Teplo a/alebo oheň - zdroje a šírenie tepla
Zdrojom tepelného rizika v priemysle sú technologické procesy s vysokou prevádzkovou teplotou, pričom teplo sa z nich šíri sálaním (žiarením), prúdením (konvekciou), alebo vedením (kondukciou). Riziko vzniká tiež priamym kontaktom s horúcim predmetom. Extrémne sálavé aj kontaktné teplo, otvorený oheň, rozstrek žeravej taveniny a horúce častice ohrozujú bezpečnosť ľudí v zložitom priemyselnom prostredí a je nutné účinne sa pred nimi chrániť.
Zdrojom tepla je elektrická energia, alebo horenie - prudká oxidačná reakcia, pri ktorej vzniká plameň (stĺpec horiacich plynných látok) a uvoľňuje sa teplo a svetlo. Pre horenie je potrebná prítomnosť horľaviny a oxidačného prostriedku v zápalnom pomere. Oxidačný prostriedok (látka podporujúca horenie) je najčastejšie vzdušný kyslík. Koncentrácia kyslíka je rozhodujúca pre stupeň "ohňovzdornosti" textílií. Horľavosť sa určuje indexom LOI (Limiting Oxygen Index), alebo tiež LKČ (Limitného Kyslíkové Číslo), ktoré udáva minimálnu koncentráciu kyslíka pri ktorej látka horí. Obsah kyslíka v atmosfére je necelých 21% a táto hodnota určuje horľavosť. Materiály, ktoré majú hodnotu LOI>21 sú považované za nehorľavé (ohňovzdorné) a tie, ktoré majú hodnoty LOI<21 radíme medzi horľavé. Čím je index LOI vyšší, tým sú materiály odolnejšie voči vznieteniu a horeniu. Napríklad bavlna má LOI 18-20, Para-Aramid cca 31 a PBI™ 38.
Obmedzenie šírenia plameňa
V priemyselnom prostredí je riziko ohrozenia plameňom skôr zriedkavé a spravidla súvisí s inými druhmi tepelných rizík. Plameň a horenie sú hlavné riziká pre hasičské zásahové útvary. Technické normy a požiadavky na výzbroj hasičov sú preto samostatné a oddelené od požiadaviek na OOP (osobné ochranné prostriedky) pre priemysel.
Požiadavky pre ochranné odevy rieši norma EN ISO 11612 s metodikou podľa ISO 15025 - expozícia plameňom plynového horáka vo vzdialenosti 20 mm pod uhlom 90° resp. 30° počas 10 s, dvomi spôsobmi testovania:
A1: zapaľovanie a horenie na ploche / povrchu a
A2: zapaľovanie a horenie na okraji / hrane.
Použitý materiál nesmie horieť na povrchu / hrane, nevznikajú v ňom prepálené otvory, netaví sa a nesmie vytvárať kvapky (taviť sa), stredná doba dohorievania a tlenia musí byť menšia ako 2s.
Obmedzenie horenia - ohňovzdornosť rukavíc určuje norma EN 407 metodikou EN ISO 6941. Materiál je vystavený pôsobeniu plameňa na vzdialenosť 20 mm po dobu 15s. Po oddialení plameňa je meraný čas horenia, dohorievania a tlenia v sekundách, pričom sa rozlišujú sa 4 úrovne ochrany:
1: dohorievanie ≤ 20, tlenie bez požiadavky,
2: dohorievanie ≤ 10, tlenie ≤ 120,
3: dohorievanie ≤ 3, tlenie ≤ 25,
4: dohorievanie ≤ 2, tlenie ≤ 5.
Kontaktné teplo
Kontaktné teplo je jedno z hlavných rizík pri ochrane rúk a je potrebné odlišovať kontaktné teplo od konvekcie a sálania tepla. V dlhoročnej praxi sa často stretávame s požiadavkou na "rukavice do 1000°C". Pri analýze dopytu zistíme, že pracovná teplota je síce v okolí 1000°C (technologický proces v uzavretom priestore pece), ale pri manipulácii je nameraná maximálna kontaktná teplota na úrovni cca 250-300°C pri súčasnom intenzívnom sálaní s rizikom postreku taveninou. Tento problém spravidla dokážeme riešiť rukavicami zo "základnej" Série 400 s pohliníkovaním, ktoré dokonale vyhovujú pre viac ako 95% aplikácií.
Ochranu pred kontaktným teplom pre odevy rieši norma EN ISO 11612 v časti KONTAKTNÉ TEPLO. Metodiku skúšok určuje norma ISO 12127 - materiál (horizontálna orientácia, vzorky priemeru 80 mm) je vystavený kontaktnej teplote 250°C (výhrevný valec s priemerom kontaktnej plochy 25 mm), meria sa čas potrebný pre dosiahnutie prahu bolesti (poškodenie PVC fólie). Výsledok sa označuje kódom F s tromi úrovňami plnenia:
F1: 5<10s, F2: 10<15s, F3: 15s a viac.
Ochranu pre rukavice určuje norma EN 407 s metodikou skúšky podľa EN 702. Materiál (resp. materiálová kombinácia z ktorej sú rukavice vyrobené) je vystavený 4 kontaktným teplotám, ktoré súčasne určujú úrovne ochrany:
1: +100°C, 2: +250°C, 3: +350°C, 4: +500°C
za presne definovaných podmienok (plocha a prítlak). Meria sa čas teplotného gradientu (relatívneho nárastu teploty) o 10°C na opačnej strane vzorky (vo vnútri rukavice). Ako východzia úroveň pre meranie nárastu teploty sa určuje hodnota cca 25°C. Minimálna akceptovateľná hodnota nameraného času pre splnenie príslušnej požiadavky je 15s.
Konvekcia tepla - plameň
Konvekcia, alebo tiež prúdenie tepla je jeden zo základných spôsobov prenosu tepla. Z fyzikálneho hľadiska má najväčší význam v kvapalinách a plynoch, kde sa premiestňujú relatívne voľné častice s rôznou tepelnou energiou.
Konvekcia tepla je založená na skutočnosti, že hustota látky sa mení s teplotou (výrazne u plynov) a preto dochádza vplyvom gravitačných síl k prirodzenému prúdeniu, premiešavaniu a vyrovnávaniu teplôt. Konvekciu môžeme rozdeliť na voľnú (fyz. zákony - teplo stúpa nahor) a nútenú (ventilátory, premiešavanie kvapalín,...).
Norma EN ISO 11612 (pre odevy) rozlišuje 3 úrovne plnenia ochrany pred konvekciou tepla podľa metodiky ISO 9151. Určuje ich Index prestupu tepla (Heat Transfer Index = HTI), ktorý sa meria pre materiály, resp. materiálové kombinácie. Skúšobné vzorky rozmerov 14 x 14 cm sa umiestnia do horizontálne nad plynový horák s výkonom 80 kW/m2, a následne sa kalorimetrom meria teplo prechádzajúce skúšanou vzorkou. Výsledkom je priemerná hodnota z 3 meraní času potrebného na zvýšenie teploty (na opačnej strane vzorky) o 12 resp. 24°C. Index HTI12 koreluje s prahom vnemu, Index HTI24 s prahom bolesti. Čas pre index HTI24 určuje úrovne ochrany:
B1: 4<10s, B2: 10<20s, B3: 20s a viac.
Norma EN 407 (pre ochranné rukavice) určuje úrovne plnenia ochrany pred konvekčným teplom (metodika EN 367) tzv. prahovým časom, ktorý je potrebný pre relatívny nárast teploty na vnútornej strane rukavice (materiálovej kombinácie, vzorka 140 x 140 mm) o 24°C. Pre účely skúšok je potrebné teplo generované plynovým horákom s výkonom 80 kW/m2.
Pre rukavice sa rozlišujú 4 úrovne ochrany:
1: ≥ 4s, 2: ≥ 7s, 3: ≥ 10s, 4: ≥ 18 s.
Zjednodušená interpretácia: Doba prenosu konvekčného tepla (plameň) do vnútra rukavice/odevu po prah bolesti.
Sálanie tepla
Sálavé teplo, alebo tiež žiarenie, či radiácia je jeden zo základných spôsobov prenosu tepla a zároveň jediný, pri ktorom nie je potrebné látkové prostredie. Teplo je vyžarované a takmer bez straty sa šíri prostredím (vzduchom) pokiaľ nenarazí na pevnú prekážku. Táto ho čiastočne odrazí, čiastočne pohltí a teplota zasiahnutej prekážky sa zvyšuje. Rozličné materiály pohlcujú sálavé teplo rôzne – viac a rýchlejšie sa zohrejú tmavé a drsné telesá, menej lesklé a hladké.
Na ochranu pred sálaním je najvýhodnejšie použiť textílie s „pohliníkovaním" povrchu. Lesklá vrstva odráža podstatnú časť žiarenia (v závislosti od kvality povrchu) a materiál sa prehrieva len pomaly. Súčasné technológie umožňujú rôzne spôsoby „pohliníkovania“ textílií, pričom výsledná kvalita závisí od viacerých faktorov ako sú:
- Hrúbka a štruktúra textílie,
- nosný materiál AL pigmentu (mylar, polyester, Al-fólia, ...) a jeho hrúbka,
- použité adhezíva (silikón, polyuretan, ...),
- technológia a precíznosť laminovania.
Metodiku merania určuje norma EN 6942, ktorá definuje index prenosu sálavého tepla (Radiant Heat Transfer Indexes – RHTI) ako parameter pre vyhodnotenie výsledkov meraní. Pri testovaní vzoriek (230 mm x 70 mm) je presne stanovená hustota sálania, pričom nižšiu intenzitu je možno korigovať dlhším časom expozície, a naopak. Metodika skúšky rozlišuje 2 testovanie metódy:
Metóda A popisuje vizuálne zmeny na materiáloch vystavených sálavému teplu.
Metóda B meria čas v sekundách potrebný na teplotný nárast o 12 resp. 24°C. Teplotný gradient je meraný kalorimetrom na rubovej strane textílie – meranie indexu RHTI12 resp RHTI24, pri hustote sálania 20 kW/m2.
Rozlišujú sa 4 úrovne pre odevy (C), index HTI24:
C1: ≥ 7s, C2: ≥ 20s, C3: ≥ 50s, C4: ≥ 95s,
a 4 úrovne ochrany pre rukavice, index HTI24:
1: ≥ 7s, 2: ≥ 20s, 3: ≥ 50s. 4: ≥ 95s.
Zjednodušená interpretácia: Doba prenosu sálavého tepla do vnútra rukavice / odevvu po prah bolesti.
Roztavený kov
Posudzovanie odolnosti textílií proti veľkým rozstrekom roztaveného kovu rieši norma EN ISO 9185, ktorá špecifikuje metódu na určenie odolnosti proti prieniku tepla textíliami pri tomto riziku.
Roztavený tekutý kov (hliník 780°C, železo 1400°C) sa v smere osnovy naleje z výšky 225 mm na vzorku textílie (260 mm x 100 mm) pod uhlom 60° (hliník) alebo 75° (železo). Pod vzorkou je kontaktne uložená PVC fólia simulujúca pokožku. Test sa vyhodnocuje zmenami (poškodením) PVC fólie a podľa výsledku sa skúška sa opakuje buď pre väčšie alebo menšie množstvo kovu až do určenia kritickej hmotnosti, ktorá poškodzuje fóliu.
Pre ochranné odevy sa používajú 3 úrovne plnenia pre hliník (D)
D1: ≥ 100 g, D2: ≥ 200 g, D3: ≥ 350 g,
a 3 úrovne pre železo (E):
E1: ≥ 60 g, E2: ≥ 120 g, E3: ≥ 200 g.
Pre rukavice sa rozlišujú 4 úrovne ochrany pre roztavené železo:
1: ≥ 30 g, 2: ≥ 60 g, 3: ≥ 120 g, 4: ≥ 200 g.
Skúšobnú metódu na vyhodnotenie materiálov používaných na ochranu pri malom postreku roztaveným kovom stanovuje norma EN 348 (Skúšobná metóda: Stanovenia správania materiálov pri dopade malých rozstrekov roztaveného kovu). Test sa používa pre rukavice a je založený na určení celkového počtu kvapiek roztaveného kovu, ktoré sú potrebné na zvýšenie teploty vnútornej strany rukavíc o 40°C (prah bolesti). Rozlišujú sa 4 úrovne ochrany pre železo:
1: ≥ 5, 2: ≥ 15, 3: ≥ 25, 4: ≥ 35.
Popálenie a prvá pomoc
Popálenina (lat. combustio) je poranenie, ktoré vzniká pôsobením tepla a horúcich látok tuhého, tekutého aj plynného skupenstva na kožu a povrchové sliznice. Môžu spôsobiť poškodenie tkaniva v rozličnom rozsahu, v závislosti od druhu, intenzity a trvania pôsobenia škodliviny. Poranenia sú klasifikované na popáleniny prvého až štvrtého stupňa.
- Ihneď odstrániť zdroj tepla a zasiahnuté malé plochy chladiť studenou vodou (nie na otvorené rany) cca 20 min.
- Po doznení bolesti prikryjeme popáleninu podľa možnosti sterilnou gázou, jemnou chladivou bandážou, alebo iba čistou tkaninou.
- Opatrne a čo najskôr odstránime z poranených končatín hodinky, prstene, ešte predtým, ako začnú opúchať.
- Obhorenú časť odevu nikdy nestrhávame, odstránime iba tú časť odevu, ktorá nie je priškvarená.
- Na rany nedávame zásyp ani masť.
- Zabezpečíme protišokové opatrenia:
Ticho - Teplo - Tekutiny - Tíšenie bolesti - Transport (na odborné ošetrenie).
S NAMI SA NEPOPÁLITE
Svojich klientov už viac ako 30 ROKOV profesionálne, účinne, spoľahlivo a bezpečne CHRÁNIME PRED TEPELNÝMI RIZIKAMI.
Ponúkame riešenia a skúsenosti počas ktorých sme neregistrovali žiadne zlyhanie ani zaváhanie pri ochrane ľudí v priemyselnom prostredí.