ГОСТ ISO 13506-1-2021 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Одежда специальная для защиты от кратковременного воздействия открытого пламени. Часть 1. Метод испытания специальной одежды. Измерение переданной энергии с применением манекена, оснащенного приборами

Введение

Назначение термо- и огнестойкой специальной одежды - защищать пользователя от рисков, которые могут вызвать ожоговую травму кожи. Одежда может быть изготовлена из одного или нескольких материалов. Оценка материалов для потенциального использования в одежде данного вида защиты обычно включает два этапа. Сначала материалы испытывают, чтобы оценить их способность ограничивать распространение пламени. Затем материалы испытывают для определения скорости передачи энергии через них при воздействии определенного риска. На этих двух этапах используют различные методы испытания. Выбранный метод испытания зависит от характера потенциальных рисков и предполагаемого конечного назначения материалов. Как только соответствующие материалы определены, они могут быть представлены в специальной одежде или в комплектах для испытания на термоманекене.

Лабораторные стендовые испытания по определению переданной энергии используют для выбора подходящих материалов для комплекта специальной одежды. Хотя данные испытания позволяют ранжировать материалы одежды или комплекта, а также их элементы, но они не позволяют провести полную оценку одежды или комплекта, изготовленных из этих материалов.

В методах стендовых испытаний по определению переданной энергии используют материал небольших размеров, площадью не более 150 мм150 мм, и закрепляют изначально плоский материал в вертикальной или горизонтальной плоскости. При необходимости используют несколько слоев (например, комплекты пожарных). В этом случае слой, обычно используемый как внешний, подвергают воздействию непосредственно источника энергии, в то время как слой, обычно используемый как внутренний, более удален от источника энергии. При ориентации по плоскости и выравнивании материалов усадка оказывает незначительное влияние на результат испытания, если только усадка не является настолько сильной, чтобы вызвать образование отверстий в материале во время воздействия источника энергии. Провисание, однако, напрямую влияет на результаты, так как воздушный зазор может образовываться или увеличиваться в размерах, добавляя изолирующий эффект. С помощью вышеупомянутых методов испытания можно испытывать швы, застежки-молнии, карманы, пуговицы или другие застежки, металлические и пластиковые фиксаторы или другие элементы, которые могут использоваться в специальной одежде, такие как отличительные знаки, логотипы компаний и т.д. Однако зачастую считается, что легче оценить эти аспекты вместе с общими элементами конструкции специальной одежды или комплекта, которые могут повлиять на эксплуатационные характеристики при испытании специальной одежды или комплектов на манекене. Именно для этих целей был разработан настоящий стандарт.

В методе испытания, описанном в настоящем стандарте, стационарный, вертикально ориентированный манекен размера взрослого человека одевают в специальную одежду и подвергают воздействию открытого пламени, лабораторно смоделированного, с контролируемыми тепловым потоком, длительностью и распределением пламени. Средний падающий тепловой поток на внешнюю поверхность одежды составляет 84 кВт/м, значение, аналогичное тем, что используются в ISO 9151, ISO 6942 и ISO 17492. Датчики теплового потока, установленные на поверхности манекена, используют для измерения изменения теплового потока во времени и в зависимости от месторасположения на манекене, а также для определения полной энергии, поглощенной за период сбора данных. Период сбора данных выбирают таким образом, чтобы обеспечить полное завершение передачи энергии. Полученная информация может быть использована для оценки эксплуатационных характеристик специальной одежды или комплектов специальной одежды в условиях проведения испытаний. Она также может быть использована для оценки степени и характера повреждения кожи, которое может возникнуть у человека при ношении испытуемой одежды в аналогичных условиях воздействия (см. ISO 13506-2).

Манекен используют в положении стоя в первоначально спокойном воздухе. Контролируемое движение воздуха для имитации воздействий ветра или движения тела в настоящее время невозможно. Имеется возможность перемещать манекен через неподвижное пламя, но перемещение такого рода не входит в область применения настоящего стандарта. Варианты посадки испытуемой одежды, которые могут возникнуть при сидении или наклонах, не оценивают.

Моделирование открытого пламени является динамическим. Таким образом, воздействие является более репрезентативным при реальном пожаре в результате промышленной аварии, чем воздействия, используемые при стендовых испытаниях (см. приложение В). Тепловой поток, возникающий в результате воздействия, не является ни постоянным, ни равномерным по поверхности манекена/одежды. При этих условиях ожидается, что результаты будут иметь больше вариаций, чем при тщательно контролируемых стендовых испытаниях. Кроме того, одежду не выравнивают по плоской поверхности, допускаются естественные складки на манекене. Можно наблюдать следующие влияния этих переменных на одежду: воспламенение и горение одежды и знаков отличий, провисание или усадка во всех направлениях после горения, образование отверстий, образование дыма и структурное разрушение швов. Многие из этих повреждений редко появляются при стендовых испытаниях материалов, поскольку они являются результатом изменения параметров конструкции одежды, взаимодействия свойств материала и параметров конструкции, технологии изготовления и более жестких условий локального воздействия.

Посадка одежды на манекене имеет важное значение. При этом изменения в конструкции одежды, и каким образом манекен одет оператором, могут влиять на результаты испытаний. Лаборатория выбирает испытуемую одежду или образец из предоставленных изготовителем размеров для обеспечения соответствующей посадки на лабораторный манекен. Опыт показывает, что испытание одежды на один размер больше, чем стандартный, приводит к уменьшению полной переданной энергии и процента ожога тела примерно на 5%.

Настоящий стандарт предназначен не для измерения характеристик материала, а для оценки взаимодействия поведения материала и конструкции специальной одежды. Можно сравнить относительное поведение материала, сделав серию испытуемой одежды из различных материалов, используя одни и те же лекала. Эксплуатационные характеристики специальной одежды не обязательно будут ранжированы в том же порядке, какой может быть получен при испытании материалов с применением ISO 9151. Были изучены корреляции между маломасштабными испытаниями и результатами для однослойной одежды [15].

Большинство манекенов не имеют датчиков на кистях рук и стопах, но можно оценить некоторые аспекты защиты кистей рук, зависящие от конкретной конструкции кистей. Голова при этом содержит датчики теплового потока. Причина этого заключается в том, что множество верхней одежды включает в себя притачной капюшон, а не перчатки или обувь. Испытания перчаток и обуви установлены другими стандартами ISO для конкретных конечных целей.

Степень защиты, обеспечиваемой испытуемыми образцами, оценивают с помощью количественных измерений и наблюдений. Датчики теплового потока, установленные на манекене, используют для измерения энергии, переданной на поверхность манекена в течение периода сбора данных. Эта информация может быть запротоколирована сразу же (согласно настоящему стандарту) или использоваться для расчета характера, месторасположения и степени повреждения кожи человека в результате воздействия (см. ISO 13506-2).

Документы [16] и [17] содержат подробные сведения о конструкциях манекена и датчика, сборе данных, требованиях к компьютерному программному обеспечению, камере воздействия пламенем, топливу и системе доставки. Документы также предлагают вычислительные методы, которые могут быть использованы для выполнения необходимых расчетов.

Комитеты ISO/TC 94, SC 13 и SC 14 и Европейский комитет по стандартизации (CEN ТС 162) определяют метод, описанный в настоящем стандарте, как дополнительную часть стандартов для пожарных ISO 11999-3 и EN 469 [11], а также как дополнительную часть стандарта на специальную одежду для защиты от тепла и пламени ISO 11612. Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA) определяет метод испытания, аналогичный описанному в настоящем стандарте, как часть процесса сертификации одежды (см. NFPA 2112 [13]).