在消防员个人防护装备中,头盔作为保护头部安全的关键装备,其耐热性能直接关系到消防员在高温环境下的作业安全。荷兰NEN-EN 13911:2017标准作为欧洲范围内广泛认可的消防头盔测试规范,对头盔的耐热性能提出了明确要求,其中辐射热通量设定值是评估头盔热防护能力的重要参数。
辐射热通量是指单位时间内通过单位面积的热能,通常以kW/m²表示。在NEN-EN 13911:2017标准中,对消防头盔的耐热性能测试设置了严格的辐射热通量要求。测试时,头盔样品需要暴露在特定的辐射热通量环境下,以模拟真实火灾场景中的热辐射条件。
根据标准规定,测试分为两个关键阶段:
1. 初始暴露阶段:头盔需承受10kW/m²的辐射热通量,持续30秒。这个阶段模拟消防员接近火场时的热环境。
2. 持续暴露阶段:辐射热通量提升至40kW/m²,维持5分钟。这个高强度测试模拟消防员在极端火灾环境下的热暴露情况。
测试过程中需要监测的关键指标包括:
- 头盔外表面的温度变化
- 内衬材料的温度传导情况
- 头盔结构的完整性保持
- 佩戴舒适度的影响
值得注意的是,标准要求在进行辐射热测试前,头盔需先经过预处理,包括:
1. 温度预处理:在(23±2)℃环境下存放至少4小时
2. 湿度预处理:相对湿度(50±5)%条件下平衡
3. 机械预处理:模拟实际使用中的磨损情况
测试设备的校准也至关重要。标准规定辐射热源应采用符合ISO 17492要求的辐射板,并使用经过标定的热流计进行测量,确保测试结果的准确性和可重复性。测试时,头盔应安装在标准头模上,头模内部需配置温度传感器,监测热量向内传递的情况。
通过测试的头盔必须满足以下性能要求:
1. 内表面温度在10kW/m²测试阶段不超过25℃温升
2. 在40kW/m²测试阶段,内表面任何点的温度不得超过150℃
3. 头盔结构不得出现明显变形或功能失效
4. 佩戴系统保持完整,不影响继续使用
这些严格的要求确保了消防头盔在真实火场环境中能为消防员提供可靠的头部保护。值得注意的是,NEN-EN 13911:2017标准还与其他相关标准如EN 443(消防头盔)和EN 136(呼吸防护)保持协调,形成完整的个人防护装备测试体系。
在实际应用中,消防部门在选择头盔时,除了关注是否通过NEN-EN 13911:2017测试外,还应考虑:
1. 头盔与呼吸器的兼容性
2. 佩戴舒适度和视野范围
3. 附加功能如通信系统的整合
4. 维护保养的便利性
随着材料技术的发展,新型耐热材料如芳纶纤维、聚酰亚胺等被越来越多地应用于消防头盔制造,这些材料在保持轻量化的同时,能够提供更好的热防护性能。未来,随着测试标准的不断完善,消防头盔的耐热性能测试可能会引入更接近真实火灾场景的动态热辐射测试方法。
总之,NEN-EN 13911:2017标准通过科学的辐射热通量设定和严格的测试程序,为评估消防头盔的耐热性能提供了可靠的方法论,对保障消防员安全作业具有重要意义。消防装备制造商应严格遵循标准要求,持续改进产品性能;消防单位则应定期检测头盔状态,确保防护装备始终处于最佳工作状态。