美國和歐洲消防防化服技術標準比較
2017-11-23 11:30:24 作者 : 趙洋 來源 : 公安部消防局????????中國國際警用裝備網訊:?消防防化服的出現(xiàn)和應用
? ?消防防化服(CPVC,即ChemicalProtectiveVaporClothing)源于軍用核、生化防護服(NBC,即NuclearBiologicalClothing),可以有效防止包括化學制劑和有毒工業(yè)化學品蒸氣、氣體、液體和微小顆粒滲透對人體的侵害。目前,消防防化服在消防、緊急救援等民用領域的應用越來越廣泛,已經成為消防部門在化學危險品環(huán)境中開展滅火和搶險救援作業(yè)必須的防護器材。以美國為代表的先進國家在發(fā)展消防防化服的過程中強調多品種、專用化和與其他防護器材的配套使用,并不斷調整防化服的技術指標,有針對性地發(fā)展新型產品。
? ?設計消防防化服的初衷,是防止穿著者的皮膚直接接觸各種不同形態(tài)的危險品。今天,人們在生產、生活中使用或者可能接觸到的化學危險品已經達到800萬種!與復雜的現(xiàn)實情況不相適應的是,科學家目前對絕大多數(shù)危險品與人類皮膚直接接觸后的毒副作用知之甚少。因此,更有必要采取有效的被動防護措施,以提高消防防化服的防護能力,確保在危險品環(huán)境內從事?lián)渚然馂暮蛽岆U救援工作的消防人員的安全。
? ?“A類”氣密(gas-tight)消防防化服可以抵御所有危險化學品或其它危險物質對人體的威脅,不論它們以什么狀態(tài)出現(xiàn),是氣態(tài)、液態(tài)還是固態(tài)。因此,“A類”氣密消防防化服在國際上通常被視為防護能力最強的防化服。
? ?目前,國際上消防防化服的設計和材料選擇呈多樣化的趨勢,以適應不同的工作環(huán)境。專家通常用“防護參數(shù)”(PF,即ProtectiveFactor)表示消防防化服的防護效果;但是,由于缺乏來自健康和衛(wèi)生部門的專業(yè)指導,很多情況下,消防部門還是基于傳統(tǒng)的觀念選擇防化服。
? ?2 ?消防防化服標準的發(fā)展
? ?由于使用時間不長,消防防化服和相關配套產品的標準和用于產品型式認證(typeapproval)的檢測方法發(fā)展還不完善,亟待加強相關的國際合作。在20世紀90年代之前,德國的vfdb標準和英國的BS標準是唯一涉及消防防化服的國家標準。
? ?近十幾年,面對越來越嚴峻的恐怖襲擊威脅,各國產業(yè)界和行業(yè)協(xié)會逐漸加強產品標準和檢測方法的制定和編制工作,尤其是美國消防協(xié)會(NFPA),近年來制訂了一系列有關消防防護服,尤其是生化防護服的技術標準和規(guī)范,如NFPA1991《危險品緊急事故處置用蒸氣防護服標準》、NFPA1992《危險品緊急事故處置用防液體濺潑防護服標準》、NFPA1994《生化恐怖襲擊防護服標準》[2]。同時,歐盟也制定了相關的統(tǒng)一標準(如EN934),從而在國際上形成了以NFPA標準和歐盟標準為代表的兩個消防防化服產品標準。
? ?3 ?NFPA1991和EN934的比較
? ?通過對NFPA1991和EN934這兩部最具代表性的“A類”氣密消防防化服標準性能指標的全面比對,多數(shù)專業(yè)人士都認為NFPA標準優(yōu)于歐盟標準,其前者更容易理解、掌握,引用的資料更加明確,對標準適用范圍的界定也更加清晰;而EN934的結構過于復雜,雖然該標準針對不同的危險環(huán)境,結合各類防化服的最低防護能力提出了一系列的備選方案,但由于EN934的內容過于復雜,只有非常專業(yè)的人士才能掌握、執(zhí)行。專家認為,之所以產生這樣的局面,可能是因為歐盟標準在起草過程中,要經過15個成員國的討論、談判和相互間的讓步、妥協(xié),最后才可能達成一致。
? ?3.1 ?耐磨性能
? ?根據NFPA1991,消防防化服在進行抗危險品滲透能力測試前,首先要通過旨在模擬日常穿著的耐磨試驗,EN934則沒有類似的規(guī)定。因為NFPA1991強調,消防防化服不僅僅被用于處置危險品事故,在消防隊員的整個執(zhí)勤過程中,必然要經常穿、脫防化服,防化服也就不可避免地要受到一定的磨損和折疊。研究人員由此得出第一個結論:NFPA1991更貼近現(xiàn)實生活,考慮的更加全面。
? ?目前,NFPA正在修改消防防化服的試驗、檢測方法,以突出實用性和適應性,為新型防護服的出現(xiàn)創(chuàng)造條件。NFPA也意識到,如果標準過于苛刻,不但會直接增加防護服研發(fā)和生產的成本,還會影響其推廣使用。例如,用砂紙打磨的方法檢測縫線處的耐磨性能時,并不能說打磨100次損壞的產品和92次損壞的產品有什么質的差別;如果標準過于苛刻,防護服只會越來越厚重,增加消防隊員訓練和工作的勞動強度,并降低工作效率。
? ?3.2 ?抗?jié)B透能力
? ?“滲透試驗”(ThePermeationTest)是檢驗消防防化服抵御化學危險品侵蝕能力的主要手段。NFPA1991和EN934在這方面都提出了明確、清楚的要求,而NFPA1991的規(guī)定尤為苛刻:在60分鐘的測試時間內,被測試防化服的化學品最大滲透量不能超過0.1mg/cm2?min;而EN934的要求則低得多:只要被測試防化服在10分鐘內的化學品最大滲透量不超過1.0mg/cm2?min即視為合格——即使專供緊急事故救援人員使用的防化服,最長測試時間也不過延長到30分鐘。
? ?NFPA1991對防化服“抗?jié)B透試驗”時間的最低要求是60分鐘,而且只要防化服在測試中不出現(xiàn)問題,檢測就會持續(xù)進行下去,直到防化服出現(xiàn)破損或者其他問題,測試時間可能達到3個小時,或者更長。相比之下,EN934只要求10分鐘的“抗?jié)B透試驗”時間,而且只要被測試的防化服通過10分鐘的測試,檢測就停止,人們也就無法了解防化服究竟可以在化學危險品環(huán)境下工作多長時間。
? ?專家認為,雖然目前對各種危險品通過皮膚接觸侵害人體的機理認識還不很深入、全面,但顯然NFPA1991比EN934更加重視化學危險品潛在的危害性——這是專家通過比較得出的第二個結論。
? ?當然,也有專家認為符合NFPA1991的“蒸氣防護服”(Vapor-Protectivesuit)在有效防止化學氣體、蒸氣滲透的同時,也徹底隔絕了汗水和人體熱量的排放;而且,由于空氣呼吸器氣瓶供氣時間一般僅1小時,消防隊員穿著蒸氣防護服的有效工作時間每次只有20至25分鐘,完全沒有必要將測試時間延長到60分鐘。
? ?3.3 ?測試環(huán)境溫度
? ?一個直接影響到上述“滲透試驗”結論的重要因素,就是NFPA1991和EN934都對測試時的環(huán)境溫度提出了上限要求:NFPA1991要求試驗環(huán)境的溫度不應超過27℃,EN934是不超過20℃?! ?? 顯然,環(huán)境溫度越高,各種化學危險品的分子活性越強,其滲透能力也就越強。由于NFPA1991規(guī)定的測試環(huán)境溫度比EN934高,專家認為,通過NFPA1991測試的“蒸氣防護服”的性能高于只通過EN934測試的同類產品——這是第三個結論。
? ?3.4 ?耐火試驗
? ?與EN934相比,NFPA1991為消防防化服設定了更為嚴格的耐火焰試驗和更長的耐火燒時間規(guī)定;而EN934則針對不同的火焰試驗要求提出了不同的備選方案。專家認為EN934雖然在理論上更加科學、有針對性,但在實際工作中,如果按照EN934選擇防化服,各種雷同的備選方案很容易造成使用者的混亂和困惑——這是第四個結論。
? ?4 ?初步結論
? ?綜上所述,雖然EN934是在NFPA1991之后發(fā)展的,但其多項指標普遍低于NFPA1991。盡管EN934也有其獨到之處,例如它提出了對防化服進行漏氣測試(pressureleakagetest),而NFPA1991沒有相應的要求,但總的來說,凡是通過NFPA1991檢測和產品型式認證的消防防化服,其綜合性能優(yōu)于通過EN934檢測的產品。而且NFPA1991強調,對消防防化服產品的型式認證并不是一勞永逸的,防化服還必須通過相關權威機構進行的年審,而且年審并不僅僅是對產品關鍵技術指標的抽查,甚至還包括對生產流程和廠家質量保證體系的核查。
? ?5 ?一次性(簡易)防化服
? ?隨著材料科學的進步,近年來出現(xiàn)了一次性防化服(disposablesuit)和使用次數(shù)有限的簡易防化服(limitedusedsuit)。上述產品使用厚度極薄的密封薄膜或者金屬襯箔材料,按一定順序復合疊加到延展性較低、多孔的基材表面而成,具有造價低、使用方便的特點。
? ?一次性防化服和簡易防化服可以直接穿在普通工作服的外面,也可以在普通工作服的里、外同時各穿一件。但是,一次性(簡易)防化服采用的密封薄膜極易因為外力(如沖擊、摩擦)而損壞,對火焰和高溫也十分敏感;而且,如果不借助專業(yè)工具,用戶很難用肉眼發(fā)現(xiàn)一次性(簡易)防化服常見的刮、擦傷痕跡和細小的裂紋,可能在使用過程中造成隱患。
? ?一般情況下,NFPA1991和EN934關于防化服耐磨性能、抗化學危險品滲透能力的測試方法同樣適用于一次性(簡易)防化服。同時,針對這類產品的特殊性,NFPA1991要求消防隊員必須在一次性(簡易)防化服外面再穿一件“閃燃防護服”(flashcoverprotectivesuit),以抵御沖擊、摩擦等外力的損傷;同時,這樣還可以更好地保護穿著者免受火焰和高溫熱輻射的危害。根據NFPA1991,“閃燃防護服”也是進行耐磨損試驗和抗?jié)B透試驗時保證防護服達標必要的配套措施。
? ?6 ?新的挑戰(zhàn)
? ?雖然目前有關消防防化服的產品標準和產品型式認證程序為開發(fā)新的個人防護裝備奠定了基礎,但無論是EN934,還是NFPA1991仍然存在局限性,并限制了消防防化服在某些場所和環(huán)境的使用。
? ?典型的例子是,現(xiàn)有的多數(shù)消防防化服還不適合在狹小的封閉空間內工作,在通過狹窄的通道和出入口時也十分困難、危險。目前,符合NFPA1991的“全包覆”(totallyencapsulatedtype)防化服是唯一可以將全套的自給式空氣呼吸器(SCBA,即selfcontainedbreathingapparatus)容納在內,并保證空氣呼吸器正常工作的消防防化服。但這樣的防化服往往過于龐大,并存在被銳器刺穿的可能,甚至會危及使用者的人身安全,不適于通過狹小的出入口和在封閉空間內使用。
? ?雖然目前國際市場上已經出現(xiàn)將自給式空氣呼吸器外置、適用于在封閉空間使用的“非全包覆”(nonencapsulatedsuit)化學氣體、蒸氣防護服,但是到目前為止,上述產品還沒有一個通過NFPA1991的產品型式認證程序。主要原因是,市場上沒有一種配套的自給式空氣呼吸器產品在取得相應的專門認證的同時達到NFPA1991的要求。
? ?EN934的結構與NFPA1991不同,其技術指標基本上也都比NFPA1991的要求低,沒有包含“非全包覆型”氣體、蒸氣和固態(tài)危險品防護服的相關規(guī)定。
? ?在選擇下一代消防防化服的過程中,我們必須真正了解、領悟不同規(guī)范和產品標準、產品型式認證程序的復雜性。事實上,隨著防護服的發(fā)展,“個人防護服”這個名詞已經不能滿足現(xiàn)實工作的需要。目前,專家正在將各種個人防護裝備集成為“生命支持系統(tǒng)”,即從系統(tǒng)的角度,將消防隊員在危險品環(huán)境從事火災撲救和搶險救援行動時必須的各種防護裝備,如防護服、空氣呼吸器、生命報警器等有機地加以整合。
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