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前言
消防員滅火防護頭套(如圖1)是消防員在滅火救援現場套在頭部,與消防頭盔和消防員呼吸防護裝具配合使用,用於保護頭部、側面部以及頸部免受火焰燒傷或高溫燙傷的防護裝具,其技術性能直接關係到消防員進行滅火救援時的人身安全和作戰能力的發揮。目前消防員滅火防護頭套已經批量生產,並按照GA 621-2006《消防員個人防護裝備配備標準》的要求裝備消防部隊。2010年頒布實施的GA 869-2010《消防員滅火防護頭套》標準有利於規範消防員滅火防護頭套的產品質量。對比GA 869-2010《消防員滅火防護頭套》標準與國外標準的要求,標準要求基本相同,但在細節方面仍具有一定的差異,尤其是國外不同地區的標準之間也存在不同點,將這些差異情況匯總如下。
圖1 消防員滅火防護頭套
2. 國外標準
從國外情況來看,消防員滅火防護頭套產品目前還沒有統一的國際標準,相關的先進國家的標準主要有美國消防協會標準NFPA 1971 Standard on Protective Ensemble for Structural FireFighting和歐洲標準EN 13911 Protective clothing for firefighters— Requirements and test methods for fire hoods for firefighters。其中:NFPA 1971規定了全套建築滅火用消防員防護裝備包括:消防頭盔、消防手套、消防員滅火防護服、消防員滅火防護靴以及消防員滅火防護頭套等產品的性能要求和試驗方法等。EN 13911僅單獨對消防員滅火防護頭套產品提出了性能要求和試驗方法等。
國外標準中對消防員滅火防護頭套防護性能做出規定,包括:熱防護性能、機械強力、縮水性能三個方面性能,指標基本一致。如表1所示,NFPA 1971與EN13911相比,二者都偏重於消防員滅火防護頭套的熱防護性能和機械強力。規定了頭套面料的阻燃性能、耐高溫性能、頂破強力等,只是在選用的實驗方法上有所區別。主要是在熱防護性能的測試方面。EN 13911規定頭套面料應進行五項熱防護性能方面的實驗,具體要求如下:
(1)阻燃實驗:採用垂直燃燒法實驗,試樣損毀長度不應大於100mm,續燃時間不應大於2s,且不應有熔融,滴落現象。
(2)火焰接觸熱防護實驗:火焰接觸熱通量為40kW/m2,試樣背面溫升達到24℃的時間不低於8s;
(3)輻射熱防護實驗:輻射熱通量為20kW/m2,試樣背面溫升達到24℃的時間不低於11s;
(4)耐高溫實驗:試樣放置在溫度為260℃±5℃乾燥箱內,5min後取出,沿經、緯向尺寸變化率不大於10%,試樣表面無明顯變化。
(5)熱輻射後材料機械強力損失實驗:輻射熱通量為10kW/m2,輻射3min後,材料頂破強度不低於300kPa。
NFPA1971規定頭套面料應進行三項熱防護性能方面的實驗,具體要求如下:
(1)阻燃實驗:採用垂直燃燒法實驗,試樣損毀長度不應大於100mm,續燃時間不應大於2s,且不應有熔融,滴落現象。
(2)耐高溫實驗:試樣放置在溫度為260℃±5℃乾燥箱內,5min後取出,沿經、緯向尺寸變化率不大於10%,試樣表面無明顯變化。
(3)TPP實驗:在火焰和輻射熱綜合作用下,熱通量為84kW/m2,試樣背面達到二度燒傷的時間不低於10s。
3. 國內外標準區別
如表1為GA 869-2010《消防員滅火防護頭套》標準與NFPA 197和EN 13911規定的性能指標的對比情況。我國與國外標準的主要差異有三個方面,包括:
3.1 GA 869標準增加抗起球性能、甲醛含量、pH值、異味和外觀質量的要求。
上述性能主要體現為佩戴舒適性和健康性的要求,與國外標準僅注重防護要求不同,我國標準規定的指標更為全面。由於火場中消防員滅火防護頭套緊貼消防員臉部佩戴,根據我國GB18401-2003《國家紡織產品基本安全技術規範》的規定,對於接觸皮膚的紡織品其甲醛含量不應超過75mg/kg,pH值應為4.0~7.5,且紡織品不應有黴味、高沸程石油味(如汽油、煤油味)、魚腥味、芳香烴氣味等異味,以確保消防員身體健康。而抗起球性能和外觀質量要求等也是衡量產品舒適度和產品質量的重要性能。
雖然國外標準對沒有對消防員滅火防護頭套的抗起球性能、甲醛含量、pH值、異味和外觀質量做出規定,但在具體的採購產品過程中,通常國外用戶方需要產品滿足標準的基礎上,還會提出需要符合抗起球性能等方面的要求,因此佩戴舒適性和健康性方面的要求是用戶要求。
3.2 GA 869標準沒有規定面料的頂破強力
在機械強力的測試方面,NFPA 1971中規定頭套面料的頂破強力不應低於225N,接縫強力不應低於181N,而GA 869標準僅規定面料接縫的頂破強力不應低於185N。主要原因是按照我國FZ/T 01030-1993《針織物和彈性機織物接縫強力和擴張度的測定頂破法》進行接縫強力測試時,不僅能夠測試接縫部位的頂破強力,而且也能反映出面料的頂破強力。因此規定了接縫強力指標同時也檢測了面料的頂破強力。而按照NFPA 1971的規定,面料和接縫的強力要求不一致,會與整體防護的原則相違背。
3.3 GA 869標準對於面料的熱防護性能規定較少
與國外標準對比,GA 869規定頭套面料僅進行二項有關於熱防護性能方面的實驗,包括:
(1)阻燃實驗:採用垂直燃燒法實驗,試樣損毀長度不應大於100mm,續燃時間不應大於2s,且不應有熔融,滴落現象。
(2)耐高溫實驗:試樣放置在溫度為260℃±5℃乾燥箱內,5min後取出,沿經、緯向尺寸變化率不大於10%,試樣表面無明顯變化。
從某種程度上看,通過上述兩項實驗可以保證頭套使用的材料是本質阻燃並且熔點較高的高性能纖維材料,但缺乏對於面料的隔熱性能的要求,為了保證面料的隔熱功能,GA 869標準增加了對面料的單位面積重量規定,規定面料單位面積重量不應低於200g/m2,通過該指標控制頭套面料的厚度,確保其隔熱功能。
表1 國內外標準性能指標對比
項目
EN 13911-2004
NFPA 1971-2006
GA 869-2010
面料性能
阻燃性能
損毀長度不應大於100mm,續燃時間不應大於2s,且不應有熔融,滴落現象。
損毀長度不應大於100mm,續燃時間不應大於2s,且不應有熔融,滴落現象。
損毀長度不應大於100mm,續燃時間不應大於2s,且不應有熔融,滴落現象。
熱穩定性能
經260℃±5℃熱穩定性能試驗後,頭套的材料任意方向上的收縮不應超過10%。
經260℃±5℃熱穩定性能試驗後,頭套的材料任意方向上的收縮不應超過10%。
經260℃±5℃熱穩定性能試驗後,頭套的材料任意方向上的收縮不應超過10%。
機械強力
頂破強度不應小於450kPa。
頂破強力不應低於225N。
無
水洗尺寸變化率
各個方向上的收縮不應超過5%。
各個方向上的收縮不應超過5%。
各個方向上的收縮不應超過5%。
pH值
無
無
pH值應為4.0~7.5。
抗起球性能
無
無
起球等級不應低於3 級。
甲醛含量
無
無
甲醛含量不應大於75mg/kg。
異味
無
無
不應有黴味、高沸程石油味(如汽油、煤油味)、魚腥味、芳香烴氣味中的一種或幾種。
單位面積質量
無
無
面料單位面積質量不應小於200g。
整體性能
熱防護性能
HTI24≥8
RHTI24≥11
TPP值不應低於20.0。
無
接縫斷裂強力
接縫斷裂強度≥450kPa。
接縫斷裂強力不應低於181N。
接縫強力不應小於185N。
縫紉線性能
耐高溫性能
無
縫紉線經260℃±5℃高溫試驗後,應無融化、燒焦的現象。
縫紉線經260℃±5℃高溫試驗後,應無融化、燒焦的現象。
4. 結論
通過上述分析,得出看出由於國內的實驗和技術水平與先進國家相比仍有一定的差距,我國GA 869-2010《消防員滅火防護頭套》標準和國外標準規定的性能要求各有特點,國外標準缺少佩戴舒適性和健康性方面的規定,而我國標準在隔熱功能方面的性能指標還有待提高。從可操作性方面看,GA 869標準更適合我國國情,能夠快速實施,將有利於規範消防員滅火防護頭套的性能要求,提高產品的生產質量,確保消防員的人身安全。
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