Tìm hiểu các yêu cầu đối với các sản phẩm quan trọng này và các phương pháp thử nghiệm đáp ứng các tiêu chuẩn theo quy định .
Tác giả Simon Courtney
Hình ảnh © Onlyblackinc | Dreamstime.com
Người điều khiển xe mô tô rất dễ bị thương trong một vụ tai nạn, vì vậy điều quan trọng là họ phải đội mũ bảo hiểm, dùng găng tay, quần áo bảo hộ và giày dép được thiết kế để ngăn ngừa hoặc giảm mức độ nghiêm trọng do các thương tích gây ra.
Ngoài mũ bảo hiểm cho người đi mô tô (được điều chỉnh theo quy định riêng) và các sản phẩm giải trí dùng trong điều kiện thời tiết không khắc nghiệt, còn tất cả các đồ dùng bảo hộ dành cho người đi mô tô tại Châu Âu phải tuân thủ theo Quy định (EU) 2016/425 về “Thiết bị bảo vệ cá nhân (personnal protective equipment (PPE)”. Quy định (EU) 2016/425 cũng được áp dụng tại Vương quốc Anh ngay cả sau khi nước Anh rời EU.
Trong khi nhiều mặt hàng PPE của người đi xe máy được sản xuất từ vật liệu tổng hợp và vải dệt, thì da vẫn là một vật liệu quan trọng sử dụng trong giày dép, găng tay và quần áo da. Da là vật liệu bền và linh hoạt, lý tưởng cho các mặt hàng này và có thể thỏa mãn các yêu cầu của người dùng.
Tiêu chuẩn Châu Âu
Châu Âu và Vương quốc Anh hiện đang dẫn đầu trong việc thiết lập các tiêu chuẩn an toàn cho thiết bị bảo hộ của người lái xe mô tô. Một ủy ban kỹ thuật, gọi là “Ủy ban CEN/TC162 /WG9” được thành lập cách đây khoảng 20 năm trực thuộc CEN (cơ quan tiêu chuẩn châu Âu) chuyên xây dựng các tiêu chuẩn cho các sản phẩm bảo hộ này và kể từ đó đã phát triển một số tiêu chuẩn an toàn dành cho người đi xe mô tô ở châu Âu.
Do các sản phẩm đa dạng, nên các tiêu chuẩn thử nghiệm và các yêu cầu về tính năng cần phải phù hợp với từng sản phẩm. Ví dụ, tiêu chuẩn đối với giày dép và găng tay đều có các phương pháp đo độ bền va đập của sản phẩm. Tiêu chuẩn đối với giầy dép còn có thử nghiệm về khả năng chống va đập ở vùng mắt cá chân và ống chân của giày ủng, trong khi tiêu chuẩn đối với găng tay có thử nghiệm về khả năng chống va đập trên mu bàn tay, nơi có thể gắn thêm các vật liệu để bảo vệ bàn tay khỏi các tác động ngẫu nhiên trong quá trình điều khiển xe.
Có một số điểm khác biệt giữa các phương pháp thử về hình dạng và kích thước của thanh thử chống va đập được thả xuống mẫu thử, lực đạp của thanh thử chống va đập khi tác động trên mẫu thử và các yêu cầu đối với thử nghiệm, thường được biểu thị bằng lực đỉnh được đo ở mặt dưới của mẫu thử khi lực truyền qua đồ bảo hộ.
|
Tiêu chuẩn EN về các tính năng của PPE cho xe máy |
|
|
Tiêu chuẩn |
Tiêu đề |
|
EN 13594: 2015 |
Găng tay bảo hộ cho người đi xe máy. Yêu cầu và phương pháp thử nghiệm |
|
EN 13595-1: 2002 |
Quần áo bảo hộ cho người đi mô tô chuyên nghiệp - Áo khoác, quần dài theo bộ quần áo liền thân hoặc tách riêng quần, áo. Các yêu cầu chung. |
|
EN 13634: 2017 |
Giày bảo hộ cho người đi mô tô. Yêu cầu và phương pháp thử. |
|
EN 17092: 2020 |
Quần áo bảo hộ cho người đi mô tô |
Tất cả các tiêu chuẩn trên đều có phần thử nghiệm độ bền mài mòn, thử nghiệm này sẽ được nêu chi tiết hơn dưới đây.
Kiểm tra độ mài mòn do va đập
Nguy hiểm rõ nhất đối với người điều khiển xe mô tô khi bị tai nạn giao thông đường bộ là bị ngã và chịu tác động va đập với mặt đường, va đập với xe máy của chính họ và của những người tham gia giao thông khác, hoặc các chướng ngại vật khác. Khi bị ngã và trượt trên mặt đường, người bị nạn có nguy cơ bị thương tích để lại thương tật hoặc nguy hiểm tới tính mạng, nếu không sử dụng các thiết bị bảo hộ.
Hiện tại có hai phương pháp thử khác nhau để đo độ chống mài mòn của vật liệu sử dụng làm đồ bảo hộ (PPE) cho người điều khiển mô tô, đó là: “Cambridge” và “Darmstadt”.
Phương pháp Cambridge (hình 1) được sử dụng nhiều hơn và được quy định trong các tiêu chuẩn về giày dép (EN 13634), găng tay (EN 13594) và quần áo bảo hộ (EN 13595) dành cho người đi xe mô tô. Phương pháp thử nghiệm này gồm một “đường lăn” có rải vật liệu mài mòn, khi con lăn chuyển động trên mẫu thử sẽ làm mẫu tác động với vật liệu mài mòn. Giai đoạn con lăn chuyển động trên mẫu thử rất quan trọng, vì đay là lúc vật liệu thử nghiệm bị mài mòn.
Hình 1: Một máy kiểm tra độ mài mòn 'Cambridge'
Cụ thể, thử nghiệm bao gồm một mẫu thử được thả từ độ cao 50 mm với một lực 49 N xuống một đai mài mòn 60-grit đang chuyển động với tốc độ 8 mét/giây - khoảng 18 dặm/giờ (1,6 km/h). Thử nghiệm kết thúc khi mẫu thử bị thủng, được xác định bởi sợi dây đồng đặt bên dưới mẫu thử bị đứt.
Kết quả được báo cáo là thời gian (tính bằng giây) vật liệu bị mài mòn và là thời gian mài mòn trung bình và thấp nhất của bốn mẫu thử thực hiện riêng rẻ. Để đảm bảo kết quả nhất quán, độ mài mòn của dây đai được đánh giá bằng cách sử dụng hai lớp vải bông denim và kết quả thử nghiệm được đối chiếu với một mẫu chuẩn để xác định thời gian mài mòn của mẫu thử.
Phương pháp 'Darmstadt' (hình 2) mới hơn và được quy định trong các tiêu chuẩn EN 17092. Thử nghiệm này mô phỏng ứng suất áp đặt lên quần áo bảo hộ của một người lái xe có cỡ người trung bình (nặng 75 kg và cao 1,75 m), khi bị ngã trượt với tốc độ ban đầu và thay đổi theo từng tốc độ cho đến khi dừng lại trên mặt đường bê tông. Mỗi lần thử gồm ba mẫu (các) vật liệu thử được gắn trên giá đỡ theo chiều dọc và ngang và ở 45 độ. Đối với các mẫu thử khác vải (như da) thì gắn ở các góc 120 độ, 240 độ và 360 độ theo hướng ngã trượt.
Hình 2: Đánh giá vật liệu bằng máy thử mài mòn Darmstadt
Máy Darmstadt có khả năng thử với các tốc độ khác nhau: 147 vòng /phút, 265 vòng/phút, 442 vòng/phút và 707 vòng/phút, với tốc độ nhanh nhất được sử dụng cho các khu vực trên sản phẩm có rủi ro gây thương tích cao cho người điều khiển xe và với các sản phẩm cần mức độ bảo hộ cao hơn.
Các mẫu vật liệu thử nghiệm được gắn vào các tay quay đặt phía trên mặt bê tông và khi máy quay đạt đến tốc độ mong muốn các mẫu thử được cho tác động lên bề mặt bê tông và dừng lại một cách tự nhiên. Nếu các mẫu thử chưa bị thủng qua tất cả các lớp vải, thì tiến hành thêm hai lần chạy thử nữa. Yêu cầu của tiêu chuẩn là không có mẫu nào trong số chín mẫu thử có bất kỳ vết rách nào rộng trên 5 mm theo bất kỳ hướng nào trên lớp bảo hộ nằm gần cơ thể nhất.
Do hai phương pháp thử cho kết quả với định dạng và trên máy thử khác nhau, nên không thể so sánh các kết quả thử của hai phương pháp này.
Phương pháp thử nghiệm Cambridge yêu cầu một mẫu thử hình tròn có đường kính 160 mm, với diện tích thử nghiệm thực tế có đường kính khoảng 75 mm ở tâm của mẫu thử này. Còn các mẫu thử Darmstadt nhỏ hơn một chút, với đường kính 125 mm và vùng thử nghiệm có đường kính khoảng 48 mm ở giữa. Với yêu cầu về mẫu thử kích thước lớn như vậy sẽ khó cắt lấy mẫu từ thành phẩm, vì vậy các tiêu chuẩn cho phép thực hiện thử nghiệm trên miếng vật liệu chưa cắt may.
Hầu hêt các sản phẩm sử dụng nhiều lớp vật liệu có độ dày và loại vật liệu khác nhau ở các vùng khác nhau trên một sản phẩm. Điều quan trọng là tất cả các kết cấu vật liệu phải được thử nghiệm để đảm bảo rằng các vật liệu yếu nhất đều được thử nghiệm.
Các yêu cầu về tính năng mài mòn do va đập
Kết quả từ máy thử Cambridge được thể hiện bằng 'số giây' cho đến khi tất cả các lớp vật liệu đều bị mài mòn. Do đó, các tính năng theo yêu cầu được biểu thị bằng số giây tối đa cho phép. Tiêu chuẩn EN 13594 cho găng tay, tiêu chuẩn EN 13634 cho giày dép và tiêu chuẩn EN 13595 cho quần áo chuyên dụng có các yêu cầu khác nhau đối với các vùng khác nhau của sản phẩm và theo hai cấp độ bảo hộ khác nhau.
Đối với mỗi tiêu chuẩn trên, 'Cấp độ 1' liên quan đến các sản phẩm bảo hộ có trọng lượng nhẹ và dễ cử động (dễ dàng thực hiện nhiệm vụ khi đeo sản phẩm), trong khi 'Cấp độ 2' liên quan đến các sản phẩm khó cử động hơn. Các yêu cầu thay đổi từ thời gian mài mòn tối thiểu là 1.
Kết quả trên máy thử nghiệm Darmstadt phù hợp với tiêu chí đạt hoặc không đạt, được áp dụng để phân tích mẫu thử sau khi thực hiện ở tốc độ vòng quay trên phút. Thử nghiệm cao nhất thực hiện với tốc độ 707 vòng/phút và thấp nhất với tốc độ 147 vòng/phút (tốc độ chậm nhất).
Các tiêu chuẩn được chia thành sáu phần, với các phần từ hai đến sáu liên quan đến các loại sản phẩm khác nhau - 'AAA', 'AA', 'A', 'B' và 'C'. Các sản phẩm Hạng A có mức độ bảo hộ thấp nhất, trong khi các mặt hàng Hạng AAA có mức độ bảo hộ cao nhất. Còn B và C là các loại đặc biệt dành cho hàng may mặc không có lớp bảo vệ chống va đập và tương ứng với quần và áo.
Vì phương pháp thử nghiệm Cambridge có bản chất số, nên dễ dàng so sánh và phân biệt kết quả từ các tài liệu và sản phẩm khác nhau. Việc thử nghiệm không cần nhà sản xuất phải xác định loại vật liệu và các tính năng, cũng không cần biết việc sử dụng sản phẩm như thế nào. Các kết quả của phép thử hỗ trợ việc phát triển sản phẩm và cho phép xác định mức độ sản phẩm có thể được nâng cấp lên các thông số kỹ thuật cao hơn.
Phương thức đánh giá phổ biến là dùng 'mẫu chuẩn chất lượng' so sánh với các kết quả đã thử nghiệm trước đó – các mẫu chuẩn chất lượng này hiện chưa có hoặc mới đang được phát triển – với mục tiêu cuối cùng là đạt được yêu cầu theo tiêu chuẩn EN 17092.
Đối với phương pháp Darmstadt, khi máy thử nghiệm đạt được tốc độ yêu cầu, nhà sản xuất cần xác định loại và khu vực cần các lớp và loại vật liệu bảo hộ sử dụng. Tuy nhiên, cần làm thêm các thử nghiệm để hỗ trợ việc nâng cấp sản phẩm lên thông số kỹ thuật cao hơn.
Vài nét về khái niệm 'vùng' trên sản phẩm bảo hộ
Khi làm thử nghiệm về khả năng chống mài mòn, một số vùng quan trọng trên quần áo bảo hộ cần được xem xét kỹ theo các yêu cầu riêng cho từng vùng. Đối với tiêu chuẩn EN 13595 và EN 17092, các khu vực 'Vùng 1' bao gồm các vùng chịu tác động 'rủi ro cao' - ví dụ: trên vai, khuỷu tay, đầu gối và vùng hông. Các khu vực "Vùng 2" được coi là các khu vực chịu tác động "rủi ro trung bình" và "Vùng 3" được coi là "rủi ro thấp". Tiêu chuẩn EN 13595 bao gồm các khu vực "Vùng 4", có thể được coi là các chỗ có "rủi ro rất thấp" và có thể được sử dụng cho mục đích tạo thông thoáng.
Trong khi các tiêu chuẩn bao gồm các thử nghiệm được thực hiện để đánh giá tất cả các tính năng bảo hộ của PPE dành cho người đi mo tô, khả năng chống mài mòn do va đập là một trong những tính năng quan trọng nhất mà một sản phẩm phải có. Chấn thương do mài mòn do người điều khiển xe bị ngã từ một xe máy đang di chuyển có thể gây ra thương tích hoặc thậm chí nguy hiểm đến tính mạng. Việc sử dụng đồ bảo hộ PPE phù hợp có thể làm giảm đáng kể những rủi ro này và với các tích năng theo quy định trong các tiêu chuẩn liên quan, người điều khiển xe máy có thể lựa chọn đồ bảo hộ phù hợp nhất cho trường hợp của mình.
(Nguồn: Satra)
Tiếng Anh
