Baza wiedzy Środki Ochrony Indywidualnej Środki ochrony głowy

2. Rodzaje środków ochrony głowy

Przemysłowe hełmy ochronne

Podstawowym rodzajem ochron stosowanych w przemyśle do zabezpieczania głowy, zwłaszcza przed urazami mechanicznymi [1], są przemysłowe hełmy ochronne spełniające wymagania normy PN-EN 397+A1:2013-04 [2].

Przemysłowe hełmy ochronne różnią się między sobą konstrukcją, kształtem i zastosowanymi materiałami. Mają jednak wspólne cechy konstrukcyjne, charakterystyczne dla tego typu ochron. W większości rozwiązań można wyróżnić dwie podstawowe części składowe – skorupę oraz więźbę. Przykład konstrukcji przemysłowego hełmu ochronnego przedstawia schematycznie rys. 1.

Rys. 1.  Przykład konstrukcji przemysłowego hełmu ochronnego.

1 – skorupa,  2 – pasy nośne więźby,  3 – pas główny więźby,  4 – potnik,  5 – pasek podbródkowy, 6 – zaczep pasa nośnego

Skorupa stanowi zewnętrzną część hełmu, nadającą mu kształt. Nie styka się bezpośrednio z głową użytkownika. Podstawowym zadaniem skorupy jest przejęcie uderzenia, częściowe pochłonięcie jego energii i przekazanie pozostałej części na więźbę.

Rys. 2. Deformacja skorupy hełmu podczas uderzenia bijakiem o energii kinetycznej 49 J.

Przykład skutku, w postaci deformacji, pochłaniania energii uderzenia bijaka przez skorupę hełmu przedstawiono na rys.2. Problematyka pochłaniania energii uderzenia przez hełmy ochronne poruszana jest w między innymi w takich pozycjach literatury jak [3 – 6].

Zadaniem skorupy jest również niedopuszczenie do kontaktu przedmiotów o ostrych krawędziach z głową użytkownika. Skorupy mają różnorodną budowę [7]. Mogą mieć (w różny sposób ukształtowane): żebra usztywniające, daszek, otwory wentylacyjne, obrzeże w postaci ronda lub rynienki przeciwdeszczowej, uchwyty do mocowania dodatkowego wyposażenia itp. Obecnie najpowszechniej stosowanymi materiałami na skorupy hełmów są tworzywa termoplastyczne (takie, jak polietylen i ABS) oraz żywice (np. epoksydowe) z wypełniaczami w postaci włókien szklanych lub węglowych. Materiały te zawierają często specjalne dodatki poprawiające ich własności fizykochemiczne, np. odporność na starzenie, antyelektrostatyczność, palność, itp.

Więźba stanowi wewnętrzną część hełmu, przylegającą bezpośrednio do głowy użytkownika. Jest przymocowana w kilku punktach do skorupy. Podstawowymi składnikami więźby są pasy nośne oraz pas główny. Zadaniem pasów nośnych jest przejęcie i zamortyzowanie uderzenia przekazanego od skorupy oraz rozłożenie nacisków na maksymalnie dużą powierzchnię głowy. Pas główny opasuje głowę dookoła – na wysokości czoła (z przodu) oraz potylicy (z tyłu). Posiada regulowany obwód, pozwalając dopasować hełm do rozmiaru głowy. Pasy nośne wraz z pasem głównym ustalają hełm na głowie użytkownika, umożliwiając noszenie hełmu. Pasy nośne wykonywane są z taśm tkanych z włókien syntetycznych lub w postaci wyprasek z tworzyw termoplastycznych. Pas główny wykonywany jest najczęściej jako wypraska z tworzyw termoplastycznych. W celu poprawy komfortu użytkowania, więźba hełmu często wyposażana jest w potnik, wykonywany ze skóry, gąbki lub tkaniny. Potnik umieszczany jest na przedniej części pasa głównego więźby, tak by zbierać pot wydzielający się na czole użytkownika.

W niektórych rozwiązaniach konstrukcyjnych przemysłowych hełmów ochronnych występuje dodatkowo wykładzina ochronna wspomagająca amortyzowanie uderzenia. Wykładzina ta jest wykonana z elastycznych materiałów (np. z gąbki) i umieszczana w postaci wkładki pomiędzy więźbą a skorupą hełmu (najczęściej w górnej części czaszy skorupy).

Wiele przemysłowych hełmów ochronnych wyposażanych jest w pasek podbródkowy. Pasek podbródkowy stanowi element pomocniczy, zabezpieczający hełm przed spadaniem z głowy. Hełm nie musi mieć paska, jeżeli więźba wystarczająco pewnie utrzymuje hełm na głowie. W hełmach stosowanych w trudnych warunkach (gdy jest niebezpieczeństwo zsunięcia lub zerwania hełmu z głowy) pasek powinien być zainstalowany.

Zakres ochrony głowy realizowany przez przemysłowe hełmy ochronne, a tym samym ich funkcje ochronne, wynikają z ustaleń zawartych w normach dotyczących tego rodzaju ochron osobistych. W odniesieniu do przemysłowych hełmów ochronnych stosowana jest norma PN-EN 397+A1:2013-04 [2]. W myśl ustaleń normy, przemysłowe hełmy ochronne mogą chronić głowę użytkownika w zakresie podstawowym lub poszerzonym. Podstawową funkcją ochronną hełmów przemysłowych jest ochrona górnej części głowy użytkownika przed uderzeniami pochodzącymi od spadających lub przemieszczających się przedmiotów oraz przed uderzeniami głową w przeszkody. Ochrona w zakresie podstawowym ograniczona jest do przedziału temperatur –10 ÷ 50 °C. Podstawowa funkcja ochronna realizowana jest przez wszystkie hełmy zaliczane do kategorii przemysłowych hełmów ochronnych.

Rozszerzony zakres ochrony obejmuje następujące dodatkowe funkcje ochronne:

  • ochronę przed uderzeniami w bardzo niskich temperaturach: do –20 °C lub –30 °C,
  • ochronę przed uderzeniami w bardzo wysokich temperaturach: do 150 °C,
  • ochronę przed krótkotrwałym, przypadkowym kontaktem z przewodnikami elektrycznymi pozostającymi pod napięciem zmiennym o wartości skutecznej do 440 V,
  • ochronę przed urazami głowy pochodzącymi od zgniatania hełmu przez boczne siły ściskające o niewielkiej wartości, ochronę przed rozpryskami roztopionego metalu.

Znakowanie przemysłowych hełmów ochronnych

Zgodnie z wymaganiami normy PN-EN 397+A1:2013-04 [2] hełm ochronny musi posiadać trwale naniesione odpowiednie oznakowanie. Oznakowanie podstawowe musi zawierać:

  • numer normy, której wymagania spełnia,
  • nazwę lub znak identyfikacyjny producenta,
  • rok i kwartał produkcji,
  • typ hełmu ( naniesiony na skorupie i więźbie),
  • rozmiar lub zakres rozmiarów (naniesiony na skorupie i więźbie).
 

Hełmy posiadające dodatkowe funkcje ochronne są odpowiednio znakowane. Znakowanie naniesione w trwały sposób na hełmie identyfikuje poszczególne dodatkowe cechy ochronne w przedstawiony niżej sposób [1]:

  • ochrona przed uderzeniami w bardzo niskich temperaturach: oznaczenie (odpowiednio) „–20 °C” lub „–30 °C”,
  • ochrona przed uderzeniami w bardzo wysokich temperaturach: oznaczenie „150 °C”,
  • ochrona przed porażeniem prądem elektrycznym o napięciu zmiennym o wartości skutecznej 440 V: oznaczenie „440 Vac”,
  • ochrona przed urazami głowy pochodzącymi od zgniatania hełmu przez siły boczne – oznaczenie „LD”, ochrona przed rozpryskami roztopionego metalu: oznaczenie „MM”.

Wysokoskuteczne przemysłowe hełmy ochronne

Analizując stopień zagrożenia urazami mechanicznymi w warunkach przemysłowych, np. w budownictwie czy górnictwie, można napotkać takie stanowiska pracy, gdzie przemysłowe hełmy ochronne, spełniające wymagania normy PN-EN 397+A1:2013-04 [2], nie zapewniają odpowiedniego poziomu zabezpieczenia. W takiej sytuacji pracownicy powinni zostać wyposażeni w wysokoskuteczne przemysłowe hełmy ochronne spełniające wymagania normy PN-EN 14052+A1:2013-04 [8]. Hełmy te, w zakresie ochrony przed czynnikami mechanicznymi, w porównaniu z hełmami zgodnymi z PN-EN 397+A1:2013-04 [2] mają następujące właściwości: 

  • zapewniają odpowiedni poziom amortyzacji (tzn. siły przekazywanej na głowę użytkownika) podczas uderzenia z większą energią,
  • zabezpieczają głowę zarówno przed uderzeniami centralnymi (w część ciemieniową) jak i z kierunków bocznych to znaczy z przodu, z tyłu i boków [9, 10],
  • zapewniają wyższy poziom zabezpieczenia przed uderzeniami ostro zakończonych obiektów.
 

Wysokoskuteczne przemysłowe hełmy ochronne mają konstrukcję zbliżoną do hełmów zgodnych z PN-EN 397+A1:2013-04 [2]. Ich głównymi elementami są również skorupa, więźba i pas główny. Najczęściej stosowaną metodą polepszenia właściwości amortyzacyjnych oraz zabezpieczania przed uderzeniami bocznymi jest wprowadzenie odpowiednich wykładzin amortyzujących, a tym samym ograniczających siły przekazywane na głowę użytkownika. Wykładziny te są najczęściej wykonywane z pianek o odpowiedniej charakterystyce siła-odkształcenie np. poliuretanowych lub styropianu o dużej gęstości. Przykładowe konstrukcję wysokoskutecznycfh hełmów ochronnych przedstawiono na rys. 3. Dla zapewnienia większej stabilności osadzenia na głowie hełmu wysokoskutecznego podczas uderzenia bocznego stosuje się pasek podbródkowy i specjalnie wymodelowany w części potylicznej pas główny. Większą odporność na przebicie, w porównaniu z konstrukcjami spełniającymi wymaganie normy  PN-EN 397+A1:2013-04 [2], uzyskuje się stosując na skorupy materiały o większej twardości lub grubości, co w konsekwencji może prowadzić do zwiększenia masy hełmu.

Zakres ochrony głowy zapewniany przez wysokoskuteczne hełmy ochronne jest zdefiniowany w normie PN-EN 14052+A1:2013-04 [8]. W zakresie podstawowym hełmy te zapewniają ochronę przed spadającymi przedmiotami i uderzeniami o nieruchome obiekty zarówno dla części ciemieniowej jak i bocznych głowy użytkownika. Ochrona w zakresie podstawowym ograniczona jest do przedziału temperatur –10 ÷ 50 °C.

Rys. 3. Konstrukcja wysokoskutecznego hełmu ochronnego

1 – skorupa hełmu, 2 – więźba z taśm włókienniczych, 3 – pas główny, 4 – potnik,
5 – uchwyty mocujące więźbę do skorupy, 6 – wykładzina amortyzująca

Znakowanie wysokoskutecznych przemysłowych hełmów ochronnych

Zgodnie z wymaganiami normy PN-EN 14052+A1:2013-04 [8] hełm ochronny musi posiadać trwale naniesione odpowiednie oznakowanie. Oznakowanie podstawowe musi zawierać:

  • numer normy, której wymagania spełnia,
  • nazwę lub znak identyfikacyjny producenta,
  • rok i kwartał produkcji,
  • typ hełmu ( naniesiony na skorupie i więźbie),
  • rozmiar lub zakres rozmiarów (naniesiony na skorupie i więźbie),
  • masę hełmu,
  • skrót nazwy materiału z którego hełm jest wykonany (np. ABS, PC, HDPE, PS itp.).
 

Hełmy posiadające dodatkowe funkcje ochronne są odpowiednio znakowane. Znakowanie naniesione w trwały sposób na hełmie identyfikuje poszczególne dodatkowe cechy ochronne w przedstawiony niżej sposób [8]:

  • ochrona przed uderzeniami w bardzo niskich temperaturach: oznaczenie (odpowiednio) „–20 °C”, „–30 °C”, lub „–40 °C”,
  • ochrona przed uderzeniami w bardzo wysokich temperaturach: oznaczenie „150 °C”,
  • ochrona przed porażeniem prądem elektrycznym o napięciu zmiennym o wartości skutecznej 440 V: oznaczenie „440 Vac”,
  • ochrona przed urazami głowy pochodzącymi od zgniatania hełmu przez siły boczne – oznaczenie „LD”,
  • ochrona przed rozpryskami roztopionego metalu: oznaczenie „MM”,
  • ochrona przed promieniowaniem cieplnym (7 lub 14 kW×m2): oznaczenie „7” lub „14”, wyposażenie hełmu w pasek podbródkowy: oznaczenie „KS”.

Przemysłowe hełmy lekkie

Jeżeli analiza zagrożeń występujących na stanowisku pracy nie wykazuje możliwości uderzenia przez spadające przedmioty, to celowe jest rozważenie zastosowania przemysłowego hełmu lekkiego spełniającego wymagania normy PN-EN 812:2012 Przemysłowe hełmy lekkie [11]. Hełm taki jest przeznaczony do ochrony głowy użytkownika przed skutkami uderzenia o nieruchome, twarde lub ostre przedmioty, które mogą wywołać jedynie powierzchniowe urazy skóry głowy. Najważniejszą cechą tych hełmów, w porównaniu z konstrukcjami spełniającymi wymagania normy PN-EN 397+A1:2013-04 [2], jest zdecydowanie mniejsza masa i wymiary. Przykładowe rozwiązania konstrukcyjne przemysłowych hełmów lekkich przedstawiono na rys. 4.

Rys. 4.  Przykład konstrukcji przemysłowego hełmu lekkiego.

1 – skorupa,  2 – element regulacji długości pasa głównego,  3 – pas główny, 
4 – wykładzina amortyzująca,  5 – otwór wentylacyjny

Hełm przedstawiony na rys. 4A konstrukcją przypomina przemysłowy hełm spełniający wymagania normy [2]. Jest wyposażony w skorupę, więźbę i pas główny z regulacją długości. Hełm przedstawiony na rys. 4B posiada konstrukcję, która oglądana od zewnątrz przypomina czapkę z długim daszkiem. Hełm ten ma wewnętrzną skorupę (1) wykonaną z twardego tworzywa sztucznego, która jest okryta od zewnątrz materiałem włókienniczym nadającym całości kształt czapki. Wewnętrzne obrzeże czapki (3) pełni rolę pasa głównego, a w jego tylnej części znajduje się element regulacyjny (2) pozwalający na dopasowanie do obwodu głowy. Wewnętrzna skorupa jest wyposażona w wykładzinę poliuretanową (4) zwiększającą komfort noszenia, a także pochłaniającą energię uderzenia głową o elementy stanowiska pracy. W hełmie tym są zastosowane otwory wentylacyjne (5), które pozwalają na zwiększenie komfortu cieplnego i odprowadzanie pary wodnej wydzielającej się ze skóry głowy szczególnie podczas dużego wysiłku fizycznego. Zakres ochrony głowy zapewniany przez przemysłowe hełmy lekkie, wynika z wymagań zawartych w normie PN-EN 812:2012 [11]. W myśl postanowień tej normy, przemysłowe hełmy lekkie mogą chronić głowę użytkownika w zakresie podstawowym lub rozszerzonym, gdy posiadają dodatkowe funkcje ochronne. Podstawową funkcją ochronną jest zabezpieczenie górnej części głowy użytkownika przed lekkimi uderzeniami głową w nieruchome przeszkody. Ochrona w zakresie podstawowym ograniczona jest do przedziału temperatur –10 ÷ 50 °C. Rozszerzony zakres ochrony obejmuje następujące dodatkowe funkcje ochronne:
  • ochronę przed uderzeniami w bardzo niskich temperaturach: do –20 °C lub –30 °C,
  • odporność na działanie płomienia, ochronę przed krótkotrwałym, przypadkowym kontaktem z przewodnikami elektrycznymi pozostającymi pod napięciem zmiennym o wartości skutecznej do 440 V.

Znakowanie przemysłowych hełmów lekkich

Zgodnie z wymaganiami normy PN-EN 812:2012  [11] hełm lekki musi posiadać trwale naniesione odpowiednie oznakowanie. Oznakowanie podstawowe musi zawierać:

  • numer normy, której wymagania spełnia,
  • nazwę lub znak identyfikacyjny producenta,
  • rok i kwartał produkcji,
  • typ hełmu ( naniesiony na skorupie i więźbie),
  • rozmiar lub zakres rozmiarów (naniesiony na skorupie i więźbie).
 

Hełmy posiadające dodatkowe funkcje ochronne są odpowiednio znakowane. Znakowanie naniesione w trwały sposób na hełmie identyfikuje poszczególne dodatkowe cechy ochronne w przedstawiony niżej sposób [11]:

  • ochrona przed uderzeniami w bardzo niskich temperaturach: oznaczenie (odpowiednio) „–20 °C” lub „–30 °C”,
  • ochrona przed porażeniem prądem elektrycznym o napięciu zmiennym o wartości skutecznej 440 V: oznaczenie „440 Vac”, odporność  na działanie płomienia:  oznaczenie „F”.