 |
NOWA wersja MOBILNA portalu CIOP-PIB 2017-2019 na https://m.ciop.pl |
|
O Instytucie |
|
Problematyka |
|
Oferta |
|
System BHP w Polsce |
|
Przepisy BHP |
|
BHP Online |
|
BHP Info |
|
Biblioteka |
|
FAQ |
|
Kontakt |
|
Bezpieczniej |
   
|
Rękawice chroniące przed zimnem - termoizolacyjność rękawic ochronnych w niskiej temperaturze
Wymagania i metody badania rękawic chroniących przed zimnem określa norma europejska EN 511:1994 Protective gloves against cold. Norma podaje, że rękawice przeznaczone do prac w temperaturze do -50°C powinny spełniać wymagania ogólne dotyczące wymiarów i wartości pH wyciągu wodnego z materiału rękawicy (w przypadku rękawic skórzanych) według normy EN 420:1994 oraz powinny mieć co najmniej pierwszy poziom odporności na ścieranie i rozdzieranie według normy EN 388:1994. Norma EN 511 podaje również, że dla rękawic chroniących przed zimnem należy badać, jeżeli jest to dodatkowo wymagane, przepuszczalność wody. Jednym z wymagań dotyczących właściwości związanych z ochroną przed zimnem, powoływanych przez normę EN 511, jest termoizolacyjność rękawic ochronnych. Ponadto rękawice chroniące przed zimnem powinny charakteryzować się odpowiednią wartością oporu cieplnego. W przypadku rękawic wykonanych z materiałów powleczonych gumą lub tworzywami sztucznymi należy jeszcze badać odporność rękawic na wielokrotne zginanie w niskiej temperaturze oraz odporność rękawic na działanie niskiej temperatury [1]. W Centralnym Instytucie Ochrony Pracy wykonano modele stanowisk pomiarowych i metody badań rękawic chroniących przed zimnem według wymagań europejskich. Metoda badania Izolacyjność cieplna określana jest jako opór względem straty suchego ciepła ręki, łącznie z oporem pochodzącym od rękawicy ochronnej i warstwy powietrza między modelem ręki a nałożoną rękawicą [1]. Zgodnie z wymaganiami normy EN 511, termoizolacyjność rękawic ochronnych przeznaczonych do prac w niskiej temperaturze należy badać stosując ogrzewany model ludzkiej ręki. Zasada badania polega na określeniu ilości ciepła potrzebnego do zachowania stałej różnicy temperatury między otoczeniem a powierzchnią ogrzewanego modelu ręki. Ilość ciepła dostarczana do tego modelu powinna pozwolić na utrzymanie w każdym miejscu powierzchni ręki stałej temperatury mieszczącej się w przedziale od 30°C do 35°C. Temperatura otoczenia powinna być niższa od temperatury powierzchni modelu ręki co najmniej o 20°C, prędkość powietrza równa 4,0±0,3 m/s oraz wilgotność względna powietrza 40-60%. Stanowisko pomiarowe składa się z ogrzewanego modelu ręki wraz z aparaturą kontrolno-pomiarową oraz komory klimatycznej z tunelem powietrznym, zapewniającym przepływ powietrza na poziomie wymaganym przez normę. Ogrzewany model ręki wraz z aparaturą kontrolno-pomiarową został opracowany we Francji, w Institut Textile de France, natomiast w Centralnym Instytucie Ochrony Pracy wykonano tunel powietrzny i przystosowano go do pracy z komorą klimatyczną [2]. Model ręki: palce, część chwytna i grzbietowa tworzą strefę pomiarową, która oddzielona jest od przedramienia strefą ochronną. Przedramię służy jako podstawa do umieszczania ręki w komorze klimatycznej. Powierzchnię ręki pokryto drutem miedzianym stanowiącym element grzejny. Model ręki jest ogrzewany ze źródła prądu stałego niskiego napięcia. Strefa ochronna ogrzewana jest do tej samej temperatury co strefa pomiarowa, aby uniknąć osiowego transportu ciepła. Temperatura powierzchni modelu ręki wynosi 33°C. Urządzenie kontrolno-pomiarowe stanowi przemysłowy komputer PC light ERIM S.A. France przystosowany do pracy laboratoryjnej [2]. Ręka wraz z umieszczoną na niej rękawicą (wielkość 9) znajduje się w tunelu, w komorze klimatycznej. Temperatura powietrza utrzymywana jest na poziomie 10±0,5°C, jego wilgotność względna wynosi 40±5%, natomiast prędkość powietrza równa jest 4,0±0,3 m/s. Zgodnie z opracowanym programem, komputer steruje ogrzewaniem modelu ręki i rejestruje wyniki badania. Pomiar termoizolacyjności rękawicy rozpoczyna się, gdy temperatura modelu ręki i zużycie mocy dostarczanej do ręki (w celu zachowania stałej różnicy między temperaturą ręki a powietrzem w komorze) osiągną stałą zadaną wartość. Mierzona temperatura obszaru ręki jest średnią z całej strefy pomiarowej, tj. palców, części chwytnej i grzbietowej ręki. Czas badania dla jednej rękawicy trwa 60 min, przy czym dokonuje się 6 pomiarów termoizolacyjności i mocy w odstępach 10 min. Wynik pomiaru jest wartością średnią tych parametrów, rejestrowanych w ciągu 10 min. Wszystkich obliczeń dokonuje komputer, a wyniki są wyświetlane na ekranie monitora. Wartość termoizolacyjności rękawic ochronnych komputer oblicza według następującego wzoru [1,2]: Tręki - temperatura powierzchni ręki [°C] TA - temperatura powietrza w komorze klimatycznej [°C] Qręki - energia pochłaniana przez rękę (zmierzona energia pochłonięta w strefie pomiarowej ręki podczas stanu równowagi) [W/m2] Wartość termoizolacyjności jednej rękawicy jest średnią arytmetyczną następujących po sobie sześciu pomiarów. Końcową wartość termoizolacyjności rękawic oblicza się natomiast jako średnią wartości ITR uzyskanych dla dwóch rękawic. Wyniki badań W tabeli 1 przedstawiono wyniki badania termoizolacyjności ośmiu wybranych wzorów rękawic ochronnych, wykonanych z różnych materiałów. Zamieszczono średnie wartości termoizolacyjności uzyskane z sześciu pomiarów dla każdej z dwóch badanych rękawic danego wzoru. Podano w niej również końcową wartość termoizolacyjności każdego wzoru rękawic obliczoną jako średnią wartości ITR uzyskanych dla dwóch badanych rękawic [2]. Tabela 1 WYNIKI BADAŃ TERMOIZOLACYJNOŚCI RĘKAWIC OCHRONNYCH W NISKIEJ TEMPERATURZE [2]
Spośród zbadanych rękawic ochronnych dwa wzory nie spełniają wymagań podanych w normie EN 511. Są to rękawice wykonane z tkaniny bawełniano-wiskozowej powleczonej jednostronnie poliuretanem, na podszewce bawełnianej oraz rękawice wykonane z bawełny pętelkowej. Termoizolacyjność ITR dla tych rękawic wynosi odpowiednio 0,093 m2 °C/W i 0,082 m2 °C/W. Najniższa wymagana wartość termoizolacyjności podana w normie EN 511 wynosi 0,10 m2 °C/W (tab. 2). Rękawice z bawełny pętelkowej zostały wybrane do badań w celach porównawczych, gdyż nie są one przewidziane do prac w niskiej temperaturze. Tabela 2 TERMOIZOLACYJNOŚĆ RĘKAWIC OCHRONNYCH WEDŁUG WYMAGAŃ NORMY EN 511 [1]
Wskaźniki termoizolacyjności mieszczące się w zakresie odpowiadającym pierwszemu poziomowi wymagań, tj. 0, l0<ITR <0,15 mają rękawice wykonane z dzianiny bawełnianej, powlekanej jednostronnie polichlorkiem winylu oraz rękawice wykonane z drelichu z pojedynczą warstwą włókniny, na podszewce flanelowej. W przypadku rękawic z kauczuku nitrylowego z wkładką ocieplaną, rękawic ze skóry świńskiej na podszewce akrylowej i rękawic ze skóry nubukowej na podszewce poliestrowo-bawełnianej, otrzymane wartości mieszczą się w zakresie 0,15<ITR<0,22 odpowiadającym drugiemu poziomowi skuteczności. Najwyższą termoizolacyjność spośród zbadanych wzorów ochron rąk mają rękawice wykonane ze skóry bydlęcej licowej wodoodpornej, dla których wartość ta wynosi 0,23 m2 °C/W i odpowiada trzeciemu poziomowi skuteczności. Żadne ze zbadanych rękawic nie mają właściwości termoizolacyjnych, pozwalających zaklasyfikować je do czwartego poziomu skuteczności (ITR > 0,30 m2 °C/W). Badania przeprowadzone w Szwecji [3] wykazały, że najwyższa możliwa do osiągnięcia w praktyce termoizolacyjność rękawic chroniących przed zimnem wynosi około 0,28 m1 °C/W. Należy przy tym dodać, że o zapewnieniu komfortu cieplnego rąk decydują nie tylko właściwości izolacyjne rękawic, ale również aktywność fizyczna człowieka i związana z nią produkcja ciepła. Straty ciepła z rąk do otoczenia zależą od strumienia ciepła dopływającego do rąk przez przepływającą krew. Stanowisko pomiarowe służące do badania termoizolacyjności rękawic chroniących przed zimnem, zbudowane w Institut Textile de France i w Centralnym Instytucie Ochrony Pracy odpowiada w pełni wymogom normy europejskiej EN 511. Zbudowana w Centralnym Instytucie Ochrony Pracy aparatura wykazała pełną sprawność techniczną i będzie można ją zastosować do badań wykorzystywanych przy certyfikacji. Badania wykonane na ośmiu wzorach rękawic ochronnych wskazują, że tylko dwa typy rękawic nie spełniają wymagań normy EN 511, tzn. wartość termoizolacyjności tych rękawic jest niższa niż 0,10m2°C/W. W celu zapewnienia wiarygodności otrzymywanych wyników badań termoizolacyjności rękawic w niskiej temperaturze, celowe wydaje się prowadzenie badań międzylaboratoryjnych przy współpracy z instytutami europejskimi, mającymi odpowiednią aparaturę pomiarową. PIŚMIENNICTWO [1] PN-EN 511:1998 Rękawice ochronne chroniące przed zimnem [2] SPR-1. Zadanie badawcze 03.7.17: Opracowanie metod i stanowisk do badań ochron rąk i nóg chroniących przed zimnem, punkt kontrolny 3: Budowa i weryfikacja: modelu stanowiska do badania termoizolacyjności rękawic w niskiej temperaturze, modelu stanowiska do badania odporności rękawic na wielokrotne zginanie, modelu stanowiska do badania odporności rękawic na zgięcie w niskiej temperaturze. Wykonanie badań dla wybranych wzorów. Przygotowanie procedur badawczych do akredytacji laboratorium. Praca CIOP (maszynopis), 1998 [3] Nilsson H., Grahn S., Holmer I.: Protection against cold — a method for evaluation of handwear. Proceedings quality and usage of protective clothing. Nokobetef IV, 5-7 February, Finland 1992 |
     |