NFPA 2112工业人员阻爆燃型防火服标准.docx
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NFPA2112工业人员阻爆燃型防火服标准
NFPA2112-2001工业人员阻爆燃型防火服标准
六.设计要求
6.1金属附件整理:
所有金属附件的整理中不得含有斑点、结节、尖利的边缘。
6.2金属成分:
防火服中任何金属的服装扣合件或金属成分不得直接与人体接触。
七.性能要求
7.1织物要求
7.1.1防火服中采用的织物应该进行热防护性能测试(详见8.2),该织物应该有不低于6.0的间断热防护性能等级和不低于3.0的持续热防护性能等级。
7.1.2防火服中采用的织物和反光带应该进行阻燃性能测试(详见8.3),该织物和反光带的损毁长度应不高于100mm(4英寸),续燃时间应不多于2秒,应无熔融,无滴落。
7.1.3防火服中采用的织物,除制造商的标签外,应该分别进行热稳定性能测试(详见8.4),在任何方向的热收缩率应不超过10%。
7.1.4防火服中采用的织物、其它纺织材料、反光带以及除7.1.4.1和7.1.4.2中所列举的物品外的防火附中所用的物品,应该在其原始状态下分别进行耐热性能测试(详见8.4),应无熔融,无滴落,无飞溅,无火花。
7.1.4.1标签和徽章无需进行耐热性能测试。
7.1.4.2夹层、衣领内衬、松紧带、服装扣合件、钩子和粘扣,在不与人体直接接触时,无需进行耐热性能测试。
7.1.5样本防火服应该在完全爆燃的火焰下进行测试(详见8.5),作为材料的一项性能测试,其平均预测主体烧伤等级不应该高于50。
7.2缝纫线要求:
防火服中所有的缝纫线,除绣花外,应该采用防火纤维制作,并应该对其缝纫线进行耐热性能测试(详见8.6),应该无熔融。
7.3金属附件要求:
防火服中所用的金属附件,包括但不不仅限于纽扣、拉链、服装扣合件,应该分别在其原始状态下进行耐热性能测试(详见8.4),应无熔融,无滴落,无飞溅,无火花,并保持其作用。
7.4标签要求:
防火服中所用的标签,应该对其印刷质量的耐久性进行测试(详见8.7),并应保持清晰。
八.测试方法
8.1样本准备过程
8.1.1适用范围
8.1.1.18.1中试样的准备过程的应适合于第八章中每一个测试方法,同样应适合于的每一个测试方法的详细要求。
8.1.1.2详细的试样准备过程或每个测试方法中试样准备部分的过程应适应于该测试方法。
8.1.2室内温度调节过程
8.1.2.1样本应该在温度为21°C±3°C(70°F±5°F),相对湿度65±5%的条件下至少平衡4小时。
8.1.2.2样本应该在离开平衡条件5分钟内进行测试。
8.1.3洗涤和烘干过程:
当有要求时,样本应该按以下要求中的循环次数进行洗涤和烘干。
(1)每次洗涤应按照表8.1.3进行。
(2)在洗涤循环的任何部分不能有漂白和柔软处理。
(3)在加入洗涤试剂之前,应该按具体要求的水位将其加满水。
(4)水位的高度应决定于洗衣机内部洗衣篮底部到水面的高度。
(5)水位高度不得低于12.7cm(5.0in.),不得高于25.4cm(10in.)。
(6)水的硬度不应高于25ppm。
(7)洗涤循环应按表8.1.3进行,直到水排完为止。
(8)洗涤结束后应将洗涤负荷立即取出。
(9)应该进行满负荷9千克(20lb)的洗涤。
(10)用来干洗的样本,每块织物最少为1m2(1yd2)。
(11)在需达到最大负荷的条件下,虚拟负荷应采用与测试织物相似的织物来填补。
(12)机器类型应该是前载型,容量为16kg(35lb),工业洗衣机能够进行表8.1.3中的操作。
(13)测试样本应滚筒烘干。
(14)烘干温度应该在没有负荷的条件下预设为68°C±3°C(155°F±5°F)的干态温度。
表8.1.3水洗循环过程
操作
时间
温度
水位
质量
分钟
°C
°F
g
oz
暂停
10
66
150
低
偏硅酸钠(或等价物)
17
0.6
三聚磷酸盐
11
0.4
特吉妥尔15.S.9或等价物
22
0.8
排水
1
洗涤
5
66
150
低
排水
1
水洗
2
57
135
高
排水
1
水洗
2
48
118
高
排水
1
水洗
2
38
100
高
排水
1
洗涤
5
38
100
低
氟硅酸盐
6
0.2
排水
1
脱水
5
8.1.4干洗过程
8.1.4.1在有要求时,样本应该按AATCC158中9.2和9.3部分要求的循环次数进行干洗。
在四氯乙烯中进行干洗时尺寸有所变化:
机洗方法。
8.1.4.2干洗用的样本织物最少为1m2(1yd2)。
8.2热防护性能测试(TPP)
8.2.1适用范围
这种测试方法应适用于防火服织物。
8.2.2样本规格
8.2.2.1TPP测试应对三块大小为150mm±5mm×150mm±5mm(6±1/4in.×6±1/4in.),能够代表该服装的所有层样本进行测试。
8.2.2.2样本应该由构成防火服的所有层组成,不包括任何经过特殊整理的部分。
8.2.2.3样本不包括织物的接缝处。
8.2.2.4样本不应该将各单独的层缝合在一起。
8.2.3样本准备
8.2.3.1需要进行洗涤的用于制作防火服标签的织物,样本应该在三次循环的洗涤与烘干前后分别进行测试(详见8.1.3)。
8.2.3.2需要进行干洗的用于制作防火服标签的织物,样本应该在三次循环干洗前后分别进行测试(详见8.1.3)。
8.2.3.3需要进行洗涤或干洗的用于制作防火服标签的织物,样本应该在三次循环的洗涤与烘干的前后分别进行测试(详见8.1.3),或经过三次循环的干洗后进行测试(详见8.1.4)。
8.2.4测试仪器
8.2.4.1该测试仪器应该由样本箱装置、样本箱支架、热流原、防护光闸、传感器装置、记录器、衬垫和气体供应装置、气体流量计、火口和传感器组成。
8.2.4.1.1样本箱装置应该由高低安装板组成来满足以下要求,如图8.2.4.1所示:
(1).样本箱安装板大小应该是203mm±1.6mm×203mm±1.6mm,×6.5mm±0.8mm(8in.±0.063in.×8in.±0.063in.,×0.25in.±0.313in.)。
(2)样本箱低安装板应该在中心开有一个大小为102mm±1.6mm×102mm±1.6mm(4in.±0.063in.×4in.±0.063in.)的孔。
(3)样本箱高安装板应该在中心开有一个大小为130mm×130mm+1.6mm(5.13in.×5.13in.+0.063in.)的孔。
(4)样本箱低安装板应该有一个25mm,1.6mm高×3.2mm,+0.8mm厚(1.0in.,+0.063in.高,×0.13in.,+0.0313in.厚)的钢柱焊接到每一个角落,钢柱距每个边的距离为6.5mm,+1.6mm(0.25in.,+0.063in.),并且与板面垂直,或者采用其它方法来调整样本。
(5)样本箱高安装板的每个角落应该有一个相应的孔,使样本箱高安装适合上述的样本箱低安装板。
图8.2.4.1.1样本箱低安装板
8.2.4.1.2样本箱支架应该由一个钢架组成,该钢架牢固地握持住样本箱支架装置和与热流相关的样本。
8.2.4.1.3热流源应该由一个对流热流源和一个辐射热流源组成。
8.2.4.1.4对流热流源应该由两个Meker或Fisher火口组成,火口应该固定在样本箱支架的下方,保持开启状态,与垂直方向的夹角呈45°,以保证火焰迅速地集中在样本下方。
8.2.4.1.5辐射热流源应该由9个石英T-150防火管组成,该管应该固定在火口下方,并位于两火口的中间部位,如图8.2.4.1.5所示。
说明:
在使用过程中,垫圈应该放置在样本和传感器之间。
图8.2.4.1.5TPP测试仪热流源详解图
8.2.4.1.6应该安装一个防护快门于热流源与样本之间,该快门能够在样本暴露于热流源前后将热流源所产生的热量完全消除。
8.2.4.1.7传感器装置应该安装在样本夹持器前板的开口处,并且与朝向穿衣者的内衬表面相连。
8.2.4.1.8传感器装置应该由一个133mm×133mm×13mm(5.25in.×5.25in.×0.5in.)的耐热块组成,该耐热块不适合于安装在样本箱高安装板的开孔处,应该统一加权,使得整个传感器装置包括热量表在内,称重为1000g±10g(2.2lb±0.022lb)。
8.2.4.1.9记录表可以是任何条状图表记录表,其刻度盘满程最少是150℃(300°F)或10mV,有较精确的灵敏度及刻度盘划分,能确保读数时间误差为±0.1s,或者采用同等的自动的数据采集系统,其灵敏度和精确度应该等同于或超过条状图表记录表,可以被允许替代条状图表记录表。
8.2.4.1.10自动数据采集系统的数据采集速度最低要10Hz,还应该为温差电偶反应的测量提供一个冷端补偿。
8.2.4.1.11气体供应该是丙烷,甲烷,或天然气,应该装有一个减速器和开关来控制燃气的供应压力为56kPa(8psi±0.1psi),并且应该能够使空气在标准状态下的流速为2L/min(0.07ft3/min)。
8.2.4.1.12天燃气浮子可以是能够使空气在标准状态下的流速为2L/min(0.07ft3/min)的任何天然气浮子。
8.2.4.1.13火口应该是Meker或Fisher火口,其头端直径应该是38mm(1.5in.),孔径大小应该是1.2mm(0.05in.)。
8.2.4.1.14传感器应该是一个安装在绝缘板上的铜热量表。
8.2.4.1.15热量表应该符合图8.2.4.1.15的要求说明。
8.2.4.1.16传感器的表面应该涂有一层平坦的黑色油漆,黑色油漆的发射率应该为0.9或者更大。
8.2.4.1.17垫圈应该是钢制或者铝制的,应该符合图8.2.4.1.17的要求。
8.2.4.2在测试仪器的校准中应该使用一个符合8.2.4.2.1和8.2.4.2.2要求的辐射计。
8.2.4.2.1该辐射计应该是一个花园式辐射传感器,其直径应该是25mm(1in.),热流控制范围为从0到60kW/m2(0到5Btu/ft2·sec)。
8.2.4.2.2辐射计应该经过水冷,水冷用水的温度应该高于周围露点温度。
8.2.5步骤
8.2.5.1一般步骤
8.2.5.1.1所有的测试和校准都应该在护罩或者是在通风的地方进行,目的是为了消除燃烧所产生的残余物、烟雾和气味等。
8.2.5.1.2如果气流影响到火焰,应该将整个装置屏蔽起来。
8.2.5.1.3测试和校准过程应该在同一环境下进行。
8.2.5.1.4在握持燃火喷头时一定要小心。
8.2.5.1.4.1火焰与易燃织物之间要采取适当的距离。
8.2.5.1.4.2因为样本夹持器与传感器装置经过长期的试验时间会变烫,所以在握持这些热物体时要戴好防护手套。
8.2.5.1.4.3因为样本在暴露于直接火焰时会给人体带来危害,所以当测试样本燃烧或是燃放可燃气体时一定要小心。
8.2.5.1.4.4如果气体开始燃烧,气缸部位的气体供应应该被切断,用火焰来引燃气体。
8.2.5.2校准步骤
8.2.5.2.1测试样本应该暴露在83kW/m2±4kW/m2(2.0cal/cm2·sec±0.1cal/
cm2·sec)热流下(用铜热量表测量)。
8.2.5.2.1.1铜热流量表是唯一能够在释放总热量为83kW/m2(2cal/cm2·sec)条件下使用的热传感器。
8.2.5.2.1.2全部热流计算公式:
其中:
I表示热量(W/cm2)
1cal/cm2·sec=4.184W/cm2
dT/dt表示热量表的温度升高速度
MC/KA
表示包括变化着的A和
的热量表的物理常数
8.2.5.2.1.3其它热传感器不适用于通过铜热流量表测试释放总热量。
8.2.5.2.2总热量以及辐射/对流50/50±5的热流源平衡应该按照8.2.5.2.3到8.2.5.2.7的要求设定,并应用辐射计测定,总热量的应该借助于校准铜热量表。
8.2.5.2.3一旦石英灯管设定为13kW/m2±4kW/m2(0.3cal/cm2·sec±0.1cal/cm2·sec),应该记录下工作电压,并记录为测试目的。
8.2.5.2.4在即将进行的校准过程中,对石英灯管电压的设定应该与新石英灯管的当前电压进行对比,如果与出示电压相比,电压的增长额度为5V或者更大,应该将石英灯管换掉。
8.2.5.2.6应该将九个石英红外灯管的辐射热流通量应该应用商业用辐射计设定其传入辐射热流为13kW/m2±4kW/m2(0.3cal/cm2·sec±0.1cal/cm2·sec),来满足8.2.4.2的要求。
8.2.5.2.6.1辐射计窗口应该安装在样本夹持器的几何中心位置,并且与测试样本在同一板面上。
8.2.5.2.6.2辐射计应该安装在一个夹持器当中,该夹持器应该与铜热量表夹持器的大小、形状、材料相同,目的是确保通过辐射计与热量表的热量与火焰模式相似。
8.2.5.2.6.3在测试辐射热流量之前,应该将辐射石英管打开并最少运行两分钟。
8.2.5.2.7总热流量应该应用校准铜热量表,按照8.2.4.1.14到8.2.4.1.17的要求,通过调整对Meker或Fisher火口的气体供应,将其设定为83kW/m2±4kW/m2(2.0cal/cm2·sec±0.1cal/cm2·sec)。
8.2.5.2.7.1在未放置样本时,应该将校准铜热量表放置在样本加持器顶部,铜热量表发黑的一侧面朝下,直接暴露于火口的火焰上。
8.2.5.2.7.2热量计应持续测量10秒钟以上。
8.2.5.2.7.3选择曲线上的线性部分的最低温度点,将传感器持续加热10秒。
8.2.5.2.7.4十秒时候的读数,应该包括了其增长值。
8.2.5.2.7.5为了使热通量达到83kW/m2+2kW/m2(2.0cal/cm2·sec+0.05cal/cm2·sec),反应的温度应该是148°C±3.7°C(267°F±6.7°F),
8.2.5.3试验过程
8.2.5.3.1按8.2.5.2的校准方法将热通量设定为83kW/m2+2kW/m2(2.0cal/cm2·sec+0.05cal/cm2·sec)后,用铜热量计对热通量进行测试。
8.2.5.3.2在测试之前,将铜热量面朝下,直接把暴露在热源中。
8.2.5.3.3记录热量计的读数时保持读数稳定至少10秒钟。
8.2.5.3.4选择曲线上线性部分的最低温度点,增加量由热量计持续受热10秒钟后的温度来决定。
8.2.5.3.5秒时候的读数,应该包括了其增长值。
8.2.5.3.6测试应在热通量为83kW/m2+2kW/m2(2.0cal/cm2·sec+0.05cal/cm2·sec)的条件下,反应的温度是在148°C±3.7°C(267°F±6.7°F)。
8.2.5.3.7如果铜热量计的变化在+4kW/m2(+0.1cal/cm2·sec)范围内,测试完成。
8.2.5.3.8如果铜热量计的变化不在+4kW/m2(+0.1cal/cm2·sec)范围内,铜热量计应该被修复、校准或更换,以达到测试的目的。
8.2.5.3.9放置样本时,应该将防火服的外面一层朝向放置板。
8.2.5.3.9.1紧挨着的层次应该与防火服中的层次顺序相同,穿着时朝向皮肤的一层面朝上。
8.2.5.3.9.2防护快门开启后,将样本放置在样本夹持器上。
8.2.5.3.9.3垫圈应该放置在织物之上。
8.2.5.3.11将防护快门移开,
8.2.5.3.11.1记录下暴露开始时间。
8.2.5.3.11.2暴露时间应该持续30s。
8.2.5.3.11.3防护快门开启,停止记录,将热量表移开并冷制,将样本夹持器及样本移开。
8.2.5.3.12在每次加热后,下次热流开启前,应该将热量表用冷空气或与较凉的面相连来将其温度降到33℃±1℃(90.8°F±1.8°F)。
8.2.5.3.13每次运行之后,应该立即趁热将传感器上的织物碎片擦除掉。
8.2.5.3.13.1如果沉积物的积累比较薄的涂层厚,或者出现不正常现象,应该将传感器的表面重新清理一下。
8.2.5.3.13.2冷却的传感器应该用丙酮或石油溶剂小心清理,确保在此范围内没有易燃物品。
8.2.5.3.13.3如果有铜暴露铜热量表之上,应该立即将其表面完全喷涂薄薄的一层平整的黑色喷漆。
8.2.5.3.13.5如果热量表的误差大于+4kW/m2(+0.1cal/cm2·sec),应该立即检查电连接点。
8.2.5.3.13.6额外的两次校准应该通过测试的铜热量表与校准级铜热量表的对比来进行。
8.2.5.3.13.7计算两次偏差的平均值。
8.2.5.3.13.8如果两次偏差的平均值大于+4kW/m2(+0.1cal/cm2·sec),应该将测试的铜热量进行修复、重新调整或者换掉。
8.2.5.4人体组织耐燃度
8.2.5.4.2
8.2.5.4.3ΔT℃、ΔT℉或ΔmV应该作为纵坐标,其相应的时间应该作为横坐标。
8.2.5.4.4
时间(秒)
热流
总热量
kW/m2
cal/cm2·sec
kW/m2
cal/cm2·sec
ΔT℃
ΔT℉
ΔmV
1
50
1.2
50
1.20
8.9
16.0
0.46
2
31
0.73
61
1.46
10.8
19.5
0.57
3
23
0.55
69
1.65
12.2
22.0
0.63
4
19
0.45
75
1.80
13.3
24.0
0.69
5
16
0.38
80
1.90
14.1
25.3
0.72
6
14
0.34
85
2.04
15.1
27.2
0.78
7
13
0.30
88
2.10
15.5
28.0
0.80
8
11.5
0.274
92
2.19
16.2
29.2
0.83
9
10.6
0.252
95
2.27
16.8
30.2
0.86
10
9.8
0.233
98
2.33
17.3
31.1
0.89
11
9.2
0.219
101
2.41
17.8
32.1
0.92
12
8.6
0.205
103
2.46
18.2
32.8
0.94
13
8.1
0.194
106
2.52
18.7
33.6
0.97
14
7.7
0.184
108
2.58
19.1
34.3
0.99
15
7.4
0.177
111
2.66
19.7
35.4
1.02
16
7.0
0.168
113
2.69
19.8
35.8
1.03
17
6.7
0.160
114
2.72
20.2
36.3
1.04
18
6.4
0.154
116
2.77
20.6
37.0
1.06
19
6.2
0.148
118
2.81
20.8
37.5
1.08
20
6.0
0.143
120
2.86
21.2
38.1
1.10
25
5.1
0.122
128
3.05
22.6
40.7
1.17
30
4.5
0.107
134
3.21
23.8
42.8
1.23
8.2.5.4.5如果笔动方向是从左到右,纸运动方向是向下的,那么曲线图的方向将是从右到左的,起点在右下方。
8.2.5.4.6如果记录的轨迹方向与8.2.5.4.5不同,那曲线图应该相应地调整。
8.2.5.4.7需要将轮廓线进行重复,重复的轮廓线要与原始的进行对比,以保证轮廓线的大小没有变化。
8.2.5.5测试结果的测定
8.2.5.5.1二度烧伤时间的确定应该由传感器反应的记录图和8.2.5.4.1中绘制的标准轮廓线决定。
8.2.5.5.1.1该轮廓线应该绘制在记录图上,并与原轮廓线相同。
8.2.5.5.1.2横坐标的起始点应该与笔划线的起始点相同,使其覆盖面积与记录表一致。
8.2.5.5.1.3
8.2.5.5.1.4如果传感器反应曲线与组织耐燃度没有交叉点,测试结果应记录为“没有烧伤”。
8.2.5.5.2热防护性能等级等于热流量与燃烧时间的乘积,公式如下:
TPPrating=(F)(t)
F—暴露热流量;t—导致烧伤的时间
8.2.5.5.3计算单个的间断和连续热防护性能等级平均值。
8.2.6测试报告
8.2.6.1对每个样本的热防护性能等级的评价应该分别对其间断热防护性能等级和持续热防护性能等级进行记录。
8.2.6.2对间断热防护性能等级和持续热防护性能等级的平均值进行记录。
8.2.6.3如果热防护性能等级大于60,测试报告应该记录为“>60”.
8.3阻燃性能测试
8.3.1适用范围
8.3.1.1该测试方法应该适用于阻燃型防火服的每一层。
8.3.1.2对用于梭织物的测试方法的修改详见8.3.8。
8.3.1.3对用于针织物的测试方法的修改详见8.3.9。
8.3.1.4对用于无纺布织物的测试方法的修改详见8.3.10。
8.3.1.5对用于不能达到8.3.2中要求的试样大小规格的较小测试样本的测试方法的修改详见8.3.11.
8.3.1.6对用于反光带的测试方法的修改详见8.3.12。
8.3.2试样规格
8.3.2.1每一个样本应该是76mm×305mm的矩形,长度方向应该是与经纱或纬纱方向,线圈横行或纵行,机器方向或及其横向相平行。
8.3.2.2多层织物或复合材料的各层应该分别进行测试。
8.3.3样本准备
8.3.3.1对于阻燃型防火服所用标签织物要在按照8.1.3中的要求进行100次循环洗涤和烘干前后分别进行测试。
8.3.3.2对于阻燃型防火服所用标签织物要在按照8.1.4中的要求进行100次循环干洗前后分别进行测试。
8.3.3.3对于阻燃型防火服所用标签织物无论是进行水洗或干洗,都要按照8.1.3的要求进行100次循环的洗涤烘干或按照8.1.4中的要求进行100次循环的干洗前后分别进行测试。
8.3.4测试仪器:
测试仪器应该参照ASTMD6413-织物阻燃性能测试方法。
8.3.5测试步骤
8.3.5.1阻燃性能的测试要按照ASTM6413-
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- NFPA 2112工业人员阻爆燃型防火服标准 2112 工业 人员 爆燃 防火 标准