Yangın ve Güvenlik Dergisi 239. Sayı (Mayıs-Haziran 2023)

47 YANGIN ve GÜVENLİK • Mayıs-Haziran / 2023 MAKALE Aşağıdakileri içeren üç boyutlu ortam: ısıya dayanıklı malzeme özelliklerinin bir veritabanının (DB) oluşturulması; ısıya dayanıklı giysilerin tasarımında malzemelerin bileşimi için gereksinimlerin oluşturulması; elektrik arkı (atlaması) riski altında çalışan insanlar tarafından yapılan karakteristik hareketlerde değişebilen boyutsal belirtilerin dinamik etkileri için DB'nin oluşturulması; kullanılan malzemelerin özellik- lerini ve boyutsal işaretlerin dinamik etkilerini dikkate alarak yapıyla ilgili ilavelerin yeniden hesaplanması; ergonomik ısıya dayanıklı giysilerin yapımı; tasarım çözümlerinin üç boyutlu ortamda kalite değerlendirmesi. 2. LITERATÜR TARAMASI Elektrik arkına maruz kalmaktan ve yangından uygun ark koruyucu giysilerle [8] korunmaya ihtiyaç duyan elektrik hattı teknisyenleri [5-7] en çok ciddi yanık riski ve elektriksel temas yaralanmaları gibi tehlikeli durumlara maruz kal- maktadır. Bir elektrik atlaması (arkı), akımın gücüne, arkın süresine ve uzunluğuna bağlı olarak termal enerji yayan [7] ve geleneksel malzemeleri tutuşturabilen ve yanıklara neden olabilen hava içindeki iletkenler arasındaki elektrik akımının parlamasıdır. Standartlar "termal tehlikeyi” anlık bir elektrik arkına maruz kalan insan dokusunda yanık yaralanmasına neden olacak kadar ısı enerjisi olarak tanımlamaktadır [9]. Elektrik hatları üzerindeki çalışmalar, bir insanın elektrik çarpması durumunda veya bir elektrik arkından gelen termal bir parlama yanıklara veya ciddi yaralanmalara neden olabi- leceğinden, hem voltaj altında hem de enerjisiz koşullarda yapılabilir [10]. Bu nedenle elektrikle çalışırken, uygun emniyet kuralla- rına tam olarak uyulması ve uygun kişisel koruyucu elbiseler (personal protective equipment (PPE)) kullanılması özellikle önemlidir 10–12]. Alev geciktirici giysiler, elektrik arkı kaza- ları sırasında işçilerin kazalardan ve yaralanmalardan kaçın- masına yardımcı olur [13]. Uygun kişisel koruyucu giysilerin (PPC) kullanımı da dâhil olmak üzere, elektrik çarpmasına ve ısıya maruz kalmaya karşı korunmak için belirlenmiş güvenlik standartlarının dikkatli bir şekilde uygulanması, elektriksel olarak iletken devrelerin yakınında çalışan perso- nelin güvenliğini arttırmaktadır [14]. İşgücünün korunması ve güvenliği kültürü geliştikçe, yüksek performanslı ısıya dayanıklı giysilere olan talep artmıştır [4]. Tasarlanan ürünün sanal modelinin güvenilirliği, büyük ölçüde, malzemelerin farklı yapıdaki figürler üzerindeki davranışlarının tahmin edilmesine bağlıdır. Çoğu modern CAD sistemi giysisi, kumaşın üründeki davranışını simüle eden bir modül içerir ve hem görsel (renk, doku, giydirme) hem de mekanik (taban ve örgü ipliği üzerinde germe, esnek- lik, yüzey yoğunluğu, kalınlık, maksimum gerilme vb.). Giysilerdeki hava boşluklarının dağılımı ve büyüklüğü ile çeşitli kumaşların mekanik özellikleri arasında, 3D tarama, giysi modellerinin müteakip 3D görselleştirmesi ve grafik verilerin bilgisayar tarafından işlenmesi ile belirlenen yakın bir ilişki vardır. Giysilerdeki hava boşluğu, bükülme sert- liği, giysinin uzunluğu ve temel özelliklerinin yoğunluğu (sertlik-bükülme, uzunluk ve iplik yoğunluğu) ile pozitif ilişkilidir [15]. Birçok 3D tasarım sisteminde, belirli bir malzeme veri tabanı zaten mevcuttur. Herhangi bir kulla- nıcı ona herhangi bir bilgi ekleyebilir. Giysilerde belirsiz bir mekânsal düzenlemeyi kabul eden kumaşların doğru 3D modellemesi için, bitmiş ürünün işlemeli (dikimi yapılmış) ve taranmış numunesinin parametreleri ile sanal tasarım ile elde edilen 3D modeli arasındaki bağlantıların kullanılması mümkündür, buna dayanarak mekândaki malzeme davranışı veri tabanı oluşturulur [16]. Giysilerin ısıl korumasını değerlendirmek için 3D tarama yöntemi kullanılır. Bu yöntem, koruyucu giysi ile cilt ara- sındaki hava boşluklarının kalınlık dağılımını ölçer [17, 18]. Hava boşluklarının kalınlık dağılımı, giysilerin sıcaklık direncini etkiler, çünkü giysilerin altındaki ısı değişimine katılırlar ve termal dengenin sağlanmasına yardımcı olurlar. Koruyucu giysi ile cilt arasındaki hava boşluğunun kalınlığı- nın artması cilt üzerinde hem kuru hem de nemli ısıl etkiler esnasında ısı akışının insan cildi üzerindeki etkisini azaltır. Üç boyutlu bir tarayıcı kullanılarak ısıya dayanıklı giysilerde hava boşluklarının dağılımının çalışma sonuçları, giysilerin termal korumasının, siluet ve giysi tarzından, insan vücu- dunun konturundan [18] ve malzemenin termal büzülme derecesinden [17] etkilenen hava boşluğu boyutlarının eşit olmayan dağılımının tabiatına bağlı olduğunu göstermiştir. Şu anda, ürünün dış temel şeklinin 3D gösterimi süreci, giysinin basit siluet şekilleri matematiksel olarak tanımlana- bildiğinden [20], büyük ölçüde incelenmiştir [19]. Dış giysi- nin yüzeyi, ön ve sagital düzlemlerdeki siluet projeksiyonları (yansıtılmaları) yatay bölümler ve silueti karakterize eden bölümlerin konturlarında bulunan bilgilendirici noktalarla tanımlanabilir. Tasarlanan ürünün şeklinin üç boyutlu nicel özellikleri, cilt ile giysi arasındaki boşluk arttıkça projeksiyon büyüklükleri olabilir. İlave olarak, yatay kısım konturlarının mekânsal boşluk ve açısal ölçüsü gibi parametreleri, bitmiş üründeki malzemenin kişinin figürünün yüzeyine göre dav- ranışını tanımlama sürecini kolaylaştırır. Yukarıda belirtilen hususlara dayanarak, üç boyutlu tarama yönteminin sadece ısıya dayanıklı malzemelerin özel kıyafetlerdeki davranışlarını bir elektrik arkına karşı korumak için değil, aynı zamanda ısıya dayanıklı malzemelerin özelliklerinin gerçek bir veri tabanının oluşturulmasına izin veren bir araç olabileceği açıktır.