GB 38302-2019 防护服装 热防护性能测试

GB 38302-2019《防护服装 热防护性能测试方法》核心内容解析

一、标准基本信息

• 标准编号：GB/T 38302-2019

• 中文名称：防护服装 热防护性能测试方法

• 英文名称：Protective clothing—Thermal protective performance test method

• 发布日期：2019年12月10日

• 实施日期：2020年7月1日

• 主管部门：应急管理部

• 归口单位：全国个体防护装备标准化技术委员会

• 起草单位：军事科学院系统工程研究院军需工程技术研究所、公安部特种装备质量监督检验中心、中国安全生产科学研究院等

• 适用范围：单层或多层材料的热防护性能测试，适用于暴露在对流及辐射热危害环境中的从业人员防护材料评估，不适用于非阻燃及遇高温易熔融、滴落材料。

二、核心测试方法与指标

1. 热防护性能值（TPP）

• 定义：通过测试材料在热流作用下的传热反应曲线与Stoll曲线的交点确定的累积能量，反映材料阻止人体二度烧伤的能力。

• 测试原理：

• 试样水平放置于对流辐射组合热源（总热通量84±2 kW/m²，即2.00±0.05 cal/(cm²·s)）。

• 使用铜量热传感器测量试样温度随时间变化，结合铜的热学参数换算为透过试样的热能，得到传热反应曲线。

• TPP值为传热反应曲线与Stoll曲线交点对应的时间与总热通量的乘积（单位：cal/cm²）。

• 意义：TPP值越高，材料热防护能力越强。例如，石油炼化厂高温作业场景中，高TPP值防护服可为工人提供足够撤离时间，避免二度烧伤。

2. 热防护性能评估（TPE）

• 定义：通过传热反应曲线与Stoll曲线的相切（或近似相切）点确定的总累积能量，评估材料在持续热作用下的潜在热伤害风险。

• 应用场景：森林火灾扑救中，消防员长时间处于高温环境，TPE值可预判防护服对消防员的后续热影响，提前预警。

3. Stoll曲线

• 作用：标准曲线，用于预计达到二度烧伤的时间和热能关系。

• 判断规则：能量值落在Stoll曲线上方易造成二度烧伤，下方则不易引起二度烧伤。

三、测试设备与材料要求

1. 组合对流辐射热源

• 燃烧灯：两台丙烷或甲烷喷射燃烧灯，顶部喷口直径38±2 mm，喷孔直径1.2±0.1 mm，角度20°-45°（建议20°-30°），火源外焰交叉点位于试样中心。

• 辐射灯：9只500 W石英红外灯管并列排放，试样正面距离125±10 mm，灯管中心距离13.0±0.5 mm，外罩需冷却装置防过热。

2. 试样固定与传感系统

• 试样固定器：特殊设计，牢固固定各类材质、形状试样，避免测试过程移动。

• 铜量热传感器：高灵敏度，实时捕捉试样传递的热能变化，将温度信号转换为电信号传输至数据采集/分析系统。

3. 试样材料要求

• 代表性：从原材料采购源头把控质量，确保测试材料与实际生产服装材料性能一致。

• 禁用材料：非阻燃、遇高温易熔融滴落材料。

• 调湿处理：依据GB/T 6529，试样在（20±2）℃、相对湿度（65±4）%环境下调湿24小时以上（天然纤维）或不少于规定时间（化学纤维），消除湿度差异影响。

四、测试流程与结果计算

1. 试样制备：按仪器规格裁剪试样，确保完全覆盖铜量热传感器且固定稳固（如圆形传感器试样直径略大于传感器，方形传感器试样尺寸适配）。

2. 多层试样处理：针对多层防护服材料，按实际穿着顺序与结构分层裁剪、组装，模拟真实协同热防护效果（如消防服外层阻燃面料、中层隔热材料、内层舒适层）。

3. 测试执行：

• 隔热板打开，试样暴露于热源。

• 记录热量计热能变化，测得试样热通量。

• 记录达到二度烧伤所需时间。

4. 结果计算：TPP值=时间（s）×热通量（cal/(cm²·s)）。

五、校准与维护保养

• 传感器校准：

• 新传感器在三种标准辐射热能量范围（132 kW/m²、334 kW/m²、842 kW/m²）下校准，误差≤5%。

• 用校准后的空白传感器校正设备对流和辐射热源。

• 检测使用中传感器数据是否在规定能量范围内，验证有效性。

• 设备维护：定期检查燃烧灯、辐射灯、气体流量计等部件，确保测试准确性。