Особая экипировка для спасателей и пожарных

При разработке материалов для тепловой защиты боевой одежды пожарного (БОП) команде инженеров и ученых предстояло решить ряд важных задач: обеспечение высокого уровня защиты человека от тепловых потоков, характерных для горения углеводородов и нефтепродуктов; способность материала к сохранению терморегуляции в условиях пожара и низких температур; сочетание функциональных характеристик изделия с возможностью быстрого и безопасного выполнения работ пожарными. Разработка методов снижения горючести материалов, а также обеспечение тепловой защиты от переохлаждения играют важную роль в обеспечении безопасности пожарно-спасательных подразделений, работающих в Арктической зоне Российской Федерации. 
— Ученые кафедры химических технологий нашего университета имеют многолетний опыт в области отделки и колорирования огнестойких тканей. Для повышения огнеупорных свойств спецодежды пожарного текстильное полотно обрабатывалось специально разработанным составом из модифицированных композитов на основе углеродных наноструктур. Для снижения риска переохлаждения при работе в условиях низких температур во внутреннюю часть экипировки были интегрированы греющие модули из электропроводящей ткани, созданной с применением графеновых нанотрубок, — объясняет заведующая кафедрой химических технологий им. проф. А. А. Хархарова СПбГУПТД Елена Сашина.
Первые экспериментальные материалы, разработанные проектной командой, появились в начале 2023 г. Следующей задачей стало создание готовой продукции из инновационных тканей, сохраняющих свою эффективность в процессе эксплуатации. Перед пошивом пилотных образцов боевой одежды пожарного технологи стартапа «АрктикТекс» провели ряд консультаций с участниками пожарно-спасательных работ.
Тестирование изделий осуществлялось в рамках Межведомственного опытно-исследовательского учения «Безопасная Арктика — 2023» в два этапа. На первом провели лабораторное исследование разработанного материала на огнестойкость и способность к нагреву, затем прошли полевые испытания готовых комплектов боевой одежды на способность удерживать тепло внутри экипировки при внешнем низкотемпературном воздействии и восстанавливать защитные свойства БОП от теплового потока после намокания при тушении пожара.
— При испытаниях в огневом симуляторе с температурой более 450 °С внешний защитный слой экспериментального образца не воспламенился и сохранил свою целостность в течение всего периода тестирования. Имелись лишь поверхностные следы термического воздействия: локальные потемнения. Полученные результаты показали перспективность применения разработанных материалов и системы тепловой защиты на основе углеродных наноструктур в создании экипировки пожарных и укрывных материалов для проведения аварийно-спасательных работ в условиях низких температур, — рассказывает доктор технических наук, заместитель начальника университета по научной работе СПб УГПС МЧС России Ольга Зыбина.
Успешное тестирование экспериментальных образцов боевой одежды пожарного, а также масштабируемость технологий позволяет выйти на серийное производство экипировки. Негорючие греющие ткани могут использоваться также для обивки сидений общественного транспорта, в области космического и авиастроения. Команда разработчиков готова адаптировать технологические решения под конкретные задачи индустриальных партнеров.
— Объединение компетенций научно-технической команды и ведущих специалистов в области пожарной безопасности позволило найти лучшее технологическое решение. Кроме того, к работе привлекались студенты обоих вузов. Это важная часть совместной деятельности — вовлечение ребят в процесс решения задачи и создания готового продукта. Это позволяет студентам получить первый опыт технологического предпринимательства под кураторством опытных коллег. В результате кооперации удалось разработать материал, способный выдерживать воздействия теплового потока и одновременно защищать пожарных от переохлаждения, — комментирует доцент СПбГУПТД, основатель группы стартапов в области функционального текстиля Северо-Западного наноцентра Ольга Москалюк.
Проведение совместных работ по созданию экспериментальных материалов для производства одежды специального назначения и укрывных покрытий для оборудования началось осенью 2022 г. В состав рабочей группы вошли специалисты от каждой из сторон, обладающие опытом в части тушения пожаров при низких температурах, а также разработчики технологии создания греющего текстиля.
Территория Арктики занимает порядка 18 % площади всей страны (3 млн кв. км) и является регионом стратегических интересов Российской Федерации. Запасы полезных ископаемых и наличие водного транспортного коридора «Северный морской путь» привлекают всё больше внимания к освоению арктической зоны — созданию транспортной инфраструктуры, разработке месторождений, строительству и эксплуатации промышленных объектов. Вместе с индустриализацией региона возрастает и риск возникновения аварийных ситуаций, связанных с работой производственных предприятий и экстремальными природно-климатическими условиями. В среднем в арктической зоне России ежегодно проводится порядка 100 пожарно-спасательных работ по устранению последствий природно-техногенного характера.
Практика проведения аварийно-спасательных работ в сложных климатических регионах показывает, что для устранения возникших в результате ЧС пожаров при низких температурах требуется на 50 % больше времени, чем в обычных условиях. При этом длительные сроки тушения возгорания могут приводить к переохлаждению и обморожению участников спасательных операций. Учитывая очаговый характер промышленно-хозяйственного освоения территории Арктики, места возникновения аварийных ситуаций зачастую находятся на значительном удалении от пунктов оказания полноценной медицинской помощи.
С целью обеспечения комплексной безопасности населения и территорий Арктики МЧС России проводит работы по развитию аварийно-спасательных центров в регионе и их оснащению специальным оборудованием. Однако актуальным остается вопрос создания современной экипировки личного состава пожарно-спасательных подразделений, способной обеспечить защиту в условиях негативного воздействия окружающей среды.
 

Юлия Гуцаленко
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ВЕСТНИК ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ. 8 (196) СЕНТЯБРЬ 2023