излучения Солнца приходится на 0,5 мкм (сине-голубой участок спектра).

В метеорологии принято выделять коротковолновую и длинноволновую радиацию. К коротковолновой относят радиацию в диапазоне длин волн от 0,1 до 4 мкм, т. е. она включает, кроме видимого участка спектра, еще и ближайшие к нему по длинам волн участки ультрафиолетового и инфракрасного спектра. Длинноволновая - это радиация с длинами волн от 4 до 100-120 мкм. Такой радиацией обладают земная поверхность и атмосфера.

Количество тепла, приносимого солнечной радиацией на 1 см 2 поверхности, перпендикулярной солнечным лучам, в 1 мин называется интенсивностью солнечной радиации. Она измеряется специальными приборами - актинометрами и пиргелиометрами и выражается в

кал/(см 2 -мин) (1 кал =4,1868 Дж).

Вычисления, основанные на многочисленных измерениях у земной поверхности, и непосредственно измерения, проведенные с помощью искусственных спутников Земли, показали, что при среднем расстоянии Земли от Солнца интенсивность солнечной радиации составляет

кал/(см2-мин) или 1,36 квт/м2.

Эта величина называется солнечной постоянной .

Распределение солнечной радиации на верхней границе атмосферы и ее изменение по времени зависят от следующих причин.

1. От степени активности Солнца. В годы наибольшей активности солнечной деятельности солнечная радиация увеличивается. Солнечная постоянная в эти годы на 2% больше, чем в годы спокойного Солнца. С возрастанием активности солнечной деятельности на Земле увеличивается также интенсивность магнитных и ионосферных возмущений.

2. От расстояния между Землей и Солнцем. Так как орбита Земли представляет собой эллипс, в одном из фокусов которого находится Солнце, то расстояние от Земли До Солнца в течение года не остается постоянным.

В день зимнего солнцестояния - 22 декабря, когда Земля находится в перигелии, напряженность солнечной радиации примерно на 3,3% больше, а в день летнего солнцестояния - 22 июня на 3,3% меньше, чем весной и осенью.

3.0т угла падения лучей Солнца на поверхность.

Если обозначить через h ☼ высоту Солнца, то непосредственно на единицу горизонтальной поверхности АС приходится радиации во столько раз меньше, во сколько раз АС больше АВ.

Обозначив количество солнечной радиации, падающей на 1 см 2 в 1 мин на площадку АВ, через I 0 , а на площадку AC - через I h , получим

I h = I 0 sin h ☼ . Плотность потока солнечной радиации на горизонтальную поверхность называется инсоляцией

Из астрономии известно, что h ☼ = sin φ sin δ + cos φ co δ cos t .

где φ - широта места; δ - склонение Солнца; t - местный часовой угол Солнца.

Следовательно, приток тепла от солнечной радиации, поступающей на горизонтальную поверхность, зависит от: широты места φ, чем в основном обусловливаются различия климатических поясов земного шара; склонения Солнца δ, изменяющегося в течение года от 23,5°N До 23,5°S, чем обусловливаются времена года; местного часового угла Солнца t, что обусловливает суточный ход интенсивности солнечной радиации.

Стандарт распространяется на термостойкую специальную одежду повседневной носки для защиты электротехнического персонала от термических рисков электрической дуги и устанавливает общие технические требования и методы испытаний.

Обозначение:	ГОСТ Р 12.4.234-2007
Название рус.:	Система стандартов безопасности труда. Одежда специальная для защиты от термических рисков электрической дуги. Общие технические требования и методы испытаний
Статус:	заменен
Заменен:	ГОСТ Р 12.4.234-2012 «Система стандартов безопасности труда. Одежда специальная для защиты от термических рисков электрической дуги. Общие технические требования и методы испытаний»
Дата актуализации текста:	05.05.2017
Дата добавления в базу:	01.09.2013
Дата введения в действие:	01.12.2013
Утвержден:	26.10.2007 Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (279-ст)
Опубликован:	Стандартинформ (2007 г.)
Ссылки для скачивания:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО
ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСТ Р 12 .4.234-2007 (ИСО 7539-3:1989)

Система стандартов безопасности труда

ОДЕЖДА СПЕЦИАЛЬНАЯ
ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ТЕРМИЧЕСКИХ РИСКОВ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДУГИ

Общие технические требования и методы испытаний

IEC 61482-1:2002
Live working - Flame-resistant materials for clothing for thermal protection of
workers - Thermal hazards of an electric arc - Part 1: Test methods
(MOD)

Москва Стандартинформ 2007

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Техническим комитетом по стандартизации средств индивидуальной защиты ТК 320 «СИЗ» на основе официального аутентичного перевода ФГУП «Стандартинформ» стандарта, указанного в пункте

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации средств индивидуальной защиты ТК 320 «СИЗ»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 26 октября 2007 г. № 279-ст

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

ГОСТ Р 12 .4.234-2007
(ИСО 7539-3:1989)

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Система стандартов безопасности труда

ОДЕЖДА СПЕЦИАЛЬНАЯ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ТЕРМИЧЕСКИХ РИСКОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДУГИ

Общие технические требования и методы испытаний

Occupational safety standards system. Protective clothing for thermal hazards of an electric arc.
General technical requirement and test methods

Дата введения - 2008-07-01

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на термостойкую специальную одежду повседневной носки (далее - одежда) для защиты электротехнического персонала от термических рисков электрической дуги и устанавливает общие технические требования и методы испытаний.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 12.4.185-99 Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты от пониженных температур. Методы определения теплоизоляции комплекта

ГОСТ Р 12.4.200-99 Система стандартов безопасности труда. Одежда специальная от тепла и огня. Метод испытаний при ограниченном распространении пламени

ГОСТ Р 12.4.218-99 Система стандартов безопасности труда. Одежда специальная. Общие технические требования

ГОСТ Р ИСО 6330-99 Материалы текстильные. Методы бытовой стирки и сушки, применяемые для испытания тканей, трикотажных полотен и готовых изделий

ГОСТ Р ИСО 15025-2007 Система стандартов безопасности труда. Одежда для защиты от тепла и огня - Метод испытания на ограниченное распространение пламени

ГОСТ 12.4.011-89 Система стандартов безопасности труда. Средства защиты работающих. Общие требования и классификация

ГОСТ 12.4.103-83 Система стандартов безопасности труда. Одежда специальная защитная, средства индивидуальной защиты ног и рук. Классификация

ГОСТ 12.4.115-82 Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты работающих. Общие требования к маркировке

ГОСТ 12.4.124-83 Система стандартов безопасности труда. Средства защиты от статического электричества. Общие технические требования

ГОСТ 12.4.221-2002 Система стандартов безопасности труда. Одежда специальная для защиты от повышенных температур, теплового излучения, конвективной теплоты. Общие технические требования

ГОСТ 15.309-98 Система разработки и постановки продукции на производство. Испытания и приемка выпускаемой продукции. Основные положения

ГОСТ 2590-88 Прокат стальной горячекатаный круглый. Сортамент

ГОСТ 10581-91 Изделия швейные. Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 асимметричный ток дуги (asymmetrical arc current ): Полный ток дуги, создаваемый при замыкании, включающий постоянную и симметричную составляющие, в амперах (А).

3.2 возгорание (ignition): Начало горения.

Методы применяются для измерения и описания свойств материалов (метод А) или одежды (метод В) при воздействии на них конвективной энергии и теплового излучения, создаваемых электрической дугой на открытом воздухе в регулируемых лабораторных условиях.

Материалы, используемые в этих методах, имеют форму плоских образцов для метода А и одежды типа верхних рубашек/курток для метода В. Метод А применяют для измерений реакции ткани на воздействие электрической дуги при испытании образцов или пакетов тканей плоской конфигурации. Метод В применяют для измерений реакции одежды на воздействие электрической дуги, включая все компоненты одежды, швейные нити, застежки, ткани и другие аксессуары, при испытании на манекене.

Испытатель должен сам определить соответствующие меры безопасности и охраны труда по .

6.1.2 Принцип методов испытаний

Оба метода определяют значение падающей энергии, которая позволяет прогнозировать ожоговую травму второй степени, когда образцы подвергаются воздействию теплового излучения от электрической дуги.

При испытаниях количество тепла, передаваемого образцами, измеряют с момента инициирования и до окончания воздействия электрической дуги.

Падающий тепловой поток и тепловой поток, прошедший через испытуемый(ые) образец (образцы), измеряют с помощью медных калориметров. Изменение превышения температуры калориметров непосредственно связано со значением полученного образцом теплового воздействия.

Характеристики материала при этом определяют по количеству тепла, прошедшего сквозь образец (образцы).

Полученные данные по теплопередаче сравнивают с кривой Столл и используют для прогнозирования появления ожоговой травмы второй степени.

При испытаниях значение Е п вычисляют по показаниям контрольных датчиков.

Реакция материала должна быть описана путем регистрации наблюдаемых результатов воздействия электрической дуги на образцы с использованием терминов 3.20.

6.1.3 Использование методов испытаний

Данные методы испытания применяют для измерения ЗЭТВ материалов, предназначенных для конструирования термостойкой одежды работникам, подвергающимся риску электродугового воздействия. Методы предназначены для определения значений тепловых характеристик самого материала или при его сравнении с другими материалами.

Так как режимы электродуговых воздействий различаются, для отдельных датчиков возможно получение отличительных друг от друга значений теплопередачи. Показания каждого датчика следует оценивать в соответствии с .

При проведении испытаний образец поддерживают в неподвижном вертикальном положении и не допускают никакое его смещение, кроме как от электродугового воздействия.

В данных методах испытаний устанавливается стандартный набор условий электродуговых воздействий. Различные условия воздействия могут давать разные результаты. В добавление к стандартному набору условий электродуговых воздействий можно задавать и другие условия, характерные для возможных рисков.

6.1.4 Испытательное оборудование

В состав испытательного оборудования должны входить следующие элементы:

Шина электропитания;

Блок управления режимом электрической дуги;

Регистрирующее устройство;

Дуговые электроды;

Три панели с двумя датчиками на каждой или от одного до трех манекенов с четырьмя датчиками на каждом;

Контрольные датчики для каждой панели или для каждого манекена.

6.1.4.1 Метод А. Размещение панелей с двумя датчиками, укрепленными на каждой панели

Для каждого испытания следует использовать три панели с двумя датчиками на каждой и размещать их под углом 120°, как показано на рисунке . Кроме того, каждая панель с двумя датчиками должна иметь по два контрольных датчика. По одному контрольному датчику помещается с каждой боковой стороны панели, уже имеющей по два датчика, как показано на рисунке .

Каждая панель с двумя датчиками и держателями контрольных датчиков должна быть изготовлена из непроводящего жаростойкого материала. Размеры такой панели должны быть не менее 200×550 мм. Два датчика должны устанавливаться в панели, как показано на рисунке . Каждый датчик должен устанавливаться заподлицо с поверхностью изоляционной платы. Также должна быть предусмотрена возможность перемещения каждой панели с двумя датчиками и контрольных датчиков на расстояние от 200 до 600 мм от центральной линии дуговых электродов, как показано на рисунках и .

6.1.4.3 Метод В. Размещение манекенов

Для каждого испытания следует применять не более трех манекенов, имеющих по четыре датчика, и располагать их под углом не менее 120°, как показано на рисунке .

Каждый манекен должен иметь по два контрольных датчика, по одному с каждой стороны манекена, как показано на рисунке .

Примечание - Число используемых манекенов может определяться пространством вокруг дуговых электродов. Установлено, что два манекена дают самое лучшее рабочее пространство для их одевания. Между манекенами должен соблюдаться угол не менее 120°.

6.1.4.4 Метод В. Конструкция манекена

Следует использовать манекен мужского туловища большого размера с обхватом груди (1067 ± 25) мм, сделанный из непроводящего стекловолокна.

Манекен устанавливают в вертикальной позе; голова может быть съемной; руки должны быть съемные, прямые и укрепленные в вертикальном положении, так чтобы расстояние от испытуемого образца в области грудной клетки было кратчайшим до осевой линии дуги. Для упрощения монтажа манекена руки могут быть укорочены на 100 мм. Манекен должен иметь датчики, описанные в и установленные, как показано на рисунке .

6.1.4.5 Выходные сигналы датчика

Выходной сигнал датчика следует сравнивать с кривой Столл. Выходной сигнал контрольного датчика преобразуется в значение падающей энергии Е п путем умножения приращения превышения температуры (Δ T ) на постоянный коэффициент 5,65 кВт·с/м 2 ·К.

Примечание - За превышение температуры (delta peak temperature) принимают разность между максимальной и начальной температурами датчика во время испытания, выраженную в градусах Цельсия (°С).

6.1.4.6 Конструкция калориметра

Калориметр должен быть изготовлен из электротехнической меди с парой проводов для каждой из четырех термопар, установленных как показано на рисунке а). Провода термопар укрепляют в калориметре как показано на рисунке б).

Испытательное оборудование выделяет большое количество энергии. Кроме того, электрическая дуга сопровождается интенсивным свечением. Необходимо принимать меры для защиты персонала, работающего в зоне испытаний. Работники должны находиться за защитными барьерами или на безопасном расстоянии для предотвращения поражения электрическим током и контакта с брызгами расплавленного металла. Желающие наблюдать за ходом испытания должны надевать светозащитные очки. Если испытание проводят в помещении, должна быть обеспечена вентиляция для удаления продуктов горения, дыма и газов. Вентиляцию не следует включать до окончания испытания, поскольку потоки воздуха могут нарушить дугу, уменьшая тепловой поток у поверхности плат и датчиков. Испытательное оборудование должно быть огорожено невоспламеняемыми материалами, подходящими для данного испытательного участка. Испытательное оборудование должно быть изолировано от контакта с поверхностью земли в зависимости от испытательного напряжения.

При испытаниях на открытом воздухе должны быть обеспечены средства для предотвращения влияния погодных условий (ветра, дождя и др.).

Электроды и узлы калориметров нагреваются во время испытаний. При работе с этими горячими объектами следует пользоваться защитными перчатками.

В случае возгорания образца или выделения горючих газов следует соблюдать осторожность и держать огнетушитель в готовности. Если произошло возгорание необходимо убедиться, что материалы полностью погашены.

Немедленно после каждого испытания следует отключить электропитание от испытательной установки и остального лабораторного оборудования, которое использовалось для образования дуги. После окончания сбора данных помещение испытательного участка следует проветрить до полного удаления дыма и газов и только после этого разрешается входить персоналу.

6.1.6 Отбор проб и подготовка образцов

6.1.6.1 Образцы для испытаний методами А и В

a) Образцы для испытаний методом А: испытание с использованием панели с двумя датчиками.

Образец из материала, подлежащего испытанию, после стирки должен иметь длину не менее 610 мм и ширину не менее 305 мм. Определение числа образцов приведено в .

Раскрой по длине следует делать в направлении основы или утка материала.

b) Образцы для испытаний методом В: испытание с использованием манекена с четырьмя датчиками.

Из материала, подлежащего испытаниям, изготавливают специальные образцы одежды в соответствии со стандартами на мужскую одежду типа рубашки или куртки большого размера с длинными рукавами. Карманы спереди необязательны.

Направление ткани при раскрое должно соответствовать направлению, применяемому при раскрое одежды данного типа.

6.1.6.2 Предварительная стирка испытательных образцов

Требуемое количество материала для изготовления испытательных образцов необходимо выстирать. Перед испытаниями материалы или одежду следует выстирать пять или 50 раз по ГОСТ Р ИСО 6330 , метод 2А, и высушить методом Е (барабанная сушка).

6.1.7 Градуировка

6.1.7.1 Предварительная градуировка системы сбора данных.

Система сбора данных должна быть отградуирована с помощью калибратора - моделирующего устройства термопар. Это позволяет выполнять градуировку в кратных точках и при уровнях свыше 100 °С. Систему сбора данных следует регулярно градуировать в связи с характером испытаний.

6.1.7.2 Проверка градуировки калориметров.

Калориметры следует проверять для подтверждения правильности их работы.

После окончательной установки в испытательной камере всех испытательных панелей/манекенов и контрольных датчиков каждый калориметр подвергают воздействию источника фиксированного теплового излучения в течение 30 с. Для этого помещают точечный источник света мощностью 500 Вт на расстоянии 267 мм от калориметра. Световое пятно должно быть установлено по центру калориметра и перпендикулярно к нему. Измеряют и представляют графически рост температуры каждого калориметра и выходной сигнал системы. За 30 с ни один выходной сигнал калориметра не должен отклоняться более чем на 4 °С от среднего значения, полученного на всех 12 калориметрах. Любой калориметр, не удовлетворяющий этому требованию, должен быть заменен.

6.1.7.3 Градуировка оборудования по заданным параметрам электродугового воздействия.

Перед каждой градуировкой располагают электроды испытательного оборудования таким образом, чтобы между ними был зазор, равный 300 мм. Лицевые стороны контрольных датчиков должны быть параллельны электродам и перпендикулярны к их осевой линии. Средняя точка межэлектродного зазора должна находиться на одной высоте с центральной точкой контрольных датчиков (см. рисунок ). Присоединяют плавкую проволоку сначала к концу одного электрода, делая несколько витков и скруток, затем к концу другого электрода тем же способом. Плавкую проволоку необходимо туго натянуть и излишек отрезать. Испытательное оборудование следует отрегулировать для получения требуемого тока и длительности электрической дуги.

6.1.7.4 Градуировка оборудования для панелей с двумя датчиками, манекенов и контрольных датчиков.

Располагают каждую панель с двумя датчиками или манекен таким образом, чтобы их поверхности были параллельны и перпендикулярны к осевой линии электродов и находились на расстоянии 305 мм от нее. Регулируют симметричный ток электродугового воздействия до установленного уровня с длительностью дуги на 10 циклов.

Производят разряд дуги, определяют максимальное превышение температуры по каждому датчику и умножают показания на постоянную датчика 5,65 кВт·с/м 2 К, чтобы получить падающую энергию Е п (полное количество тепла), измеренную каждым контрольным датчиком.

Сравнивают самое высокое показание контрольного датчика со средним значением, полученным по всем контрольным датчикам, например, с теоретическим результатом 423 кВт с/м 2 при моделирующем воздействии, приведенном в . Сравнивают значение полного количества тепла Е п, определенное датчиками, с показанным значением. Среднее значение полного количества тепла, определенное по датчикам, должно составлять не менее 60 % от расчетного или приведенного (теоретического) значения. Самое высокое измеренное значение общего количества тепла, показанное любым контрольным датчиком, должно быть в пределах 10 % от расчетного значения. Если эти значения не получены, проверяют испытательную установку и делают соответствующие исправления. Моделирующее испытание на электродуговое воздействие следует проводить на требуемом испытательном уровне после каждой регулировки и перед началом и завершением ежедневного испытания или выхода из строя оборудования.

Поскольку путь дуги не проходит на одинаковом расстоянии от каждого датчика, результаты получаются разные. При токе 8000 А максимальное значение полного количества тепла, измеренное любым контрольным датчиком, должно быть в диапазоне от 377 до 461 кВт·с/м 2 , а среднее значение полного количества тепла по всем контрольным датчикам как минимум 251 кВт·с/м 2 . Если эти значения не получены, проверяют градуировку системы контрольных датчиков, состояние электрического оборудования, наладку аппаратуры и повторяют моделирующее воздействие до тех пор, пока не будут получены требуемые результаты.

6.1.7.5 Подтверждение градуировки испытательного оборудования.

Настройку испытательного оборудования подтверждают для каждого испытания. В протоколе испытания должны быть приведены значения максимальной амплитуды тока дуги, среднеквадратичного значения тока дуги, длительности и напряжения дуги. Должен быть построен график тока дуги для гарантии правильной формы волны. Кроме того, должны быть записаны температура окружающей среды и относительная влажность.

Примечание - За максимальную амплитуду тока дуги ( peak arc current) принимают наибольшее значение переменного тока дугового разряда, выраженное в амперах (А).

6.1.8 Уход и техническое обслуживание оборудования

6.1.8.1 Восстановление поверхностей.

Протирают поверхность каждого датчика сразу же после каждого испытания, пока он горячий, чтобы удалить все продукты распада, которые конденсируются и могут в дальнейшем привести к ошибкам. Если отложения скапливаются и оказываются толще тонкого слоя краски либо неровными, значит, поверхность датчика требует повторной обработки. Охлажденный датчик тщательно очищают ацетоном или углеводородным растворителем, соблюдая правила безопасности. Снова покрывают поверхность путем напыления тонкого слоя матовой черной высокотемпературной краски. Для всех датчиков используют одну и ту же краску и проверяют, чтобы она высохла перед проведением следующего испытания.

6.1.8.2 Уход за платами датчиков и манекенами.

Платы датчиков и манекены должны быть сухими. При испытаниях на открытом воздухе их необходимо накрывать при продолжительных перерывах между испытаниями во избежание чрезмерного подъема температуры под действием солнца. В связи с деструктивным характером электрической дуги платы датчиков и манекены следует покрывать той же краской, что и датчики, а также периодически перекрашивать для уменьшения повреждений.

6.1.9 Процедуры испытаний

Следует соблюдать следующие параметры испытаний: ток дуги (8 ± 1) кА, электродуговой промежуток - 300 мм, электроды из нержавеющей стали, расстояние между осевой линией дуги и поверхностью испытательного образца - 300 мм.

Для каждого испытания готовят не менее трех образцов из одного и того же материала: по одному для каждой из трех панелей с двумя датчиками или по одному - для каждого манекена. Для оценки одного вида образца следует провести серию как минимум из семи испытаний в диапазоне падающих энергий так, чтобы среднее повышение температуры как минимум 20 % панелей с двумя датчиками или манекенов с четырьмя датчиками было выше кривой Столл и как минимум 20 % - ниже кривой Столл. Не более 10 % экспериментальных точек должно быть более чем на 10 °С выше или ниже кривой Столл.

Для анализа данных требуется не менее 20 экспериментальных точек, т.е. среднеарифметическое значение показаний двух датчиков каждой из 20 панелей (метод А) или среднеарифметическое значение показаний четырех датчиков для каждого из 20 манекенов (метод В).

Если происходит вскрытие образца (см. ), то следует провести дополнительные испытания, чтобы обеспечить необходимое число экспериментальных точек. Диапазон падающей энергии обеспечивается путем увеличения или уменьшения длительности дуги. Целью этих испытаний является получение среднего значения изменения температуры для каждой панели, которое находится в том же диапазоне, что и кривая Столл.

6.1.9.3 Начальная температура.

Температуру датчиков регулируют в диапазоне от 25 °С до 35 °С.

После воздействия датчики охлаждают струей воздуха или путем контакта с холодной поверхностью. Следует убедиться, что температура датчиков находится в диапазоне от 25 °С до 35 °С.

a) Метод А с применением панелей.

Образцы должны быть прикреплены к панели с датчиками без натяжения материала с учетом возможной усадки во время воздействия дуги. Для этого применяют систему пружинного зажима материала (см. рисунок ). С помощью этой системы, состоящей из четырех зажимов, образец прикрепляют к панели датчика таким образом, чтобы не препятствовать усадке образца во время дугового испытания. Для фиксации материала к панели сила приложения каждого зажима должна быть в диапазоне от 4,4 до 6,7 Н. Можно также применять и другие средства крепления, удовлетворяющие приведенным выше целям. Если испытывают многослойные образцы, их следует прикреплять в том порядке, чтобы они воспроизводили слои носимой одежды.

b) Метод В с применением манекенов.

Образцы крепят таким образом, чтобы они имитировали слои носимой одежды. На манекен надевают испытуемый образец и застегивают все пуговицы. Гирю полукруглой формы массой 1500 г прикрепляют к загнутому нижнему краю образца пятью зажимами, укрепленными на этой гире. Испытуемый образец должен быть натянутым с лицевой стороны манекена, а излишек материала собирается сзади. Руки должны висеть по бокам манекена и не выступать к дуге ближе, чем поверхность груди.

Информация об образце должна включать в себя:

Идентификационный номер;

Порядок слоев, начиная с верхнего, записанного первым;

Тип материала;

Поверхностную плотность;

Тип ткацкого переплетения/вязки;

Цвет;

Число испытуемых образцов.

6.1.9.6 Проведение испытаний.

Крепят плавкую проволоку к электродам.

Обеспечивают выполнение всех мер безопасности, убеждаются, что все участники испытаний находятся вне опасной зоны.

Воздействуют электрической дугой на испытуемые образцы.

Отключают электропитание, по завершению сбора данных проветривают помещение испытательного участка и подсоединяют защитное заземление в соответствии с .

Гасят с помощью огнетушителя любое воспламенение, если не было предусмотрено оставлять образец (образцы) до полного сгорания.

Записывают термические и электрические данные и реакцию материала согласно .

Проверяют и восстанавливают, при необходимости, датчики и регулируют их правильное положение и электродуговой промежуток.

а) Определение начального отсчета времени

Из-за электрических шумов, обычно характерных для этого типа испытаний, бывает трудно получить достоверный момент замыкания при инициировании электродугового разряда.

Однако исходное время действия дуги можно надежно получить для каждого испытания, используя следующий анализ.

Для каждой кривой датчика строят график разности между кривой и линией, проведенной от начала потока данных к некоторой точке в области роста температуры на кривой. Находят максимум на этом разностном графике. Точка на оси времени, которой соответствует этот максимум, является оптимальной оценкой времени инициирования дуги для данного датчика. Эти точки инициирования дуги обычно вполне согласуются в пределах испытания, а среднее значение этих точек для всех датчиков следует использовать как точку инициирования для всех датчиков.

Примечание - Для определения начала отсчета времени существуют и другие способы, которые можно использовать.

b) Построение графика для выходных сигналов датчика.

После определения момента замыкания данные, собранные для момента замыкания, можно усреднить, чтобы получить базовую линию для кривой каждого датчика. Базовую линию каждой отдельной кривой затем вычитают из каждой линии, построенной по экспериментальным точкам, чтобы получить кривую роста температуры от нулевых точек начала отсчета. Определив момент замыкания и зная время выборки, можно построить кривую роста температуры с соответствующей шкалой времени (см. рисунок ). Эти процедуры можно легко автоматизировать с помощью компьютерных программ.

c) Сравнение выходных сигналов датчика с кривой Стол.

Кривая Столл определяется значениями, приведенными в таблице . Накладывают кривую Столл на график выходных сигналов датчика. Создают файл данных, который позволяет путем интерполяции между точками кривой Столл, приведенными в таблице , получать данные кривой Столл для любого временного интервала, в котором регистрируется рост температуры.

Таблица 1 - Стойкость кожных тканей человека к возникновению ожоговой травмы второй степени при повышении температуры

	Удельный тепловой поток, кВт/м 2	Падающая энергия, кВт·с/м 2	Калориметрический эквивалент железно-константановой термопары
			ΔТ °C	ΔmV
				0,46
			10,8	0,57
			12,2	0,63
			13,3	0,69
			14,1	0,72
			15,1	0,78
			15,5	0,80
	11,5		16,2	0,83
	10,6		16,8	0,86
			17,3	0,89
			17,8	0,92
			18,2	0,94
			18,7	0,97
			19,1	0,99
			19,7	1,02
			19,8	1,03
			20,2	1,04
			20,6	1,06
			20,8	1,08
			21,2	1,10
			22,6	1,17
			23,8	1,23

По данным повышения температуры двух датчиков на каждой панели или четырех датчиков на каждом манекене получают среднюю кривую роста температуры (rТ ср). Сравнивают эту кривую rТ ср для каждой панели или манекена с кривой Столл.

Для кривых rТ ср, которые находятся над кривой Столл, записывают максимальную разность в градусах Цельсия между кривой rТ ср и кривой Столл. Эти значения будут иметь положительный знак, указывающий на то, что кривые rТ ср лежат выше кривой Столл. Обозначают это как положительное значение r Столл,ср для максимальной разности между кривой Столл и кривой rТ ср.

Для кривых rТ ср, которые находятся ниже кривой Столл, записывают минимальную разность в градусах Цельсия между кривой rТ ср и кривой Столл. Эти значения будут иметь отрицательный знак, указывающий на то, что кривые rТ ср лежат ниже кривой Столл. Обозначают это как отрицательное значение r Столл,ср для минимальной разности между кривой Столл и кривой rТ ср.

d) Выходные сигналы контрольного датчика падающей энергии (Е п)

Для каждой панели или манекена, находящихся под электродуговым воздействием, вычисляют среднее значение максимального роста температуры rТ ср,макс для двух соседних контрольных датчиков. Преобразовывают это значение rТ ср,макс в единицы кВт·с/м 2 , умножая на постоянную медного калориметра 5,65 кВт·с/м 2 ·К, чтобы определить падающую энергию Е п для каждой панели или манекена, испытывающих воздействие дуги.

e) Определение ЗЭТВ

Для каждой панели или манекена, находящихся под воздействием электрической дуги, строят график с положительным или отрицательным значением r Столл,ср по горизонтальной оси и Е п - по вертикальной оси. Для каждого воздействия дуги три панели дадут три точки данных, манекены дадут от одной до трех точек (в зависимости от числа используемых манекенов) r Столл,ср как функции Е п. Чтобы иметь достаточно данных для анализа, должно быть получено не менее 20 экспериментальных точек, представляющих 20 панелей или 20 манекенов, при этом не менее 20 % данных должны быть положительными и не менее 20 % - отрицательными. Не более 10 % экспериментальных точек могут отклоняться от кривой Столл более чем на 5 °С. Все полученные точки, удовлетворяющие этим критериям, должны использоваться в вычислениях ЗЭТВ. Если ЗЭТВ не может быть вычислено из-за разрушения образца, используют другой метод анализа данных, описанный в .

f) Вычисление доверительных интервалов.

Проводят прямую линию наилучшего соответствия для точек r Столл,ср и определяют доверительный 95 %-ный интервал для среднего значения и оцениваемых точек. Для вычисления доверительных интервалов оценивают расхождение по формуле

(1)

где

Затем расхождение в предварительных расчетах у при некотором частном значении х 0 можно вычислить по формулам:

(2)

(3)

Доверительный интервал (1 - α) для предварительного расчета упри некотором частном значении х 0 тогда определяется выражениями:

(4)

(5)

где t имеет (п - 2) степеней свободы.

Для нахождения области 95 %-ных доверительных интервалов для линии наилучшего соответствия по f ) можно использовать программное обеспечение.

g) Определение ЗЭТВ

ЗЭТВ является значением Е п, при котором r Столл,ср равняется нулю на основе линии наилучшего соответствия по f ) и 95 %-ный доверительный интервал ЗЭТВ является интервалом Е п, образованным 95 %-ной доверительной областью при r Столл,ср, равном нулю.

h) Графическое представление ЗЭТВ

Существующие программы статистического анализа для определения 95 %-ного доверительного интервала ЗЭТВ требуют, чтобы значения Е п откладывались по вертикальной оси, а r Столл,ср - по горизонтальной. Однако такое построение графика в какой-то степени противоречит интуиции. Следовательно, если 95 %-ный доверительный интервал определяется согласно f ), то график зависимости r Столл, ср от Е п можно перестроить, чтобы r Столл,ср было на вертикальной оси, а Е п - на горизонтальной.

i) Определение КСТ

Определяют максимальное значение rТ макс двух датчиков на каждой панели. Вычисляют среднеарифметическое значение rТ макс для двух датчиков каждой панели и записывают его как rТ ср,макс. Для каждой панели и при каждом воздействии делят rТ ср,макс на rТ ср,мин для двух контрольных датчиков в соответствие с d ), расположенных по обе стороны к панели, и идентифицируют это значение как Е пр (доля падающей энергии, которая передается через образец). Экспериментальное значение кет для каждой панели вычисляют по формуле

кст = 100(1 - Е пр). (6)

Значение КСТ затем определяют путем нанесения всех значений кет для каждой панели на вертикальную ось как функцию Е п для каждой панели на горизонтальной оси. Используют не менее 20 точек, представляющих 20 панелей. Линию наилучшего соответствия проводят через эти точки и для нее определяют 95 %-ный доверительный интервал. КСТ является значением, показанным линией наилучшего соответствия при значении Е п, равном ЗЭТВ. 95 %-ный доверительный интервал КСТ определяется значениями 95 %-ного доверительного интервала при Е п, равном ЗЭТВ.

Если необходимые 20 % данных над кривой Столл не могут быть получены из-за вскрытия образца, значит ЗЭТВ определить невозможно.

В многослойных образцах, состоящих из огнестойкого материала, все слои должны вскрыться согласно определению, приведенному в . В многослойных образцах, в состав которых входят горючие слои, считается, что вскрытие происходит, когда воздействию подвергаются эти слои.

При наивысшем значении Е п ниже кривой Столл, при котором образцы не вскрываются, испытания повторяют, чтобы получить еще шесть точек. Если вскрытия снова не происходит, то это значение Е п является пороговой энергией вскрытия Е п.в.

Если происходит вскрытие хотя бы одного слоя, то повторяют указанные выше действия, чтобы получить 10 точек при самом высоком значении Е п ниже значения, при котором происходит вскрытие. Если вскрытия не происходит, это значение Е п является пороговой энергией вскрытия Е п.в, но если вскрытие происходит, значение для пороговой энергии вскрытия не может быть получено.

Наблюдают за результатом электродугового воздействия на образцы и после того как образцы остынут, осторожно удаляют ткань и другие слои с панели, отмечая любые дополнительные результаты воздействия. Они могут быть описаны терминами: вскрытие, плавление, капание, обугливание, охрупчивание, усадка, возгорание.

Указывают, что данное испытание было проведено в соответствии с требованиями данного метода и записывают в протокол используемый метод (метод А или В), а также следующую информацию:

Крепление образцов, как указано в ;

Информацию об образцах, как указано в ;

Условия проведения каждого испытания, включая:

номер испытания,

среднеквадратичное значение тока дуги,

пиковый ток дуги,

электродуговой промежуток,

длительность дуги,

энергию дуги,

график тока дуги;

Данные об испытаниях, включающие:

номер испытания,

образец (образцы),

порядок слоев пакета материалов,

расстояние от осевой линии дуги до поверхности панели или манекена,

результаты визуального контроля, как описано в ,

график выходных сигналов двух контрольных датчиков и двух датчиков панели для каждого испытания с использованием панели или четырех датчиков манекенов для каждого испытания с использованием манекена,

график среднего значения выходных сигналов от двух датчиков панели и от двух контрольных датчиков для каждого испытания с использованием панели (метод А) или среднее значение выходных сигналов четырех датчиков на манекенах и двух контрольных датчиков для каждого испытания с использованием манекена (метод В),

ЗЭТВ и 95 %-ный доверительный интервал для ЗЭТВ,

график зависимости r Столл, ср от Е п,

КСТ и 95 %-ный доверительный интервал для КСТ,

график зависимости КСТ от Е п,

график распределения падающей энергии Е п незащищенной панели в ходе электродуговых испытаний.

Должны фиксироваться все нарушения, относящиеся к испытательному оборудованию.

Если применяются альтернативные электроды, указывают их размер и тип.

Возвращают прошедшие испытания образцы, графики, данные об испытаниях и неиспользованные образцы заказчику согласно предварительным договоренностям. Все образцы должны быть маркированы с указанием номера испытания, даты и др.

Вид сверху

1 - контрольные датчики

Рисунок 1 - Схема расположения трех панелей с вмонтированными в них датчиками и контрольными датчиками (метод А)

Вид спереди

1, 2 - контрольные датчики; 3 - датчики

Рисунок 2 - Схема панели с двумя датчиками и контрольные датчики (метод А)

1 - электрод; 2 - датчики; 3 - контрольные датчики

1 - датчик из меди электротехнического класса; 2 - термопары

b) укрепление провода в термопаре.

а) Установка термопар в калориметре

Изображение отверстия и метод закрепления термопары

Рисунок 7 - Калориметр и детали термопары

1 - грань размером 1,6 × 1,6 мм; 2 - установочное место для калориметра; 3 - изоляционная плата размером 12,5×25,0 мм; 4 - соединительные стержни (3 - 4 штуки) для прикрепления диска

Рисунок 8 - Типичная установка калориметра в датчике и контрольном датчике

1 - панели; 2 - электроды; 3 - датчики на панели; 4 - коаксиальная шина электропитания; 5, 6 - шина; 7 - изоляционная подставка; 8 - изолятор

Рисунок 9 - Шина электропитания и дуговые электроды (для испытания на панелях по методу А)

1 - пружинный зажим (на каждый край панели устанавливается один зажим, усилием 4,4 - 6,7 Н. На панель требуется четыре зажима); 2 - калориметр; 3 - панель

Рисунок 10 - Типичное устройство для зажима образца материала

Рисунок 11 - Типичная кривая роста температуры датчика в зависимости от времени после введения поправки на базовую линию

Приложение А

(обязательное)

Измерение длины обугливания

Настоящее испытание основано на приложении С стандарта ГОСТ Р ИСО 15025 .

Наружный материал испытывают согласно процедуре В (возгорание нижнего края). Каждый слой пакета материалов многослойного образца также испытывают по указанной процедуре В.

Длину обугливания определяют путем измерения длины разрыва, проходящего через центр обугленной зоны.

Образец сгибают продольно и сгибают рукой вдоль линии, проходящей через пик обугленной зоны.

Крючок из стальной проволоки длиной 76 мм, загнутой под 45° в точке на расстоянии 13 мм от одного конца, вставляют в образец (или протыкают дырку диаметром не более 6 мм для этого крючка) с одной стороны обугленной зоны на расстоянии 6 мм от соседнего внешнего края и 60 мм от нижнего конца.

Необходима гиря достаточной массы, чтобы общая масса гири и крючка были равны полной разрывной нагрузке, указанной в таблице . Полная разрывная нагрузка для определения длины обугливания, основанной на массе испытуемого образца, определяется по таблице .

Усилие разрывной нагрузки следует осторожно прикладывать к испытуемому образцу, при этом захватывать угол образца с противоположного от нагрузки обугленного края, и целиком поднимать образец и гирю с опорной поверхности. Конец разрыва отмечают на этом конце и длину обугливания измеряют вдоль неповрежденного края.

Таблица

(справочное)

Статистический анализ

Описание методов и формул для определения значения электродугового термического воздействия и коэффициента снижения тепла

В настоящем приложении приведены статистические методы, используемые для получения ЗЭТВ, КСТ и связанных факторов из набора экспериментальных данных для конкретного типа материала одежды. В описании не оценивается пригодность метода, используемого для получения экспериментальных точек.

8.1 Введение

При электродуговом испытании образца материала на панели с датчиком получаем значения трех величин: падающей энергии Е п, кВт·с/м 2 ; выходного сигнала датчика dS , как разности температур (°С), отрицательных или положительных относительно кривой Столл; переданной через материал энергии Е пр, как доли падающей энергии.

В случае разрушения образца применяется другой анализ, описанный в .

8.2 Определение ЗЭТВ

Для получения полного набора данных по одной модели одежды проводят не менее 20 испытаний, при этом не менее 20 % испытаний имеют положительную разность dS и не менее 20 % испытаний - отрицательную. График испытаний, показывающий dS как функцию Е п, будет, таким образом, представлять набор точек, сгруппированных вокруг линии dS = 0.

ЗЭТВ можно получить из этого графика в два этапа:

a) оценить и построить линию наилучшего соответствия;

b) определить значение Е п в точке пересечения линии наилучшего соответствия с линией dS = 0.

Процесс оценки линии наилучшего соответствия не обязательно бывает простым. В коммерческих программах алгоритмы для линейной регрессии методом наименьших квадратов исходят из того, что все погрешности в наборе точек (x i , y i ) для i от 1 до п находятся на координате y i . Здесь же должны быть значения dS. Однако из характера электродуговых испытаний известно, что ошибки имеются также в значениях Е п. Таким образом, любая регрессия dS по Е п или Е п по dS учитывает погрешности только в одном наборе координат. Более того, эти две регрессии приводят к разным результатам. Однако при поиске ЗЭТВ эти две регрессии дают аналогичные результаты за счет того факта, что ЗЭТВ находится вблизи среднего из значений Е п. Это гарантируется требованием, чтобы точки группировались вокруг значения dS = 0.

Один из способов решения этой проблемы состоит в том, чтобы построить обе регрессии и составить разницу. Более приемлемым способом является оценка наилучшего соответствия наименьших квадратов при допущении, что погрешности имеются по обеим координатам. Это можно сделать с помощью коммерческих программ, использующих модифицированный способ решения линейной регрессии. Этот метод требует некоторых итераций проведения некоторых итерационных операций, так как данная проблема по своему характеру является нелинейной, хотя полученное соответствие представляет четко прямую линию.

В.3 Определение ЗЭТВ с доверительным 95 %-ным интервалом

При интуитивном подходе доверительный 95 %-ный интервал ЗЭТВ - это такое значение падающей энергии, при котором вероятность того, что dS превысит нуль, составляет 5 %, исходя из линии наилучшего соответствия набору полученных данных. Это согласуется с прогнозируемым значением для dS при этой падающей энергии.

Прогнозирование единичной точки, исходя из наилучшего соответствия набору данных, отличается от формулировки доверительных пределов самой линии наилучшего соответствия, как указано в , перечисление f), но не полностью интерпретировано. Коммерческие программы обычно предусматривают доверительные пределы линейного соответствия. Эти доверительные пределы применяются к линии в целом, а не к прогнозированию единичных точек. Также отмечается, что доверительные пределы являются двусторонними, т.е. 95 %-ные доверительные пределы ограничивают линию наилучшего соответствия сверху и снизу.

Если нужно иметь 95 %-ную вероятность при сигнале датчика, не превышающем линию dS = 0, то следует искать такой доверительный предел, чтобы область над верхним пределом составляла вероятность 5 %. Для двустороннего распределения это означает, что область под нижним пределом также составляет 5 % и, следовательно, область между этими пределами - 90 %. Таким образом, для 95 %-ной вероятности, когда сигнал датчика не превышает линию dS = 0, используют верхний предел при уровне вероятности 90 %.

Пункт , перечисление f) включает формулы для предсказания значения единичной точки и пределы ее предсказания:

(В.1)

где t 95 - значение t-распределения для (п - 2) степеней свободы при двусторонней вероятности 0,95;

(В.2)

где п - количество точек выборки;

х 0 - падающая энергия Е п, (т.е. 95 %-ная вероятность для ЗЭТВ) при предсказанном значении;

у 0 - прогнозируемое значение (т.е. dS) ;

Среднее значение падающих энергий;

(В.3)

где - среднее значение выходных сигналов датчика ( dS );

b - наклон линии наилучшего соответствия.

Например, если имеется 20 точек выборки, тогда п равняется 20, имеется 18 степеней свободы и t 95 составляет 2,101. Как указывалось выше, для получения 95 %-ной вероятности не превышения линии dS = 0, здесь следует в действительности использовать t 90 , что составляет 1,743. Стоит также отметить, что t 90 для двустороннего распределения эквивалентно t 95 для одностороннего распределения.

Задача вычисления 95 %-ной вероятности для ЗЭТВ сводится к решению приведенных выше уравнений для х 0 при условии, что точки (х 0 , у 0) лежат на линии наилучшего соответствия, так что верхнее значение y 95 равно нулю. Уравнение для линии наилучшего соответствия при х 0 можно записать как

. (В.4)

Прямым решением для х 0 является корень квадратного уравнения, но, возможно, его проще найти графически путем вычисления y 95 для диапазона :

(В.5)

Выбор знака плюс или минус в формуле можно определить, подставляя это значение в систему уравнений для подтверждения, что y 95 равно нулю.

В.4 Определение КСТ

Коэффициент снижения тепла (КСТ) является мерой количества тепла, не прошедшего сквозь материал. Если этот материал не изменяет своего физического состояния при любой падающей энергии в наборе данных, тогда КСТ должен быть постоянным. Если КСТ является постоянным, тогда график КСТ как функция падающей энергии будет прямой линией с нулевым наклоном. В приведенных ниже рассуждениях предполагается, что значения КСТ являются выборкой с нормальным распределением.

Истинное значение КСТ неизвестно. Наилучшей оценкой КСТ является среднее для всех значений, независимо от ЗЭТВ. Распределение значений КСТ относительно среднего можно охарактеризовать путем вычисления стандартного отклонения набора данных. Тогда 95 %-ный доверительный интервал для КСТ можно определить, используя α равняется 2,093. Если число степеней свободы увеличивается, предельное значение α составляет (1,96), то же самое происходит, когда стандартное отклонение совокупности известно. Однако 95 %-ная вероятность для КСТ является двусторонней, тогда как 95 %-ная вероятность для ЗЭТВ только односторонняя.

Приложение С

(справочное)

Сведения о соответствии ссылочных международных (региональных) стандартов
национальным стандартам Российской Федерации, использованным
в настоящем стандарте в качестве нормативных ссылок

Таблица С.1

Обозначение ссылочного национального стандарта Российской Федерации	Обозначение и наименование ссылочного международного (регионального) стандарта и условное обозначение степени его соответствия национальному стандарту
ГОСТ Р 12.4.185-99	ЕН 342:1997 «Защитная одежда. Комплекты для защиты от холода» (MOD)
ГОСТ Р 12.4.200-99	ЕН 532:1995 «Защитная одежда. Защита от тепла и огня. Метод испытаний при ограниченном распространении пламени» (MOD)
ГОСТ Р 12.4.218-99	ЕН 340:1993 «Защитная одежда. Общие требования» (IDT)
ГОСТ Р ИСО 6330-99	ИСО 6330:1999 «Материалы текстильные. Методы бытовой стирки и сушки, применяемые для испытания тканей, трикотажных полотен и готовых изделий» (IDT )
ГОСТ Р ИСО 15025-2007	ИСО 15025:2000 «Одежда для защиты от тепла и огня. Метод испытания на ограниченное распространение пламени» (IDT)
ГОСТ 12.4.011-89
ГОСТ 12.4. 103-83
ГОСТ 12.4.115-82
ГОСТ 12.4.124-83
ГОСТ 12.4.221-2002
ГОСТ 15.309-98
ГОСТ 2590-88
ГОСТ 10581-91
Примечание - В настоящей таблице использованы следующие условные обозначения степени соответствия стандартов: IDT - идентичные стандарты; MOD - модифицированные стандарты.

Ключевые слова: одежда специальная, электрическая дуга, значение электродугового термического воздействия, реакция материала, постоянство термостойких свойств, уровень защиты

УДК 621.365.2:62-786

РОССИЙСКОЕ ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО

ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ "ЕЭС РОССИИ"

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫБОРУ КОМПЛЕКТОВ

ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДУГИ

РАЗРАБОТАНЫ: Департаментом технического аудита и генеральной инспекции ОАО РАО "ЕЭС России", Обществом с ограниченной ответственностью "Институт охраны труда и технического аудита" (ООО "Институт охраны труда и технического аудита"), ЗАО "ФПГ "Энергоконтракт".

ИСПОЛНИТЕЛИ: М.Ю. Львов, Ю.И. Жуков, Ю.И. Медведев, В.Т. Медведев, А.В. Каралюнец, А.М. Большунов, И.Б. Филиппова.

СОГЛАСОВАНЫ: Общественным объединением "Всероссийский Электропрофсоюз" (ОО "Всероссийский Электропрофсоюз").

УТВЕРЖДЕНЫ: Членом Правления, Техническим директором ОАО РАО "ЕЭС России" Б.Ф. Вайнзихером 08.10.2007.

Введение

Настоящие Методические указания разработаны для определения основных принципов выбора комплектов для защиты от воздействия электрической дуги в соответствии с положениями Межотраслевых правил по охране труда , Методических рекомендаций по определению технических требований к комплектам для защиты от воздействия электрической дуги , Инструкции по применению и испытанию средств защиты, используемых в электроустановках .

Данные средства защиты обязательны к применению:

В соответствии с Типовыми отраслевыми нормами бесплатной выдачи специальной одежды, специальной обуви и других средств индивидуальной защиты работникам организаций электроэнергетической промышленности (далее - нормы)

Электромонтерам по обслуживанию электрооборудования электростанций;

Электромонтерам по ремонту и обслуживанию электрооборудования;

Электромонтерам оперативно-выездной бригады;

Электромонтерам по ремонту воздушных линий электропередачи;

Электромонтерам по обслуживанию подстанций;

Электромонтерам по эксплуатации распределительных сетей;

Электромонтерам по ремонту и монтажу кабельных линий;

Электромонтерам по ремонту оборудования распределительных устройств;

Электромонтерам главного щита управления электростанций;

Электромонтерам-линейщикам по монтажу воздушных линий высокого напряжения и контактной сети.

В соответствии с Правилами обеспечения работников специальной одеждой, специальной обувью и другими средствами индивидуальной защиты

Работникам, временно выполняющим работу по профессиям и должностям, предусмотренным нормами;

Бригадирам, мастерам, выполняющим обязанности бригадиров, помощникам и подручным рабочих, профессии которых предусмотрены в нормах;

Работникам, если они по занимаемой должности или профессии являются старшими и выполняют работы, которые дают право на получение СИЗ, предусмотренных нормами;

Рабочим, совмещающим профессии или постоянно выполняющим совмещаемые работы, в том числе и в комплексных бригадах, дополнительно выдаются СИЗ, предусмотренные нормами.

Требования настоящих Методических указаний к средствам индивидуальной защиты от термических рисков соответствуют Директиве Совета ЕЭС 89/686/ЕЭС . По международной классификации средства индивидуальной защиты от термических рисков электрической дуги относятся к третьему классу опасности.

1. Общие требования

1.1. Комплект должен обеспечивать комплексную термостойкую защиту работающего (туловища, головы, рук и ног).

Комплект должен соответствовать требованиям ГОСТ 12.4.011-89 в части классификации и общих требований к средствам защиты.

Состав комплекта определяется нормами и включает:

Костюм (летний/зимний, мужской/женский) для защиты от воздействия электрической дуги из ткани, выполненной из термостойких волокон с постоянными защитными свойствами;

Костюм летний (мужской/женский) для защиты от воздействия электрической дуги из ткани, выполненной из термостойких волокон с постоянными защитными свойствами, противоэнцефалитный;

Куртку-накидку (мужскую/женскую) для защиты от воздействия электрической дуги из ткани, выполненной из термостойких волокон с постоянными защитными свойствами;

Подшлемник термостойкий (летний/зимний);

Перчатки термостойкие;

Белье термостойкое (мужское/женское);

Белье хлопчатобумажное (мужское/женское),

Каску термостойкую с защитным экраном для лица с термостойкой окантовкой;

Обувь специальную для защиты от повышенных температур, механических воздействий на маслобензостойкой подошве (летнюю/зимнюю).

1.2. Все составляющие комплекта должны иметь документацию, подтверждающую их защитные свойства.

Костюм (летний/зимний, мужской/женский), куртка-накидка (мужская/женская), подшлемник термостойкий (летний/зимний), перчатки термостойкие, белье термостойкое должны иметь сертификаты соответствия со ссылкой на IEC (МЭК) 61482.1 и EN (EH ) 531 , технические условия производителя, протоколы испытаний, санитарно-эпидемиологическое заключение. Санитарно-эпидемиологическое заключение на зимнюю одежду должно иметь указание по ее применению в климатических регионах (поясах).

Белье хлопчатобумажное (мужское/женское), должно иметь сертификат соответствия со ссылкой на ГОСТ 20462-87 , ГОСТ 904-87 , санитарно-эпидемиологическое заключение.

Белье термостойкое (мужское/женское) должно иметь сертификат соответствия со ссылкой на IEC (МЭК) 61482.1 и EN (EH ) 531, ГОСТ 20462-87, ГОСТ 904-87, техническую документацию производителя, протоколы испытаний, санитарно-эпидемиологическое заключение.

Каска термостойкая с защитным экраном для лица и термостойкой окантовкой должна иметь сертификат соответствия со ссылкой на ГОСТ 12.4 207-99 (каска) , ГОСТ 12.4.023-84 (экран) , санитарно-эпидемиологическое заключение.

Обувь специальная должна иметь сертификат соответствия со ссылкой на ГОСТ 12.4.032-77 , ГОСТ 12.4.137-84 , ГОСТ 28507-90 , техническую документацию производителя, а также санитарно-эпидемиологическое заключение.

1.3. Одежда, входящая в состав комплекта, должна обеспечивать разноуровневую защиту в соответствии со следующей градацией:

1 уровень - 5 кал/см 2 ;

2 уровень - 20 кал/см 2 ;

3 уровень - 40 кал/см 2 ;

4 уровень - 60 кал/см 2 ;

5 уровень - 80 кал/см 2 ;

6 уровень -100 кал/см 2 .

Уровень защиты каждого костюма (комплекта) определяется на основании результатов испытаний по стандарту IEC (МЭК) 61482.1 и указывается в соответствующих протоколах испытаний на костюм (комплект).

1.4. Комплекты должны подбираться в зависимости от вида обслуживаемой электроустановки.

В целях прогнозирования уровня опасности проводится "оценка риска" конкретного обслуживаемого электрооборудования на основании следующих параметров: вид распредустройства, сила тока, время воздействия дуги, напряжение, расстояние между электродами, расстояние до источника дуги.

Расчет может быть проведен в соответствии с руководством IEEE 1584-2002 .

В соответствии с результатом расчета вероятной величины энергии падающего теплового потока, генерируемого электрической дугой, для конкретной электроустановки осуществляется подбор комплекта соответствующего уровня защиты.

1.5. Одежда и трикотажные изделия, входящие в комплект, должны изготавливаться из материалов, выполненных из термостойких волокон с постоянными защитными свойствами, сохранять защитные свойства на протяжении всего срока эксплуатации и выдерживать не менее 50 стирок.

Постоянство защитных свойств подтверждается проведением сравнительных испытаний пакетов тканей, соответствующих каждому типу летних костюмов, до и после проведения 50-кратных стирок по стандарту IEC (МЭК) 61482.1.

1.6. Ресурс работы одежды и изделий из термостойких материалов определяется нормами и должен быть не менее двух лет. Поэтому ткани, из которых они изготовлены, должны обеспечивать стойкость к механическим повреждениям, иметь высокие прочностные характеристики и сохранность внешнего вида после стирок. Физико-механические показатели ткани верха должны соответствовать следующим величинам:

Изменение линейных размеров после мокрой обработки не более 2,5 %.

1.7. Костюмы для защиты от воздействия электрической дуги используют в качестве спецодежды для повседневной носки в течение рабочей смены, поэтому они должны быть легкие, удобные и гигиеничные. Поверхностная плотность материалов костюма должна быть не более 250 г/м 2 . Вес летнего костюма размера 52-54 роста 170-176 см - не более 1,5 кг, вес костюма того же размера, защищающего от пониженных температур, не должен превышать 5 кг. Для материалов летнего костюма воздухопроницаемость - не менее 30 дм 3 /м 2 с, гигроскопичность - не менее 7%.

Физико-механические показатели, полученные в результате сравнительных испытаний пакетов тканей, соответствующих каждому типу летних костюмов, до и после 50 стирок не должны снижаться более чем на 20 %, что должно подтверждаться протоколами испытаний.

1.8. Комплекты в соответствии с перечнем профессий должны обеспечивать работу на протяжении рабочей смены в летнее и зимнее время года в различных климатических районах Российской Федерации.

2. Требования к одежде

2.1. Конструкция костюмов должна обеспечивать потребителю максимально возможную степень комфорта, согласующуюся с прочностью и эффективностью по защитным характеристикам, а также простое и правильное надевание/снятие.

Костюмы должны изготавливаться в соответствии с техническими условиями, утвержденными Департаментом технического аудита и генеральной инспекции КЦ и согласованными с ОО "Всероссийский Электропрофсоюз".

Конструкция комплекта не должна создавать дополнительного притока воздуха к телу пользователя.

Допускается объединять несколько размерных интервалов и изготавливать одежду других размеров по согласованию с потребителем и в соответствии с нормативными документами.

При выполнении персоналом работ в районах возможного обитания энцефалитного клеща, летний костюм должен быть изготовлен с учетом защиты от проникновения клеща к телу пользователя.

Фурнитура комплекта и детали его отделки должны быть химо-термостойкими или защищенными от термического воздействия слоями термостойкого материала.

Застежки должны легко расстегиваться для обеспечения быстрого удаления одежды при аварийной ситуации.

Определение теплоизоляции зимнего костюма по ГОСТ Р 12.4.185-99 подтверждается протоколами испытаний.

Гарантийный срок хранения должен быть не менее 5 лет.

Одежда должна быть ремонтопригодной. Каждый костюм должен сопровождаться комплектом для мелкого ремонта.

2.2. Требование к конструкции термостойких трикотажных изделий: белью, подшлемникам, перчаткам, входящих в комплект.

2.2.1. Конструкции термостойкого белья должны базироваться на моделях мужского и женского белья из трикотажного полотна и соответствовать ГОСТ 20462, ГОСТ 904 и техническим условиям. Термостойкое белье может быть утепленным.

2.2.2. Подшлемник термостойкий должен изготавливаться по технической документации в летнем и зимнем вариантах.

2.2.3. Конструкция подшлемника должна закрывать лоб и шею для защиты от ожогов в случае возникновения термического воздействия.

2.2.4. Перчатки термостойкие должны изготавливаться из термостойких нитей, пятипалые, с напульсником и соответствовать ГОСТ 5007-87 и технической документации.

3. Требования к каске с защитным экраном для лица

Каска должна изготавливаться из диэлектрических материалов, стойких к повышенным температурам.

Механическая прочность каски должна сохраняться при пониженных температурах до минус 50 °С.

Щиток (экран) защитный для лица должен обязательно иметь негорючую окантовку, что позволяет уменьшить деформацию щитка при термическом воздействии.

4. Требования к обуви

Обувь должна защищать от механических повреждений, повышенных температур, кислот, щелочей, нетоксичной и взрывоопасной пыли в летний и зимний периоды года. Зимняя обувь должна изготавливаться с учетом применения в различных климатических поясах.

При термическом воздействии:

Верх и подошва обуви должны быть негорючими;

Швы обуви не должны вскрываться;

Подошва не должна отклеиваться, расслаиваться, плавиться и должна выдерживать повышенные температуры до 300 °С;

Конструкция обуви в целом должна сохранять форму.

5. Требования по эксплуатации

Эксплуатация и хранение комплектов должна осуществляться в соответствии с требованиями изготовителей.

Термостойкие костюмы, белье, подшлемники и обувь, являясь средствами индивидуальной защиты, закрепляются за конкретными работниками в соответствии с размером и ростом. Применяемая для дополнительной защиты и используемая на период переключений куртка-накидка может быть дежурной.

Комплект должен подбираться работнику с учетом показателей оценки риска на рабочем месте.

Комплектующие, имеющие регулировку, должны быть тщательно подогнаны.

Во время выполнения работ костюм должен быть полностью застегнут, шея, лоб, руки должны быть дополнительно защищены термостойкими изделиями (перчатками, подшлемником), щиток (экран), закрепленный на каске, должен быть опущен, ноги должна защищать термоустойчивая обувь.

Для обеспечения безопасной работы все изделия, входящие в состав комплекта, не должны иметь загрязнений, снижающих их защитные свойства.

6. Требования к маркировке

Маркировка должна соответствовать ГОСТ 12.4.115-82 , ГОСТ Р 12.4.218-99 и содержать основные сведения:

Наименование, товарный знак изготовителя и его местонахождение;

Размер, рост;

Тип комплекта, модель защитного костюма;

Сведения о защитных свойствах с указанием наименования и величины опасного или вредного производственного фактора,

Сведения об уходе за изделием.

Маркировка наносится на ярлыки и ее изображение должно быть стойким. Обозначение защитных свойств по ГОСТ 12.4.103-83 .

Допускается нанесение на изделия пиктограмм в соответствии с ГОСТ Р 12.4.218-99.

Руководство (инструкция) по эксплуатации должно прикладываться к каждому комплекту и должно содержать информацию об уровнях защиты костюмов (комплектов), условиях эксплуатации, о правилах ухода и ремонта за изделиями, о системе маркировки.

Требования по выбору комплектов, защищающих от электрической дуги, приведены в табличной форме в Приложении 1.

7. Оценка эргономики комплектов

Оценка эргономики комплектов, впервые поставляемых на промышленные предприятия, должна проводиться в соответствии с Программой и методикой производственных испытаний (опытных носок) в Приложении 2.

Соответствие требований эргономики оцениваются по результатам производственных испытаний (опытных носок) комплектов сроком не менее 12 месяцев.

Данные испытания проходят сертифицированные изделия, имеющие перечисленные выше заключения по защитным свойствам.

В ходе испытаний оценивается легкость и удобство конструкции с учетом возможных движений и поз, принимаемых в процессе работы, отсутствие выступающих частей и жестких швов на деталях комплекта, которые могут вызвать раздражение кожи или травму при контакте с телом работника.

Комплекты считаются успешно прошедшими испытания при условии их соответствия всем требованиям, указанным в разделах методических указаний 1-6.

По результатам производственных испытаний выдается Акт о результатах проведения производственных испытаний с заключением о возможности/невозможности применения комплектов на промышленных предприятиях.

8. Список литературы

1. Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок ПОТ Р М-016-2001 (Постановление Минтруда РФ от 05.01.2001г. № 3).

3. Инструкция по применению и испытанию средств защиты, используемых в электроустановках (Приказ Минэнерго России от 30.06.2003 г. № 261).

4. Типовые нормы бесплатной выдачи специальной одежды, специальной обуви и других средств индивидуальной защиты работникам организаций электроэнергетической промышленности, утвержденные Постановлением Министерства труда и социального развития Российской Федерации от 26 апреля 2004 г. № 54.

5. Правила обеспечения работников специальной одеждой, специальной обувью и другими средствами индивидуальной защиты (Постановление Минтруда РФ от 18.12.1998 г. № 51).

6. Директива Совета ЕЭС от 21 декабря 1989 г. в области сертификации средств индивидуальной защиты (89/686/ЕЭС).

7. IEC (МЭК) 61482.1 Международный стандарт. Работа под током. Огнестойкие материалы для изготовления одежды для теплозащиты рабочих. Тепловые факторы риска электрической дуги. Методы испытаний.

8. EN (EH ) 531 Европейский стандарт. Защитная одежда для работников промышленности, подвергшихся тепловому воздействию (за исключением одежды для пожарных и сварщиков).

9. IEEE 1584-2002 Руководство Института инженеров по электротехнике и электронике по методике расчета опасных факторов электрической дуги.

10. ГОСТ 12.4.011-89 (СТ СЭВ1086-88) ССБТ. Средства защиты работающих. Общие требования и классификация.

11. ГОСТ 20462-87 Изделия трикотажные бельевые для мужчин и мальчиков. Общие технические условия.

12. ГОСТ 904-87 Изделия трикотажные бельевые для женщин и девочек. Общие технические условия.

13. ГОСТ 12.4.207-99 ССБТ. Каски защитные. Общие технические требования. Методы испытаний.

14. ГОСТ 12.4.023-84 ССБТ. Щитки защитные лицевые. Общие технические требования и методы контроля.

15. ГОСТ 12.4.032-77 Обувь специальная кожаная для защиты от повышенных температур. Технические условия.

16. ГОСТ 12.4.137-84 Обувь специальная кожаная для защиты от нефти, нефтепродуктов, щелочей, нетоксичной и взрывоопасной пыли. Технические условия.

17. ГОСТ 28507-90 Обувь специальная кожаная для защиты от механических воздействий. Общие технические условия.

18. ГОСТ Р 12.4.185-99 ССБТ. Средства индивидуальной защиты от пониженных температур. Методы определения теплоизоляции комплекта.

19. ГОСТ 5007-87 Изделия трикотажные перчаточные. Общие технические условия.

20. ГОСТ 12.4.115-82 ССБТ. Средства индивидуальной защиты работающих. Общие требования к маркировке.

21. ГОСТ Р 12.4.218-99 ССБТ. Одежда специальная. Общие технические требования.

22. ГОСТ 12.4.103-83 Система стандартов безопасности труда. Одежда специальная защитная, средства индивидуальной защиты ног и рук. Классификация.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

СВОДНАЯ ТАБЛИЦА ТРЕБОВАНИЙ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫХ ПРИ ВЫБОРЕ КОМПЛЕКТОВ, ЗАЩИЩАЮЩИХ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДУГИ

№ п/ п	Требования	Подтверждение соответствия требованиям
	Комплекты должны обеспечивать комплексную защиту работников. Состав комплекта определяется в соответствии с Постановлением Министерства труда и социального развития РФ от 26.04.04 г. №54 п.п.31, 32, 42, 43, 44, 55, 56, 59 и может включать в себя:	Наличие у работника термостойких СИЗ тела, головы, рук и ног.
1.1.	Костюм летний изготовлен из ткани, выполненной из термостойких волокон с постоянными защитными свойствами (типа Номекс®), мужской и женский.	Наличие сертификата соответствия со ссыпкой на IEC (МЭК) 61482.1 и EN (EH ) 531;
		Наличие образца изделия.
1.2.	Костюм летний противоэнцефалитный изготовлен из ткани, выполненной из термостойких волокон с постоянными защитными свойствами (типа Номекс®), мужской и женский. (В регионах обитания энцефалитного клеща костюм летний должен быть заменен на костюм летний противоэнцефалитный.)
		Наличие санитарно-эпидемиологического заключения;
		Наличие образца изделия.
1.3.	Костюм зимний изготовлен из ткани, выполненной из термостойких волокон с постоянными защитными свойствами (типа Номекс®), для II и III климатических поясов, мужской и женский.	Наличие сертификата соответствия со ссылкой на IE С (МЭК) 61482.1 и EN (EH ) 531;
		Наличие санитарно-эпидемиологического заключения;
		Наличие образца изделия.
1.4.	Костюм зимний изготовлен из ткани, выполненной из термостойких волокон с постоянными защитными свойствами (типа Номекс®), для IV и особого климатических поясов, мужской и женский.	Наличие сертификата соответствия со ссылкой на IEC (МЭК) 61482.1 и EN (EH ) 531;
		Наличие санитарно-эпидемиологического заключения;
		Наличие образца изделия.
1.5.	Куртка-накидка изготовлена из ткани, выполненной из термостойких волокон с постоянными защитными свойствами (типа Номекс®).	Наличие сертификата соответствия со ссылкой на IE С (МЭК) 61482.1 и EN (EH )531;
		Наличие санитарно-эпидемиологического заключения;
		Наличие образца изделия.
1.6.	Перчатки термостойкие.	Наличие сертификата соответствия со ссылкой на ГОСТ 5007-87, IE С (МЭК) 61482.1 и EN (EH ) 531;
		Наличие санитарно-эпидемиологического заключения;
		Наличие образца изделия.
1.7.	Подшлемник термостойкий летний.	Наличие сертификата соответствия со ссылкой на IE С (МЭК) 61482.1 и EN (EH ) 531;
		Наличие санитарно-эпидемиологического заключения;
		Наличие образца изделия.
1.8.	Подшлемник термостойкий зимний.	Наличие сертификата соответствия со ссылкой на IE С (МЭК) 61482.1 и EN (EH ) 531;
		Наличие санитарно-эпидемиологического заключения;
		Наличие образца изделия.
1.9.	Каска термостойкая с защитным экраном для лица с термостойкой окантовкой.	Наличие сертификата соответствия со ссылкой на ГОСТ Р 12.4.207-99 (каска) и с указанием эксплуатации каски до минус 50 °С, ГОСТ 12.4.023-84 (экран);
		Наличие санитарно-эпидемиологического заключения;
		Наличие образца изделия.
1.10	Белье хлопчатобумажное, мужское и женское.	Наличие сертификата соответствия со ссылкой на ГОСТ 20462-87, ГОСТ 904-87;
		Наличие санитарно-эпидемиологического заключения;
		Наличие образца изделия.
1.11.	Белье термостойкое, мужское и женское.	Наличие сертификата соответствия со ссылкой на ГОСТ 20462-87, ГОСТ 904-87, IE С (МЭК) 61482.1 и EN (ЕН) 531;
		Наличие санитарно-эпидемиологического заключения;
		Наличие образца изделия.
1.12.	Обувь (ботинки, полуботинки, полусапоги или сапоги) кожаная летняя и зимняя для защиты от повышенных температур, на маслобензостойкой подошве.	Наличие сертификата соответствия со ссылкой на ГОСТ 12.4.032-77, ГОСТ 12.4.137-84, ГОСТ 28507-90;
		Наличие санитарно-эпидемиологического заключения;
		Наличие образца изделия (полупара).
	Подбор защитных комплектов осуществляется на основании проведения расчета оценки риска обслуживаемого оборудования, учитывая такие факторы как: Вид распредустройства (ОРУ, ЗРУ); Сила тока (кА); Время воздействия дуги (сек); Напряжение (кВ); Расстояние между электродами (см); Расстояние до источника дуги (м).	Таблицы сделанного по методике IE ЕЕ 1584-2002 расчета оценки риска, существующего при обслуживании заказчиком конкретных электроустановок.
	Обеспечение разноуровневой защиты. Комплекты должны обеспечивать защиту от тепловых факторов электрической дуги в диапазоне до 100 кал/см 2 . Уровень защиты выбирается в соответствии с проведенной оценкой риска. Уровни защиты: I уровень - 5 кал/см 2 ; II уровень - 20,0 кал/см 2 ; III уровень - 40,0 кал/см 2 ; IV уровень - 60,0 кал/см 2 ; V уровень - 80,0 кал/см 2 ; VI уровень - 100,0 кал/см 2 .	Необходимо предоставить:
		Протоколы испытаний по методике IE С (МЭК) 61482.1 по каждому комплекту в соответствии с уровнем защиты (после проведения 5 и 50 стирок);
		Образцы комплектов, обеспечивающие каждый из требуемых уровней защиты, с указанием фактического уровня защиты комплекта.
	Постоянство защитных свойств костюмов (ткани) в течение всего срока эксплуатации (2 года). Значение электродугового термического воздействия одного и того же пакета ткани до и после 50-ти кратных стирок не должно снижаться больше чем на 5 %.	Оценивается посредством сравнительного анализа протоколов испытаний по стандарту IE С(МЭК) 61482.1:
		Протоколы испытаний пакета материалов (для летнего костюма) и ткани верха (для зимнего костюма) после 5 и 50 стирок.
	Физико-механические характеристики ткани верха: Поверхностная плотность ткани не более 250 г/м 2 ; Стойкость к истиранию не менее 4000 циклов; Разрывные нагрузки не менее 800 Н; Воздухопроницаемость, дм 3 /м 2 с, не менее 30; Гигроскопичность, не менее 7 %; Усадка ткани после стирки не должна превышать: по основе -2,5 %, по утку - 2,5 %; Величина показателей ткани верха до и после 50-кратных стирок не должна ухудшаться более чем на 20%.	Оценка потребительских свойств проводится посредством сравнительного анализа протоколов испытаний физико-механических характеристик ткани верха:
		Протоколы испытаний ткани верха (после 5 стирок);
		Протоколы испытаний ткани верха после проведения 50 стирок совместно с протоколами о проведении стирок (протоколы о проведении химических чисток не рассматриваются).
	Защитные комплекты должны соответствовать требованиям эргономики и эстетики:
	Общий вес не должен превышать: Для летних костюмов - 1,5 кг; Для зимних костюмов - 5 кг.	Вес определяется взвешиванием образцов продукции.
	Комплекты должны быть удобны в носке в течение рабочей смены.	Отзывы и заключения заказчиков, использовавших данную продукцию, или акты (заключения) о проведении опытной носки.
	Маркировка костюмов соответствует ГОСТ Р 12.4.218-99, ГОСТР 12.4.115-82 и EN (EH ) 531	Оцениваются образцы предлагаемых к поставке изделий.
	Размер изделий указывается в соответствии с ГОСТ Р 12.4.218-99.	Оцениваются образцы предлагаемых к поставке изделий.
	Наличие инструкции по эксплуатации по ГОСТ Р 12.4.218-99.	Инструкция по эксплуатации, оформленная в соответствии с ГОСТ Р 12.4.218-99.
	Комплекты должны быть ремонтопригодными.	Предоставляется информация о ремонтопригодности изделия. К каждому комплекту должны прилагаться ремкомплекты.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

ТИПОВАЯ ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ КОМПЛЕКТОВ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДУГИ

1. Область применения

Настоящая типовая программа и методика производственных испытаний устанавливает программу и методику проведения производственных испытаний (далее - испытания) комплектов для защиты от воздействия электрической дуги, впервые поставляемых на энергопредприятия.

2. Назначение

Настоящая типовая программа и методика производственных испытаний (далее - программа и методика испытаний) предназначена для оценки соответствия заявленной на испытания продукции требованиям Методических указаний и технических условий на комплекты.

3. Порядок проведения и оформления испытаний

3.1. Производственные испытания проводятся комиссией, в состав которой входят: технические руководители энергопредприятий, представители служб охраны труда и технической инспекции. В комиссию целесообразно привлекать представителей профсоюза, государственных надзорных органов и независимых экспертов.

3.2. Комиссия в соответствии с требованиями настоящего стандарта определяет место поведения испытаний (предприятие), ответственное лицо за проведение испытаний, перечень профессий, тип комплекта, соответствующий условиям работы в электроустановках, их количество и продолжительность проведения испытаний, но не менее 12 месяцев.

3.3. Испытания по оценке эргономики каждого вида комплектов проводятся как в закрытом помещении, так и на улице при воздействии внешних факторов, обусловленных климатом местности в период проведения испытаний, а также при воздействии вредных производственных факторов, в том числе и при выполнении плановых ежедневных переключений и ремонтных работ.

3.4. После проведения производственных испытаний составляется Акт о результатах проведения производственных испытаний комплектов для защиты от воздействия электрической дуги. В Акте должна быть указана информация:

О составе комиссии;

О наименовании предприятия, проводящего испытания и сроках их проведения;

О наименовании изготовителя и поставщика с реквизитами;

О перечне профессий и условиях работы;

О полноте представленной документации;

О комплектности поставки;

О наименовании каждого вида средств индивидуальной защиты (СИЗ), представленного на испытания;

Об изменении эргономических и потребительских характеристик.

В заключении Акт должен содержать заключение комиссии с выводами и рекомендациями:

О соответствии/несоответствии представленных образцов требованиям заказчика;

Рекомендации к использованию/отказу в применении данного комплекта на промышленных предприятиях ОАО РАО "ЕЭС России" в качестве комплексных средств индивидуальной защиты от воздействия электрической дуги;

Если за период испытаний в процессе эксплуатации костюм потерял свой внешний вид (наличие механических повреждений, превышение допустимого процента усадки ткани, потеря цветоустойчивости и т.п.), то он считается не прошедшим опытную эксплуатацию и не допускается к использованию.

Комплект считается прошедшим испытания, если он соответствует всем требованиям эргономики.

3.5. Программа испытаний утверждаются председателем комиссии. Акт подписывается председателем и всеми членами комиссии.

4. Программа испытаний

4.1. Проведение экспертизы технической документации.

4.2. Проведение экспертизы испытываемого комплекта на соответствие представленной технической документации.

4.3. Проведение испытаний по оценке эргономических и потребительских свойств комплекта.

4.4. Оценка сохранности эргономических и потребительских свойств после стирок. В Акт заносятся результаты визуальной и органолептической оценки изделий.

5. Методика испытаний

5.1. Проведение экспертизы технической документации.

Представленная документация должна соответствовать объекту экспертизы, для чего проводится их идентификация. Проведение экспертизы нормативной документации заключается в установлении комплектности, полноты достоверности и правильности представленной документации, а также в формировании замечаний и предложений по результатам рассмотрения представленной технической документации.

Для проведения экспертизы технической документации необходимо предъявить: технические условия или техническое описание, протоколы испытаний на стойкость к тепловым факторам электрической дуги до и после 50-ти кратных стирок, руководство по эксплуатации и уходу, санитарно-эпидемиологические заключения и сертификаты в системе ГОСТ Р на продукцию, входящую в состав комплекта. В сертификатах соответствия и протоколах испытаний на термостойкую продукцию должна быть ссылка на стандарты IEC (МЭК) 61482.1 и EN (ЕН) 531. Технические условия должны иметь разделы: технические требования, правила приемки, методы контроля, указания по эксплуатации и гарантии изготовителя.

Необходимые приборы и принадлежности : термоэлектрический актинометр М-3, пиранометр универсальный М-80М, альбедометр походный, балансомер термоэлектрический М-10М, гелиограф универсальный модели ГУ–1, люксметр Ю-16.

Основным источником энергии, поступающей на Землю, является лучистая энергия, поступающая от Солнца. Поток электромагнитных волн, излучаемый Солнцем, принято называть солнечной радиацией. Эта радиация является практически единственным источником энергии для всех процессов, протекающих в атмосфере и на земной поверхности, в том числе и для всех процессов, происходящих в живых организмах.

Солнечная радиация обеспечивает растения энергией, которую они используют в процессе фотосинтеза для создания органического вещества, влияет на процессы роста и развития, на расположение и строение листьев, продолжительность вегетации и др. Количественно солнечную радиацию можно характеризовать потоком радиации.

Поток радиации – это количество лучистой энергии, которое поступает в единицу времени на единицу поверхности.

В системе единиц СИ поток радиации измеряется в ваттах на 1м 2 (Вт/м 2) или киловаттах на 1м 2 (кВт/м 2). Ранее она измерялась в калориях на 1 см 2 в минуту (кал/(см 2 ·мин)).

1кал/(см 2 ·мин) = 698 Вт/м 2 или 0.698 кВт/м 2

Плотность потока солнечной радиации на верхней границе атмосферы при среднем расстоянии от Земли до Солнца называют солнечной постоянной S 0 . По международному соглашению 1981 г. S 0 = 1.37 кВт/м 2 (1.96 1кал/(см 2 ·мин)).

Если Солнце не в зените, то количество солнечной энергии, падающей на горизонтальную поверхность, будет меньше, чем на поверхность, расположенную перпендикулярно лучам Солнца. Это количество зависит от угла падения лучей на горизонтальную поверхность. Для определения количества тепла, получаемого горизонтальной поверхностью в минуту, служит формула:

S′ = S sinh ©

где S′ - количество тепла, получаемое в минуту горизонтальной поверхностью; S – количество тепла, получаемое перпендикулярной к лучу поверхностью; h © – угол, образованный солнечным лучом с горизонтальной поверхностью (угол h называется высотой солнца).

Проходя через земную атмосферу, солнечная радиация ослабляется вследствие поглощения и рассеяния атмосферными газами и аэрозолями. Ослабление потока солнечной радиации зависит от длины пути, проходимого лучом в атмосфере, и от прозрачности атмосферы на этом пути. Длина пути луча в атмосфере зависит от высоты солнца. При положении солнца в зените солнечные лучи проходят самый короткий путь. В этом случае масса атмосферы, проходимая солнечными лучами, т.е. масса вертикального столба воздуха с основанием 1 см 2 , принимается за одну условную единицу (m = 1). По мере опускания солнца к горизонту путь лучей в атмосфере увеличивается, а следовательно, увеличивается и число проходимых масс (m> 1). Когда солнце находится у горизонта, лучи проходят в атмосфере наибольший путь. Как показывают расчеты, при этом m в 34,4 раза больше, чем при положении Солнца в зените. Ослабление потока прямой солнечной радиации в атмосфере описывается формулой Буге. Коэффициент прозрачности p показывает, какая доля солнечной радиации, поступающей на верхнюю границу атмосферы, доходит до земной поверхности при m = 1.

S m = S 0 p m ,

где S m – поток прямой солнечной радиации, дошедший до Земли; S 0 – солнечная постоянная; p – коэффициент прозрачности; m – масса атмосферы.

Коэффициент прозрачности зависит от содержания в атмосферы водяного пара и аэрозолей: чем их больше, тем меньше коэффициент прозрачности при одном и том же числе проходимых масс. Коэффициент прозрачности колеблется в пределах от 0,60 до 0,85.

Виды солнечной радиации

Прямая солнечная радиация (S′) – радиация, поступающая к земной поверхность непосредственно от Солнца в виде пучка параллельных лучей.

Прямая солнечная радиация зависит от высоты солнца над горизонтом, прозрачности воздуха, облачности, высоты места над уровнем моря и расстояния между Землей и Солнцем.

Рассеянная солнечная радиация (D) – часть радиации, рассеянной земной атмосферой и облаками и поступающая на земную поверхность от небесного свода. Интенсивность рассеянной радиации зависит от высоты солнца над горизонтом, облачности, прозрачности воздуха, высоты места над уровнем моря, снежный покров. Очень большое влияние на рассеянную радиацию оказывают облачность и снежный покров, которые за счёт рассеивания и отражения падающей на них прямой и рассеянной радиации и повторного рассеивания их в атмосфере могут в несколько раз увеличить поток рассеянной радиации.

Рассеянная радиация существенно дополняет прямую солнечную радиацию и значительно увеличивает поступление солнечной энергии на земную поверхность.

Суммарная радиация (Q) – сумма потоков прямой и рассеянной радиаций, поступающих на горизонтальную поверхность:

До восхода, днем и после захода Солнца при сплошной облачности суммарная радиация поступает на землю полностью, а при малых высотах Солнца преимущественно состоит из рассеянной радиации. При безоблачном или малооблачном небе с увеличением высоты Солнца доля прямой радиации, в составе суммарной, быстро возрастает и в дневные часы поток многократно превышает поток рассеянной радиации.

Большая часть потока суммарной радиации, поступающего на земную поверхность, поглощается верхним слоем почвы, воды и растительностью. При этом лучистая энергия превращается в тепло, нагревая поглощающие слои. Остальная часть потока суммарной радиации отражается земной поверхностью, образуя отражённую радиацию (R). Почти весь поток отражённой радиации проходит атмосферу насквозь и уходит в мировое пространство, однако некоторая доля его рассеивается в атмосфере и частично возвращается на земную поверхность, усиливая рассеянную радиацию, а, следовательно, и суммарную радиацию.

Отражательная способность различных поверхностей называется альбедо . Оно представляет собой отношение потока отраженной радиации ко всему потоку суммарной радиации, падающему на данную поверхность:

Выражается альбедо в долях единицы или в процентах. Таким образом, земной поверхностью отражается часть потока суммарной радиации, равная QА, а поглощается и превращается в тепло – Q(1-А). Последняя величина называется поглощенной радиацией .

Альбедо различных поверхностей суши зависит главным образом от цвета и шероховатости этих поверхностей. Темные и шероховатые поверхности имеют меньшие альбедо, чем светлые и гладкие. Альбедо почв уменьшается с возрастанием влажности, так как цвет их при этом становится более темным. Значения альбедо для некоторых естественных поверхностей приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Альбедо различных естественных поверхностей

Очень велика отражательная способность верхней поверхности облаков, особенно при большой их мощности. В среднем альбедо облаков около 50-60%, в отдельных случаях – более 80-85%.

Фотосинтетически активная радиация (ФАР) – часть потока суммарной радиации, которая может использоваться зелёными растения при фотосинтезе. Поток ФАР можно рассчитать по формуле:

ФАР = 0,43S′ + 0,57D,

где S′ - прямая солнечная радиация, поступающая на горизонтальную поверхность; D – рассеянная солнечная радиация.

Поток ФАР, падающий на лист, большей частью поглощается им, значительно меньшие доли этого потока отражаются поверхностью и пропускаются листом насквозь. Листья большинства древесных пород поглощают примерно 80%, отражают и пропускают до 10-12% от всего потока ФАР. Из поглощенной листьями части потока ФАР лишь несколько процентов лучистой энергии используется растениями непосредственно на фотосинтез и преобразуется в химическую энергию органических веществ, синтезированных листьями. Остальные, более 95% лучистой энергии, превращается в тепло и расходуется в основном на транспирацию, нагрев самих листьев и теплообмен их с окружающим воздухом.

Длинноволновое излучение Земли и атмосферы.

Радиационный баланс земной поверхности

Большая часть солнечной энергии, поступающей на Землю, поглощается её поверхностью и атмосферой, некоторая её часть излучается. Излучение земной поверхностью происходит круглосуточно.

Часть лучей, излучаемых земной поверхностью, поглощается атмосферой и таким образом способствует нагреванию атмосферы. Атмосфера в свою очередь посылает лучи обратно к поверхности земли, а также в космическое пространство. Это свойство атмосферы сохранять тепло, излучаемое земной поверхностью, называют оранжерейным эффектом . Разность между приходом тепла в виде встречного излучения атмосферы и расходом его в виде излучения деятельного слоя называется эффективным излучением деятельного слоя. Особенно большим эффективное излучение бывает ночью, когда потеря тепла земной поверхностью значительно превышает приток тепла, излучаемого атмосферой. Днём же, когда к излучению атмосферы добавляется суммарная солнечная радиация, получается избыток тепла, который идёт на нагревание почвы и воздуха, испарение воды и т.п.

Разность между поглощенной суммарной радиацией и эффективным излучением деятельного слоя называют радиационным балансом деятельного слоя.

Приходную часть радиационного баланса составляют прямая и рассеянная солнечная радиация, а также встречное излучение атмосферы. Расходную часть составляют отраженная солнечная радиация и длинноволновое излучение земной поверхности.

Радиационный баланс представляет собой фактический приход лучистой энергии на поверхность Земли, от которого зависит, будет происходить её нагревание или охлаждение.

Если приход лучистой энергии больше её расхода, то радиационный баланс положителен и поверхность нагревается. Если же приход меньше расхода, то баланс отрицателен и поверхность охлаждается. Радиационный баланс земной поверхности является одним из основных климатообразующих факторов. Он зависит от высоты Солнца, продолжительности солнечного сияния, характера и состояния земной поверхности, замутнённости атмосферы, содержания в ней водяного пара, наличия облаков и др.

Приборы для измерения солнечной радиации

Термоэлектрический актинометр М-3 (Рис.3) предназначен для измерения интенсивности прямой солнечной радиации на перпендикулярную к лучам солнца поверхность.

Приемником актинометра является термобатарея из чередующихся пластинок манганина и константана, выполненная в виде звездочки. Внутренние спаи термобатареи через изоляционную прокладку подклеены к диску из серебряной фольги, обращённая к солнцу сторона диска зачернена. Внешние спаи через изоляционную прокладку подклеены к массивному медному кольцу. От нагрева радиацией оно защищено хромированным колпачком. Термобатарея расположена на дне металлической трубки, которая при измерениях направляется на солнце. Внутренняя поверхность трубки зачернена, и в трубке устроены 7 диафрагм (кольцеобразных сужений), чтобы предотвратить попадание рассеянной радиации на приемник актинометра.

Для наблюдений стрелку на основании прибора 11 (рис. 2) ориентируют на север и для облегчения слежения за солнцем устанавливают актинометр по широте места наблюдений (по сектору 9 и риске в верхней части стойки прибора 10 ). Наводка на солнце производится с помощью винта 3 и рукоятки 6 , расположенных в верхней части прибора. Винт позволяет поворачивать трубку в вертикальной плоскости, при вращении рукоятки обеспечивается ведение трубки за солнцем. Для точной наводки на Солнце в наружной диафрагме сделано небольшое отверстие. Против этого отверстия в нижней части прибора имеется белый экран 5 . При правильной установке прибора солнечный луч, проникающий через это отверстие должен дать светлое пятно (зайчик) в центре экрана.

Рис. 3 Актинометр термоэлектрический М-3: 1 – крышка; 2, 3 – винты; 4 – ось; 5 – экран; 6 – рукоятка; 7 – трубка; 8 – ось; 9 – сектор широт; 10 – стойка; 11 – основание.

Пиранометр универсальный М-80М (Рис. 4) предназначен для измерения суммарной (Q) и рассеянной (D) радиации. Зная их, можно вычислить интенсивность прямой солнечной радиации на горизонтальную поверхность S′. Пиранометр М-80М имеет устройство, для опрокидывания стойки прибора приемником вниз, что позволяет измерить интенсивность отражённой радиации и определить альбедо подстилающей поверхности.

Приёмником пиранометра 1 является термоэлектрическая батарея, устроенная в форме квадрата. Приёмная поверхность ее окрашена в чёрный и белый цвета в виде шахматной доски. Половина спаев термобатареи находится под белыми, другая половина – под черными клеточками. Сверху приёмник закрыт полусферическим стеклом для защиты от ветра и осадков. Для измерения интенсивности рассеянной радиации приемник затеняется специальным экраном 3 . Во время измерений приёмник прибора устанавливается строго горизонтально, для этого пиранометр снабжён круглым уровнем 7 и установочными винтами 4. В нижней части приёмника размещена стеклянная сушилка, заполненная водопоглощающим веществом, которая предотвращает конденсацию влаги на приёмнике и стекле. В нерабочем состоянии приёмник пиранометра закрывается металлическим колпаком.

Рис. 4 Пиранометр универсальный М–80М: 1 – головка пиранометра; 2 – стопорная пружина; 3 – шарнир затенителя; 4 – установочный винт; 5 – основание; 6 – шарнир откидного штатива; 7 – уровень; 8 – винт; 9 – стойка с осушителем внутри; 10 – приёмная поверхность термобатареи.

Альбедометр походный (рис. 5) предназначен для измерения интенсивностей суммарной, рассеянной и отражательной радиаций в полевых условиях. Приемником является головка пиранометра 1 , установленная на самоуравновешивающийся карданный подвес 3 . Этот подвес позволяет установить прибор в двух положениях – приемником вверх и вниз, причем горизонтальность приемников обеспечивается автоматически. При положении приемной поверхности прибора вверх определяется суммарная радиация Q. Затем для измерения отраженной радиации R рукоятку альбедометра поворачивают на 180 0 . Зная эти величины можно определить альбедо.

Балансомер термоэлектрический М-10М (рис. 6) предназначен для измерения полного радиационного баланса подстилающей поверхности. Приемником балансомера является термобатарея квадратной формы состоящая, из множества медных брусков 5 , обмотанных константановой лентой 10 . Половина каждого винта ленты гальваническим путем посеребрена, начало и конец серебряного слоя 9 являются термоспаями. Половина спаев подклеивается к верхней, другая половина – к нижней приемным поверхностям, в качестве которых используются медные пластинки 2 , окрашенные в черный цвет. Приемник балансомера помещен в круглую металлическую оправу 1 . При измерениях он располагается строго горизонтально с помощью специального накладного уровня. Для этого приемник балансомера крепится на шаровом шарнире 15 . Для повышения точности измерений приемник балансомера может защищаться от прямой солнечной радиации круглым экраном 12 . Интенсивность прямой солнечной радиации измеряется в этом случае актинометром или пиранометром.

Рис. 5 Альбедометр походный: 1 – головка пиранометра; 2 – трубка; 3 – карданный подвес; 4 – рукоятка

Рис. 6 Балансомер термоэлектрический М-10М: а) – схематическое поперечное сечение: б) – отдельная термобатарея; в) – внешний вид; 1 – оправа приемника; 2 – приемная пластинка; 3, 4 – спаи; 5 – медный брусок; 6, 7 – изоляция; 8 – термобатарея; 9 – серебряный слой; 10 – константановая лента; 11 – рукоятка; 12 – теневой экран; 13, 15 – шарниры; 14 – планка; 16 – винт; 17 - чехол

Приборы для измерения продолжительности солнечного

сияния и освещённости

Продолжительность солнечного сияния есть время, в течение которого прямая солнечная радиация равна или больше 0,1 кВт/м 2 . Выражается в часах за сутки.

Метод определения продолжительности солнечного сияния основан на регистрации времени, в течение которого интенсивность прямой солнечной радиации достаточна для получения прожога на специальной ленте, укреплённой в оптическом фокусе шаровой стеклянной линзы, и составляет не менее 0,1 кВт/м 2 .

Продолжительность солнечного сияния измеряется прибором гелиографом (рис. 7).

Гелиограф универсальный модели ГУ–1 (рис. 7). Основанием прибора является плоская металлическая плита с двумя стойками 1 . Между стойками на горизонтальной оси 2 укреплена подвижная часть прибора, состоящая из колонки 3 с лимбом 4 и нижним упором 7 , скобы 6 с чашкой 5 и верхним упором 15 и стеклянного шара 8 , который является сферической линзой. На одном конце горизонтальной оси закреплён сектор 9 со шкалой широт. При перемещении горизонтальной оси 2 прибора с запада на восток и повороте верхней части прибора вокруг неё, ось колонки 3 устанавливается параллельно оси вращения Земли (оси мира). Для закрепления установленного угла наклона оси колонки служит винт 11 .

Верхняя часть прибора может поворачиваться вокруг оси колонки 3 и фиксироваться в четырех определенных положениях. Для этого используется специальный штифт 12 , который вставляется через отверстие лимба 4 в одно из четырёх отверстий диска 13 , закреплённого на оси 2 . Совпадение отверстий лимба 4 и диска 13 определяется по совпадению меток А, Б, В и Г на лимбе 4 с индексом 14 на диске.

Рис. 7 Гелиограф универсальный модели ГУ–1.

1 – стойка; 2 – горизонтальная ось; 3 – колонка; 4 – лимб; 5 – чашка; 6 – скоба; 7 – упор; 8 – стеклянный шар; 9 – сектор; 10 – указатель широты; 11 – винт для закрепления угла наклона оси; 12 – штифт; 13 – диск; 14 – индекс на диске; 15 – верхний упор.

На метеорологической площадке гелиограф устанавливается на бетонном или деревянном столбе высотой 2 м, на верхней части которого закреплена площадка из досок толщиной не менее 50 мм, так, чтобы при любом положении Солнца относительно сторон горизонта отдельные постройки, деревья и случайные предметы не затеняли его. Он устанавливается строго горизонтально и ориентирован по географическому меридиану и широте метеорологической станции; ось гелиографа должна быть строго параллельна оси мира.

Шар гелиографа должен содержаться в чистоте, так как наличие пыли, следов осадков, отложение росы, инея, изморози и гололёда на шаре ослабляет и искажает прожог на ленте гелиографа.

В зависимости от возможной продолжительности солнечного сияния запись за одни сутки должна производиться на одной, двух или трёх лентах. В зависимости от сезона должны применяться прямые или изогнутые ленты, которые следует закладывать в верхний, средний или нижний пазы чашки. Ленты для закладки в течение месяца должны подбираться одного цвета.

Для удобства работы с гелиографом к югу от подставки (столба) с прибором устанавливается лесенка с площадкой. Лесенка не должна касаться столба и должна быть достаточно удобной.

Люксметр Ю-16 (рис. 8) применяется для измерения освещённости, создаваемой светом или искусственными источниками света.

Рис. 8 Люксметр Ю–16. 1 – фотоэлемент; 2 – провод; 3 – измеритель; 4 – поглотитель; 5 – клеммы; 6 – переключатель пределов измерения; 7 – корректор.

Прибор состоит из селенового фотоэлемента 1 , соединённого проводом 2 с измерителем 3 , и поглотителя 4 . Фотоэлемент заключён в пластмассовый корпус с металлической оправой, для увеличения пределов измерения в 100 раз на корпус надевается поглотитель из молочного стекла. Измерителем люксметра является магнитоэлектрический стрелочный прибор, смонтированный в пластмассовом корпусе с окном для шкалы. В нижней части корпуса находится корректор 7 для установки стрелки на нуль, в верхней части – клеммы 5 для присоединения проводов от фотоэлемента и ручки переключения пределов измерения 6 .

Шкала измерителя разбита на 50 делений и имеет 3 ряда цифр соответственно трём пределам измерения - до 25, 100 и 500 люкс (лк). При использовании поглотителя пределы увеличиваются до 2500, 10000 и 50000 лк.

Во время работы с люксметром необходимо тщательно следить за чистотой фотоэлемента и поглотителя, при загрязнении их протирают ваткой, смоченной в спирте.

Фотоэлемент при измерениях располагается горизонтально. Корректором устанавливают стрелку измерителя на нулевое деление. Присоединяют фотоэлемент к измерителю и через 4-5 с проводят измерения. Для уменьшения перегрузок начинают с большего предела измерений, затем переходят на меньшие пределы, пока стрелка не окажется в рабочей части шкалы. Отсчёт снимают в делениях шкалы. При малых отклонениях стрелки для повышения точности измерений рекомендуется переключить измеритель на меньший предел. Для предупреждения усталости селенового фотоэлемента через каждые 5-10 мин работы прибора необходимо затенять фотоэлемент на 3-5 мин.

Освещенность определяется умножением отсчёта на цену деления шкал и на поправочный коэффициент (для естественного света он равен 0.8, для ламп накаливания -1). Цена деления шкалы равна пределу измерения, делённому на 50. При использовании одного или двух поглотителей полученную величину умножают, соответственно, на 100 или 10000.

1 Ознакомиться с устройством термоэлектрических приборов (актинометр, пиранометр, альбедометр, балансомер).

2 Ознакомиться с устройством гелиографа универсального, со способами его установки в различное время года.

3 Ознакомиться с устройством люксметра, измерить в аудитории освещенность естественную и искусственную.

Записи оформить в тетрадь.

Поражающими факторами ядерного взрыва (ЯВ) являются: световое излучение, проникающая радиация, ударная волна, радиоактивное заражение. Электромагнитный импульс (ЭМИ) влияния на людей по понятным причинам не оказывает, зато выводит из строя электронное оборудование. Примерно половина всей энергии выходит в виде ударной волны, остальное - световое излучение, на долю проникающей радиации (гамма-лучей и нейтронов) приходится не более 5%. Такое разнообразие поражающих факторов говорит о том, что ЯВ представляет собой гораздо более опасное явление, чем взрыв аналогичного по энерговыходу количества обычной взрывчатки.
Пропорции распределения энергии ЯВ между этими поражающими факторами остаются примерно одинаковыми практически во всем диапазоне мощностей (разница составляет +/- 10%), поэтому возможно описать простыми соотношениями радиусы поражения для каждого из факторов в зависимости от мощности заряда:

Здесь: R L - радиус получения ожогов третьей степени (с омертвлением тканей) от светового излучения; R B - разрушения домов ударной волной; R R - получения дозы в 500 бэр от проникающей радиации; радиусы получаются в километрах; X - величина ЯВ в килотоннах. Для примера приведу небольшую табличку, созданную на основе этих формул:

О происхождении таких формул нетрудно догадаться: энергия рассеивается в пространстве, соответственно, в зависимости от типа поражающего фактора мы имеем тот или иной показатель степени:
Ударная волна - распределяет свою энергию по всему пройденному ей объему, поэтому сила ее уменьшается пропорционально кубическому корню от расстояния.
Световое излучение - распределяется лишь по площади сферы, и если бы не незначительное поглощение воздухом, убывало бы пропорционально квадратному корню.
Ионизирующие излучение интенсивно поглощается воздухом, поэтому при мощных взрывах его роль невелика. При слабых же наоборот, радиус поражения для него больше, чем для других факторов. Вот почему сила взрыва нейтронных зарядов, где оно - основной поражающий фактор, не превосходит нескольких кт - делать больше просто бесполезно.
В заключении этой части отметим, что при мощных взрывах, характерных для современных термоядерных зарядов наибольшее разрушение оказывает ударная волна, а далее всего распространяется световое излучение. На этом закончим и перейдем к подробному рассмотрению каждого из поражающих факторов ЯВ.

Световое излучение
Это поток световых лучей, исходящих из огненного шара. Видимые и инфракрасные лучи испускаются в течении от долей, до нескольких секунд, в зависимости от величины заряда. В течении этого времени, его интенсивность может превышать 1000 Вт/см 2 (максимальная интенсивность солнечного света - 0.14 Вт/см 2).
Световое излучение поглощается непрозрачными материалами, и может вызывать массовые возгорания зданий и материалов, а так же ожоги кожи и поражение глаз. Дальность распространения светового излучения сильно зависит от погодных условий. Облачность, задымленность, запыленность сильно снижают эффективный радиус его действия.
Практически во всех случаях испускание светового излучения из области взрыва заканчивается к моменту прихода ударной волны. Это нарушается лишь в области тотального уничтожения, где любой из трех факторов (свет, радиация, ударная волна) причиняет смертельный урон.
Световое излучение вызывает ожоги кожи, степень которых зависит от силы бомбы и удаленности от эпицентра:

Зависимость дистанции получения ожогов различной степени тяжести в зависимости от мощности:

O 1 - расстояние получения ожогов первой степени, O 2 - второй степени, O 3 - третьей степени; X - заряд в килотоннах; расстояние в километрах.
Для ожога I степени характерно покраснение и отек кожи. При ожогах II степени на фоне отечной кожи имеются пузыри разных размеров, наполненные прозрачной желтоватой жидкостью. Ожоги III степени сопровождаются омертвением глубоких слоев кожи, а при ожогах IV степени омертвевают кожа и подлежащие ткани (подкожная жировая клетчатка, мышцы, кости).
Поражения глаз. Наиболее вероятное повреждение зрения при ядерном взрыве - повреждение роговицы, в следствии теплового действия света и временная слепота, при которой человек теряет зрение на время от нескольких секунд до нескольких часов. Более серьезные повреждения сетчатки происходят, когда взгляд человека направлен непосредственно на огненный шар взрыва. Яркость огненного шара не изменяется с расстоянием (за исключением случая тумана), просто уменьшается его видимый размер. Таким образом, повредить глаза можно на практически любом расстоянии, на котором видна вспышка. Вероятность этого выше в ночное время, из-за более широкого раскрытия зрачка.
Световое излучение, как и любой свет, не проходит через непрозрачные материалы, поэтому для укрытия от него подойдут любые предметы, создающие тень. На расстояния, равные границе распространения ожогов третьей степени, ударная волна подходит от нескольких секунд, для небольшого взрыва, до минуты при мегатонном взрыве. Это время можно использовать для нахождения более надежного убежища.
Хорошо известно и такое явление, как оставление "теней" непрозрачными объектами на каком-либо фоне.

Образование "теней" происходит из-за выгорания (или, наоборот, обугливания) поверхности за непрозрачным предметом, в то время как в зоне его тени этого не происходит. В Хиросиме подобные тени оставались и от людей.

Проникающая радиация
Проникающая радиация - это поток гамма-лучей и нейтронов, испускаемый из области взрыва в течении нескольких секунд. Из-за очень сильного поглощения в атмосфере, проникающая радиация поражает людей только на расстоянии 2-3 км от места взрыва, даже для больших по мощности зарядов. Расстояния, пройдя которое поток ослабевает в 10 раз для различных величин взрывов:
1 кт: L = 330 м
10 кт: L = 440 м
100 кт: - L = 490 м
1 Мт: L = 560 м
10 Мт: L = 670 м
20 Мт: L = 700 м.
Таким образом, можно вычислить уровень радиации на любом расстоянии от эпицентра:

Doze - доза приникающей радиации в рад, D - расстояние в метрах, L - константа ослабления, X - мощность взрыва в килотоннах.
Действие радиации на организм, в долгосрочном плане проявляется мутациями, а в краткосрочном - лучевой болезнью различной степени тяжести. Ионизирующее излучение воздействует на клетки организма, вызывая разрушение их белковой структуры, это приводит к образованию свободных радикалов и других продуктов распада. Помимо смерти самой клетки, ее остатки вызывают общее отравление организма. Хотя клетка и имеет мощные возможности для самовосстановления, при интенсивном облучении не помогают и они.
Наиболее чувствительны к радиации интенсивно делящиеся клетки, т.к. если в момент деления будет разрушена одна клетка, то погибнут обе. Это ведет к истощению запаса этого типа клеток (если клетки интенсивно делятся, то они примерно с такой же скоростью и умирают). Таким образом, более всего страдают ткани костного мозга и лимфатической системы: эритроциты и лейкоциты постоянно обновляются в организме. Так же чувствительны клетки желудочно-кишечного тракта, клетки волосяного фолликула. Менее всего чувствительны к радиации неделящиеся клетки нервной системы. Из этого следует, дети и подростки более восприимчивы к радиации, чем взрослые, а наиболее чувствителен - эмбрион в утробе.
Действие проникающей радиации на человека ослабляется различными материалами. Ее уровень снижается в 10 раз после прохождения 11 см стали, либо 35 см бетона, либо 50 см грунта или кирпичной кладки, либо 1 м древесины.

Еденицы измерения радиации
Мерой ионизирующего действия является поглощенная единицей массы вещества энергия. Единицей этого является рад - поглощенная доза ионизирующего излучения, при которой облучаемое вещество массой 1 кг поглотит 0.01 Дж энергии. Степень поражения живой ткани радиацией зависит не только от поглощенной дозы, но и от "качества", природы излучения. Например, ионизирующая способность альфа-частиц, нейтронов, протонов в 10 раз превосходит гамма-лучей и электронов. Для оценки этого влияния вводится коэффициент биологического действия радиации:
Гамма- рентгеновские лучи: 1
Бета-излучение: 1
Альфа-излучение: 10 - 20 (при наружном/внутреннем облучении)
Быстрые нейтроны: 10 (в общем случае)
Быстрые нейтроны: 1 немедленное действие
Быстрые нейтроны: 4 - 6 развитие катаракты
Быстрые нейтроны: 10 развитие рака
Быстрые нейтроны: 20 развитие лейкоза
Скорректированная таким образом единица измерения, учитывающая действие на человека различных видов излучения, называется бэр (биологический эквивалент рентгена). Т.е. дозы, выраженные одинаковым числом бэр, вызывают одинаковый биологический эффект.
Кстати, широко известная единица измерения поглощенной энергии рентген является единицей действия только гамма- и рентгеновского излучения. Она соответствует поглощению 1 кг вещества 0.0094 Дж энергии.
Естественный радиационный фон, зависящий от высоты места, минерального состава почвы региона, находится в пределах 0.1 - 0.2 бэр/год. На горных вершинах, благодаря действию космических лучей фон увеличивается до 0.4 бэр/год. В некоторых местах, например в районах Бразилии, Индии, Шри-Ланки из-за повышенной концентрации радиоактивных пород доза годового облучения 0.5 - 12 бэр/год.

Воздействие различных доз радиации
При одномоментном облучении ионизирующем излучением возникает лучевая болезнь различной степени тяжести. Интересно отметить, что принятая как некая планка доза в 600 рад, летальная в большинстве случаев, для человека массой в 75 кг соответствует поглощению энергии в 450 Дж. При этом пуля массой 10 г, летящая на скорости 300 м/с (на излете траектории), имеет кинетическую энергию тоже в 450 Дж.
Менее 100 бэр.
Такие дозы не оказывают существенного влияния на здоровье. Изменения в составе крови начинаются с 25 бэр. Эти изменения включают в себя общие изменение содержания белых кровяных клеток (уменьшение лимфоцитов), уменьшение тромбоцитов, и небольшое уменьшение красных кровяных клеток, такое состояние определяется лишь по анализу крови и устанавливается в течении нескольких дней после облучения. Продолжительность изменений в организме - около месяца. При 50 бэр становятся заметными ослабление лимфатических желез, снижение иммунитета. 80 Бэр дают 50% вероятность временного бесплодия у мужчин.
100-200 бэр.
Симптомы умеренной степени тяжести. Возможна тошнота (в половине случаев при 200 бэр), иногда сопровождающаяся рвотой, появляющаяся через 3-6 часов после получения дозы и длящаяся от нескольких часов до дня. За этим следует период ремиссии, в течении которого пострадавший находится в нормальном самочувствии. Изменения в крови постепенно нарастают из-за естественной убыли и невосполнения кровяных клеток. Через 10-14 дней происходит следующее ухудшение самочувствия: потеря аппетита (у 50% при 150 бэр), недомогание, утомляемость (у 50% при 200 бэр) продолжающееся около месяца. В это время отмечается повышенная заболеваемость, из-за сниженного иммунитета, временное бесплодие у мужчин. Для доз из верхнего предела этого интервала клиническая картина сходная, за исключением меньшего периода ремиссии, более выраженных симптомов и большего периода выздоровления.
200-400 бэр.
Степень заболевания достаточно серьезна. Основной пораженной тканью организма остается кроветворная. Тошнота наблюдается у 100% пострадавших при облучении в 300 бэр, в половине случаев она сопровождается рвотой. Начальные симптомы выявляются уже после 1-6 часов и длятся 1-2 дня. После 7-14 дней ремиссии, они возвращаются, к ним может прибавиться потеря волос, недомогание, усталость, диарея. При дозах более 350 бэр появляются кровотечения изо рта, подкожные, гематурия - наличие крови в моче. Возможно постоянное бесплодие у мужчин, выздоровление занимает несколько месяцев.
400-600 бэр.
При таких дозах полученной радиации, смертность, без оказания серьезной медицинской помощи (пересадка костного мозга), резко идет вверх: от 50% при 350 бэр до 90% при 600. Первоначальные симптомы возникают в период от 30 мин до 2 часов и продолжаются до двух дней. После 1-2 недель появляются все признаки характерные для облучения в 200-400 бэр, только в гораздо более тяжелой форме. Смерть наступает после 2-12 недель от многочисленных кровоизлияний и заражения каким-либо заболеванием (иммунитет практически отсутствует). Период излечения - около года, состав крови нормализуется еще дольше. Может происходить развитие бесплодия у женщин.
600-1000 бэр.
Костный мозг отмирает практически полностью. Вероятность выжыть без его пересадки - отсутствует. Первоначальное ухудшение состояния наступает через 15-30 минут, и продолжается 2 дня. После 5-10 дней скрытого периода смерть наступает через 1-4 недели.
Более 1000 бэр.
Такие высокие дозы ионизирующего излучения вызывают немедленное нарушение обмена веществ, понос, кровотечения, потерю жидкости организмом и нарушение электролитного баланса.
При дозах 1000 - 5000 бэр это время уменьшается до 5-30 минут. Если удается пережить этот период, наступает фаза мнимого благополучия от пары часов до пары дней. Термальная фаза продолжается 2-10 дней, в течении ее больной впадает в прострацию, теряет аппетит, начинается кровавый понос. Пострадавший впадает в делирий, затем кому. Лечение таких доз направлено только на облегчение страданий умирающего.
Получение более 5000 бэр приводит к нарушением, затрагивающим непосредственно нервную систему. Человек моментально теряет ориентацию, чуть позже впадает в кому. Смерть наступает в течении двух суток.
Согласно оценкам, доза в 8000 бэр, например от нейтронной бомбы, ведет к моментальному впадению в кому и последующей смерти.

Ударная волна
Ударная волна представляет собой скачек уплотнения в атмосфере и движется со сверхзвуковой скоростью. Скачок уплотнения - это зона (очень небольшая), в которой происходит резкое (почти мгновенное) увеличение температуры, давления, плотности воздуха.

Помимо самого скачка давления за ним образуется спутный поток (сильный ветер). V ск, Р ск - скорость, давление развиваемое скачком уплотнения, V сп, Р сп - скорость спутного потока, давление спутного потока.
Ударная волна разрушает здания, сооружения и поражает незащищенных людей. Поражения, наносимые ударной волной непосредственно человеку, подразделяются на легкие, средние, тяжелые и крайне тяжелые. Легкие поражения характеризуются временным повреждением органов слуха, общей легкой контузией, ушибами и вывихами конечностей. Тяжелые поражения характеризуются сильной контузией всего организма; при этом могут наблюдаться повреждения головного мозга и органов брюшной полости, сильное кровотечение из носа и ушей, тяжелые переломы и вывихи конечностей.
Разрушения строительных сооружений, производимые избыточным давлением:
720 кг/м 2 (1 psi - фунт/кв. дюйм) - вылетают окна и двери;
2160 кг/м 2 (3 psi) - разрушение жилых домов;
3600 кг/м 2 (5 psi) - разрушение или сильное повреждение зданий из монолотного железобетона;
7200 кг/м 2 (10 psi) - разрушение особо прочных бетонных сооружений;
14400 кг/м 2 (20 psi) - выдерживают такое давление только специальные сооружения (типа бункеров).
Радиусы распространения этих зон давления можно рассчитать по следующей формуле:
R = C * X 0.333 ,
R - радиус в километрах, X - заряд в килотоннах, C - константа, зависящая от уровня давления:
C = 2.2, для давления 1 psi
C = 1.0, для давления 3 psi
C = 0.71, для давления 5 psi
C = 0.45, для давления 10 psi
C = 0.28, для давления 20 psi.

Радиоактивное заражение
Радиоактивное заражение - результат выпадения из поднятого на большую высоту облака взрыва огромного количества радиоактивных веществ - как ставших таковыми из-за наведенной радиоактивности, так и продуктов деления. Оседая на поверхность земли по направлению движения ветра, они создают радиоактивный участок, называемый радиоактивным следом. В зависимости от степени заражения этот участок условно делят на три зоны - умеренного, сильного и опасного заражения. Распад атомного ядра может пойти по 40 различным путям, с образованием 80 различных изотопов. Часть из них не радиоактивна, часть имеет очень короткий период полураспада, часть - очень длинный. Наибольшую опасность являют изотопы с периодом полураспада, измеряемым годами (а не днями или тысячами лет) - с одной стороны их активность достаточно велика, а с другой - сохраняется по меркам человеческой жизни очень долго, такие как цезий-137, стронций-89, 90, углерод-14, еще и трансурановые элементы - источники альфа-частиц.
Всего несколько кюри изотопа на км 2 делают район непригодным для проживания по современным нормам радиационной безопасности. Заряд мегатонного уровня производит достаточно радиоактивных веществ, чтобы покрыть территорию около 200 000 км 2 и сделать ее непригодной для хозяйственной деятельности.
При мощных взрывах (> 200 кт) столб гриба взрыва достигает верхних слоев стратосферы (30-40 км), что резко замедляет скорость выпадения осадков. Которые, при таких обстоятельствах, могут разноситься за сотни и тысячи километров от места взрыва.
Радиоактивное заражение характеризуется относительно невысоким уровне радиоактивности, но зато сохраняющимся в течении долгого периода времени и большой вероятностью попадания радиоактивных изотопов в организм человека. Это приводит к "отложенности" эффекта его проявления. Низкий фон позволяет организму восстанавливать поврежденные клетки, однако, в следствии долговременного облучения, существует вероятность "неправильной" починки или повреждения ДНК, в результате которого может развиться рак.
Для определения уровня радиоактивности после взрыва атомной бомбы деления хорошо подходит "правило семи". Оно состоит в том, что десятикратное снижение уровня радиоактивности происходит за увеличивающиеся в 7 раз промежутки времени. Так установившийся через 1 фон через 7 часов уменьшается в 10 раз. Через 7*7=49 ~ 2 дня радиация снижается в 100 раз по отношению к первому часу. После 7*2 дня = 2 недели уровень радиоактивности снизится еще на 90%, аналогично для 7* 2 недели = 3.5 месяца. Это правило соответствует отношению t -1.2 .

Типы и еденицы измерения радиоактивности
При распаде нестабильного изотопа испускается ионизирующее излучение. Оно бывает трех типов: альфа, бета, гамма. Испускаться может один или несколько из этих видов. Альфа-лучи состоят из положительно заряженных частиц - дважды ионизированных атомов гелия. Бета-лучи - это поток электронов. Гамма-лучи - высокоэнергетические фотоны.
Например, радий - излучает все три вида лучей, а стронций-90 - только бета. Для измерения радиоактивности наиболее часто используют кюри - 1 кюри - такое количество радиоактивного материала, что в нем происходит 3.7x10 10 распадов в секунду (как в 1 г радия-226).

Внешнее облучение
Внешнее облучение - это когда организм подвергается действию ионизирующего излучения, поступающего извне (короче говоря, человек не проглотил в себя радиоактивные изотопы). Выше уже говорилось о неодинаковости биологического эффекта действия различных видов лучей.
Тяжелые и неповоротливые альфа-частицы создают вокруг себя огромное количество ионов, но именно благодаря этому, их пробег в воздухе составляет несколько сантиметров, а задерживаться они могут листом бумаги или верхним слоем эпидермиса.
Бета-излучение обладает большей проникающей способностью, но все равно способно воздействовать исключительно на ткани организма, прилегающие к коже (в зависимости от энергии электрона глубина его проникновения от 1 мм до 1 см) и то, только на неприкрытые одеждой участки. Дезактивация (простое смывание с себя попавших на кожу частичек радиоактивных веществ, стрижка волос) способна практически исключить влияние этого типа радиоактивности. Но все же, если облучения не удалось избежать, развиваются такие симптомы: на коже ощущается зуд и чувство жжения во время первых 24-48 часов. Затем это проходит, но через 2-3 недели появляется покраснение, усиливается пигментация кожи. Затем следует выпадение волос.
При легком и умеренном течении болезни страдают только верхние участки кожи. Образуется корка, которая сменяется здоровой кожей, окруженной зоной усиленной пигментации. Нормальная пигментация восстанавливается в течении нескольких недель.
В тяжелых случаях появляются глубокие язвы. Излечение занимает месяцы.
Еще одна опасность от бета-лучей может состоять в том, что тормозясь в какой-либо металлической пластине, электроны рождают рентгеновское излучение, обладающее большой проникающей способностью.
Гама-излучение имеет очень большую проникающую способность, из-за чего облучению подвергаются все ткани организма.

Внутреннее облучение
Внутреннее облучение особо опасно - ведь в этом случае радиация действует изнутри непосредственно на клетки человека. Среди всех изотопов, находящихся в облаке взрыва, наибольший вред наносят изотопы углерода, йода, цезия и стронция.

I-131.
Йод-131 излучатель бета- и гамма-лучей с периодом полураспада 8.07 дней (активность 124 000 кюри/г). Его энергетика распада 970 кэВ, обычно распределена между 606 кэВ бета и 364 кэВ гамма. В следствии короткого времени жизни, йод представляет особую опасность в течении нескольких недель и опасность в несколько месяцев. Его удельное образование - примерно 2% от продуктов при взрыве бомбы деления - 1.6x10 5 кюри/кт. Йод-131 легко поглощается телом, в особенности щитовидной железой, и может стать причиной ее рака.

Cs-137.
Цезий-137 испускает бета- и гамма-излучение, со временем полураспада 30 лет (активность 87 кюри/г). Энергетика распада - 1.176 МэВ делится на: 514 кэВ энергия бета-частицы, 622 кэВ энергия гамма-кванта. Образуется его примерно 200 кюри/кт. Он представляет опасность в первую очередь как долговременный источник сильного гамма-излучения.
Цезий, как щелочной металл, имеет некоторое сходство с калием и распределяется равномерно по всему телу. Он может выводиться из организма - период его полувыведения около 50-100 дней.

St-89 и St-90.
Стронций-90 излучает только бета-частицы с энергией 546 кЭв, имеет период полураспада 28.1 года (активность 141 кюри/г), стронций-89 аналогично испускает электроны с энергией 1.463 МэВ, период полураспада 52 дня (активность 28200 кюри/г). Их выход при взрыве составляет 190 кюри Sr-90 и 3.8x10 4 Sr-89 на килотонну. Стронций-89 представляет опасность в течении нескольких лет после взрыва, стронций-90 остается в опасных концентрациях на столетия. Помимо излучение бета-частицы, распадающийся атом стронция-90 превращается в изотоп иттрия - иттрий-90, тоже радиоактивный, с периодом полураспада 64.2 часа, испускающего очень энергичный электрон при распаде - 2.27МэВ.
Поскольку стронций химически ведет себя подобно кальцию, он поглощается и накапливается в костях. Хотя большая его часть и выводится из организма (период полувыведения около 40 дней), чуть менее 10% стронция попадает в кости, период полувыведения из которых - 50 лет.
Безопасным считается содержание 2 микрокюри (14 нанограммов) стронция-90 в теле отдельного человека, а среднее его содержание у всех жителей не должно превышать 0.067 микрокюри. Это означает, что наличие 10 микрокюри Sr-90 в организме значительно увеличивает вероятность возникновения рака. Несколько тысяч испытанных мегатон в конечном итоге повысили содержание стронция в теле среднестатистического человека выше установленного предела для профессионального облучения на пару последующих поколений.

C-14 и T.
Изотопы углерод-14 и тритий (водород-3) не являются напрямую продуктами распада ядер тяжелых элементов. Они образуются при взрыве обычной атомной бомбы деления при взаимодействии испускаемых нейтронов с азотом воздуха:
N 14 + n -> T + C 12
N 14 + n -> C 14 + p
Тритий источник очень слабого бета-излучения (18.6 кэВ - примерно как в электронной трубки телевизора), период полураспада 12.3 года (активность 9700 кюри/г).
Углерод-14 также испускает слабое бета-излучение - 156 кэВ, период полураспада - 5730 лет (активность 4.46 кюри/г). При взрыве его создается примерно 3.4 г на килотонну (15.2 кюри/кт). По некоторым оценкам, атмосферные испытания в течении 1950-60-х годов привели к выбросу в атмосферу дополнительно 1.75 тонны (7.75x10 6 кюри) углерода-14. Для сравнения, до этого в природе находилось 1.2 тонны C-14: 1 т в атмосфере и 200 кг во всей биомассе планеты. Еще 50-80 тонн его были растворены в океане. Повышенные уровни этого изотопа обнаруживались в деревьях в течении 60-х годов.
C-14 и T - из-за того, что углерод и водород - основа белковой жизни, если такой радиоактивный элемент встроится в молекулу какого-либо белка, или ДНК, то распад его приведет к порче всей структуры молекулы. Поэтому попадание их в организм даже в незначительном количестве создает повышенную опасность мутаций.

Трансурановые источники альфа-излучения.
В ядерном оружии находятся заметные количества короткоживущих изотопов урана (U-232 и U-233) и трансурановые элементы Pu-239, Pu-240, Am-241. Из-за чрезвычайно большой ионизирующей способности альфа-частиц, при попадании внутрь эти элементы представляют собой серьезный риск для здоровья. Правда, после атомного взрыва их количество весьма невелико.
Если небольшая частичка попадает в легкие, она может остаться там и быть длительным источником облучения. Микрокюри альфа-излучателя производит облучение 3700 бэр/год легочной ткани, чрезвычайно увеличивая риск рака.
Уран и трансурановые элементы остеотропны (накапливаются в костной ткани). Если плутоний откладывается в костях, время его полувыведения около 80-100 лет, т.е. он остается там практически навсегда. Так же, плутоний накапливается в печени, с периодом полувыведения 40 лет. Максимальная допустимая концентрация Pu-239 в организме 0.6 микрограмма (0.0375 микрокюри) и 0.26 микрограмма (0.016 микрокюри) для легких.

Электромагнитный импульс
Ядерный взрыв производит огромное количество ионизированных частиц, сильнейшие токи и электромагнитное поле, называемое электромагнитным импульсом (ЭМИ). На человека оно не оказывает никакого влияния (по крайней мере в пределах изученного), зато повреждает электронную аппаратуру. Большое количество ионов, оставшихся после взрыва, мешает коротковолновой связи и работе радаров.
На образование ЭМИ очень значительное влияние оказывает высота взрыва. ЭМИ силен при взрыве на высотах ниже 4 км, и особенно силен при высоте более 30 км, однако менее значителен для диапазона 4-30 км. Это происходит из-за того, что ЭМИ образуется при несимметричном поглощении гамма-лучей в атмосфере. А на средних высотак как раз такое поглощение происходит симметрично и равномерно, не вызывая больших флуктуаций в распределении ионов.
Зарождение ЭМИ начинается с чрезвычайно короткого, но мощного выброса гамма-лучей из зоны реакции. На протяжении ~10 наносекунд в виде гамма-лучей выделяется 0.3% энергии взрыва. Гамма-квант, сталкиваясь с атомом какого-либо газа воздуха выбивает из него электрон, ионизируя атом. В свою очередь этот электрон сам способен выбить своего собрата из другого атома. Возникает каскадная реакция, сопровождающаяся образованием до 30 000 электронов на каждый гамма-квант.
На низких высотах, гамма-лучи, испущенные по направлению к земле, поглощаются ею, не производя большого количества ионов. Свободные электроны, будучи гораздо легче и проворнее атомов, быстро покидают область, в которой они зародились. Образуется очень сильное электромагнитное поле. Это создает очень сильный горизонтальный ток, искру, рождающую широкополосное электромагнитное излучение. В то же время, на земле, под местом взрыва, собираются электроны "заинтересовавшиеся" скоплением положительно заряженных ионов непосредственно вокруг эпицентра. Поэтому сильное поле создается и вдоль Земли.

И хотя в виде ЭМИ излучается очень незначительная часть энергии - 1/3x10 -10 , это происходит за очень короткий промежуток времени. Так что мощность, развиваемая им огромна: 100 000 МВт.
На больших высотах происходит ионизация расположенных ниже плотных слоев атмосферы. На космических высотах (500 км) область такой ионизации достигает 2500 км. Максимальная ее толщина - до 80 км. Магнитное поле Земли закручивает траектории электронов в спираль, образуя мощный электромагнитный импульс на несколько микросекунд. В течении нескольких минут между поверхностью Земли и ионизированным слоем возникает сильное электростатическое поле (20-50 кВ/м), пока большая часть электронов не будет поглощена вследствие процессов рекомбинации. Хотя пиковая напряженность поля при высотном взрыве составляет всего 1-10% от наземного, на образование ЭМИ уходит в 100 000 больше энергии - 1/3x10 -5 всей выделившейся, напряженность остается примерно постоянной под всем ионизированным районом.
Воздействие ЭМИ на технику. Сверхсильное электромагнитное поле индуцирует высокое напряжение во всех проводниках. ЛЭП будут фактически являться гигантскими антеннами, наведенное в них напряжение вызовет пробой изоляции и выход из строя трансформаторные подстанции. Выйдет из строя большинство специально не защищенных полупроводниковых приборов. В этом плане большую фору микросхемам даст старая добрая ламповая техника, которой нипочем ни сильная радиация, ни сильные электрические поля.

Антон Волков

На основе Section 5.0 Nuclear Weapons FAQ, Carey Sublette,