在高溫作業環境（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重要。EN ISO 9151:2016 標準為科學、客觀地評估這一關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： 提供測試數據，用于防護服產品符合性評估、分類和性能等級劃分（常結合其他熱防護標準如 EN ISO 11612）。
材料研發與質量控制： 指導防護服材料的研發、改進及生產過程中的質量監控。
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。
溫度監測： 啟動測試，連續記錄嵌入銅塊內部的熱電偶溫度隨時間的變化。
關鍵指標： 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（Contact Time Index, CTI）。
三、 關鍵測試設備與組件
熱傳感器單元：
材質：高純度、高導熱率銅。
形狀：圓柱體（標準尺寸）。
核心：內置熱電偶，其測量結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，確保接觸面溫度穩定在設定值（如 400°C）。
溫度監測：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： 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。
數據采集系統： 實時記錄溫度-時間數據。
四、 嚴謹的測試程序
試樣準備： 按規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。
將熱傳感器加熱至設定測試溫度（如 400°C）并充分穩定。
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，同步啟動溫度數據記錄。
數據采集： 持續記錄熱電偶溫度，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、 結果表達：接觸時間指數（CTI）
核心結果： 每個試樣測得的時間 t??（秒）。
結果報告： 報告所有有效試樣的單個 t?? 值，并計算其算術平均值（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傳遞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、檢測機構和用戶提供了一個統一的性能評價基準。
產品合規性： 是證明防護服符合歐盟 PPE 法規（EU 2016/425）及協調標準（如 EN ISO 11612）中對接觸熱防護要求的核心測試依據之一。
安全選型： 幫助用戶根據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），選擇具有足夠 CTI 性能等級的防護服。
推動技術進步： 引導材料科學和防護服設計向更高熱防護效率、更優穿著舒適性的方向發展。
總結：
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鍵技術工具。通過嚴謹模擬接觸過程、精確測量材料內部溫升時間（CTI），它為防護服的設計、生產、認證和使用提供了不可或缺的科學依據。理解和應用該標準，對于保障高溫作業人員的生命安全、提升防護裝備性能、促進行業規范發展具有重大意義。在選擇防熱防護服時，關注其依據 EN ISO 9151:2016 測試得出的接觸時間指數（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。