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美国和欧洲消防防化服技术标准比较

http://www.fire.hc360.com2017年10月17日10:13 来源:公安部消防局作者:赵洋T|T

    摘要:本文从防化服的耐磨性能、抗渗透性能、测试环境温度和耐火焰性能四个方面,比较了以美国消防协会标准NFPA1991和欧盟标准EN934为代表,涉及消防防化服的两个主要国际标准;并介绍了一次性(简易)防化服的特点,以及封闭空间等特殊工作环境对消防防化服的要求进行了简介。

    1  消防防化服的出现和应用

    消防防化服(CPVC,即ChemicalProtectiveVaporClothing)源于军用核、生化防护服(NBC,即NuclearBiologicalClothing),可以有效防止包括化学制剂和有毒工业化学品蒸气、气体、液体和微小颗粒渗透对人体的侵害。目前,消防防化服在消防、紧急救援等民用领域的应用越来越广泛,已经成为消防部门在化学危险品环境中开展灭火和抢险救援作业必须的防护器材。以美国为代表的先进国家在发展消防防化服的过程中强调多品种、专用化和与其他防护器材的配套使用,并不断调整防化服的技术指标,有针对性地发展新型产品。

    设计消防防化服的初衷,是防止穿着者的皮肤直接接触各种不同形态的危险品。今天,人们在生产、生活中使用或者可能接触到的化学危险品已经达到800万种!与复杂的现实情况不相适应的是,科学家目前对绝大多数危险品与人类皮肤直接接触后的毒副作用知之甚少。因此,更有必要采取有效的被动防护措施,以提高消防防化服的防护能力,确保在危险品环境内从事扑救火灾和抢险救援工作的消防人员的安全。

    “A类”气密(gas-tight)消防防化服可以抵御所有危险化学品或其它危险物质对人体的威胁,不论它们以什么状态出现,是气态、液态还是固态。因此,“A类”气密消防防化服在国际上通常被视为防护能力最强的防化服。

    目前,国际上消防防化服的设计和材料选择呈多样化的趋势,以适应不同的工作环境。专家通常用“防护参数”(PF,即ProtectiveFactor)表示消防防化服的防护效果;但是,由于缺乏来自健康和卫生部门的专业指导,很多情况下,消防部门还是基于传统的观念选择防化服。

    2  消防防化服标准的发展

    由于使用时间不长,消防防化服和相关配套产品的标准和用于产品型式认证(typeapproval)的检测方法发展还不完善,亟待加强相关的国际合作。在20世纪90年代之前,德国的vfdb标准和英国的BS标准是唯一涉及消防防化服的国家标准。

    近十几年,面对越来越严峻的恐怖袭击威胁,各国产业界和行业协会逐渐加强产品标准和检测方法的制定和编制工作,尤其是美国消防协会(NFPA),近年来制订了一系列有关消防防护服,尤其是生化防护服的技术标准和规范,如NFPA1991《危险品紧急事故处置用蒸气防护服标准》、NFPA1992《危险品紧急事故处置用防液体溅泼防护服标准》、NFPA1994《生化恐怖袭击防护服标准》[2]。同时,欧盟也制定了相关的统一标准(如EN934),从而在国际上形成了以NFPA标准和欧盟标准为代表的两个消防防化服产品标准。

    3  NFPA1991和EN934的比较

    通过对NFPA1991和EN934这两部最具代表性的“A类”气密消防防化服标准性能指标的全面比对,多数专业人士都认为NFPA标准优于欧盟标准,其前者更容易理解、掌握,引用的资料更加明确,对标准适用范围的界定也更加清晰;而EN934的结构过于复杂,虽然该标准针对不同的危险环境,结合各类防化服的最低防护能力提出了一系列的备选方案,但由于EN934的内容过于复杂,只有非常专业的人士才能掌握、执行。专家认为,之所以产生这样的局面,可能是因为欧盟标准在起草过程中,要经过15个成员国的讨论、谈判和相互间的让步、妥协,最后才可能达成一致。

    3.1  耐磨性能

    根据NFPA1991,消防防化服在进行抗危险品渗透能力测试前,首先要通过旨在模拟日常穿着的耐磨试验,EN934则没有类似的规定。因为NFPA1991强调,消防防化服不仅仅被用于处置危险品事故,在消防队员的整个执勤过程中,必然要经常穿、脱防化服,防化服也就不可避免地要受到一定的磨损和折叠。研究人员由此得出第一个结论:NFPA1991更贴近现实生活,考虑的更加全面。

    目前,NFPA正在修改消防防化服的试验、检测方法,以突出实用性和适应性,为新型防护服的出现创造条件。NFPA也意识到,如果标准过于苛刻,不但会直接增加防护服研发和生产的成本,还会影响其推广使用。例如,用砂纸打磨的方法检测缝线处的耐磨性能时,并不能说打磨100次损坏的产品和92次损坏的产品有什么质的差别;如果标准过于苛刻,防护服只会越来越厚重,增加消防队员训练和工作的劳动强度,并降低工作效率。

    3.2  抗渗透能力

    “渗透试验”(ThePermeationTest)是检验消防防化服抵御化学危险品侵蚀能力的主要手段。NFPA1991和EN934在这方面都提出了明确、清楚的要求,而NFPA1991的规定尤为苛刻:在60分钟的测试时间内,被测试防化服的化学品最大渗透量不能超过0.1mg/cm2•min;而EN934的要求则低得多:只要被测试防化服在10分钟内的化学品最大渗透量不超过1.0mg/cm2•min即视为合格——即使专供紧急事故救援人员使用的防化服,最长测试时间也不过延长到30分钟。

    NFPA1991对防化服“抗渗透试验”时间的最低要求是60分钟,而且只要防化服在测试中不出现问题,检测就会持续进行下去,直到防化服出现破损或者其他问题,测试时间可能达到3个小时,或者更长。相比之下,EN934只要求10分钟的“抗渗透试验”时间,而且只要被测试的防化服通过10分钟的测试,检测就停止,人们也就无法了解防化服究竟可以在化学危险品环境下工作多长时间。

    专家认为,虽然目前对各种危险品通过皮肤接触侵害人体的机理认识还不很深入、全面,但显然NFPA1991比EN934更加重视化学危险品潜在的危害性——这是专家通过比较得出的第二个结论。

    当然,也有专家认为符合NFPA1991的“蒸气防护服”(Vapor-Protectivesuit)在有效防止化学气体、蒸气渗透的同时,也彻底隔绝了汗水和人体热量的排放;而且,由于空气呼吸器气瓶供气时间一般仅1小时,消防队员穿着蒸气防护服的有效工作时间每次只有20至25分钟,完全没有必要将测试时间延长到60分钟。

    3.3  测试环境温度

    一个直接影响到上述“渗透试验”结论的重要因素,就是NFPA1991和EN934都对测试时的环境温度提出了上限要求:NFPA1991要求试验环境的温度不应超过27℃,EN934是不超过20℃。

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