在高温作业环境（如金属冶炼、玻璃制造、消防、焊接等）中，工人面临的一个主要风险是意外接触高温表面或熔融金属飞溅物。防护服作为抵御此类热危害的最后一道防线，其防接触热传递性能至关重要。EN ISO 9151:2016 标准为科学、客观地评估这一关键性能提供了国际公认的测试方法。
一、 标准核心目的与应用范围
EN ISO 9151:2016 的全称是《防护服 防热和火焰 防接触热传递的测定》。其核心目的在于：
量化评估： 测定防护服材料（单层或多层组合）在模拟接触高温固体表面时，限制热量向人体皮肤传递的能力。
性能分级： 提供测试数据，用于防护服产品符合性评估、分类和性能等级划分（常结合其他热防护标准如 EN ISO 11612）。
材料研发与质量控制： 指导防护服材料的研发、改进及生产过程中的质量监控。
该标准适用于评估预期用于防护短暂、意外接触高温固体表面的防护服材料，尤其针对传导热危害。它不适用于评估长时间接触或辐射热、对流热为主的防护。
二、 核心测试原理：接触热阻的模拟
标准方法基于一个核心物理概念：接触热阻。其测试原理可概括为：
模拟热源： 使用一个温度恒定（通常为 400°C ± 10°C）的标准化圆柱形铜块（“热传感器”） 作为模拟的高温固体表面。
模拟皮肤： 在铜块内部特定深度（距离接触面 0.1 mm）嵌入一个精密热电偶，用于模拟皮肤表皮层的温度感受点。
接触加载： 将待测的防护服材料试样平整地放置在铜块热表面上，并施加一个标准化的垂直压力（4 kPa ± 1 kPa），确保试样与热表面良好接触。
温度监测： 启动测试，连续记录嵌入铜块内部的热电偶温度随时间的变化。
关键指标： 测量并记录热电偶指示的温度从初始温度（通常为环境温度）上升 10°C 所需的时间（单位：秒）。这个时间被定义为接触时间指数（Contact Time Index, CTI）。
三、 关键测试设备与组件
热传感器单元：
材质：高纯度、高导热率铜。
形状：圆柱体（标准尺寸）。
核心：内置热电偶，其测量结点精确位于接触面下方 0.1 mm 处。
加热与控温：配备加热元件和精密温控系统，确保接触面温度稳定在设定值（如 400°C）。
温度监测：高精度仪器记录热电偶温度变化（至少 10 次/秒）。
加载装置： 能对试样施加垂直于接触面的、均匀且恒定的 4 kPa 压力。
试样夹持/支撑系统： 确保试样在测试过程中保持平整、无皱褶，并正确定位于热传感器上。
数据采集系统： 实时记录温度-时间数据。
四、 严谨的测试程序
试样准备： 按规定尺寸裁剪代表性试样，并在标准大气条件下（如 20±2°C, 65±5% RH）进行充分调湿（通常≥24小时）。
设备校准与预热：
校准热电偶和温度测量系统。
将热传感器加热至设定测试温度（如 400°C）并充分稳定。
安装试样： 将试样平整放置在预热的铜块接触面上。
施加压力： 迅速、平稳地通过加载装置施加 4 kPa 的恒定压力。
启动记录： 在施加压力的瞬间，同步启动温度数据记录。
数据采集： 持续记录热电偶温度，直到其温升达到 10°C（ΔT=10°C）。
记录时间： 记录从接触加压开始到温度上升 10°C 所经历的时间（t₁₀），即 CTI。
重复测试： 对同一样品的多个试样（通常至少 3-5 个）重复上述步骤。
冷却与清洁： 每次测试后，让热传感器充分冷却并清洁接触面，确保无残留物影响下次测试。
五、 结果表达：接触时间指数（CTI）
核心结果： 每个试样测得的时间 t₁₀（秒）。
结果报告： 报告所有有效试样的单个 t₁₀ 值，并计算其算术平均值（精确到 0.1 秒）。例如：“平均 CTI (400°C) = X.X 秒”。
性能意义： CTI 值越高，表明材料阻碍热量从接触的高温表面传递到模拟皮肤层的能力越强，其防接触热性能越好。 穿着具有较高 CTI 值的防护服，在意外接触高温表面时，能为穿着者争取到更长的反应时间以避免或减轻烫伤。
六、 标准的重要性与价值
EN ISO 9151:2016 标准通过高度模拟实际接触热危害场景，提供了一种可重复、可比较且定量的评估方法：
客观基准： 为制造商、检测机构和用户提供了一个统一的性能评价基准。
产品合规性： 是证明防护服符合欧盟 PPE 法规（EU 2016/425）及协调标准（如 EN ISO 11612）中对接触热防护要求的核心测试依据之一。
安全选型： 帮助用户根据特定工作场所的接触热风险等级（通常与接触表面的温度和预期接触时间相关），选择具有足够 CTI 性能等级的防护服。
推动技术进步： 引导材料科学和防护服设计向更高热防护效率、更优穿着舒适性的方向发展。
总结：
EN ISO 9151:2016 标准是评估防护服抵御意外接触高温固体表面这一致命风险的关键技术工具。通过严谨模拟接触过程、精确测量材料内部温升时间（CTI），它为防护服的设计、生产、认证和使用提供了不可或缺的科学依据。理解和应用该标准，对于保障高温作业人员的生命安全、提升防护装备性能、促进行业规范发展具有重大意义。在选择防热防护服时，关注其依据 EN ISO 9151:2016 测试得出的接触时间指数（CTI），是评估其防接触热性能是否满足特定工作场所安全需求的科学依据。