優點
玻璃鋼(Fiberglass Reinforced Plastics,簡稱
FRP )
安全帽材質優點:
輕質高強
相對密度在1.5~2.0之間,只有碳鋼的1/4~1/5,可是拉伸強度卻接近,甚至超過碳素鋼,而比強度可以與高級合金鋼相比。因此,在航空、火箭、宇宙飛行器、高壓容器以及在其他需要減輕自重的製品套用中,都具有卓越成效。某些環氧FRP的拉伸、彎曲和壓縮強度均能達到400Mpa以上。部分材料的密度、強度和比強度見表1-1。
耐腐蝕性能好
FRP是良好的耐腐材料,對大氣、水和一般濃度的酸、鹼、鹽以及多種油類和溶劑都有較好的抵抗能力。已套用到化工防腐的各個方面,正在取代碳鋼、不鏽鋼、木材、有色金屬等。
電性能好
是優良的絕緣材料,用來製造絕緣體。高頻下仍能保護良好介電性。微波透過性良好,已廣泛用於雷達天線罩。
熱性能良好
FRP熱導率低,室溫下為1.25~1.67kJ/(m·h·K),只有金屬的1/100~1/1000,是優良的絕熱材料。在瞬時超高溫情況下,是理想的熱防護和耐燒蝕材料,能保護宇宙飛行器在2000℃以上承受高速氣流的沖刷。
可設計性好
①可以根據需要,靈活地設計出各種結構產品,來滿足使用要求,可以使產品有很好的整體性。
②可以充分選擇材料來滿足產品的性能,如:可以設計出耐腐的,耐瞬時高溫的、產品某方向上有特別高強度的、介電性好的,等等。
工藝性優良
①可以根據產品的形狀、技術要求、用途及數量來靈活地選擇成型工藝。
②工藝簡單,可以一次成型,經濟效果突出,尤其對形狀複雜、不易成型的數量少的產品,更突出它的工藝優越性。
缺點
玻璃鋼(Fiberglass Reinforced Plastics,簡稱FRP )安全帽材質不足之處。
彈性模量低
FRP的彈性模量比木材大兩倍,但比鋼(E=2.1×106)小10倍,因此在產品結構中常感到剛性不足,容易變形。
可以做成薄殼結構、夾層結構,也可通過高模量纖維或者做加強筋等形式來彌補。
長期耐溫性差
一般FRP不能在高溫下長期使用,通用聚酯FRP在50℃以上強度就明顯下降,一般只在100℃以下使用;通用型環氧FRP在60℃以上,強度有明顯下降。但可以選擇耐高溫樹脂,使長期工作溫度在200~300℃是可能的。
老化現象
老化現象是塑膠的共同缺陷,FRP也不例外,在紫外線、風沙雨雪、化學介質、機械應力等作用下容易導致性能下降。
層間剪下強度低
層間剪下強度是靠樹脂來承擔的,所以很低。可以通過選擇工藝、使用偶聯劑等方法來提高層間粘結力,最主要的是在產品設計時,儘量避免使層間受剪。
結構特點及材質
1、帽殼的材質:
HDPE(低壓聚乙烯):綜合性能好,價格低,適合於一般作業場所使用。
ABS(工程塑膠):一般在高檔安全帽中使用,強度高,抗老化,耐腐蝕,製作安全帽外形漂亮美觀,性能優良,適合管理層使用。採用進口奇美頭盔專用ABS709生產的安全帽,雖價格較高,但質量性能大大優於國產ABS生產的安全帽。
玻璃鋼:剛性強,耐高溫,耐腐蝕,適合於煉鋼、井下、礦山等特殊作業中使用。
其它:橡膠料、紙膠料以及竹子、藤、柳條等材料製作的安全帽。
2、帽襯:
塑膠襯:全部用塑膠注射成型,戴用穩定性好,調節方便,但舒適性較差。
棉(化纖)織帶襯:綜合了塑膠襯和棉(化纖)織帶襯的優點,戴用舒適,穩定性好,調節方便。
3、帽殼與帽襯的連線方式:
插接:帽襯上的塑膠掛卡,插入帽殼插座內形成緊密配合連線。 栓接:用棉質繩或化縴繩將帽殼和帽襯栓繩連線為一體的方式。
鉚接:用塑膠釘或鉚釘將帽殼和帽襯連線為一體的方式,一般塑膠釘連線可拆卸,易於清洗或更換帽襯,而且有良好的絕緣性能,建議首選。
防護作用
當作業人員頭部受到墜落物的衝擊時,利用安全帽帽殼、帽襯在瞬間先將衝擊力分解到頭蓋骨的整個面積上,然後利用安全帽各部位緩衝結構的彈性變形、塑性變形和允許的結構破壞將大部分衝擊力吸收,使最後作用到人員頭部的衝擊力降低到4900N以下,從而起到保護作業人員的頭部的作用。安全帽的帽殼材料對安全帽整體抗擊性能起重要的作用。
標誌和包裝
1.每頂安全帽應有以下四頂永久性標誌:
A.製造廠名稱、商標、型號;
B.製造年、月;
C.生產合格證和驗證;
2.安全帽出廠裝箱,應將每頂帽用紙或塑膠薄膜做襯墊包好再放入紙箱內。裝入箱中的安全帽必須是成品。
3.箱上應注有產品名稱、數量、重量、體積和其他注意事項等標記。
4.每箱安全帽均要附說明書。
標準
國家對安全帽實行了工業生產許可證管理和安全標識管理。GB2811-2007《安全帽》標準是強制性執行的標準。安全帽產品的生產企業必須通過主管部門的體系審 查和認可,必要的環境條件和設施,產品檢驗設備、質量管理人員、檢驗人員、技術人員和生產人員,組織生產的能力,質量管理和控制的能力,出廠檢驗的能 力。企業生產的每一批產品必須經抽樣檢驗合格後才能出廠。
應注意的問題
1.使用之前應檢查安全帽的外觀是否有裂紋、碰傷痕及、凸凹不平、磨損,帽襯是否完整,帽襯的結構是否處於正常狀態,安全帽上如存在影響其性能的明顯缺陷就及時報廢,以免影響防護作用。
2.使用者不能隨意在安全帽傷拆卸或添加附屬檔案,以免影響其原有的防護性能。
3.使用者不能隨意調節帽襯的尺寸,這會直接影響安全帽的防護性能,落物衝擊一旦發生,安全帽會因佩戴不牢脫出或因衝擊後觸頂直接傷害佩戴者。
4.佩戴者在使用時一定要將安全帽戴正、戴牢,不能晃動,要繫緊下顎帶,調節好後箍以防安全帽脫落。
5.不能私自在安全帽傷打孔,不要隨意碰撞安全帽,不要將安全帽當板凳坐,以免影響其強度。
6.經受過一次衝擊或做過試驗的安全帽應作廢,不能再次使用。
7.安全帽不能在有酸、鹼或化學試劑污染的環境中存放,不能放置在高溫、日曬或潮濕的場所中,以免其老化變質。
8.應注意在有效期內使用安全帽,植物枝條編織的安全帽有效期為2年,塑膠安全帽的有效期限為2年半,玻璃鋼(包括維綸鋼)和膠質安全帽的有效期限為3年半,超過有效期的安全帽應報廢。