У дисертації вирішена актуальна науково-технічна задача обґрунтування та розробки способів підвищення рівня безпеки праці рятувальників гірських, на основі дослідження особливостей виконання пошуково-рятувальних робіт, в умовах впливу низьких температур зовнішнього середовища, завдяки системній гармонізації теплоізоляційних характеристик захисного одягу (ЗО) і засобу захисту голови.
Ідея роботи полягає у мінімізації впливу небезпечних та шкідливих факторів виробничого процесу пошуково-рятувальних робіт шляхом запровадження регламенту застосування ефективних засобів захисту частин тіла та голови в умовах впливу низьких температур та понаднормових фізичних навантажень.
Метою роботи є визначення закономірностей у процесах індивідуального теплового захисту рятувальника гірського в умовах дії низьких температур та отримання характеристик і показників для створення засобів захисту і відповідних нормативно-технічних рекомендацій з регламенту пошуково-рятувальних робіт.
Наукові положення, винесені на захист, та їх новизна
1. Відповідно статистичного аналізу встановлено, що впродовж 2019-2021 років 67% пошуково рятувальних робіт відбуваються в осінньо-зимовий період. За результатами тестових опитувань рятувальників гірських (n-609) вперше встановлено, що 30% рятувальників відчувають негативний вплив низьких температур обличчя та фронтальної частини голови.
Набула подальшого розвитку методика математичного моделювання із застосуванням програмного комплексу MatLab щодо процесу дії низьких температур: –10ºС, –20ºС, –30ºС на 4-шарову модель голови рятувальника під час понаднормового навантаження 600 Вт.
Відповідно до встановлених закономірностей тепломасопереносу визначено, що температура 3 і 4 шарів голови не знижувалась завдяки процесові метаболізму впродовж 3600 секунд, і становила 37.2 ºС без захисту голови головним убором.
2. Забезпечення захисту рятувальника захисним одягом в умовах виконання пошуково-рятувальних робіт в гірській місцевості має враховувати процеси інтенсивності виконання робіт та рівень теплоізоляції комплекту ЗО. Удосконалено методику визначення та експериментально підтверджено, що при застосуванні комплекту ЗО з різними рівнями теплоізоляції необхідно корегувати регламент проведення пошуково-рятувальних робіт (ПРР).
За результатами досліджень рівня теплоізоляції ЗО за допомогою манекена та проведених розрахунків встановлено залежність часу захисної дії комплекту одягу за умов дії температури навколишнього середовища -20 ºС, залежно від теплоізоляційного бар'єра, створеного пакетом матеріалів ЗО. Встановлено залежність коефіцієнта часу захисту ЗО при Iclo= 0,126 м2 ·К/Вт що забезпечувало температурний режим на поверхні тіла рятувальника гірського +34 ºС 8 годин за умов дії температури зовнішнього середовища +6,8 ºС , а за умов дії температури -1 ºС, час захисту скоротився до 1 години. Встановлено залежності теплоізоляції та інтенсивності виконання робіт, що за аналогічної інтенсивності руху та збільшенні теплоізоляції на 10% (Iclo=0,139 м 2 ·К/Вт) ефективність захисту зростає на 65%. Також, підтверджено, що інтенсивність виконання робіт безпосередньо впливає на термобаланс і тепломасоперенесення завдяки перфузії крові і теплоутворенню.
Запропонована фізична модель, яка доступна у вигляді програмного забезпечення, є удосконаленням існуючих методів визначення ізоляції щодо простоти і точності.
3. Характеристики ЗІЗ оцінюються на термічному манекені, оскільки теплові властивості можуть змінюватися після того, як матеріали були сконструйовані в одяг та засоби захисту голови.
Вперше експериментально за допомогою електроенцефалограми (ЕЕГ) встановлено, що в зоні впливу низьких температур –30 ºС та понаднормового навантаження 600 Вт латентні процеси у фронтальній частині гіпоталамусу починаються вже на 17 хвилині. Набули подальшого розвитку прийняті гіпотези стабільної температури ядра і зниження температури шкіри голови, щодо пояснення латентних процесів, як і гіпотеза про те, що межі тривалості впливу будуть визначатися температурою фронтальної частини голови.
Вплив низьких температур на стан травматизму та професійних захворювань залежить від ефективного регламенту ПРР. Підвищення рівня захисту та ефективне формування регламенту ПРР дозволить мінімізувати незворотні наслідки впливу критичних температур та навантажень на рятувальника гірського.
Розроблені в дисертаційні роботі науково-методичні рекомендації забезпечують формування регламенту виконання пошуково-рятувальних робіт в гірській місцевості, що запобігатиме травматизму і професійним захворюванням.
Ключові слова: рятувальник гірський, засоби індивідуального захисту, низькі температури, пошуково-рятувальні роботи.
