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阻燃防护服防热性能测试方法存在的问题及改进措施

2020-01-12王霏霏

化工设计通讯 2020年7期
关键词:热辐射防护服性能

靳 臻,王霏霏

(1.海宁市锦泰针织有限公司,浙江嘉兴 314400;2.浙江电商检测有限公司,浙江杭州 310018)

1 防护服防热性评价方法介绍

以往对于防护服的热防护性能的测评主要是通过制作防护服材料的阻燃性能来决定的,但是随着防护服研制技术的升级与人身安全的重要性不断提升,阻燃标准再也不能完全体现出防护服的防热整体性能。目前,部分发达国家针对防护服质量建立了评定防护服防热性能体系与制度,如欧盟的EN 11612,EN 11611,美国的NFPA 2112等。面对防护服的热防护性又增加了多种标准,比如其隔热性,抗液体渗透性能与完整性等,除了单项性能测试外还有综合测试法,如TPP和RPP法同于测试对于热传导与热辐射的防护水平,Thermoman 法使用人体模型穿着防护服对可控急速燃烧进行实验,通过人体模型的传感器反馈,计算出人体真实承受的温度与在此情况下会受到烧伤的程度与位置,进而综合评定阻燃防护服发防热性能。

2 目前阻燃防护服防热原理与研究现状

阻燃防护服的首要目标是保护超高温度下工作人员的人身安全,避免其受到高温伤害,根据人体皮肤对于温度的敏感程度可以计算得出,当皮肤温度超过45℃时,人体会有灼痛感,当温度超过72℃时会造成人体二度烧伤,因此防护服需要帮助人体降低高温情况下皮肤的升温速率,为工作人员提供尽可能多的时间进行反应并及时逃离。由于热源对人体的伤害是多样性的,根据其性质,防护服防热性能要求也有差别。现今主要的热源形式为火焰、高温气体、接触与辐射热、熔融金属喷射物以及电弧热等高热。此外,阻燃防护服的防热性能与热源的热量如何转移有很大联系,热对流、热传导与热辐射传递的热流量是不同的。依据可以防护的最高温度,低于200℃的阻燃防护服可以被称为高温防护服,也是消防单位目前用的灭火服。对于低于800℃的作业环境,可以使用工业隔热服与消防隔热服,可以承受1 000℃的防护服也被研制出来,称为消防避火服。阻燃防护服的防热等级差距代表着防护服设计生产与材料的差距,防护服主要运用的材料热绝缘织物、阻燃织物以及防护热辐射织物等,生产手法包括纯纺法与混纺法等先进加工技术。

3 防护服防热标准对比与防热性能测试方法改进措施

根据国内外防护服防热标准对比可以发现,对于防护服要求有三个方面的不同。首先是我国普遍使用强制性选择手法,高温作业等特殊环境工作的防护服标准与配备要求是由政府进行监督与管控,而部分西方国家更注重通过法律、保险等商务手法约束企业的管理者,并且防护服防热性能根据作业场所分类较为多样。其次是我国的防热性能要求注重产品制定流程,对其技术要求有严格规定,但是对于防护服的使用与维护保养过程不够重视,这些没有体现在防热性能测试的标准中,这使得防护服使用寿命可能较低,功能不够完善,容易提高投资成本,反观一些国际标准对于防护服的使用标准与使用后养护手册指导十分详细。最后是我国标准更替周期跟不上社会需求,而且有许多标准由于来不及重新制定就戛然而止了,这会对防护服制造企业造成一些影响,对于企业验收防护服时标准也不一致,容易造成安全事故。根据数据调查,发现部分发达国家对于标准更替的周期把控非常严格,并且相应的比较及时。国标与欧标对于工业防火类阻燃防护服的标注差异很大,其一是在技术性能上的要求,欧标同时要求防护服具有防火防热防熔融液体等多方面要求。其二,对于防热性能欧标以对接触燃烧的要求作为基础限制,同时又要求了防护服的耐热性与防止热量多样传递的各个标注,对热传导与热辐射以及热接触都有详细要求。其三,欧标考虑加入了防止机械磨损的指标,加入了相关耐磨损的标注。这些不同总体概括来说就是比国标更加注重整体性能,对细节把控更加严格,可以符合实际的工作环境需求,更高程度地保证了工作人员工作环境的舒适与安全。此外对于防热性能的检测,他们还分级制定了指标,方便各个行业进行防护服选择,其分级的基本架构与EN15025,EN11612相近,判定内容包括一些基本尺寸,环境情况与设计要求,并且有供应商提供的相关信息,其他的主要性能指标基本相同。通过国标与欧标的介绍与比较,可以根据目前我国对阻燃防护服防热性能测试方法的问题进行探讨与改进。

3.1 注重防护服后期维护与保养

相关机构需要意识到防护服后期保养与维修可以辅助减少高温作业的成本投资,并且能够实现资源的充分利用,目前防护服企业对于阻燃防护服使用说明与指导过于简略或者专业,应该考虑制作一份详细的指南辅助工作人员更好地使用防护服。此外,防护服制作企业应该切实编写防护服可以使用的环境与情况,不要为了提升销售量而虚假宣传,防止工作人员由于选用不当发生危险。

3.2 全方位测试防护服防热性能

目前的防护服防热性能检测手法过于单一,防热标准对防热性能的理解过于片面,没有对传热过程中热辐射、热传导进行规范与测试,同时也没有考虑到织物受热变形的情况,这些潜在问题都可能导致热量穿透防护服,最终对使用人员造成伤害。对于这种情况可以考虑及时更新防护服性能准则,并保证规律的更新周期。

3.3 人性化测试防护服功能

目前防护性能测试单项测试占比较多,同时缺乏人体模拟实验,这导致防热性能测试以偏概全的现象产生,没有做到人性化地对可能烧伤位置与面积进行针对性测试与监控。应该适当引入先进的防热性能测试技术,对防热测试进行人性化与全方位的改进,或者及时开发热防护与人体模拟检测技术,并对不同的实验结果进行分类与定级,辅助完善防热性能指标。

3.4 发展检测设备与检测水平

由于国标对于性能测试不够全面,使得相应的测试技术发展不够成熟与完善,进而使防护服防热检测设备研发陷入僵局。因此需要及时改进对于防热测试指标的态度,重视多维检测,将检测设备的研制提上日程。针对阻燃防护服研发与防热性能测试设备可以依据目前国内的经济条件、工作环境与存在问题进行合理科学的改进与研发。

4 结语

阻燃防护服不只在消防行业被广泛应用,在实际生活中,焊接行业与石化煤矿等行业也与防护服密不可分。在焊接行业,阻燃防护服应该有良好的防止熔融金属冲击的能力,石化煤矿等能源开发行业中,阻燃防护服还需要适当提升防静电能力。在石油冶金行业高速发展的阶段,对人身安全的重视程度也越来越高,现今,对于阻燃防护服增加防热性能与减少人员代谢热负荷两个方面的研究还有待提升与发展,希望在防护服日后发展中能够得到解决。

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