МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ. МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISC)

ГОСТ

ISO 13506-1 — 2021

Система стандартов безопасности труда

ОДЕЖДА СПЕЦИАЛЬНАЯ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ КРАТКОВРЕМЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ОТКРЫТОГО ПЛАМЕНИ

Часть 1

Метод испытания специальной одежды. Измерение переданной энергии с применением манекена, оснащенного приборами

(ISO 13506-1:2017, Protective clothing against heat and flame —

Part 1: Test method for complete garments — Measurement of transferred energy using an instrumented manikin, IDT)

Издание официальное

Москва

Российский институт стандартизации 2021

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1    ПОДГОТОВЛЕН Акционерным обществом «ФПГ ЭНЕРГОКОНТРАКТ» (АО «ФПГ ЭНЕРГОКОНТРАКТ») на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 5

2    ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3    ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 14 июля 2021 г. № 59)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны no МК (ИСО 3166) 004-97 Код страны по МК (ИСО 3166) 004—97 Сокращенное наименование национального органа по стандартизации Армения AM ЗАО «Национальный орган по стандартизации и метрологии» Республики Армения Беларусь BY Госстандарт Республики Беларусь Киргизия KG Кыргыэстандарт Россия RU Росстандарт Таджикистан TJ Таджикстандарт Узбекистан UZ Узстандарт

4    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 октября 2021 г. № 1281-ст межгосударственный стандарт ГОСТ ISO 13506-1-2021 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 октября 2022 г.

5    Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ISO 13506-1:2017 «Одежда специальная для защиты от тепла и пламени. Часть 1. Метод испытания специальной одежды. Измерение переданной энергии с применением манекена, оснащенного приборами» («Protective clothing against heat and flame — Part 1: Test method for complete garments — Measurement of transferred energy using an instrumented manikin», IDT).

Международный стандарт разработан Техническим комитетом по стандартизации \SOfTC 94 «Средства индивидуальной защиты. Защитная одежда и оборудование», подкомитетом SC 13 «Защитная одежда» Международной организации по стандартизации (ISO).

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ 1.5-2001 (подраздел 3.6) и для увязки с наименованиями, принятыми в существующем комплексе межгосударственных стандартов.

В настоящий стандарт включено дополнительное приложение ДА. в котором приведена информация о выявленных несоответствиях в тексте ISO 13506-1:2017. в том числе информация об исправленной опечатке.

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДБ

3.5    энергия (energy): Тепловой поток (3.10), умноженный на период времени измерения и на площадь связанной с датчиком зоны (3.2).

3.6    коэффициент передачи энергии (energy transmission (actor): Отношение переданной энергии (3.18) к падающей энергии (3.12) за расчетный период энергии.

3.7    открытое пламя (fire): Быстрый процесс окисления, который представляет собой химическую реакцию топлива и кислорода, приводящую к выделению света, тепла и продуктов сгорания в различной интенсивности.

Примечание — Топливо может представлять собой твердое вещество, пыль, газ или пары воспламеняющейся жидкости. Открытое пламя будет сохраняться до тех пор. пока существует горючая топливно-воздушная смесь.

3.8    распределение пламони (flame distribution): Пространственное распределение падающего пламени от горелок испытательной установки, которое обеспечивает управляемый тепловой поток (3.10) по поверхности манекена.

3.9    припуск на посадку одежды (garment ease): Разница между размерами тела (манекена) и размерами одежды.

3.10    тепловой поток (heat flux): Интенсивность теплового воздействия, определяемая количеством энергии, передаваемой на единицу площади за единицу времени.

Примечание — Тепловой поток измеряют в кВт/м².

3.10.1    поглощенный тепловой поток (absorbed heat flux): Тепловой поток (3.10), поглощенный датчиками манекена (3.14), установленными на поверхности манекена, при воздействии падающего теплового потока (3.10.2).

3.10.2    падающий тепловой поток (incident heat flux): Тепловой поток (3.10), воздействию которого подвергается испытуемое изделие или обнаженный манекен.

Примечание — Падающий тепловой поток определяют по характеристикам датчиков манекена (3.14) и по их измеренным выходным сигналам в течение воздействия на обнаженный манекен.

3.11    датчик теплового потока (heat flux sensor): Устройство, способное непосредственно измерять тепловой поток (3.10). передаваемый к поверхности манекена в условиях испытания, или предоставлять данные, которые могут быть использованы для расчета теплового потока.

Примечание — В любом случае, полученные данные должны быть в формате, который может быть обработан компьютерной программой для оценки полной энергии, переданной в течение периода записи, и/или прогнозируемой ожоговой травмы кожи.

3.12    падающая энергия (incident energy): Энергия (3.5), воздействию которой подвергается испытуемое изделие или обнаженный манекен.

3.12.1 полная падающая энергия (total incident energy): Сумма падающих энергий (3.12) всех датчиков манекена (3.14) за время воздействия на обнаженный манекен.

3.13    манекен, оснащенный приборами (instrumented manikin): Модель, представляющая взрослого человека, которая оснащена датчиками манекена (3.14) на поверхности.

3.14    датчик манекена (manikin sensor): Датчик теплового потока (3.11). соответствующий требованиям настоящего стандарта.

Примечание — См. 3.11 и 5.3.

3.15    максимальный тепловой поток (maximum heat flux): Наибольшее значение поглощенного теплового потока (3.10.1), рассчитанное на основе записанного выходного сигнала датчика манекена (3.14) во время испытания.

3.16    комплект специальной одежды (protective clothing ensemble): Комбинация специальной одежды.

Примечание — Настоящий стандарт не учитывает энергию, переданную на кисти рук и столы. Перчатки и обувь могут быть включены в комплект для визуального осмотра. Это позволит более реалистично представить места контакта отдельных изделий и сделать возможным визуальный осмотр перчаток и обуви во время и после испытания.

3.17    термическая защита (thermal protection): Общая защитная эксплуатационная характеристика одежды или комплекта специальной одежды (3.16), характеризующая, как одежда или комплект ограничивают передачу энергии на поверхность манекена в течение определенного расчетного периода.

Примечание — При испытаниях одежды с использованием открытого пламени термическая защита одежды или комплекта может быть количественно выражена с помощью измеренной реакции датчика манекена (3.14). которая показывает, насколько эффективно одежда или комплект специальной одежды ограничивает теплопередачу к поверхности манекена. В дополнение к измеренной реакции датчика, физическая реакция и разрушение одежды или комплекта являются наблюдаемыми явлениями, которые связаны с вычислением датчика манекена и полезны для понимания термической защиты одежды или комплекта специальной одежды.

3.18    переданная энергия (transferred energy): Энергия (3.5). переданная через испытуемое изделие и поглощенная датчиком манекена (3.14) за определенный расчетный период.

3.18.1    полная переданная энергия (total transferred energy): Сумма переданной энергии (3.18) всех датчиков манекена (3.14) за расчетный период переданной энергии (3.18.2).

Примечание — Каждый датчик манекена имеет связанную с датчиком зону (3.2). Предполагается, что измеренная энергия, переданная на каждый датчик манекена, однородна по этой связанной с датчиком зоне. Некоторые манекены имеют такое расположение датчиков, при котором площади прилегающих областей равны, а другие — нет.

3.18.2    расчетный период переданной энергии (transferred energy calculation period): Время измерения. за которое переданная энергия (3.18) накоплена.

Примечание —См. 8.2.6.

4 Общие требования

Настоящий метод предназначен для оценки термозащитных эксплуатационных характеристик испытуемого образца, который является либо одеждой, либо комплектом. Защитные эксплуатационные характеристики зависят как от применяемых материалов, так и конструкции изделия. Среднее значение падающего теплового потока составляет 84 кВт/м^? при длительности воздействия от 3 до 12 с.

В стандарте на продукцию должно быть указано минимальное время воздействия и минимальное количество образцов, подлежащих испытанию.

Испытуемый образец, прошедший кондиционирование, надевают на стационарный вертикальный манекен размера взрослого человека и подвергают воздействию открытого пламени, смоделированного в лабораторных условиях, с контролируемым тепловым потоком, длительностью и распределением пламени. Процедуру испытаний, сбор данных, расчеты результатов и подготовку протокола испытаний выполняют с использованием компьютерного оборудования и программного обеспечения.

Энергию, переданную через испытуемый образец во время и после воздействия, измеряют датчики манекена. Эти измерения должны быть использованы для расчета полной энергии, переданной на поверхность манекена, и коэффициента передачи энергии.

Примечание 1— Целью настоящего метода испытания является измерение теплового потока и расчет переданной энергии. Полученные результаты также могут быть использованы для расчета степени прогнозируемой ожоговой травмы кожи и общей прогнозируемой площади ожоговой травмы кожи в результате воздействия, как описано в ISO 13506-2.

Идентификацию испытуемой одежды, условия испытания, комментарии и реакцию испытуемого образца на воздействие записывают и включают в протокол испытания. Эксплуатационные характеристики испытуемого образца определяют расчетной полной переданной энергией через испытуемый образец за период сбора данных, общим коэффициентом передачи энергии, и каким образом испытуемый образец реагирует на испытательное воздействие.

Примечание 2 — Настоящий метод испытания может использоваться для других целей, таких как исследование материалов и конструкций одежды, сравнение комплектов одежды или оценка любой одежды или комплекта на соответствие конкретному назначению, стандартам конечного пользователя или техническим заданиям.

5 Испытательное оборудование

5.1    Манекен, оснащенный приборами

Должен использоваться вертикальный манекен, который имеет форму и размер взрослого человека [см. рисунок 2 а) и b)J. Манекен должен быть сконструирован таким образом, чтобы имитировать тело человека, и должен состоять из головы, груди/спины. живота/ягодиц, рук. кистей, ног и стоп. Руки должны иметь возможность вращаться в плече по достаточной дуге, чтобы облегчить надевание и снятие одежды с манекена.

Примечание 1 — Рисунок 2 иллюстрирует мужскую фигуру, размеры из таблицы 1 предназначены для мужского манекена. Стандартная женская форма еще не определена.

Манекен должен быть изготовлен из огнестойких, термостойких, неметаллических материалов, таких как керамика или винилэфирная смола, армированная стекловолокном, которые не будут способствовать процессу горения. Толщина корпуса должна составлять от 3 до 6 мм. за исключением локализованных зон (например, стыков).

Примечание 2 — Толщина корпуса манекена зависит от конструктивных требований, необходимых для поддержания стабильной физической формы, связанной с термическими свойствами материала манекена, и исторически наблюдалось, что толщина корпуса влияет на работоспособность манекена, а не на воспроизводимость результатов. Например, было обнаружено, что изменение толщины корпуса манекена влияет на его долговечность из-за различных термических воздействий, которые увеличивают риск образования трещин. Кроме того, чем больше толщина корпуса манекена, тем дольше он охлаждается. Манекен имеет полую структуру, чтобы обеспечить возможность для электрической проводки датчиков.

Манекен не должен быть изготовлен из материала, на который может оказывать воздействие влажность или любая чистящая жидкость (например, вода, ацетон и т. д.). используемая для очистки датчиков манекена.

5.2    Поза манекена

Для манекена требуется воспроизводимая система позиционирования. Она может состоять из штифтов-фиксаторов в полу, портативного жесткого каркаса позиционирования и/или световых или лазерных лучей для установки вертикальной ориентации и положения рук.

Угол при сгибе в локте между верхней и нижней частями руки (см. рисунок 1) должен быть установлен в диапазоне от 150° до 165^е. Угол наклона плеча (см. рисунок 1) должен быть установлен в диапазоне от 25° до 35^е относительно осевой линии манекена. Данные углы применяют ко всем воздействиям на манекен (обнаженный и с надетыми испытуемыми изделиями). Опорные линии и углы обозначены на рисунке 1.

Примечание 1 — Для увеличения трения сочленения руки, чтобы обеспечить сохранение положения во время воздействия может быть использована лента".

Примечание 2 — У большинства манекенов ноги являются неподвижными. Некоторые манекены имеют небольшой поворот туловища по отношению к ногам. Ноги расположены под углом не более 10° по отношению к центральной линии, расстояние между лодыжками от 120 до 250 мм.

* Герметик для соединения Gore® является примером подходящего продукта, доступного в продаже. Эта информация предоставлена для удобства пользователей настоящего стандарта и не является одобрением ISO данного продукта. Эквивалентные продукты могут быть использованы, если они продемонстрированы как достигшие аналогичных результатов.

а) Манекен, оснащенный приборами, и расстановка факельных горелок (система горелок) Рисунок 2, лист 1 — Общий вид манекена, оснащенного приборами

^а Уровень коленей. ^ь Уровень локтей.

Примечание 1 — На рисунке 2 а) показаны только шесть горелок из общего числа (см. 5.7.4).

Примечание 2 — Манекен, оснащенный приборами, соответствует размерам, указанным в таблице 1, а обозначения номеров, указанных на рисунке 2 Ь). соответствуют измерениям в таблице 1.

Рисунок 2. лист 2

Таблица 1 — Измерения манекена взрослого человека В миллиметрах

Наименование измерения Значение измерения Допуск 1 Рост/общая высота 1 810 ±60 2 Высота до паха, от пяток 880 ±75 3 Длина торса (от шейной точки сзади через паховую область и обратно до точки основания шеи спереди) 1 560 ±60 4 Высота головы, включая шею 255 ±45 5 Высота талии, от пяток 1 125 ±50 6 Длина от ключицы до талии сзади 480 ±70 7 Длина от паха до колена 330 ±45 8 Высота до колен, в положении стоя 530 ±70 9 Расстояние от плечевой точки до запястья вдоль руки 585 ±75 10 Длина руки по внутренней поверхности 470 ±40

Окончание таблицы 1

В миллиметрах

Наименование измерения	Значение измерения	Допуск
11 Длина рукава. 3-точечное измерение от ключицы до запястья	785	±65
12 Длина плечевого ската (от основания шеи сзади до точки соединения руки)	170	±75
13 Обхват шеи	420	±60
14 Ширина плеч сзади (от одного плеча через спину к другому плечу)	500	±90
15 Ширина груди (на 100 мм вниз)	475	±95
16 Обхват груди, через подмышечные впадины	995	± 105
17 Обхват талии	870	±25
18 Обхват бедер, максимальный	1 015	±15
19 Обхват бедра, под ягодичной складкой	590	±40
20 Обхват колена	390	±50
21 Обхват икры	400	±30
22 Обхват лодыжки	280	±30
23 Обхват запястья	205	±30
24 Обхват локтя	290	±25
25 Обхват руки верхний (в средней точке)	320	±35
26 Обхват проймы	410	±50
Примечание — Манекены, отвечающие этим требованиям, можно приобрести в любом из указанных мест: -    Composites USA, 1 Peninsula Drive. Northeast, Maryland, USA. Ph. +1 302 834 7712. -    Precision Products LLC, 7400 Whitepine Road. Richmond. Virginia. USA. Ph. +1 804 561 0777. -    Measurement Technology Northwest/Thermetrics. LLC. 4220 — 24th Avenue West. Seattle. WA 98199. USA. -    MYAC Consulting Inc.. 23046 Township Road 514. Sherwood Park. AB. T8B 1K9. Canada. Эта информация предоставлена для удобства пользователей данного стандарта и не является одобрением со стороны ISO. Эквивалентные продукты могут быть использованы, если они продемонстрированы как достигшие аналогичных результатов.

5.3 Датчики манекена

5.3.1 Принцип действия

Измерительная система должна содержать датчики манекена, производящие выходной сигнал, который может быть использован для расчета падающего теплового потока или поглощенного теплового потока на их поверхности в условиях испытания. Измерение падающего теплового потока используют для задания условий воздействия для испытания (воздействие на обнаженный манекен); поглощенный тепловой поток используют при расчете энергии, переданной через испытуемый образец.

Каждый датчик манекена имеет связанную с датчиком зону. Некоторые манекены имеют такое расположение датчиков, при котором площади связанных с датчиком зон равны, а другие — нет. Если система «манекен» имеет неравные по площади зоны датчиков, то результаты, рассчитанные на основе данных датчика манекена, могут быть средневзвешенными по площади.

Зона, связанная с любым датчиком манекена, должна быть определена по точкам расположения соседних датчиков. Эти точки соединяются прямыми линиями на изогнутой поверхности манекена. Зона, образованная таким образом вокруг конкретного датчика манекена, является связанной с ним зоной по поверхности (см. рисунок 3). Схема расположения датчиков манекена может быть такой, что площади связанных с ними зон имеют приблизительно одинаковые значения. Результаты испытания

содержат как индивидуальные результаты датчика, так и рассчитанное среднее значение из частей тела манекена. Количество датчиков на единицу площади должно быть достаточным для описания эксплуатационных характеристик одежды.

Рисунок 3 — Пример расположения датчиков манекена и связанных с ними зон

Падающий тепловой поток не эквивалентен поглощенному тепловому потоку во время воздействия на обнаженный манекен. Падающий тепловой поток вычисляют из расчетного поглощенного теплового потока каждым датчиком манекена с учетом способности поверхности датчика манекена поглощать тепловую энергию от вспышек пламени и того, сколько энергии обменивается со стенами помещения (см. также 5.5.1).

Примечание — Вся конвективная энергия, присутствующая на поверхности датчика, поглощается датчиком. Только энергия теплового излучения является утерянной с поверхности датчика в процессе воздействия на обнаженный манекен. Вычисление из падающей энергии, поглощенной в настоящее время, не определено и часто предполагается, что они эквивалентны.

5.3.2 Количество датчиков манекена

Система должна использовать минимум 110 датчиков манекена, распределенных как можно более равномерно по поверхности манекена (за исключением кистей рук и стоп). Таблица 2 описывает приемлемое распределение датчиков манекена.

Манекен, используемый в настоящем методе испытания, является сложным трехмерным пространственным объектом. Датчики размещают по поверхности манекена наиболее равномерным образом. насколько это позволяет геометрия формы манекена.

Таблица 2 — Распределение датчиков

Область тела Зона тела Минимальное количество датчиков манекена Процент от общей площади, оснащенной датчиками, без датчиков в кистях рук или стопах. % Процент площади тола (площадь в м2 на основе предполагаемой площади поверхности тела в 2 м2); см. примечание 2. % Голова Голова 8 7 7.8 (0.156) Грудь и живот Грудь 10 Живот 11 40 (туловище) 35.5 (0,71) (туловище) Спина Верхняя часть спины 11 Нижняя часть спины 11 Правая рука Руки 18 16 13.9 (0.278) Левая рука Правая нога Бедра и нижние части А 1 07 30.5 (0.6) Левая нога ног (голени) о/ При наличии датчика в руках Кисти рук 0 — 5.4 (0,108) При наличии датчика в ногах Стопы 0 — 6.9 (0.138) Всего 110 100 100(2)

Примечание 1 — Количество датчиков манекена, используемых в настоящее время в манекенах, колеблется от 110 до 126. В зависимости от количества датчиков манекена и их расположения применяют графу 3 (используется 110 датчиков) или графу 4 (используется более 110 датчиков). Дополнительные датчики могут быть добавлены в кисти рук и стопы, если это необходимо. Добавление датчиков манекена к кистям рук и стопам потребует при расчетах процентных значений из графы 5 таблицы 2.

Примечание 2 — Несколько источников (например. US. ЕРА Exposure Factors Handbook (1997 Final Report). US. Environmental Protection Agency. Washington. DC. EPA/600/P-95/002F a-c. 1997 (частично находятся на стадии актуализации)) предполагают, что общая площадь поверхности составляет приблизительно 2 м² для мужчины ростом приблизительно 1.85 м и со средним весом. Вычитание площади, не покрытой датчиками (кисти рук и столы), дает площадь поверхности приблизительно 1.8 м².

5.3.3    Измерительная способность датчика манекена

Каждый датчик манекена должен иметь возможность определять падающий тепповой поток в диапазоне от 0 до 130 кВт/м². Датчик манекена должен выдерживать тепловые потоки до 200 кВт/м² и быстрые изменения теплового потока (например, четырехсекундные воздействия на обнаженный манекен) без разрушения. Данный диапазон позволяет использовать датчики манекена, чтобы установить уровень испытательного воздействия при прямом воздействии пламени на обнаженный манекен, а также измерить переданное при воздействии тепло на поверхность манекена с надетым испытуемым образцом.

Примечание — Функционирование датчика в диапазоне от 0 до 130 кВт/м² и сопротивление разрушению при тепловых потоках до 200 кВт/м² зависит от технических требований изготовителя и заявленных калибровочных кривых и других поправочных коэффициентов реакции. Калибровка с использованием сопоставимого эталонного датчика и источника теплового излучения допустима только при значениях теплового потока приблизительно до 40 кВт/м². поскольку приемлемые сопоставимые эталоны недоступны выше этого уровня

5.3.4    Конструкция датчика манекена

Датчики манекена должны быть изготовлены из материала с известными тепловыми характеристиками, которые могут непосредственно указывать тепловой поток или могут рассчитываться по температурным реакциям датчика для указания теплового потока и его изменения во времени, полученным датчиком. Наружная поверхность датчика должна иметь коэффициент поглощения, превыша-

ющий или равный 0,9 или должна быть покрыта тонким слоем матовой черной термостойкой краски с коэффициентом поглощения, превышающим или равным 0.9’. Датчик манекена, комбинация систем сбора данных, при калибровке с помощью NIST (Национальный институт стандартов и технологий) или эквивалентного сертифицированного эталонного датчика, должен реагировать в течение 0.2 с с момента начала воздействия и достигать не менее 80 кВт/м² в течение 1 с при воздействии 84 кВт/м².

Примечание 1 — Датчики манекена, которые успешно применялись, включают датчики Гардона. слаг-калориметры и датчики, моделирующие состояние кожи, с углубленными или поверхностными датчиками температуры.

Примечание 2 — Динамическая реакция датчика теплового потока, используемого для испытания на термоманекене, зависит от многих элементов, включая конструкцию чувствительного элемента и его тепловую инерцию. Для датчиков на основе термопар желательны конструкции, которые минимизируют тепловую инерцию в компоненте термопары. Они включают в себя встроенные конструкции (соединение основано на площади поверхностного контакта каждого провода, независимо подключенного через промежуточный теплопроводящий материал — для достижения миллисекундной временной шкалы с большими диаметрами проводов, например 0.3 мм и менее, конструкция с самой быстрой реакцией), соединение провода сваркой встык (переходная реакция, связанная с диаметром провода 0.18 мм и менее, приводят к времени реакции -150 мс или лучше) и соединение провода сваркой с образованием (наплавленного) валика (размер валика 0,12 мм и меньше, приводят к времени реакции -150 мс или лучше).

Время реакции датчика манекена определенной конструкции к внезапному изменению теплового потока должна быть проверена воздействием на контрольные образцы. Допускаемый метод использует калибровочный источник тепла и систему затвора (используют систему затвора, чтобы подвергнуть датчик манекена внезапному изменению падающего теплового потока). Допускаются и другие методы, которые предоставляют соответствующую информацию о времени. Расчетный падающий тепловой поток датчика манекена должен достигать не менее 60 % от значения калибровочного источника тепла в течение 0.5 с или менее после открытия затвора.

5.3.5    Расположение датчиков манекена

Датчики манекена, установленные на поверхности манекена, должны быть углублены в поверхность не более чем на 1.5 мм или в областях высокой кривизны выступать над поверхностью не более чем на 2 мм на противоположных друг другу сторонах, при условии, что центральная ось датчика лежит на поверхности манекена.

Примечание 1— Некоторые различия могут быть выявлены у датчиков манекена в местах с криволинейной поверхностью малого радиуса (например, места на руках и ногах). Было доказано, что положение поверхности датчика манекена относительно поверхности манекена влияет на его показания. Края датчика манекена не могут выступать над поверхностью манекена выше указанных значений. Это обычно приводит к тому, что тепловой поток становится выше, если датчик выступает, или ниже, чем ожидалось, если датчик находится ниже поверхности манекена.

Примечание 2 — Показания датчика теплового потока могут быть завышены или занижены из-за того, что на поверхности датчика создается мост или изоляция из-за накопления сажи или отложений между датчиком и манекеном. Очистку разъема датчика необходимо проводить регулярно в случае испытания одежды, которая оставляет такой осадок.

5.3.6    Калибровка датчика манекена

Калибровка каждого отдельного датчика манекена должна проводиться в соответствии с процедурой. изложенной в С.2.

5.4 Система сбора данных

Должна быть предусмотрена система, способная получать и хранить результаты выходного сигнала с каждого датчика манекена при минимальной частоте дискретизации 10 измерений в секунду в течение всего периода сбора данных, составляющего не менее 240 с.

' Krylon # 1618 BBQ and Stove; Krylon #1316 Sandable Primer; Krylon #1614 High Heat and Radiator paint and PyroMark 1200 have been found to be effective. See ASTM Study. «Evaluation of 8lack Paint and Calorimeters used for Electric Arc Testing», ASTM contract #F18-103601, Kinectrics Report: 8046-003-RC-0001-R00. August 22. 2000. Эта информация предоставлена для удобства пользователей настоящего стандарта и не является одобрением со стороны ISO. Эквивалентные продукты могут быть использованы, если они продемонстрированы как достигшие аналогичных результатов.

6    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

7    Некоторые элементы настоящего стандарта могут являться объектами патентных прав

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге «Межгосударственные стандарты»

©ISO. 2017 ©Оформление. ФГБУ «РСТ», 2021

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

Точность измерительной системы должна быть выше, чем 2 % от показаний или ±1,0 ^вС, если используется датчик температуры.

Система сбора данных как для манекена, так и для калибровочных систем (если они отличаются) должна иметь, как минимум, следующие технические характеристики:

a)    разрешение аналогово-цифрового преобразования г 16 бит;

b)    частоту дискретизации отдельного канала 2 10 Гц;

c)    температурное разрешение более 0,01 °С;

d)    аппаратную фильтрацию, если используется от 2 до 50 Гц (обычно 15 Гц).

Примечание — Аппаратная фильтрация необязательна, так как она также осуществляется с помощью программных средств. Целью фильтрации является минимизация искажений выборки, возникающих в результате индуцированного электрического шума в реакциях датчиков, вызванного электромеханическими помехами (EMI). от открытых и закрытых электромагнитных клапанов, источников освещения камеры, устройства зажигания и т д. Было обнаружено, что высокие EMI или шумы добавляют погрешности к измеренным реакциям датчика,

5.5 Компьютерное программное обеспечение

5.5.1    Общие требования

Должно использоваться компьютерное программное обеспечение, которое способно осуществлять следующее.

5.5.1.1    Для калибровки охвата пламенем при воздействии на обнаженный манекен:

a)    измерять поглощенный тепловой поток с течением времени или преобразовывать данные датчика манекена в поглощенный тепловой поток с течением времени;

b)    рассчитывать падающий тепловой поток на основе поглощенного теплового потока (см. 5.3.1 и 5.5.2).

Примечание — Расчет падающей энергии требует знания передачи конвективной теплоты к поверхности датчика, излучательной способности датчика, разделения режимов передачи теппового излучения и конвективной теплоты и значения 84 кВт/м². принятого за основу как эталонный тепловой поток. Для некоторых конструкций датчиков необходимы дополнительные поправки реакции датчика, которые учитывают материалы их конструкции, вызывающие тепловые потери, прирост тепла и смещения базовой линии;

c)    рассчитывать воздействующий тепловой поток для каждого датчика манекена в соответствии с С.2, получая результирующий тепловой поток с течением времени для расчета воздействующего теплового потока;

d)    рассчитывать общий средний воздействующий тепловой поток для всего манекена;

e)    проверять, что значения воздействующего теплового потока для каждой области тела (голова, правая рука, левая рука, грудь и живот, спина, левая нога и правая нога) и всего манекена соответствуют описанным критериям (см. 5.7.4.4);

f)    рассчитывать переданную энергию для каждого датчика манекена и полную переданную энергию для всей системы (см. приложение D).

5.5.1.2    Для измерений испытуемого образца:

-    измерять поглощенный тепловой поток с течением времени или преобразовывать данные датчика манекена в поглощенный тепловой поток с течением времени;

-    рассчитывать переданную энергию на датчик манекена (см. 5.5.4) и полную переданную энергию для всей системы;

-    рассчитывать коэффициент передачи энергии на датчик манекена (см. 5.5.5) и общий коэффициент передачи.

5.5.2    Падающий тепловой поток

Определяют падающий тепловой поток по тепловому потоку, поглощенному каждым датчиком манекена за время воздействия пламени на обнаженный манекен, используя компьютерную программу (см. приложение С). Падающий тепловой поток должен быть записан в соответствии с 9.3.

5.5.3    Воздействующий тепловой поток

При воздействиях на обнаженный манекен воздействующий тепловой поток должен быть рассчитан для каждого датчика манекена как средний падающий тепловой поток, вычисленный для этого датчика в течение установившейся области воздействия, как описано в С.4.

Рассчитывают воздействующий тепловой поток для каждой области тела и всего манекена, путем усреднения данных датчиков манекена. Записанное значение представляет собой среднее значение

Содержание

10бласть применения...................................................................1

2    Нормативные ссылки..................................................................2

3    Термины и определения................................................................2

4    Общие требования....................................................................4

5    Испытательное оборудование...........................................................5

6    Отбор проб и испытуемых образцов.....................................................18

6.1    Общие требования...............................................................18

6.2    Количество испытуемых образцов...................................................18

6.3    Размер испытуемого образца.......................................................18

6.4    Подготовка образцов..............................................................18

6.4.1    Кондиционирование..........................................................18

6.4.2    Дополнительная стирка.......................................................19

6.5    Конструкция стандартной эталонной одежды..........................................19

7    Предварительные условия для продукции в случае применения данного метода испытаний......20

8    Порядок проведения испытания........................................................20

8.1    Порядок подготовки испытательного оборудования.....................................20

8.1.1    Общие требования...........................................................20

8.1.2    Проверка датчика манекена...................................................20

8.1.3    Продувка камеры воздействия    пламенем........................................21

8.1.4    Заправка газопровода........................................................21

8.1.5    Подтверждение условий воздействия на обнаженный манекен......................21

8.2    Порядок проведения испытания образцов ............................................22

8.2.1    Общие требования...........................................................22

8.2.2    Одевание манекена..........................................................22

8.2.3    Запись идентификации образца, условий испытаний и наблюдений за ходом

испытаний....................................................................23

8.2.4    Подтверждение безопасных условий функционирования и зажигания дежурного

пламени ...................................................................... 23

8.2.5    Запуск системы записи изображений............................................23

8.2.6    Установка продолжительности сбора данных по теплопередаче.....................23

8.2.7    Воздействие на испытуемый образец...........................................23

8.2.8    Запись замечаний о поведении образца.........................................24

8.2.9    Расчет поверхностного падающего теплового потока и переданной энергии............24

8.2.10    Фотографии................................................................24

8.3    Подготовка к следующему испытательному воздействию................................24

9    Протокол испытаний..................................................................25

9.1    Общие требования...............................................................25

9.2    Идентификация образцов..........................................................25

9.3    Условия воздействия..............................................................25

9.4    Результаты по каждому образцу.....................................................25

9.4.1    Общие требования...........................................................25

9.4.2    Данные по тепловому потоку каждого датчика манекена............................26

9.4.3    Переданная энергия..........................................................26

9.4.4    Коэффициент передачи энергии................................................26

9.4.5 Иная информация, которая может быть запротоколирована.........................26

9.5 Наблюдения.....................................................................26

Приложение А (справочное) Рекомендации по проведению испытаний и использованию результатов

испытаний...............................................................27

Приложение В (справочное) Анализ данных межлабораторного испытания......................28

Приложение С (обязательное) Процедура калибровки.......................................30

Приложение D (справочное) Расчет переданной энергии и коэффициента передачи энергии.......38

Приложение Е (справочное) Элементы компьютерного программного обеспечения...............40

Приложение ДА (справочное) Информация о выявленных несоответствиях в международном

стандарте..............................................................42

Приложение ДБ (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов

межгосударственным стандартам..........................................43

Библиография........................................................................44

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 мм * 150 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/м². 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/одеж-ды. 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]).

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Система стандартов безопасности труда

ОДЕЖДА СПЕЦИАЛЬНАЯ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ КРАТКОВРЕМЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ОТКРЫТОГО ПЛАМЕНИ

Часть 1

Метод испытания специальной одежды.

Измерение переданной энергии с применением манекена, оснащенного приборами

Occupational safety standards system Protective clothing to protect from short-term exposure to open flames. Part 1. Test method for complete garments. Measurement of transferred energy using an instrumented manikin

Дата введения — 2022—10—01

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает общие требования, оборудование и методы расчета для получения результатов, которые могут быть использованы для оценки эксплуатационных характеристик специальной одежды или комплектов специальной одежды, подвергающихся кратковременному охвату пламенем.

Настоящий метод испытания устанавливает систему оценки для характеристики термической защиты, обеспечиваемой однослойной и многослойной одеждой из огнестойких материалов. Может быть использована любая конструкция материала, например, с покрытием, стеганая или многослойная. Оценка основана на измерении теплопередачи к полноразмерному манекену, подвергнутому воздействию конвективной энергии и энергии теплового излучения при лабораторном моделировании открытого пламени с контролируемым тепловым потоком, длительностью и распределением пламени. Данные о теплопередаче суммируются в течение заданного времени для получения полной переданной энергии.

Для целей данного метода испытания падающий тепловой поток ограничивают номинальным уровнем 84 кВт/м² и длительностью воздействия от 3 до 12 с в зависимости от оценки риска и ожидаемого результата термоизолирующей способности одежды. Полученные результаты применимы только к конкретной одежде или комплектам, подвергнутым испытаниям, и к определенным условиям каждого испытания, а именно в отношении теплового потока, длительности и распределения пламени.

Настоящий метод испытания требует визуальной оценки, наблюдения и контроля общего поведения испытуемого образца во время и после воздействия, поскольку одежду или полный комплект на манекене записывают до. во время и после воздействия пламени. Внешний вид одежды или полного комплекта на манекене записывают (т.е. видео- и фотозаписи) до, во время и после воздействия пламени. Это также относится к оценке защиты кистей рук или стоп, если они не содержат датчиков. Места контакта отдельных изделий испытанных комплектов оценивают визуальным осмотром. Влияние положения и движения тела в данном методе испытания не рассматривают.

Измерения теплового потока могут также использоваться для расчета прогнозируемой ожоговой травмы кожи в результате воздействия открытого пламени (см. ISO 13506-2).

Настоящий метод испытания не моделирует воздействия высокой энергии теплового излучения, такие как воздействие дуговых вспышек, некоторые виды воздействий пламени, когда речь идет о жидком или твердом топливе, а также воздействие ядерных взрывов.

Издание официальное

Примечание 1 — Настоящий метод испытания предоставляет информацию о поведении материала и оценке эксплуатационных характеристик одежды на стационарном вертикальном манекене. Относительный размер одежды и манекена и посадка одежды по форме манекена значительно влияют на эксплуатационные характеристики.

Примечание 2 — Настоящий метод испытания является сложным и требует высокой степени технической компетентности, как в настройке оборудования, так и при проведении испытаний.

Примечание 3 — Даже незначительные отклонения от инструкций в данном методе испытания могут привести к существенным различиям в результатах испытаний.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты (для недатированных ссылок применяют только последнее издание ссылочного стандарта (включая все изменения)].

ISO 6942, Protective clothing — Protection against heat and fire — Method of test: Evaluation of materials and material assemblies when exposed to a source of radiant heat (Одежда защитная. Защита от тепла и пламени. Метод испытания. Оценка материалов и комбинаций материалов, подвергаемых воздействию источника теплового излучения)

ISO 9162, Petroleum products — Fuels (class F) — Liquefied petroleum gases — Specifications (Нефтепродукты. Топливо (класс F). Сжиженные нефтяные газы. Технические условия]

ISO/TR 11610, Protective clothing — Vocabulary (Одежда защитная. Словарь)

ISO/IEC 17025, General requirements for the competence of testing and calibration laboratories (Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий)

3    Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины no ISO/TR 11610, а также следующие термины с соответствующими определениями.

ISO и IEC ведут терминологические базы данных для использования в области стандартизации по следующим адресам:

-    ISO онлайн платформа для просмотра: доступна по http://www.iso.org/obp;

-    IEC Electropedia: доступно по http://www.electropedia.org/.

3.1    поглощенная энергия (absorbed energy): Энергия (3.5), поглощенная каждым датчиком манекена (3.14). установленным на поверхности манекена, при воздействии падающей энергии (3.12).

Примечание — Не учитываются потери теплового изучения или конвективные потери, характерные для каждого типа датчика.

3.2    связанная с датчиком зона (associated area): Площадь области тела, поделенной количеством датчиков в этой области тела.

Примечание —См. таблицу2.

3.3    специальная одежда (complete garments): Отдельный предмет одежды или комбинация предметов одежды, предназначенных для защиты туловища, рук и ног пользователя.

Примечание — Как отдельный предмет одежды, так и комбинация предметов одежды могут включать защиту головы пользователя в виде капюшона (притачного или сьемного) или подшлемника. Комбинация предметов одежды может включать одежду, надеваемую под верхнюю одежду’, и верхнюю одежду.

3.4    кондиционирование (conditioning): Выдерживание образцов в стандартных условиях температуры и относительной влажности в течение минимального периода времени.

* Одежда, надеваемая под верхнюю одежду (undergarment) — одежда, которая не обязательно предназначена для использования в качестве СИЗ. но может или не может быть надета под СИЗ. как определено заказчиком/ конечным пользователем. Верхняя одежда (outer garment) в контексте ISO 13506-1 — это одежда, которая, являясь внешним слоем, непосредственно подвергается воздействию открытого пламени.