Mikroklimat gorący

 

Odzież chroniąca przed gorącymi czynnikami termicznymi

 

Na wielu stanowiskach pracy m.in. w hutach i zakładach metalurgicznych, podczas spawania, akcji przeciwpożarowych pracownik narażony jest na działanie czynników gorących, które mogą występować w jednej lub jednocześnie kilku postaciach tj.: płomienia, ciepła kontaktowego, ciepła konwekcyjnego, promieniowania cieplnego, iskier, dużych ilości stopionych metali lub ich drobnych rozprysków. Konieczne jest wtedy stosowanie odzieży ochronnej zabezpieczającej przed działaniem określonych czynników gorących. Właściwy dobór odzieży ochronnej do zagrożeń występujących na „gorących”  stanowiskach pracy wymaga zidentyfikowanie wszystkich niebezpiecznych i szkodliwych czynników będących źródłem ryzyka, narażonych osób jak również warunków i intensywności ich narażenia.

Obecnie polskie normy przedstawiają wymagania dla poszczególnych parametrów charakteryzujących właściwości odzieży chroniącej przed czynnikami gorącymi w postaci klas ochrony, opartych na wynikach badań laboratoryjnych materiałów. Efektywna ochrona pracowników przed czynnikami gorącymi może być zapewniona jedynie wtedy, gdy zastosowana odzież ochronna jest dobrana odpowiednio do poziomu zagrożeń jak i rodzaju wykonywanej pracy.

Odzież ochronna przeznaczona dla pracowników przemysłu narażonych na działanie czynników gorących.

Wymagania dotyczące odzieży ochronnej dla pracowników narażonych na działanie czynników gorących (z wyłączeniem gorących cieczy) są zawarte w  normie PN-EN 531:1999  [1]. Przedstawiono w niej wymagania i metody badań odnoszące się do materiałów odzieżowych oraz podano wskazówki dotyczące konstrukcji odzieży chroniącej przez dużymi rozpryskami płynnych metali. Norma obejmuje swoim zakresem również kaptury i getry, natomiast inne rodzaje ochron głowy, rąk i stóp są z niej wyłączone.

Odzież ochronna spełniająca wymagania normy PN-EN 531:1999 [1] jest przeznaczona do ochrony pracownika przed krótkim kontaktem z płomieniem i przynajmniej jednym rodzajem innego czynnika gorącego (ciepło konwekcyjne, promieniowanie cieplne, duże rozpryski płynnego metalu) lub kombinacją tych czynników. Odporność odzieży na każdy rodzaj czynnika jest określona za pomocą kodu literowego (odporność na ciepło konwekcyjne – litera B, odporność na promieniowanie cieplne – litera C, odporność na duże rozpryski płynnych metali: aluminium – litera D, żelazo – litera E) i podawana w klasach. Wyższa klasa oznacza wyższy poziom ochronny wyrobu.

Każdy rodzaj odzieży chroniącej przed czynnikami gorącymi powinien zawsze charakteryzować się ograniczoną zdolnością do rozprzestrzeniania płomienia i powinien być oznaczony literą A.  Oznacza, to że podczas badania odporności na zapalenie próbki materiałów nie powinny się palić (czas palenia i żarzenia nie może być dłuższy od 2 s), topić ani dawać płonących lub stopionych szczątków, nie mogą tworzyć się na nich dziury.

Wyroby odzieżowe lub układy odzieżowe, które są przeznaczone do ochrony przed ciepłem konwekcyjnym, powinny charakteryzować się przynajmniej klasą ochrony  B1 wg tabeli 1 (HTI w tabeli oznacza wskaźnik przenikania ciepła,  badanie wg PN-EN 367:1996 [2]).

Tabela 1. Klasy ochrony  odzieży chroniącej przed ciepłem konwekcyjnym [1]

Klasa ochrony 
Zakres wartości HTI [s]

min.

max.

B1

3

6

B2

7

12

B3

13

20

B4

21

30

B5

31

 

Wyroby odzieżowe i/lub układy odzieżowe, które są przeznaczone do ochrony przed promieniowaniem cieplnym, powinny charakteryzować się przynajmniej klasą ochrony  C1 wg tabeli 2, przy gęstości promieniowania cieplnego równego 20 kW/m2 (badanie wg PN-EN 366:1995 [3]).Odporność odzieży na promieniowanie cieplne jest definiowana za pomocą stopnia przenoszenia ciepła t2.

Tabela 2. Klasy ochrony  odzieży chroniącej przed promieniowaniem cieplnym [1]

Klasa ochrony 

Średni czas dla poziomu t2 [s]

min.

max.

C1

8

30

C2

31

90

C3

91

150

C4

151

 

Wyroby odzieżowe i/lub układy odzieżowe, które są przeznaczone do ochrony przed rozpryskami stopionego aluminium, powinny charakteryzować się przynajmniej klasą ochrony  D1 wg tabeli 9.4 (badanie wg PN-EN 373 [4]).

Tabela 3. Klasy ochrony  odzieży chroniącej przed rozpryskami stopionego aluminium [1]

Klasa ochrony
Wskaźnik rozprysku płynnego aluminium [g]

min.

max.

D1

≥ 100

< 200

D2

≥ 200

< 350

D3

≥ 350

 

Wyroby odzieżowe i/lub układy odzieżowe, które są przeznaczone do ochrony przed rozpryskami stopionego żelaza, powinny mieć przynajmniej klasę ochrony  E1 wg tabeli 4, klasy ochrony odzieży chroniącej przed rozpryskami innych metali powinny być przedstawione w podobny sposób.

Tabela 4.   Klasy ochrony  odzieży chroniącej przed rozpryskami stopionego żelaza [1]

Klasa ochrony
Wskaźnik rozprysku płynnego żelaza [g]

min.

max.

E1

≥ 60

< 120

E2

≥ 120

< 200

E3

≥ 200

 

Właściwości ochronne odzieży przeznaczonej dla pracowników narażonych na działanie czynników gorących uzyskuje się, stosując w zależności od ryzyka pojedyncze materiały,  materiały wielowarstwowe lub układy materiałów.

Jeżeli przy niskim poziomie promieniowania cieplnego (do 2 kW/m2 ) i temperaturze poniżej 50 °C istnieje ryzyko zapalenia odzieży, można stosować tkaniny z przędz aramidowych itp. (np. Nomex®) lub tkaniny chemicznie modyfikowane: odporną na zapalenie bawełnę czy wełnę (impregnacja technologią Pyrovatex®) lub Proban®). Przykład odzieży wykonanej z bawełny odpornej na zapalenie przedstawiono na rys. 1.

Rys. 1.  Odzież wykonana z bawełny odpornej na zapalenie – przykład

W środowisku pracy, w którym występuje wyższy poziom promieniowania cieplnego (do 20 kW/m2), stosowana jest odzież wykonana z materiałów aluminizowanych, odbijających promieniowanie podczerwone (cieplne). Konstrukcja tego typu odzieży jest dostosowana do zagrożenia i warunków pracy (fartuch, ubranie, ochrony głowy i karku).

Na stanowiskach pracy, na których natężenie promieniowania jest wyższe niż 20 kW/m2, jest stosowana odzież z wielowarstwowych materiałów lub układów materiałów, np.:

 

  • zewnętrzna warstwa – aluminizowany materiał z włókien szklanych, aramidowych, wełny, bawełny lub wiskozy impregnowanej niepalnie,
  • wewnętrzna warstwa – wełna lub bawełna impregnowane niepalnie.

Szczególne wymagania konstrukcyjne stawiane są odzieży przeznaczonej do ochrony przed rozpryskami stopionych metali. Jedną z ważniejszych jej cech jest konstrukcja, która zapewnia, że bluza odzieży jest na tyle długa i szeroka, że pokrywa górę spodni nawet wtedy, gdy użytkownik się pochyla, a nogawki spodni są na tyle długie, by zachodziły na obuwie. Wszystkie metalowe zapięcia w zewnętrznym wyrobie odzieżowym powinny być przykryte, aby zapobiec adhezji stopionego metalu.

Przykłady takiej odzieży przedstawiono na rys. 2 i 3.

Rys. 2. Odzież wykonana z tkaniny aluminizowanej– przykład

 

Rys. 3. Wyroby odzieżowe wykonane z tkanin aluminizowanych

Odzież ochronna spełniająca wymagania PN-EN 531:1999 [1] powinna być oznakowana znakiem graficznym przedstawionym na rysunku 4.

 

Rysunek 4.  Znak graficzny dla odzieży spełniające wymagania normy PN EN 531:1999

Na znaku graficznym umieszczony jest zawsze kod A gdyż właściwości związane z rozprzestrzenianiem płomienia są zawsze badane i ten typ odzieży musi charakteryzować się niepalnością. Ponadto na znaku graficznym przy pomocy kodu literowego (A, B, C, D, E) charakteryzowane są te właściwości które są istotne dla danego wzoru odzieży i zostały przebadane.

W tabeli 5 podano przykłady doboru odzieży w zależności od poziomu ryzyka na stanowiskach gorących.

Tabela 5 Przykłady doboru odzieży  w zależności od poziomu ryzyka na stanowiskach gorących2)

Zagrożenie

Przykładowa sytuacja

Proponowany rodzaj odzieży ochronnej, rękawic i obuwia ochronnego

Niski poziom ryzyka:
ograniczona ekspozycja na czynniki gorące

Małe płomienie – kontakt przypadkowy

fartuch laboratoryjny w kontakcie z płomieniem z palnika Bunsena

odzież wykonana z materiałów spełniających wymagania normy PN-EN 533 i rękawice spełniające wymagania normy PN-EN 407

Większe płomienie i ciepło konwekcyjne

kontakt z małym ogniem (proces produkcyjny),

odzież spełniająca wymagania normy PN-EN 531, poziomy: A, B1 i C1,

Promieniowanie cieplne

praca w bliskiej odległości od pieca (proces produkcyjny)

odzież spełniająca wymagania normy PN-EN 531 od poziomu C1 w zależności od natężenia promieniowania cieplnego

Iskry i drobne rozpryski stopionych metali

  • spawanie i cięcie,
  • odlewnictwo aluminium i żelaza
  • odzież spełniająca wymagania normy PN-EN 470-1
  • odzież spełniająca wymagania normy PN-EN 531, poziom D1 i E1,

Ciepło kontaktowe

 

  • praca w kontakcie z gorącymi narzędziami lub substancjami,
  • rękawice spełniające wymagania normy PN-EN 407, 32(lub 3)xxxx,

Średni poziom ryzyka:
ekspozycja na wysokie poziomy czynników gorących

Promieniowanie cieplne

  • praca w bliskiej odległości od pieca,
  • obróbka cieplna
  • odzież spełniająca wymagania normy PN-EN 531, poziom B2 i C2,
  • odzież spełniająca wymagania normy PN-EN 531, poziom B1, C3, E1,

Promieniowanie cieplne           i przypadkowy płomień

prace wewnątrz pieców

odzież spełniająca wymagania normy PN-EN 531, poziom B2 i C2.

Wysoki poziom ryzyka :
ekspozycja na gorąco i/lub płomień oraz duże ilości płynnego metalu

Intensywne ciepło i płomień oraz duże ilości płynnego metalu

  • hutnik,
  • odlewnik, rdzeniarz
  • odzież spełniająca wymagania normy PN-EN 531, poziomy: A, B2, C2, E3,
  • odzież spełniająca wymagania normy PN-EN 531, poziomy: A, B2, C1, E3.

2)  Tabela jest oparta na aktualnych wersjach norm (lipiec 2005 r.). Niektóre z wymienionych norm podlegają obecnie rewizji.


Literatura
1. PN-EN 531:1999 Odzież ochronna dla pracowników narażonych na działanie czynników gorących.
2. PN EN 367: 1996 Odzież ochronna. Ochrona przed ciepłem i płomieniem. Metoda wyznaczania przenikania ciepła przy działaniu płomienia.
3. PN-EN 366:1995 Odzież ochronna - Ochrona przed gorącem i ogniem - Metoda badania - Ocena materiałów i zestawów materiałów poddanych działaniu promieniowania cieplnego.
4. PN-EN 373:1999 Odzież ochronna -- Ocena odporności materiału na działanie rozprysków płynnego metalu
5. PN EN 470-1:1999  Odzież ochronna dla spawaczy i osób wykonujących zawody pokrewne – Wymagania.
6. PN EN 469:2006(U) Odzież ochronna dla strażaków - Wymagania dotyczące odzieży ochronnej przeznaczonej do akcji przeciwpożarowej.
7. PN-EN ISO 6942:2005  Odzież ochronna -- Ochrona przed gorącem i ogniem -- Metoda badania: Ocena materiałów i zestawów materiałów poddanych działaniu promieniowania cieplnego.
8. PN EN 31092:1998 Tekstylia - Wyznaczanie właściwości fizjologicznych - Pomiar oporu cieplnego i oporu pary wodnej w warunkach stanu ustalonego (metoda pocącej się zaizolowanej cieplnie płyty)
9. PN EN 471:2005 Odzież ostrzegawcza o intensywnej widzialności do użytku profesjonalnego -- Metody badania i wymagania.  
10. PN-EN 1486:2001 Odzież ochronna dla strażaków. Metody badania i wymagania dla odzieży odbijającej promieniowanie cieplne do specjalnej akcji przeciwpożarowej
11. PN-EN ISO 11611:2007 (U) Odzież ochronna dla spawaczy i pracowników w zawodach pokrewnych.

 
Zobacz także

Środki ochrony skóry
- wymagania, dobór, stosowanie PORADNIK (pdf)

więcej