了解热能的PPE选择

在我们的博客中 "解密耐热性和温度" 我探讨了 "耐热性"、"温度 "和 "热能 "这些术语之间的混淆，以及这在经常以各种名义向我们提出的问题中是如何表现出来的：-

"这件衣服的耐热性如何？"。

这是一个毫无意义的问题，掩盖了对防暑降温的误解，因为它往往真的被用作确认 "这件衣服可以防止这个温度 "的方式。

热源的温度只是服装在特定情况下是否能提供保护的一个因素。重要的不是温度，而是热能从热源转移到穿衣者的皮肤上。

虽然温度会影响热源产生的热能数量，但是否会导致烧伤取决于热能转移的数量和速度。这不仅是热源温度的函数，而且是多种因素的函数，如热源的质量、穿戴者与热源的距离、暴露的时间、热能的类型，以及最重要的是穿戴者个人的生理状况。

因此，鉴于真正的问题不是温度而是热能传递，如何利用对这一点的理解来评估所选防热服的有效性，以及其对任何特定应用的适用性？本博客考虑了这个问题以及相关EN标准中的测试如何成为选择消防类 防护服的有用工具。

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什么是热能？

热能被所有物质所包含。它是由分子或原子的搅动所产生的能量；相对较冷的物体中的原子搅动较小，而热的物体中的原子则搅动较大。这种能量总是倾向于从一个物体流向另一个物体，而且总是从能量多的物体流向能量少的物体，（就像水总是往下流一样）。一个消防类 ，比站在附近的人含有更多的热能，所以能量将从消防类 ，转移到人身上，人将以热的形式感受到能量的流动，并将变暖。

有不同的 "路线"，这种能量可以从一个物体转移到另一个物体。这些表现为不同 "类型 "的热能--尽管能量是相同的；它从一个身体转移到另一个身体是通过不同的方法。

热能传递类型
辐射热能传递	通过红外线波在空气中传递的能量（如从散热器感受到的热量）。
对流式热能传输	通过气体或等离子体等介质传递的能量（与火焰接触后感受到的热量）。
接触式热能传输	由于直接接触高温物体或表面而转移的能量（例如，当你触摸被遗弃在强烈阳光下的汽车的热顶时）。

 

防热防燃服的目的是防止，或至少延迟或减缓这种从源头到穿着者皮肤的能量流动。

理解了这个简单的概念后，就会立即明白为什么以下问题对火焰和高温防护服很重要：------。

1. 织物的厚度或密度。更厚、更密的织物将更有效地防止热能的传递。
2. 机织品的编织紧密程度。更紧密的编织将更有效地延迟热能的传递。
3. 织物和身体之间的缝隙中的空气 是重要的额外绝缘；因此，宽大的服装更有效，最高级别的防热服（镀铝服装）特意做得很大，以加强这种绝缘。
4. 防热服不能抵御高环境温度（环境温度是指大气或周围空气的温度（或热能水平）。在高环境温度下，空气本身就含有高水平的热能，任何标准的防热服都无法防止空气进入防护服并转移到穿着者的皮肤上。

如何利用这些知识来评估防热服的有效性？

首先，重要的是要了解你要保护的是哪种类型的热能转移（或者说是它的 "路线"）。比如说。

• 如果一项任务涉及在热炉附近工作，则危险主要是辐射热能（"主要 "是因为也可能涉及其他热能类型）。
• 如果一项任务涉及到对闪电风险的保护，消防类 ，危险主要是对流热能。
• 如果一项任务涉及到必须靠在热的表面或物体上或与之保持接触，如拿起热的部件，则危险主要是接触热能。
  

  注意：对电弧闪的保护实际上是对高水平辐射热能的保护要求。电弧闪包括极高的温度（高达30,000oC--太阳表面的温度！），在瞬间产生大量的热能。电弧闪电是在一个单独的特定标准EN 61482中处理的，而不是在EN 11612中。

   

   

 

关于这些测试，有一些关键点需要注意。

1. 基本原理（辐射热、对流热和接触热测试）是将织物置于热源和热传感器之间，记录温度上升的具体时间（辐射热和对流热为²⁴°，接触热为¹⁰°）。记录这一温度上升的时间越长，热传递的延迟性越好，服装面料的效果越好。

差异在于热源：-

热能电阻测试的热源
辐射热	一个20-40Kw的电动散热器条
对流热	在特定热值下的小火焰应用于表面
联系热能	直接接触250℃的热板

2.我们提到了三种主要的热能类型，而标准中则有五种测试。

其中两个涉及到熔化的金属（铁和铝）与织物接触的飞溅。当然，这些都是 当然，这些都是接触热的例子，但由于它们涉及的是涉及熔融金属飞溅的特殊应用，而且温度要高得多，所以用不同的测试来评估它们。

什么是 "卡路里"？

卡路里 "是一种能量的测量。它是将1克水提升到1摄氏度所需的能量。 食物中热量的测量是对食物所含能量的测量--如果你想避免它被转化为脂肪，你必须用活动来消耗掉这些能量。

由于温度非常高，如果熔化的金属飞溅在同一地点，标准的热防护服面料将提供很少的保护--它将很快烧穿。因此，有效性取决于织物能够立即甩掉液滴，使其迅速流走，而不是停留在一个地方。

因此，熔融金属试验采用了不同的原理，将服装织物样品以⁴⁵度角固定，后面是模拟的皮肤层。将特定质量的熔融金属滴到织物上，这个质量不断增加，直到模拟皮肤受到损害。因此，通过需要更大质量的熔融金属来造成损害，从而达到更高的分类。

3. 该标准要求只进行其中一项测试，因此，重要的是要知道你选择的服装已经接受了与你的危险相关的测试。如果你的应用涉及到接触热，那么选择一件只被归类为辐射热的服装是没有用的。

4. 每项测试都有一个代号，并规定了结果的分类，如下所示：----。
   
   消防类 防护服：一个有用的标签系统

可以看出，每项测试都有1至3或4的性能等级。

• 1级是最低的保护（即记录的温度上升发生在最短的时间内，或较少的熔融金属质量损坏了模拟的皮肤）
• 3级或4级是最高的（记录的温度上升发生在较长的时间内，或者有更多的熔融金属质量损坏了模拟皮肤）。

该标准还要求在服装标签上显示所进行的测试和性能水平，并附有FR象形图。

所以在这种情况下。 C3表示辐射热的最高性能水平，B1表示对流热的最低性能水平

(注：字母A1和A2指的是标准中也要求的垂直可燃性测试，旨在表明与火焰接触的反应，织物不会被点燃和燃烧。在这种情况下，火焰被施加在垂直悬挂的织物样品的中心（方法A-用 "A1 "表示）或底部边缘（方法B-用 "A2 "表示），对反应的视觉评估结果为指数1、2或3（3为最高；EN11612的认证要求至少指数3）的分类。其中只有一个是强制性的，最高的分类（"指数1"）是EN 11612认证所要求的，所以服装通常只标示为A1)

因此，热能传递阻力测试是服装面料抵御不同类型的热能从源头向穿着者皮肤传递的性能的一个有用的指示。换句话说，这是一个表明服装保护性能的有用工具。 然而，在其实用性方面还有一个问题......这在现实世界中意味着什么？

这在现实世界中是如何转移到防火服的？

显然，对于需要防止闪电的应用来说，知道你所选择的服装已经接受了相关的热能测试是非常有用的，消防类 。但是，不同的分类意味着什么，这有什么用？

对于一个特定的应用，你需要一件性能水平为B2或B3的服装，还是性能为B1的服装就足够了？

有两种方式可以在实践中使用这些分类。

1. 每个测试都有一个热源，其条件是在织物的表面产生特定的热卡水平。因此，理论上可以计算出您的应用中可能产生的热能水平，并将其与测试结果中的性能分类联系起来，从而指出所需的最低性能水平。

有可能--但很复杂--而且由于现实世界应用中的自然变化，可能会遭受高度的不准确。例如，穿戴者不可能在应用过程中与热源保持精确的相同距离，所以热能水平会有很大的变化。 (尽管这种方法--计算事故中产生的热能，并将其与测试的电弧工作服的性能水平联系起来，用于防止电弧闪电的保护）。

2. 更为现实的是，该标准包括了一种将性能水平与现实世界的应用联系起来的一般的、更可用的方法。

在确定有火焰或高温危险的风险评估中，应说明风险是高、中、还是低。该标准中的性能等级旨在与这些评估直接相关。因此，如果一个危险被确定为高风险，那么就需要对该特定的热能测试进行性能等级3。

辐射热测试之所以有四个性能级别，是为了说明在应用中存在更多极端或 "非常高 "的辐射热风险--例如在靠近高炉的地方工作可能会遇到的风险。 穿着镀铝的衣服 以及用于标准阻燃工作服的芳纶织品或经过阻燃处理的材料不够用的地方。

 

为选择FR工作服提供实用的耐热性能/服装分类解决方案

因此，利用这些信息，现在可以直接制作一个基本模板，用于选择包含风险等级和热能传递测试性能等级的阻燃工作服。

为特定的应用选择合适的服装的基本过程是：首先确定热能类型，以确定应针对哪种热能测试进行测试，然后确定危险风险等级，以表明服装在该热能测试中应至少达到哪种性能水平。

魔鬼在细节中......你会选择简单还是困难的路线？

几年前，我在我的Linkedin页面上写了一篇文章，讲述了个人防护设备制造商经常遇到的、持续的难题。

我们的文化越来越希望得到简单的答案，而安全管理人员都是大忙人，沉迷于细节的时间有限。个人防护设备制造商面临的许多挑战之一是：当潜在的客户在寻找一个简单的答案时，比如我们一开始就谈到的那个问题。

"这件衣服的耐热性如何？"
(或者换句话说，"这件衣服能否抵御X摄氏度的温度？")

特别是考虑到商业压力意味着走捷径和给出简单答案的诱惑力很大，是该给出容易的还是难的答案。

然而，对这个特定问题的两个明显的简单答案（"是 "或 "不是"），在最好的情况下是误导，在最坏的情况下是根本错误的--但这是一些制造商为确保快速订单而准备给出的答案。走捷径更容易......（尽管它总是冒着日后更大的风险）。

但是，魔鬼总是在细节中，为了正确回答这个问题和许多与个人防护设备有关的类似问题，必须考虑细节--往往是复杂的细节。

在阻燃工作服方面，了解不同类型的热能传递的作用是至关重要的，以评估一件服装是否能在特定的应用中防止烧伤。

我们的博客和电子书的一个共同主题是，仅仅确保个人防护设备获得标准认证是不够的。在阻燃工作服的案例中，这体现在一个看似明显的事实，即经过EN 11612认证的服装可能不适合所有的阻燃应用。

这是一个典型的例子；EN标准通常包含重要的细节，可以为有效的安全经理提供有用的信息和工具，以协助确保选择适当的个人防护设备，并确保工人得到适当的保护。