FR合规与保护:一个重要的区别

与普遍的看法相反，并没有所谓的“典型”工业火灾。工业火灾的类型和来源多种多样，火灾的持续时间和强度随危害程度的不同而变化。认为所有或大多数火灾持续3秒或更短，强度相同(2卡路里/cm2s)是一个常见的误区。

其他的错误观念包括:为了简化阻燃服装(FR)项目的实施，你只需要规定符合国家防火协会(NFPA) 2112标准/认证的服装或面料。

这些神话和误解会影响FR服装的选择，使工人处于危险之中。重要的是要区分事实和虚构，并根据你的具体危害选择FR服装。

没有“典型的”工业火灾

虽然行业倾向于关注闪火，但有四种主要类型的工业火灾:

•闪电:蒸汽云的快速燃烧

喷射:燃烧加压燃料供应

•池:燃烧易燃液体溢出

BLEVE(沸腾液体膨胀蒸汽爆炸):由所含液体灾难性失效引起的爆炸和火球

燃料来源包括可燃液体、可燃气体和可燃粉尘。重要的是要记住，每次火灾的强度等于持续时间乘以强度。每次火灾的持续时间和强度并不总是相同的，并可能根据危险程度而改变。

火灾的持续时间和强度取决于火灾方程的基本原理，其中包括:燃料数量、可用氧、点火温度/热量和燃烧反应速率。持续时间，也被称为暴露时间，可以在任何地方从一秒到“逃逸时间”，而强度，或热流，可以从小于1卡/厘米到大于7卡/厘米。这两个因素结合起来，可以导致总热暴露能量从1卡/平方厘米到大于20卡/平方厘米。

对闪电的误解

为什么这个行业倾向于关注闪火?当美国国家防火协会(NFPA)和加拿大通用标准委员会(CGSB)于2000年首次制定标准时，闪火是用于火灾事件的一个常见行业术语。从那时起，NFPA 2112和NFPA 2113一直致力于识别所有火灾/热危害，而不仅仅是闪光火灾。事实上，NFPA 2112和NFPA 2113的目的声明中的措辞已经更改，包括“短期热暴露”这一术语。此外，NFPA 2113, 2015版更新了标题，删除了“闪火”一词，代之以“短期”热暴露。

许多人认为所有的闪光都在三秒钟或更短。这根本不是真的。美国职业安全与健康管理局(OSHA) 2010年发给石油和天然气市场的备忘录显示，闪火可以持续5秒，超过了NFPA 2112的最低标准。在美国能源部(DOE)的研究中，燃烧时间超过了15秒。这突出了对具体危害有更好理解的必要性。一个有用的参考是《spe防火工程手册3》，其中有预测各种可燃气体火焰持续时间的蒸汽云火灾模型。

另一个常见的误解是，所有闪电的强度都是2 cal/cm2。来自DOE4,5的实验数据显示了显著更高的值的潜力。例如，在DOE中国湖液态天然气蒸汽云火灾实验中，持续时间约为5秒，热通量峰值超过7.2 cal/cm2。在中国湖液态丙烷气蒸气云火灾实验中，持续15秒的平均热通量值为3.3 cal/cm2。

三秒神话的起源

虽然用三秒钟作为“一般经验法则”并不能准确地确定工人对特定危险需要的防护水平，但很容易理解为什么它会成为一种普遍的信念。

在20世纪70年代，美国军方进行了一项测试，以确定飞行员通过燃烧的燃料逃离直升机坠毁所受到的总热暴露。在这次测试中，研究人员拉着一个装有传感器和衣服的人体模型穿过JP4喷气发动机燃料燃烧池。他们得出的结论是，总暴露量为6卡/平方厘米代表了这种特定的危害。没有提到持续时间。

人体模型测试进一步发展，以提供一种可重复的测试方法，可以轻松和安全地产生军事所需的6 cal/cm2总能量暴露。使用丙烷进行测试，因为它是一种常见的、易于控制的燃料，可以调节其热流为2卡/平方厘米。施加2卡/平方厘米的热流3秒等于6卡/平方厘米所需的总曝光能量。FR行业采用了6 cal/cm2的曝光能量，所以本质上，人体模型测试建立了3秒的持续时间。

例如，NFPA 2112规定使用ASTM F1930测试方法进行3秒2 cal/cm2的热人体试验。然而，通常忽略的事实是，这是最低FR性能要求——只是保护的起点。

早前版本的NFPA 2113将闪火描述为通常持续三秒，这一说法现已被删除。在闪火的定义中，加拿大标准CGSB 155.20(2000版)规定:“通常3秒或更少。(CGSB 155.20标准自2000年以来就没有更新过。)

持续时间和强度

正如许多真实世界的事件和实验室测试所证明的那样，例如本文引用的美国能源部中国湖实验，工业火灾的持续时间和强度会因危害的不同而有很大的不同。这是一个非常重要的一点，考虑时，选择纤维面料和服装。

通过对阻燃处理(FRT)棉质服装和固有阻燃服装进行的人体热测试结果，很容易看出危险和服装选择对生存能力的影响。对于强度为2卡/平方厘米(总暴露能量为6卡/平方厘米)的3秒钟的火灾，预测的身体烧伤只有4%的变化，而存活的概率是99%，不管面料的选择。与之形成鲜明对比的是，在2卡/cm2(总暴露能量为8卡/cm2)的4秒射击中，预测的身体烧伤变化为35%，估计的存活概率为FRT服装的42%到固有FRT服装的91%。

当强度增加时也会观察到类似的结果，即使是增加的幅度很小。例如，在强度为2.36卡/cm2s(总暴露能量为7.08卡/cm2s)的三秒射击中，预测的身体烧伤变化为41%，存活的几率几乎是固有FR服装的三倍。值得注意的是，在标准人体热测试中使用的2卡/平方厘米以上的强度增加如此之小，就会对FR织物技术性能和人体烧伤造成如此巨大的影响。

这些结果清楚地表明，随着热暴露持续时间或强度的增加，FR纤维和织物的类型在人体烧伤损伤、估计生存能力和经济成本方面发挥着越来越重要的作用。

金融的影响

除了烧伤受害者遭受的身体和精神上的痛苦之外，还可能有重大的经济成本。

根据NFPA 2112，一件FR服装在3秒钟、2卡路里/平方厘米强度的暴露中，预计的身体烧伤损伤总数必须小于50%，才能通过人体热模型测试。据美国烧伤协会(American Burn Association)称，一个50%烧伤的幸存者的医疗费用可能超过70万美元。当烧伤增加超过70%时，这些费用可能会跃升至100多万美元考虑到其他潜在的间接成本，如OSHA罚款、保险索赔、诉讼和生产力损失，医疗成本只是“冰山一角”。

避免仅仅满足于标准验收和缩短您的FR程序。一次严重烧伤的经济成本可能远远超过彻底的危险评估和由此产生的FR个人防护装备(PPE)计划的成本。

数据来源:国际石油和天然气生产商协会，利伯缇共同安全公司

仅仅遵守可能还不够

当谈到防火时，你需要为最坏的情况而不是最好的情况做准备。遵守规定并不意味着对你的员工有足够的保护。

根据OSHA 29 CFR 1910.132，雇主有责任评估危险并确定合适的FR服装以保护工人。OSHA 3151-12R 2003要求雇主，“……选择提供比保护雇员免受危险的最低要求更高保护水平的个人防护装备。”

NFPA 2112为FR服装提供了最低的材料性能要求。这一共识标准主要适用于服装制造商，而不是最终用户。NFPA 2113主要是为最终用户开发的，以协助FR服装和危害评估过程。本共识标准是osha认可的29 CFR 1910.132工具。它有助于指导火灾/暴露危险评估和防护服装的选择，以及FR服装的护理、使用和维护。

许多人没有意识到，选择NFPA 2112认证的FR服装并不意味着你符合OSHA 29 CFR 1910.132和NFPA 2113，或者你提供了合适的FR服装来满足你的特定危害。

简单地说，FR面料的目的是减少烧伤损伤，为穿着者提供逃生时间，增加他或她的生存机会。然而，所有的纤维织物并不是一样的，它们的性能会有很大的差异，正如前面讨论的人体热测试结果所示。

不要认为仅仅遵循最低行业标准(如NFPA 2112和CGSB 155.20)就能保护你和你的工人。底线是，您必须评估您的具体危害，并确定合适的FR织物和服装，以满足该危害。记住，随着热暴露的增加，FR纤维和织物的类型在耐久性方面扮演着越来越重要的角色。不要让神话和误解影响你对FR服装的选择。

参考文献

1.NFPA 2112:工业人员防火防火服装标准。

2.NFPA 2113:工业人员防火防火服装的选择、护理、使用和维护标准。

3.“spe消防工程手册”，第四版，国家消防协会，2008,3-308-3-311。

4.2 .赵志刚，赵志刚，柴达木盆地油气成藏过程分析，中国石油大学学报(自然科学版)，vol . 43, no . 4, pp . 353 - 356。

5.美国能源部，Coyote系列数据报告，LLNL/NWC 1981液化天然气泄漏测试，分散，蒸汽燃烧和快速相变，UCID-19953，第1卷，1983年10月。

6.美国烧伤协会，2013年国家烧伤资源库年度报告，9.0版。