在高溫作業(yè)環(huán)境（如金屬冶煉、玻璃制造、消防、焊接等）中，工人面臨的一個主要風險是意外接觸高溫表面或熔融金屬飛濺物。防護服作為抵御此類熱危害的最后一道防線，其防接觸熱傳遞性能至關(guān)重要。EN ISO 9151:2016 標準為科學、客觀地評估這一關(guān)鍵性能提供了國際公認的測試方法。
一、 標準核心目的與應用范圍
EN ISO 9151:2016 的全稱是《防護服 防熱和火焰 防接觸熱傳遞的測定》。其核心目的在于：
量化評估： 測定防護服材料（單層或多層組合）在模擬接觸高溫固體表面時，限制熱量向人體皮膚傳遞的能力。
性能分級： 提供測試數(shù)據(jù)，用于防護服產(chǎn)品符合性評估、分類和性能等級劃分（常結(jié)合其他熱防護標準如 EN ISO 11612）。
材料研發(fā)與質(zhì)量控制： 指導防護服材料的研發(fā)、改進及生產(chǎn)過程中的質(zhì)量監(jiān)控。
該標準適用于評估預期用于防護短暫、意外接觸高溫固體表面的防護服材料，尤其針對傳導熱危害。它不適用于評估長時間接觸或輻射熱、對流熱為主的防護。
二、 核心測試原理：接觸熱阻的模擬
標準方法基于一個核心物理概念：接觸熱阻。其測試原理可概括為：
模擬熱源： 使用一個溫度恒定（通常為 400°C ± 10°C）的標準化圓柱形銅塊（“熱傳感器”） 作為模擬的高溫固體表面。
模擬皮膚： 在銅塊內(nèi)部特定深度（距離接觸面 0.1 mm）嵌入一個精密熱電偶，用于模擬皮膚表皮層的溫度感受點。
接觸加載： 將待測的防護服材料試樣平整地放置在銅塊熱表面上，并施加一個標準化的垂直壓力（4 kPa ± 1 kPa），確保試樣與熱表面良好接觸。
溫度監(jiān)測： 啟動測試，連續(xù)記錄嵌入銅塊內(nèi)部的熱電偶溫度隨時間的變化。
關(guān)鍵指標： 測量并記錄熱電偶指示的溫度從初始溫度（通常為環(huán)境溫度）上升 10°C 所需的時間（單位：秒）。這個時間被定義為接觸時間指數(shù)（Contact Time Index, CTI）。
三、 關(guān)鍵測試設備與組件
熱傳感器單元：
材質(zhì)：高純度、高導熱率銅。
形狀：圓柱體（標準尺寸）。
核心：內(nèi)置熱電偶，其測量結(jié)點精確位于接觸面下方 0.1 mm 處。
加熱與控溫：配備加熱元件和精密溫控系統(tǒng)，確保接觸面溫度穩(wěn)定在設定值（如 400°C）。
溫度監(jiān)測：高精度儀器記錄熱電偶溫度變化（至少 10 次/秒）。
加載裝置： 能對試樣施加垂直于接觸面的、均勻且恒定的 4 kPa 壓力。
試樣夾持/支撐系統(tǒng)： 確保試樣在測試過程中保持平整、無皺褶，并正確定位于熱傳感器上。
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)： 實時記錄溫度-時間數(shù)據(jù)。
四、 嚴謹?shù)臏y試程序
試樣準備： 按規(guī)定尺寸裁剪代表性試樣，并在標準大氣條件下（如 20±2°C, 65±5% RH）進行充分調(diào)濕（通常≥24小時）。
設備校準與預熱：
校準熱電偶和溫度測量系統(tǒng)。
將熱傳感器加熱至設定測試溫度（如 400°C）并充分穩(wěn)定。
安裝試樣： 將試樣平整放置在預熱的銅塊接觸面上。
施加壓力： 迅速、平穩(wěn)地通過加載裝置施加 4 kPa 的恒定壓力。
啟動記錄： 在施加壓力的瞬間，同步啟動溫度數(shù)據(jù)記錄。
數(shù)據(jù)采集： 持續(xù)記錄熱電偶溫度，直到其溫升達到 10°C（ΔT=10°C）。
記錄時間： 記錄從接觸加壓開始到溫度上升 10°C 所經(jīng)歷的時間（t??），即 CTI。
重復測試： 對同一樣品的多個試樣（通常至少 3-5 個）重復上述步驟。
冷卻與清潔： 每次測試后，讓熱傳感器充分冷卻并清潔接觸面，確保無殘留物影響下次測試。
五、 結(jié)果表達：接觸時間指數(shù)（CTI）
核心結(jié)果： 每個試樣測得的時間 t??（秒）。
結(jié)果報告： 報告所有有效試樣的單個 t?? 值，并計算其算術(shù)平均值（精確到 0.1 秒）。例如：“平均 CTI (400°C) = X.X 秒”。
性能意義： CTI 值越高，表明材料阻礙熱量從接觸的高溫表面?zhèn)鬟f到模擬皮膚層的能力越強，其防接觸熱性能越好。 穿著具有較高 CTI 值的防護服，在意外接觸高溫表面時，能為穿著者爭取到更長的反應時間以避免或減輕燙傷。
六、 標準的重要性與價值
EN ISO 9151:2016 標準通過高度模擬實際接觸熱危害場景，提供了一種可重復、可比較且定量的評估方法：
客觀基準： 為制造商、檢測機構(gòu)和用戶提供了一個統(tǒng)一的性能評價基準。
產(chǎn)品合規(guī)性： 是證明防護服符合歐盟 PPE 法規(guī)（EU 2016/425）及協(xié)調(diào)標準（如 EN ISO 11612）中對接觸熱防護要求的核心測試依據(jù)之一。
安全選型： 幫助用戶根據(jù)特定工作場所的接觸熱風險等級（通常與接觸表面的溫度和預期接觸時間相關(guān)），選擇具有足夠 CTI 性能等級的防護服。
推動技術(shù)進步： 引導材料科學和防護服設計向更高熱防護效率、更優(yōu)穿著舒適性的方向發(fā)展。
總結(jié)：
EN ISO 9151:2016 標準是評估防護服抵御意外接觸高溫固體表面這一致命風險的關(guān)鍵技術(shù)工具。通過嚴謹模擬接觸過程、精確測量材料內(nèi)部溫升時間（CTI），它為防護服的設計、生產(chǎn)、認證和使用提供了不可或缺的科學依據(jù)。理解和應用該標準，對于保障高溫作業(yè)人員的生命安全、提升防護裝備性能、促進行業(yè)規(guī)范發(fā)展具有重大意義。在選擇防熱防護服時，關(guān)注其依據(jù) EN ISO 9151:2016 測試得出的接觸時間指數(shù)（CTI），是評估其防接觸熱性能是否滿足特定工作場所安全需求的科學依據(jù)。