CC BY
10
I
BADANIA I ROZWÖJ
st. kpt. dr inz. Agata Walczaka), dr inz. Daniel Pieniakb), st. bryg. dr inz. Ireneusz Naworola)*1 kpt. mgr inz. Wiktor Wgsik a), bryg. mgr inz. Piotr Chudya), kpt. mgr inz. Monika Sututaa)
a) Szkola Glowna Sluzby Pozarniczej / The Main School of Fire Service
b) Wyzsza Szkola Ekonomii i Innowacji w Lublinie / The University of Economics and Innovation in Lublin * Autor korespondencyjny / Corresponding author: inaworol@sgsp.pl
Badania wtasciwosci absorpcyjnych pianek polimerowych stosowanych w krajowej produkcji hetmow strazackich
Studies on Absorptive Properties of Polymer Foams Used for Manufacturing of Firefighter Helmets in Poland
Исследование абсорбционных свойств полимерных пен, используемых в производстве противопожарных шлемов в Польше
ABSTRAKT
Cel: Celem niniejszego artykulu jest analiza porownawcza wlasciwosci mechanicznych pianek polimerowych stosowanych jako absorbery energii ude-rzenia w krajowej produkcji helmow strazackich. Tym samym celem artykulu jest ocena wlasciwosci nowych materialow pod kqtem bezpieczenstwa oraz komfortu pracy uzytkownikow helmow.
Metody: W badaniach wykorzystano wklad z polistyrenu ekspandowanego oraz absorbery z poliuretanu pochodzqce z krajowych helmow strazackich produkowanych w roznych latach. Przeprowadzono proby wytrzymalosci na sciskanie w warunkach obciqzenia quasi-statycznego oraz w zakresie odksztalcen spr^zystych. Warunki te odpowiadajq anormalnym oraz normalnym warunkom eksploatacji materialow absorpcyjnych wykorzystywanych w konstrukcji helmow strazackich. Komfort uzytkowania oceniono na podstawie wartosci modulu Younga.
Wyniki: Wyniki badan wytrzymalosci na sciskanie materialow absorpcyjnych wskazujq na znaczqce roznice mi^dzy analizowanymi absorberami na poziomie obciqzen wyst^pujqcych zarowno w normalnych warunkach eksploatacji, jak i w warunkach nadzwyczajnych. Pianki z polistyrenu ekspandowanego oraz z helmu AK-06 z 2012 roku charakteryzujq si§ dobrq wytrzymalosci^, zdolnosciq do absorpcji energii oraz duzq sztywnosciq. Absorbery z helmu AK-06 z 2007 roku cechujq si§ najgorszymi sposrod badanych materialow wlasciwosciami konstrukcyjnymi. Material z 2015 roku charakteryzuje si§ stosunkowo dobrq wytrzymalosci^, zdolnosciq do absorpcji energii oraz nieduzq sztywnosciq.
Wnioski: W budowie helmow strazackich wykorzystywane sq rozne materialy absorpcyjne, ktore charakteryzuje si§ niejednakowymi wlasciwosciami mechanicznymi. Wybor optymalnego rozwiqzania mozliwy jest dzi^ki badaniom laboratoryjnym. W konstrukcji badanych helmow materialy absorpcyjne z polistyrenu ekspandowanego zastqpiono poliuretanem. Pianki poliuretanowe stosowane w helmach produkowanych w 2007 roku charakteryzujq si§ mniejszq sztywnosciq, lecz gorszymi wlasciwosciami niz wkladki z polistyrenu ekspandowanego. Wlasciwosci tych materialow poprawiono, uzyskano to jednak dzi^ki znaczqcemu zwi^kszeniu sztywnosci w zakresie odksztalcen spr^zystych. Wydaje si§, ze sposrod badanych absorberow optymalnymi wlasciwosciami cechuje si§ najnowszy material, stosowany w helmach Calisia Vulcan CV 102 z 2015 roku. Stowa kluczowe: helm strazacki, pianki polimerowe, absorber energii, wlasciwosci mechaniczne Typ artykutu: oryginalny artykul naukowy
Przyj^ty: 20.04.2018; Zrecenzowany: 27.06.2018; Zatwierdzony: 05.07.2018;
Procentowy wklad merytoryczny: A. Walczak - 18%; I. Naworol - 18%, D. Pieniak - 18%, P Chudy - 18%, M. Sututa - 10%;
Identyfikatory ORCID autorow: A. Walczak - 0000-0002-0303-1748; I. Naworol - 0000-0002-8536-4238; D. Pieniak - 0000-0001-7807-3515;
P Chudy - 0000-0001-8861-1233; M. Sututa - 0000-0001-5038-3386;
Prosz? cytowac: BiTP Vol. 50 Issue 2, 2018, pp. 64-73, doi: 10.12845/bitp.50.2.2018.5;
Artykut udost^pniany na licencji CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/).
ABSTRACT
Objective: The objective of the study was a comparative analysis of the mechanical properties of polymer foams used as impact energy absorbers, a component of firefighter helmets manufactured in Poland. The study aimed at evaluating the influence of the properties of new materials on the working safety and comfort of helmet users.
Methods: The study utilised an expanded polystyrene insert and polyutherane absorbers obtained from Polish firefighter helmets that were manufactured in various years. Compressive strength tests under quasi-static load and at dynamic conditions with regard to elastic deformations were carried out. They reflected both abnormal and normal operational loads. Comfort of use was evaluated indirectly based on Young's modulus value.
Results: Compressive strength test results for absorptive materials indicated significant differences between studied absorbers both at normal load conditions and in extraordinary situations. Expanded polystyrene foams and foam from AK-06 helmet from 2012 demonstrated a good strength, high energy absorption capacity and high stiffness. The foam from AK-06 helmet from 2007 was observed to have the worst mechanical properties among the studied materials. The material from 2015 indicated a relatively good strength, energy absorption properties and moderate stiffness. Conclusions: A variety of absorptive materials with different mechanical properties are used in the structure of firefighter helmets. Laboratory studies allow the selection of the most optimum solution. In the studied firefighter helmets, expanded polystyrene absorptive materials had been replaced by polyurethane. The polyurethane foams applied in helmets manufactured in 2007 were characterized by lower stiffness and inferior properties as compared to inserts made of expanded polystyrene. Later the properties of materials have been improved. However, it was achieved through a significant increase in stiffness with regard to elastic deformations. It seems that the optimum properties among the studied absorbers were achieved by the newest material, which was used in Calisia Vulcan CV 102 helmets from 2015.
Keywords: firefighter helmet, polymer foams, energy absorber, mechanical properties Type of article: original scientific article
Received: 25.06.2017; Reviewed: 27.06.2018; Approved: 05.07.2018;
Percentage contribution: A. Walczak - 18%; I. Naworol - 18%, D. Pieniak - 18%, P. Chudy - 18%, M. Sutula - 10%;
Authors' ORCID IDs: A. Walczak - 0000-0002-0303-1748; I. Naworol - 0000-0002-8536-4238; D. Pieniak - 0000-0001-7807-3515;
P Chudy - 0000-0001-8861-1233; M. Sutula - 0000-0001-5038-3386;
Please cite as: BiTP Vol. 50 Issue 2, 2018, pp. 64-73, doi: 10.12845/bitp.50.2.2018.5;
This is an open access article under the CC BY-SA 4.0 license (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/).
АННОТАЦИЯ
Цель: Целью настоящей статьи является сравнительный анализ механических свойств полимерных пен, используемых в качестве амортизаторов ударной энергии в производстве пожарных шлемов в Польше. Целью этой статьи является оценка свойств новых материалов с точки зрения безопасности и комфорта пользователей шлемов.
Методы: Исследование включало использование вставки из пенополистирола и амортизатора из полиуретана, взятых из польских пожарных шлемов, изготовленных в разные годы. Испытания на прочность при сжимании, которое проводились в условиях квазистатической нагрузки в области упругой деформации. Эти условия соответствуют аномальным и нормальным условиям использования амортизирующих материалов, используемых при производстве противопожарных шлемов. Комфорт использования был оценен на основе модуля Юнга. Результаты: Результаты испытаний на прочность при сжимании амортизирующих материалов показывают значительные различия между анализируемыми амортизаторами при нагрузках, происходящих как при нормальных условиях эксплуатации, так и в исключительных условиях. Пена из вспененного полистирола шлема AK-06 с 2012 года характеризуются хорошей прочностью, способностью поглощать энергию и значительной жесткостью. Амортизирующие материалы из шлема AK-06 с 2007 года характеризуются худшими структурными свойствами в сравнении с другими испытуемыми материалами. Материал с 2015 года характеризуется относительно хорошей прочностью, способностью поглощать энергию и незначительной жесткостью.
Выводы: При изготовлении противопожарных шлемов используются различные амортизирующие материалы, которые характеризуются различными механическими свойствами. Выбор оптимального решения возможен благодаря лабораторным испытаниям. В конструкции испытанных шлемов амортизирующие материалы из пенополистирола были заменены полиуретаном. Полиуретановые пены, используемые в шлемах, изготовленных в 2007 году, характеризуются более низкой жесткостью, но худшими свойствами, чем полимерные вставки из полистирола. Свойства этих материалов были улучшены, но это было достигнуто благодаря значительному увеличению жесткости в области упругой деформации. Похоже, что среди проверенных амортизирующих материалов самый новый материал, используемый в шлемах Calisia Vulcan CV 102 с 2015 года, является наиболее оптимальным.
Ключевые слова: пожарный шлем, полимерные пены, поглотитель энергии, механические свойства Вид статьи: оригинальная научная статья
Принята: 20.04.2018; Рецензирована: 27.06.2018; Одобрена: 05.07.2018;
Процентоне соотношение участия в статье: A. Walczak - 18%; I. Naworol - 18%, D. Pieniak - 18%, P Chudy - 18%, M. Sutula - 10%; Идентификаторы ORCID авторов: A. Walczak - 0000-0002-0303-1748; I. Naworol - 0000-0002-8536-4238; D. Pieniak - 0000-0001-7807-3515; P Chudy - 0000-0001-8861-1233; M. Sutula - 0000-0001-5038-3386;
Просим ссылаться на статью следующим образом: BiTP Vol. 50 Issue 2, 2018, pp. 64-73, doi: 10.12845/bitp.50.2.2018.5;
Настоящая статья находится в открытом доступе и распространяется в соответствии с лицензией CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/ licenses/by-sa/4.0/).
Wstçp
Wedtug raportu polskiego Gtownego Urzçdu Statystycznego dotyczqcego wypadkow przy pracy, do ktorych doszto w 2016 roku urazy gtowy, szyi oraz krçgostupa szyjnego stanowity 12% wszystkich urazow ciata powstatych przy pracy [1]. Oznacza to, ze urazom tym ulegto ponad 10,5 tys. osob w ciqgu roku. Indy-widualne srodki ochrony osobistej, w tym srodki ochrony gtowy, sq istotnym elementem stosowanym w celu zapewnienia bez-pieczenstwa przy pracy.
Introduction
According to a Statistics Poland (GUS) report on accidents at work in 2016, injuries to the head, neck and cervical spine accounted for 12% of all bodily injuries at work [1]. This means that over a period of one year such injuries were sustained by more than 10.5 thousand people. Personal protective equipment, including head protection equipment, is an important measure used to ensure safety at work.
Jedno z powazniejszych zagrozen, na ktore narazony jest strazak, to doznanie urazu mechanicznego gtowy i krçgostu-pa szyjnego. Zagrozenie to jest czçsto zalezne od charakteru zdarzenia, w ktorym uczestniczq strazacy. Wystçpuje ono m.in. podczas pozarow i katastrof budowlanych w wyniku osuniçc i zarwan elementow konstrukcyjnych obiektu budowlanego. Przed takim zagrozeniem zabezpiecza hetm strazacki, ktore-go zadaniem jest ochrona gtowy przed bezposrednimi urazami oraz amortyzowanie sit przenoszonych na gtowç i krçgostup w czasie uderzenia. Ponadto hetm chroni gtowç przed innymi negatywnymi czynnikami, na ktore narazony jest ratownik, tj. przed: promieniowaniem termicznym, ptomieniami, iskrami, czynnikami chemicznymi i biologicznymi oraz prüdem elek-trycznym. Wielofunkcyjnosc ochronna hetmow strazackich zostata znormalizowana, a wymagania w tym zakresie zostaty sparametryzowane. Zawarto je w normach: PN-EN 443:2008 Hefmy strazackie oraz PN-EN 166:2005 Ochrona indywidualna oczu [2, 3].
Ochronç przed dziataniem obciqzenia mechanicznego w kie-runku gtowy i krçgostupa ratownika zapewnia skorupa hetmu oraz wktad amortyzujqcy. Skorupa jest pierwszym elementem przyjmujqcym i czçsciowo rozpraszajqcym energiç obciqzenia. Ponadto chroni gtowç przed ostrymi przedmiotami. Konstrukcja i ksztatt tego elementu oraz materiaty, z ktorych siç go wykonuje, ciqgle siç zmieniajq. W latach wczesniejszych do produkcji sko-rup stosowano kompozyty strukturalne z laminatow tkanin wto-kien szklanych i polimerowych typu Kevlar. Rodzaj splotu wtokien zalezat od producenta i roku produkcji hetmu. Obecnie skorupy wytwarzane sq gtownie w technologii wtrysku, w ich konstrukcji czçsto wykorzystywane sq polimery termoplastyczne wzmocnio-ne ciçtym wtoknem szklanym.
Wktadka polimerowa jest drugim elementem, po skorupie, absorbujqcym energiç uderzenia. Zwykle wykonana jest ona ze sztywnych materiatow porowatych - pianek polimerow. W star-szych konstrukcjach, czçsto nadal uzytkowanych, wykonywano wktady z polistyrenu ekspandowanego, w obecnie wytwarzanych hetmach przewaznie wykorzystuje siç pianki poliuretanowe o niz-szej sztywnosci. Zadaniem materiatu amortyzujqcego jest po-chtanianie energii uderzenia, ktore zostato przyjçte przez skoru-pç hetmu. Proces ten polega na zamianie energii kinetycznej na innq postac energii w stabilny i kontrolowany sposob [4]. Materiat wktadki pochtania wiçkszq czesc energii udaru mechanicznego niz skorupa, gtownie dziçki powolnej, stosunkowo dtugo trwajq-cej deformacji [5]. Ze wzglçdu na mechanizm dziatania absorber zastosowany w hetmie strazackim jest pasywnym absorberem wielokrotnego dziatania, jezeli energia kolejnego wymuszenia nie osiqga wartosci krytycznych. Konstrukcja nowszych hetmow sprawia, ze gtowa ratownika ma bezposredni kontakt z wktadkq. W zwiqzku z tym funkcjq absorbera ma byc nie tylko dyssypacja energii uderzenia, lecz takze czçsciowe przenoszenie normalnych obciqzen eksploatacyjnych.
Pianki polimerowe wykorzystywane sq m.in. w transporcie oraz przemysle morskim, lotniczym i kosmonautycznym [6]. Sto-sowanie tych pianek wynika z ich dobrych wtasciwosci, w tym z niewielkiej masy wtasciwej oraz zdolnosci pochtaniania energii, w szczegolnosci w warunkach obciqzenia udarowego [7]. Zdol-nosc pochtaniania energii przez pianki zalezy od wielu czynnikow,
One of the most serious threats for firefighters are mechan -ical injuries to the head and cervical spine. This threat often depends on the nature of the event involving firefighters. It is present, inter alia, during fires and building collapses resulting from landslides and collapses of structural elements of buildings. A firefighter helmet protects the firefighter against such threats. Its purpose is to protect the head against direct trauma and absorption of the loads transmitted to the head and spine at impact. In addition, the helmet protects the head from exposure to other adverse factors during a firefighting action, such as thermal radiation, flames, sparks, chemical and biological agents and electric shocks. The multifunctional protection afforded by firefighter helmets has been normalised and parameters have been specified for the requirements in this respect. These are included in the following standards: PN-EN 443:2008 Firefighter helmets and PN-EN 166:2005 Personal eye protection [2, 3].
The helmet's shell and absorption insert protect the firefighter against mechanical loads directed towards the head and spine. The shell is the first component absorbing and partly dispersing the load energy. It also protects the head from sharp objects. The structure and shape of this component and the materials it is made of are constantly changing. In previous years, shells were manufactured of structural composites from fibreglass and Kevlar polymer laminates. The weave type depended on the manufacturer and production year of the helmet. Currently, most shells are manufactured by injection moulding, often using glass fibre-reinforced thermoplastic polymers.
The polymer insert is the second component that absorbs impact energy after the shell. It is usually made of rigid porous materials - polymer foams. In older structures, which are still widely used, inserts were made of expanded polystyrene. Currently, polyurethane foams with lower stiffness are used. The task of the absorption material is to absorb the energy of impact sustained by the helmet's shell. This process involves the conversion of kinetic energy into a different form of energy in a sta -ble and controlled way [4]. The material of the insert absorbs more energy of the mechanical shock than the shell, primarily due to slow, relatively long-lasting deformation [5]. Due to the mechanism of action, the absorber used in the firefighter helmet is a reusable passive absorber, if the energy of another force does not reach the critical values. The structure of more recent helmets is such that the firefighter's head is in direct contact with the insert. Due to this, the absorber function is not only to dissipate the impact energy, but also to partly transmit the normal operational loads.
Polymer foams are used, inter alia, in transport and mari -time & aerospace industries [6]. These foams are used due to their advantageous properties, including small proper mass and the ability to absorb energy, especially under shock loads [7]. The foam's ability to absorb energy depends on numerous factors, such as the properties of the polymer used, foam density, the shape and geometry of its cells and the value of the load applied. Due to this, laboratory tests are performed nowadays to determine the absorption capabilities of foams [6, 8].
m.in. od: wtasciwosci wykorzystanego polimeru, gçstosci pianki, ksztattu i geometrii jej komorek oraz wartosci przytozonego obcig-zenia. W zwigzku z tym obecnie, w celu okreslenia zdolnosci absorpcyjnych pianek, wykonywane sg badania laboratoryjne [6, 8].
Rozwoj technologii materiatowych daje nowe mozliwosci w dziedzinie bezpieczenstwa dziatan ratowniczych. Dziçki no-wym technologiom mozna wprowadzic rozwigzania techniczne zwiçkszajgce funkcjonalnosc stosowanych srodkow ochronnych, a przede wszystkim zmniejszajgce ryzyko wystgpienia urazow u ra-townikow. Nie bez znaczenia jest rowniez to, ze zwiçkszyty siç mozliwosci badawcze. Nowoczesne metody i precyzyjne urzgdzenia badawcze pozawalajg na zweryfikowanie istniejgcych, a takze na wprowadzenie nowych, lepszych rozwigzan.
Wykorzystanie nowych technologii w konstrukcjach srod-kow ochrony indywidualnej, w tym w budowie hetmow strazackich, lezato u podstaw podjçcia badan prezentowanych w ni-niejszej pracy. Wydaje siç, ze ewolucja konstrukcji w zakresie uzytych materiatow absorbera wptywa na ogolne wtasciwosci ochronne hetmu. Postçpujgce zmiany materiatowo-konstruk-cyjne powinny zwiçkszac bezpieczenstwo oraz komfort pracy. W zwigzku z powyzszym celem badan jest analiza porownawcza wtasciwosci mechanicznych materiatow stosowanych do wytwarzania absorberow energii uderzenia wykorzystanych w kolejnych modelach krajowych hetmow strazackich. Tym samym celem badan jest ocena wtasciwosci nowych materiatow pod kgtem bezpieczenstwa oraz komfortu pracy uzytkownikow hetmow.
The development of material technologies opens up new possibilities for improving the safety of rescue actions. Thanks to new technologies, technical solutions are available to increase the functionality of the protective equipment used and, most of all, reduce the risk of injury among rescue person -nel. The expanded research capabilities are also a significant factor in these developments. Modern methods and precision test instruments facilitate the verification of current solutions, and also the introduction of new and better ones.
The use of new technologies in the structures of items of personal protective equipment, including firefighter helmets, formed the basis for the research presented in this paper. It seems that the evolution of the structure in terms of the absorber materials used has affected the general protective properties of the helmet. The progressive changes to the materials and structure of helmets should be reflected in increased safety and comfort at work. Responding to this, the objective of the study is to perform a comparative analysis of the mechanical properties used for the manufacturing of impact energy absorbers used in successive models of firefighter helmets produced in Poland. This involves the assessment of the properties of new materials in terms of the working safety and comfort of their users.
Materiat i metoda badan
Probki do badan wykonano z wktadek absorpcyjnych monto-wanych w hetmach strazackich, produkowanych przez krajowg fir-mç na potrzeby Panstwowej Strazy Pozarnej. Wykorzystano wktady z nastçpujgcych modeli i lat produkcji hetmow: ZS-03 (2003), Cali-sia AK-06 (2007), Calisia AK-06 (2012) oraz Calisia Vulcan CV 102 (2015). Wyciçte probki miaty ksztatt prostopadtoscianow o wymia-rach 16x10x10 mm.
Probç wytrzymatosci na sciskanie w warunkach obcigzenia quasi-statycznego przeprowadzono na uniwersalnej maszynie wytrzymatosciowej Zwick/Roell Z100 (ryc. 1). Wykorzystano gtowicç sity o zakresie nominalnym 500 N. Badanie przeprowadzono z prçdkoscig 5 mm/min. W kazdej grupie byto 5 probek. Probç obcigzenia w zakresie odksztatcenia sprçzystego zreali-zowano na tym samym stanowisku badawczym. Obcigzenie progowe ustalono na 20 N, prçdkosc - na 10 mm/min. W kazdej grupie byta 1 probka. Na podstawie otrzymanych histerez ob-liczono wartosci energii mechanicznej (odksztatcenia) rozpro-szonej w cyklu. Zaleznosc uzyskuje siç za pomocg catkowania numerycznego pola pod wykresem w czçsci „obcigzenia" - Whb, „odcigzenia" - Wod i pola powierzchni pçtli histerezy - AW. (energia dyssypacji).
W badaniach mikroskopowych wykorzystano skaningowy mikroskop elektronowy Phenom G2 Pro. Wykonano zdjçcia pro-bek pianek polimerowych niepoddanych i poddanych probie sci-skania w warunkach obcigzenia quasi-statycznego.
Material and method
Test samples were made of absorption inserts installed in firefighter helmets produced by a Polish company for the purposes of the State Fire Service. Inserts from the following models and years of production of helmets were used: ZS-03 (2003), Calisia AK-06 (2007), Calisia AK-06 (2012) and Calisia Vulcan CV 102 (2015). The cut-out samples were box-shaped with the dimensions of 16x10x10 mm.
Compressive strength tests under quasi-static load were performed using the Zwick/Roell Z100 universal materials testing machine (Fig. 1). A load cell with the nominal force of 500 N was used. The test was performed at the speed of 5 mm/min. Each group contained 5 samples. An elastic deformation test was performed in the same test environment. The load threshold was set at 20 N, the speed at 10 mm/min. Each group contained 1 sample. The hystereses obtained allowed the calculation of the value of mechanical energy (deformation) dissipated in the cycle. This correlation is obtained by the numerical integration of the field under the curve in the "loading" - W0ob, "unloading" - W0od and the surface area of the hysteresis loop - AWf (dissipation energy).
Microscopic studies used a Phenom G2 PRo scanning elec -tron microscope. Photographs were taken of polymer foam sam -ples subjected and not subjected to compressive strength testing under quasi-static load.
Rycina 1. Proba wytrzymalosci na sciskanie Figure 1. Compressive strength test Zrodto: Opracowanie wtasne. Source: Own elaboration.
Wyniki badañ
Test results
W tabeli 1 przedstawiono statystyki opisowe wynikow proby sciskania materiatow absorpcyjnych w warunkach obcigzenia quasi-statycznego. Uwzglçdniono: smax - naprçzenie maksy-malne, Wmax - pracç maksymalng, E - modut Younga. Na ryc. 2 zilustrowano przebieg wybranych, reprezentatywnych krzywych uzyskanych w badaniu.
Table 1 presents the descriptive statistics of the results of the compressive strength test of absorptive materials under quasi-static load. The following factors were taken into account: omax - maximum stress, Wmax - maximum work, £ - Young's modulus. Fig. 2 illustrates the course of the selected representative curves obtained in the test.
Tabela 1. Statystyki opisowe wynikow proby sciskania pianek absorpcyjnych Table 1. Descriptive statistics of compressive strength results of absorption foams
Materia) absorbera/ Absorber material Srednia/Average Wartosc minimalna/ Minimum value Wartosc maksymalna/ Maximum value Odchylenie standardowe/ Standard deviation Wspótczynnik zmiennosci [%]/ Coefficient of variation [%]
Smax [kPa]
ZS-03 (2003) 2080,03 1538,93 2689,56 425,10 20,44
AK-06 (2007) 1352,34 1238,90 1426,52 68,78 5,09
AK-06 (2012) 1807,88 1298,97 2095,51 309,47 17,12
CV 102 (2015) 3458,85 3015,05 3895,82 323,68 9,36
Wmax [mJ]
ZS-03 (2003) 1024,56 924,08 1130,48 73,32 7,16
AK-06 (2007) 581,03 530,51 617,89 31,72 5,46
AK-06 (2012) 837,55 715,35 944,29 88,54 10,57
CV 102 (2015) 976,75 919,86 1053,98 64,41 6,59
E [kPa]
ZS-03 (2003) 10958,56 5793,36 12894,72 2992,98 27,31
AK-06 (2007) 4869,27 4133,22 5898,00 675,24 13,87
AK-06 (2012) 11142,60 10114,31 11844,41 775,82 6,96
CV 102 (2015) 5455,29 5074,29 5880,39 337,08 6,18
Zródto: Opracowanie wtasne.
Source: Own elaboration.
-ZS-03 (2(103)
-АК.-06 (2007)
-АК-06 (2012)
20 3« 40 5« 60
Odksztalcenie/Strain [%]
Rycina 2. Reprezentatywne charakterystyki napr^zeniowo-odksztatceniowe (o-e) absorberow uzyskane w probie sciskania Figure 2. Representative compressive stress-strain characteristics (o-e) of studied absorbers Zrodto: Opracowanie wtasne. Source: Own elaboration.
W tabeli 2 zaprezentowano wyniki jednocyklowego obciqzenia i odciqzenia w zakresie odksztatcen sprçzystych (obciq-zenie: 20 N, odciqzenie: 0 N). Uwzglçdniono: omaks - naprçzenie maksymalne, Wiob - pracç odksztatcenia przy obciqzeniu, W0od - pracç odksztatcenia przy odciqzeniu, DWf - roznicç pracy od -ksztatcenia (przy obciqzeniu i odciqzeniu), dL(smaks) - skroce-nie przy naprçzeniu maksymalnym, tbd - czas trwania badania.
Table 2 presents the results of single-cycle loading and unloading in the form of elastic deformations (loading: 20 N, unloading: 0 N). The following were taken into account: o
3 ' 3 max.
- maximum stress, W., - deformation work under load, W .
' lob. ' iod.
- deformation work under unloading, AWf - deformation work difference (under load and unloading), dL(omax) - shortening at maximum stress, t . - test duration.
' bad.
Tabela 2. Wyniki badari z proby jednocyklowego obciqzenia i odciqzenia pianek absorpcyjnych Table 2. The results of single-cycle loading and unloading of absorption foams
Material absorbera/ Absorber material ¡fei W VViob. [Nmm] W iod. [Nmmi DWi [Nmmi dL(°mak,) [mm] tbad. [si
ZS-03 (2003) 193 3,76 2,42 1,34 0,4 4,16
AK-06 (2007) 194 6,24 4,77 1,47 0,6 5,07
AK-06 (2012) 195 2,93 2,46 0,46 0,3 3,71
CV 102 (2015) 194 5,03 3,87 1,15 0,6 4,48
Zrodto: Opracowanie wtasne. Source: Own elaboration.
Na ryc. 3 przedstawiono pçtle histerezy otrzymane w ba-daniu. Na ryc. 4 zestawiono obrazy SEM struktury wybranych materiatow absorpcyjnych niepoddanych i poddanych probie sciskania.
Fig. 3 shows the hysteresis loop obtained in the test. Fig. 4 compares the SEM images of the structure of selected absorp -tive materials which were either subjected or not subjected to the compressive strength test.
ZS-03 (2003) AK-06 (2007) ' AK-06 (2012) CV 102(2015) .
0,4 0,6
Droga/Path [mm]
1,0
Rycina 3. P^tle histerezy otrzymane przy jednocyklowym obciqzeniu w zakresie odksztatcen spr^zystych Figure 3. Hysteresis loops obtained from single-cycle loading in elastic strain field Zrodto: Opracowanie wtasne. Source: Own elaboration.
Rycina 4. Struktura materiatow wykorzystywanych w hetmach ZS-03 i AK-06 z 2007 roku przed przeprowadzeniem proby sciskania (a, c) oraz po przeprowadzeniu proby Sciskania (b, d)
Figure 4. Structure of materials before compressive strength test used in helmets: a) ZS-03, c) AK-06 (2007), and after compressive strength test used in helmets: b) ZS-03, d) AK-06 (2007) Zrodto: Opracowanie wtasne. Source: Own elaboration.
Omowienie wynikow badan
Analizujgc przebiegi charakterystyk naprçzeniowo-odksztatce-niowych absorberow, mozna wyroznic trzy zakresy. W pierwszym - sprçzystym wraz ze wzrostem naprçzenia wzrasta liniowo od-ksztatcenie, powstajqce na skutek zginania krawçdzi lub deforma-cji scian komorek pianki [8]. W tym zakresie energia jest pochtania-na w niewielkim stopniu, pozostata czçsc energii przekazywana jest w kierunku gtowy. W drugim zakresie, zwanym plateau, nastçpuje wzrost odksztatcenia (do ok. 60-70%) przy niewielkim wzroscie war-tosci naprçzenia. Dochodzi do znacznego odksztatcenia. Na koncu tego etapu dochodzi do pçkniçc oraz zetkniçcia siç scianek czçsci komorek. W tym zakresie w duzym stopniu pochtaniana jest energia [9]. Znaczgcy udziat plateau w charakterystyce sciskania swiad-czy o dobrej zdolnosci pochtania energii mechanicznej. W trzecim zakresie dochodzi do znacznego wzrostu naprçzenia przy niewielkim wzroscie odksztatcenia, ostatecznego zniszczenia wiçkszosci komorek oraz zetkniçcia siç scianek - zgçszczenia pianki. Energia jest tu pochtaniana jest w niewielkim stopniu. W badaniach mikro-skopowych wykonanych w ramach tej pracy zaobserwowano rozni-ce w mechanizmie niszczenia, w szczegolnosci miçdzy materiatem wktadki z polistyrenu ekspandowanego a piankami poliuretanowy-mi. Wynikajq one z odmiennych struktur absorberow (ryc. 4a i 4c). Najwiçksze roznice wystçpujg w zakresie drugim - plateau i trzecim
Results and discussion
Three regions can be distinguished in an analysis of the stress-strain curves of absorbers. The first is the elastic region where an increase in stress is followed by a linear increase in strain, caused by the bending of the edge or deformation of foam cell walls [8]. In this region energy absorption is low and the remaining energy is transmitted towards the head. The second region, known as the plateau, features an increase in strain (to approx. 60-70%) with only a small increase in stress values. Sig -nificant strain is present. At the end of this stage fracturing occurs and walls of some cells come into contact with each other. Energy absorption is high in this region [9]. A significant role of the plateau in compressive characteristics is proof of a good ability to absorb mechanical energy. The third region involves a considerable increase in stress with only a small increase in strain, the complete destruction of most cells and collision of walls - causing foam density to go up. Energy absorption is low. In microscopic tests conducted in this study differences were observed in the destruction mechanism, especially between the material of the expanded polystyrene insert and the polyurethane foams. They are caused by the structural differences between these absorbers (Fig. 4a and 4c). The biggest differences are present in the second (plateau) and third (foam
- zagçszczenia pianki. Materiaty z polistyrenu pod wptywem obciqzenia ulegaty zmiazdzeniu (ryc. 4b), proces niszczenia nie byt tozsamy z wyzej opisanym. Natomiast w przypadku pianek poliu-retanowych dochodzito do deformacji scian komorek i zatkniçcia siç scianek - zagçszczenia (ryc. 4d). Mechanizm niszczenia byt zgodny z przewidywanym dla takich struktur.
Stwierdzenie, jak absorbery stosowane w konstrukcjach hetmow strazackich zachowujq siç pod obciqzeniem mechanicznym, jest istotna na poziomie obciqzen wystçpujqcych zarowno w normal-nych warunkach eksploatacji, jak i w warunkach nadzwyczajnych. Stykajqcy siç z gtowq obszar wktadki w czasie normalnego uzyt-kowania hetmu nie powinien ulegac odksztatceniu trwatemu, czyli deformacji. W zatozeniu powinny wystçpowac jedynie nietrwate -sprçzyste odksztatcenia materiatu absorbera. W przypadku zacho-wania sprçzystego pçtle histerezy (ryc. 3) powinny siç zamykac po odciqzeniu, a przebieg krzywych obciqzania i odciqzania powinien byc zblizony. Lokalne wystçpowanie stref trwatej deformacji, np. w miejscu kontaktu z gtowq ratownika, wiqze siç z zagçszczeniem pianki w tych miejscach. Deformacja moze wptywac negatywnie na zdolnosc absorpcji i dyssypacji energii uderzenia. Natomiast w sy-tuacji nadzwyczajnej, np. w przypadku uderzenia w hetm ratownika, wazna jest maksymalna absorpcja energii - praca absorbera wyra-zona jako pole pod krzywq naprçzeniowo-odksztatceniowq.
Wyniki badan wytrzymatosci na sciskanie wskazujq znaczq-ce roznice miçdzy analizowanymi materiatami. Absorber wy-korzystywany w hetmie ZS-03 charakteryzuje siç stosunkowo dobrq wytrzymatosciq oraz wysokq wartosciq pracy potrzeb-nej do zniszczenia. Wysoka wartosc modutu Younga wskazuje na duzq sztywnosc. Zwiqzana jest ona ze strukturq materiatu, ktora jest inna niz w pozostatych wktadkach. Stykanie siç tej wktadki z gtowq ratownika bçdzie mato komfortowe. Ponadto pod dziataniem obciqzenia powyzej zakresu sprçzystego docho-dzi do kumulacji zmian w strukturze - widac wyrazne nachyle -nie wykresu w zakresie plateau, co moze swiadczyc o gorszej zdolnosci pochtania energii mechanicznej.
W charakterystyce naprçzeniowo-odksztatceniowej pianki ab-sorpcyjnej stosowanej w hetmach AK-06 z 2007 roku, tak jak w przypadku wktadki z polistyrenu, widoczny jest wzrost naprçzenia w zakresie plateau. Ponadto sposrod badanych wktadek wtasnie ten materiat cechuje siç najmniejszq wytrzymatosciq, najnizszq wartosciq pracy potrzebnej do zniszczenia oraz najnizszq wartosciq modutem Younga. Pianka wykorzystywana w hetmie AK-06 z 2012 roku charakteryzuje siç duzo wiçkszq wytrzymatosciq oraz wyzszq wartosciq pracy potrzebnej do zniszczenia niz wktadka z 2007 roku W zakresie plateau nie dochodzito do stopniowego wzrostu naprçzenia, kumulacji zmian strukturalnych. Wtasciwosci te zostaty jednak uzyskane tqcznie ze znaczqcym zwiçkszeniem siç sztywnosci pianki poliuretanowej. W przypadku tego materiatu wartosc modutu Younga byta wyzsza niz w przypadku polistyrenu ekspandowanego. Materiat absorpcyjny stosowany w hetmach CV 102 cechuje siç stosunkowo dobrq wytrzymatosciq oraz wysokq wartosciq pracy potrzebnej do zniszczenia. Nie jest on sztywnym, ma dobre wtasciwosci relaksacyjne. Ponadto w tym materiale w zakresie odksztatcen od ok. 8 do ok. 55% nie dochodzi do istotnych zmian w strukturze (deformacji, pçkniçcia scian komorek).
Wyniki badan w zakresie sprçzystym wskazujq na duze roznice miçdzy badanymi materiatami (ryc. 3). Pianka wykorzystywana w hetmie AK-06 z 2012 roku charakteryzuje siç najnizszq wartosciq
density increase) regions. Polystyrene materials were crushed under load (Fig. 4b), the failure process was not similar to the one described above. In the case of polyurethane foams, cell walls were deformed and came into contact, increasing the density (Fig. 4d). The failure mechanism was as expected for similar structures.
Determining how absorbers used in the structures of firefighter helmets behave under mechanical load is important both under normal operational loads and in extraordinary situations. The area of the insert in direct contact with the head should not be subject to deformation in normal use. It is assumed that only temporary elastic deformations of the absorber material are allowed. In the case of elasticity, the hysteresis loops (Fig. 3) should be closed after unloading and the course of the loading and unloading curves should be similar. The local appearance of permanent deformation zones, for example at the site of contact with the firefighter's head, involves local increases in the density of the foam. Deformation may adversely affect the absorption and impact energy dissipation capabilities. In extraordinary situations, such as when a firefighter hemlet sus -tains impact, maximum energy absorption, or the work of the absorber expressed as the region below the stress-strain curve, is important.
The results of compressive strength tests indicate significant differences between the analysed materials. The absorber used in the ZS-03 helmet is characterised by a relatively good strength and high value of work needed for failure to occur. A high value of Young's modulus indicates high stiffness. It is connected with the material's structure, which is different than in other inserts. When the insert comes into contact with the firefighter's head, the feeling is rather uncomfortable. In addition, changes in the structure accumulate under loads exceed -ing the yield point - the curve clearly inclines in the plateau region, which might indicate lower mechanical energy absorption capacity.
The stress-strain curve of the absorption foam used in the AK-06 helmets from 2007, just as in the case of a polystyrene insert, shows an increase in the stress in the plateau region. Furthermore, of all the tested inserts, this material has the lowest strength, the lowest value of work needed for failure to occur and the lowest Young's modulus value. The foam used in the AK-06 helmet from 2012 is characterised by much higher strength and higher value of work needed for failure to occur than the insert from 2007. In the plateau region, there was a gradual increase in stress and an accumulation of structural changes. However, these properties were obtained in combination with a significant increase in polyurethane foam stiffness. For this material, Young's modulus value was higher than for expanded polystyrene. The absorptive material used in the CV-102 helmet is characterised by a relatively good strength and high value of work needed for failure to occur. It is not stiff and offers good relaxation properties. Moreover, in the deformation region, from approx. 8% to approx. 55% there are not significant changes to the structure (deformation, fracture of cell walls).
The test results below the yield point indicate high differences between the studied materials (Fig. 3). The foam used in the AK-06 helmet from 2012 is characterised by the lowest
pracy przy obciqzeniu i odciqzeniu oraz najmniejszym odksztat-ceniem przy zadanym obciezeniu (tab. 2). Sztywnosc tego mate-riatu jest najwiçksza. Zblizonymi wtasciwosciami cechowat siç wktad z polistyrenu ekspandowanego. Materiat ten odksztatcit siç w wiçkszym zakresie oraz wykonat wiçksza pracç odksztatcenia pod obciezeniem. Materiaty poliuretanowe stosowane w hetmach z 2007 i 2015 roku maje podobne wtasciwosci w zakresie sprç-zystym. Z tym ze sposrod badanych wktadek pianka z 2007 roku charakteryzuje siç najwyzsze wartoscie energii dyssypacji. Ozna-cza to, ze absorber ten ma najgorsze wtasciwosci konstrukcyjne w porownaniu z innymi badanymi absorberami. Materiat jest jed-nak najmniej sztywny, dlatego komfort jego uzytkowania w przy-padku oddziatywania matych obciqzen eksploatacyjnych bçdzie prawdopodobnie najwiçkszy ze wzglçdu na jego duze podatnosc.
Wnioski
1. Materiaty absorpcyjne charakteryzuje siç roznymi wtasciwosciami mechanicznymi. Wybor optymalnego rozwiezania jest mozliwy dziçki badaniom laboratoryjnym.
2. Materiaty z polistyrenu ekspandowanego charakteryzuje siç dobre wytrzymatoscie. Wysoka wartosc modutu Younga wska-zuje na maty komfort ich uzytkowania. Ponadto w materiatach tych, w zakresie plateau, dochodzi do kumulacji zmian w struk-turze, co zmniejsza wtasciwosci ochronne absorbera.
3. Pianki poliuretanowe stosowane w hetmach AK-06 z 2007 roku cechuje siç najgorszymi wtasciwosciami konstrukcyjnymi, w tym najmniejsze zdolnoscie do absorpcji energii, sposrod badanych materiatow. Se one jednak najmniej sztywne, co wptywa na komfort ich uzytkowania.
4. Materiaty wykorzystywane w hetmach AK-06 z 2012 roku cechuje siç stosunkowo dobre wytrzymatoscie oraz zdolnoscie do absorpcji energii. Ich sztywnosc jest duze, zblizona do sztywnosci pianek z polistyrenu ekspandowanego.
5. Wsrod badanych pianek poliuretanowych najlepszymi wtasciwosciami charakteryzuje siç materiat stosowany w hetmach CV 102 z 2015 roku. Ma on zdolnosc do absorpcji w podobnym stopniu co polistyren ekspandowany. Uzytkowanie tych pianek jest komfortowe ze wzglçdu na ich mniejsze sztywnosc. Ponadto w piankach, po przekroczeniu fazy sprçzystej, nie dochodzi do kumulacji zmian strukturalnych w zakresie plateau.
Literatura/Literature
[1] https://stat.gov.pl/obszary-tematyczne/rynek-pracy/warunki-pra-cy-wypadki-przy-pracy/wypadki-przy-pracy-w-2016-r-,3,26.html [dostçp: 20.11.2017 r.].
[2] PN-EN 443:2008 Hetmy strazackie.
[3] PN-EN 166:2005 Ochrona indywidualna oczu.
[4] Pieniak D., Walczak A. Wstçpne badania degradacji mechanicznej ma-terialôw wkladek absorbujqcych energiç, „Zeszyty Naukowe SGSP" 2017, 61, 121-135.
[5] Liu D., Chang C., Fan C., Hsu S., Influence of environmental factors on energy absorption degradation of polystyrene foam in protective helmets, „Engineering Failure Analysis" 2003, 10, 581-591.
value of work at loading and unloading and the lowest deformation under the set load (Table 2). This material has the highest stiffness. Similar properties were observed for the expanded polystyrene insert. The deformation of this material was higher and more work was needed under load. Polyurethane materials used in the helmets from 2007 and 2015 had similar properties below they yield point. However, of the tested inserts, the foam from 2007 offers the highest dissipation energy value. This means that this absorber has the worst structural properties in comparison to the other tested absorbers. At the same time, this material has the lowest stiffness, which is why its user comfort under small operational load will probably be the highest due to its high susceptibility.
Conclusions
1. Absorptive materials are characterised by different mechanical properties. Laboratory tests facilitate the selection of the optimum solution.
2. Expanded polystyrene materials have good strength. A high value of Young's modulus indicates low user comfort. In addition, there is an accumulation of structural changes in the plateau region, which reduces the protective properties of the absorber.
3. Polyurethane foams used in AK-06 helmets from 2007 have the worst structural properties, including the lowest energy absorption capacity of all the tested materials. However, they have the lowest stiffness, which improves user comfort.
4. The materials used in AK-06 helmets from 2012 are characterised by a relatively low strength and energy absorption capacity. Their stiffness is high, similar to the stiffness of expanded polystyrene foams.
5. Of the studied polyurethane foams, the material used in CV 102 helmets from 2015 was found to have the best properties. It has energy absorption capacity similar to that of expanded polystyrene. These foams offer good user comfort due to lower stiffness. In addition, after the yield point is exceeded, foams are not subject to structural changes in the plateau region.
[6] Saha M.C., Mahfuz H., Chakravarty U.K., Uddin M., Kabir Md.E. Jee-lani S., Effect of density, microstructure, and strain rate on compression behavior of polymeric foams, „Materials Science and Engineering A" 2005, 406, 328-336.
[7] Shuaeib F.M., Motorcycle helmet: part II. Materials and design issues, „Journal of Materials Processing Technology" 2002, 123, 422-431.
[8] Brid E.T., Bowden A.E., Seeley M.K., FullwoodD.T. Materials selection of flexible open-cell foams in energy absorption applications, „Materials and Design" 2018, 137, 414-421.
[9] Radziszewski L., Kaskirowerowe. Konstrukcja, technologie, uzytkowanie, Wydawnictwo Politechniki Slgskiej, Kielce 2015.
ST. KPT. DR INZ. AGATA WALCZAK - ukonczyta Wydziat Inzynie-rii Bezpieczenstwa Pozarowego Szkoty Gtownej Stuzby Pozarniczej w Warszawie. W 2017 roku w Instytucie Technicznym Wojsk Lotni-czych uzyskata stopien naukowy doktora nauk technicznych w dys-cyplinie: budowa i eksploatacja maszyn. Jest adiunktem w Zaktadzie Sprzçtu Ratowniczo-Gasniczego Wydziatu Inzynierii Bezpieczenstwa Pozarowego w Szkole Gtownej Stuzby Pozarniczej.
DR INZ. DANIEL PIENIAK - ukonczyt Wydziat Mechaniczny Politech-niki Lubelskiej. W tej samej jednostce w 2010 roku uzyskat stopien naukowy doktora nauk technicznych w dyscyplinie: budowa i eksploatacja maszyn. Od 2006 do 2017 roku byt pracownikiem Zaktadu Me-chaniki Stosowanej Szkoty Gtownej Stuzby Pozarniczej w Warszawie. Obecnie pracuje w Laboratorium Wytrzymatosci Materiatow i Mecha-niki Uszkodzen Srodkow Transportu w Wyzszej Szkole Ekonomii i In-nowacji w Lublinie. Prowadzi badania eksploatacyjne, wytrzymatosci i mechanizmow uszkodzen materiatow konstrukcyjnych i funkcjonal-nych oraz komponentow sprzçtu pozarniczego i ochron osobistych w warunkach narazen termicznych i mechanicznych.
ST. BRYG. DR INZ. IRENEUSZ NAWOROL - ukonczyt Wydziat Ochron Przeciwpozarowej Szkoty Gtownej Stuzby Pozarniczej w Warszawie w zakresie specjalnosci technicznej. W 2007 roku na Wydzia-le Inzynierii Srodowiska Politechniki Warszawskiej uzyskat stopien naukowy doktora nauk technicznych w zakresie inzynierii srodowiska. Od 2013 roku petni funkcjç kierownika Zaktadu Sprzçtu Ratow-niczo-Gasniczego w Katedrze Techniki Pozarniczej Szkoty Gtownej Stuzby Pozarniczej.
KPT. MGR INZ. WIKTOR W^SIK - ukonczyt Wydziat Inzynierii Bezpieczenstwa Pozarowego Szkoty Gtownej Stuzby Pozarniczej. W latach 2007-2011 byt pracownikiem Zespotu Laboratories Technicznego Wy-posazenia Strazy Pozarnej i Technicznych Zabezpieczen Przeciwpoza-rowych w CNPOB-PIB. Od 2011 roku pracuje jako asystent w Zaktadzie Sprzçtu Ratowniczo-Gasniczego Szkoty Gtownej Stuzby Pozarniczej w Warszawie. Jest autorem publikacji z zakresu sprzçtu ratowniczo-gasniczego. Swoje zainteresowania zawodowe skupia na zagadnie-niach zwiezanych z: pompami pozarniczymi, pojazdami pozarniczymi, sprzçtem do wytwarzania pian gasniczych, statymi urzedzeniami ga-sniczymi oraz ratownictwem chemicznym i ekologicznym.
BRYG. MGR INZ. PIOTR CHUDY - ukonczyt Wydziat Inzynierii Bezpieczenstwa Pozarowego Szkoty Gtownej Stuzby Pozarniczej w Warszawie. Jest wieloletnim, doswiadczonym pracownikiem dydaktycznym w Zaktadzie Sprzçtu Ratowniczo-Gasniczego Wydziatu Inzynierii Bezpieczenstwa Pozarowego w Szkole Gtownej Stuzby Pozarniczej.
KPT. MGR INZ. MONIKA SUTUtA - ukonczyta Wydziat Inzynierii Bezpieczenstwa Pozarowego Szkoty Gtownej Stuzby Pozarniczej w Warszawie. Od 2011 roku jest asystentem w Zaktadzie Mechaniki Stosowanej Wydziatu Inzynierii Bezpieczenstwa Pozarowego w Szkole Gtownej Stuzby Pozarniczej.
SENIOR CAPTAIN, AGATA WALCZAK, PH.D. ENG. - graduated from the Faculty of Fire Safety Engineering at the Main School of Fire Service in Warsaw. In 2017 she received a Ph.D. Eng. degree in the construction and operation of machines at the Air Force Institute of Technology. She is an assistant professor at the Institute of Rescue and Firefighting Equipment of the Faculty of Fire Safety Engineering at the Main School of Fire Service in Warsaw.
DANIEL PIENIAK, PH.D. ENG. - graduated from the Faculty of Mechanical Engineering at the Lublin University of Technology. In 2010 he received a Ph.D. Eng. degree in the construction and operation of machines at the same Faculty. Between 2006 and 2017 he was employed in the Institute of Applied Mechanics of the Main School of Fire Service in Warsaw. He is currently employed at the Laboratory of Materials Strength Testing and Failure Mechanics of Modes of Transport at the University of Economics and Innovation in Lublin (WSEI). He conducts in-service examination, tests of strength and failure of structural and functional materials and components of firefighting and personal protection equipment when exposed to thermal and mechanical factors.
SENIOR BRIG. IRENEUSZ NAWOROL, PH.D. ENG. - graduated from the Faculty of Fire Protection at the Main School of Fire Service in Warsaw in a technical specialisation. In 2007 he received a Ph.D. Eng. in Environmental Engineering at the Faculty of Environ -mental Engineering of the Warsaw University of Technology. Since 2013 he has been the Head of the Institute of Rescue and Firefighting Equipment at the Chair of Firefighting Techniques at the Main School of Fire Service.
CAPTAIN WIKTOR W^SIK, M.ENG. - graduated from the Faculty of Fire Safety Engineering at the Main School of Fire Service in Warsaw. In 2007-2011 he was employed at the the Laboratory of Technical Equipment of Fire Protection Units at the Scientific and Research Centre for Fire Protection - National Research Institute. Since 2011 he has been an assistant at the Institute of Rescue and Firefighting Equipment at the Main School of Fire Service. He has authored several publications in the field of rescue and firefighting equipment. His professional interests focus on issues connected with fire pumps, fire vehicles, foam equipment, fixed firefighting equipment and chemical and ecological rescue.
BRIGADIER PIOTR CHUDY, M.ENG. - graduated from the Faculty of Fire Safety Engineering at the Main School of Fire Service in Warsaw. He is an experienced faculty member at the Institute of Applied Mechanics of the Faculty of Fire Safety Engineering at the Main School of Fire Service in Warsaw.
CAPTAIN MONIKA SUTUtA, M.ENG. - graduated from the Faculty of Fire Safety Engineering at the Main School of Fire Service in Warsaw. Since 2011 she has been an assistant at the Institute of Applied Mechanics of the Faculty of Fire Safety Engineering at the Main School of Fire Service in Warsaw.
Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyzszego
Stworzenie anglojçzycznych wersji oryginalnych artykutow naukowych wydawanych w kwartalniku „BITP. Bezpieczenstwo i Technika Pozarnicza" - zadanie finansowane w ramach umowy 658/P- DUN/2018 ze srodkow Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyzszego przeznaczonych na dziatalnosc upowszechniajece naukç.
