无论是欧洲 EN 标准还是美国 NFPA 标准,个人防护设备 (PPE) 标准在确保个人防护设备满足最低性能要求方面都发挥着至关重要的作用。然而,许多用户忽视了这些标准中包含的细节,导致防护可能不到位。要知道,仅仅使用 "通过认证 "或 "未通过认证 "这样的 术语作为选择标准是有帮助的,但缺乏 对细节的 正确理解 则意味着工人可能得不到适当的保护。
基本阻燃标准
关于火焰和高温防护,EN 11612 是欧洲标准,而美国的相应标准是 NFPA 2112。 两者都描述了用于防护火焰和热量的服装的性能要求,尤其是针对短时间闪火这种情况。两者都包含一系列测试,以表明织物和服装在不同情况下的性能,特别是织物在抵御热能传递方面的性能。要理解这一点的重要性,首先有必要认识两个关键点:其一,究竟是什么导致了烧伤;其二,能量能够以不同方式从热源传递到皮肤上。
烧伤的原因是什么?
大多数人认为温度是造成损害的因素。它当然起了一定的作用,但关键问题是皮肤细胞中温度的变化率,而不是温度本身。细胞可以承受缓慢变化到相当高的温度而不会受到损害,但温度的快速变化,即使在较低的水平下,也会导致细胞破坏,表现为皮肤烧伤。(如果您对此表示怀疑,请考虑冻伤是零度以下的皮肤烧伤)。细胞中温度的变化率与从热源传递到服装穿着者皮肤的热能量的数量和速率直接相关。这就是电弧闪光如此危险的原因——因为它可能涉及在很短的时间内产生的大量热能。因此,以烧伤形式防止损害需要最大限度地降低热能的传递速率,而这正是FR服装的目的,以防止和减缓热能到达穿着者皮肤的速率。
热能如何传递?
能量从热源传递到皮肤有三种主要途径:
- 辐射热:通过电磁辐射产生,类似于从火或阳光中感受到的温暖。
- 对流传热:这种传热是通过介质的运动进行的,例如来自火焰的气体或等离子体。
- 接触热:通过直接接触热表面产生。
EN 11612 规定对每种类型的服装面料抵抗热能传递的能力进行单独测试,在每种情况下,将面料样品置于相关的热源和量热计之间,并测量 HTi(热传递指数)——记录特定温度升高所需的时间。面料分为 1 到 3 级,3 级最高(对于辐射热能,专门为设计用于抵抗高温和高水平热能的镀铝服装增加了一个额外的 4 级)。
EN 11612 的详细测试
EN 11612 标准包括五项耐热能测试:
- ISO 9195: 对流热阻 (代码 B)
- ISO 6942: 辐射热阻 (代码 C)
- ISO 12127: 接触热阻 (代码 F)
- ISO 9185: 抗熔融铁品喷溅 (代码 D)
- ISO 9185: 抗熔融铝品喷溅 (代码 E)
最后两项是评估面料与熔融金属接触的能力,这与焊接和铸造等行业相关。这些测试测量的是面料 让熔融金属流出的能力,而不是抵抗热能本身的能力。这一点很重要,因为如果熔融金属仍留在面料上,所涉及的温度就会使耐热性变得无关紧要。
所获得的分类通过代码字母 B 到 F 以及分类在服装标签和用户说明上标明。因此,例如,标有 B2、F1 的服装表示已通过对流和接触耐热性测试,获得的等级分别为 2 和 1。
但是,该标准中的要求意味着服装不需要通过所有五项测试。要求是在至少一项测试中达到至少 1 级。因此,许多更便宜的选择只有一项测试,而质量更好的产品通常具有更多测试,从而为用户提供有关服装防护能力的更详细信息。
NFPA 2112还测试热能传递阻力。一项单独的测试 (ASTM F2700) 将面料水平放置在燃烧器的火焰和热传感器之间,并提供间隔和接触选项。在此测试中,通过计算施加到面料的热能(以卡路里为单位)与通过它的热量之间的差异来测量传热性能 (HTP)。由此产生的 HTP 等级反映了服装的有效性,并具有间隔和接触设置的最低性能要求。
这两项标准的关键要点在于,理解选择合适服装的具体细节至关重要。欧洲标准EN 11612采用了不同的测试方法和分类方式,来衡量服装抵御各种类型热能传递的性能,这使得用户能够根据自身工作环境中特定的热危害,选择相应的服装。如果仅仅依据EN 11612认证就匆匆做出选择,而不考虑这些详细的测试项目,可能会忽略一些关键因素,比如接触热危害,最终导致穿着者所穿的服装仅仅经过了抗辐射热性能的测试。
在 ASTM 2112 中,了解间隔和接触设置中的传热 HTP 等级对于理解这如何应用于您的特定应用以及所涉及的热危害非常重要。
总结
虽然大多数用户了解确保个人防护装备至少通过标准认证以确保最低性能的需求,但认证并不表示在特定应用中的防护,而且很少有人研究标准中的细节以及认证所涉及的测试,而这对于为任务选择合适的个人防护装备可能很重要。在许多标准中,都有许多这种类型的细节对于个人防护装备的选择至关重要的例子。
对于 FR 服装,其目的是防止和延迟热能传递到穿着者的皮肤,并且欧洲 EN 和北美 NFPA 标准都包括针对特定类型的热能传递的热传递性能测试。 因此,稳健的 FR 工作服选择过程应包括评估这些测试结果,以确保所选服装能够保护工人免受您应用中特定热危害的影响。