頭部受傷
頭部受傷在工業中相當普遍，佔工業化國家所有工傷的 3% 至 6%。 它們通常很嚴重，導致平均損失時間約為三週。 受傷一般是工具、螺栓等有棱角的物體從數米高處墜落撞擊造成的打擊； 在其他情況下，工人可能會在跌落到地板上時撞到頭，或者頭部與固定物體發生碰撞。
記錄了多種不同類型的傷害：
- 由於對非常局部的區域施加過大的力而導致的頭骨穿孔，例如在直接接觸尖銳或鋒利的物體的情況下
- 當在較大區域施加過大的力，使顱骨承受超出其彈性極限的壓力或壓迫脊柱的頸部時，就會發生顱骨或頸椎骨折
- 由於大腦在顱骨內突然移位而導致的沒有顱骨骨折的腦損傷，這可能導致挫傷、腦震盪、腦出血或循環系統問題。
了解解釋這些不同類型傷害的物理參數是困難的，儘管具有根本重要性，並且在關於該主題的大量文獻中存在相當大的分歧。 一些專家認為所涉及的力是要考慮的主要因素，而另一些專家則聲稱這是能量或運動量的問題； 進一步的意見將腦損傷與加速度、加速度或特定的衝擊指數（如 HIC、GSI、WSTC）聯繫起來。 在大多數情況下，這些因素中的每一個都可能或多或少地參與其中。 可以得出結論，我們對頭部電擊機制的了解仍然只是部分的和有爭議的。 頭部的衝擊耐受性是通過在屍體或動物身上進行實驗來確定的，並且不容易將這些值外推到活的人類受試者身上。
然而，根據對戴安全帽的建築工人所遭受事故的分析結果，當衝擊所涉及的能量超過約 100 焦耳時，似乎會因衝擊而導致頭部受傷。
其他類型的傷害不太常見，但不應忽視。 它們包括因熱或腐蝕性液體或熔融材料飛濺而導致的灼傷，或因頭部意外接觸裸露的導電部件而導致的電擊。
安全帽
安全頭盔的主要目的是保護佩戴者的頭部免受危險、機械衝擊。 它還可以提供針對其他方面的保護，例如機械、熱和電。
安全頭盔應滿足以下要求，以減少頭部震動的有害影響：
- 它應該通過將負載分散到盡可能大的表面來限制施加在頭骨上的壓力。 這是通過提供一個足夠大的背帶來實現的，該背帶可以緊密匹配各種頭骨形狀，以及一個足夠堅固的硬殼，以防止頭部直接接觸意外墜落的物體，並在佩戴者的頭部撞到堅硬的表面時提供保護（圖1）。 因此外殼必須能夠抵抗變形和穿孔。
- 它應該通過具有適當光滑和圓形的形狀來偏轉墜落的物體。 帶有凸脊的頭盔傾向於阻止墜落的物體而不是使它們偏轉，因此比完全光滑的頭盔保留更多的動能。
- 它應該消散和分散可能傳輸給它的能量，使能量不會完全傳遞到頭部和頸部。 這是通過安全帶實現的，安全帶必須牢固地固定在硬殼上，以便它可以吸收衝擊而不會從外殼上脫落。 安全帶還必須具有足夠的柔韌性，以便在不接觸外殼內表面的情況下在衝擊下變形。 這種吸收大部分衝擊能量的變形受到硬殼和頭骨之間的最小間隙量以及安全帶斷裂前的最大伸長率的限制。 因此，安全帶的剛度或剛度應該是其設計吸收的最大能量與允許將衝擊傳遞到頭部的漸進速率之間折衷的結果。
圖 1. 安全帽結構基本要素示例
其他要求可能適用於用於特定任務的頭盔。 其中包括防止鋼鐵工業中的熔融金屬飛濺，以及電氣技術人員使用的頭盔防止直接接觸電擊。
用於製造頭盔和安全帶的材料應能在很長一段時間內和在所有可預見的氣候條件下保持其防護性能，包括日曬、雨淋、高溫、貝拉冰點溫度等。 頭盔還應具有相當好的防火性能，如果從幾米高處掉落到堅硬的表面上，頭盔不應破裂。
性能測試
ISO 國際標準第 3873-1977 號於 1977 年作為專門處理“工業安全頭盔”的小組委員會工作的結果發布。 該標準已獲得 ISO 幾乎所有成員國的批准，規定了安全頭盔所需的基本特性以及相關的測試方法。 這些測試可分為兩組（見表 1），即：
表 1. 安全頭盔：ISO 標準 3873-1977 的測試要求
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特點 |
產品描述 |
標準 |
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強制性測試 |
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減震 |
5 kg 的半球質量允許從 XNUMX 的高度落下 |
測得的最大力不應超過 500 daN。 |
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在 –10°、+50°C 和潮濕條件下的頭盔上重複測試。 |
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抗滲透性 |
使用重 100 千克、尖端角度為 3° 的錐形沖頭在頭盔最高點的直徑為 60 毫米的區域內進行沖擊。 |
沖頭的尖端不得與假（假）頭接觸。 |
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在衝擊測試中給出最差結果的條件下進行測試。 |
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耐火焰性 |
使用丙烷將頭盔暴露在直徑為 10 毫米的本生燈火焰中 10 秒。 |
外殼從火焰中取出後，繼續燃燒不應超過 5 秒。 |
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可選測試 |
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介電強度 |
頭盔中充滿了 NaCl 溶液，並將其浸入相同溶液中。 測量在1200V、50Hz的施加電壓下的漏電。 |
洩漏電流不應大於 1.2 mA。 |
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橫向剛度 |
頭盔側向放置在兩個平行板之間，並承受 430 N 的壓縮壓力 |
受力變形不應超過40毫米，永久變形不應超過15毫米。 |
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低溫試驗 |
頭盔在 -20°C 的溫度下進行沖擊和滲透測試。 |
頭盔必須滿足上述兩項測試的要求。 |
ISO No. 3873-1977 中未規定用於製造頭盔的塑料材料的耐老化性。 由塑料材料製成的頭盔應該需要這樣的規格。 一項簡單的測試包括將頭盔暴露在 450 瓦的高壓石英外殼氙燈下 400 小時，距離 15 厘米，然後檢查以確保頭盔仍能承受適當的穿透測試.
建議對用於鋼鐵工業的頭盔進行抗熔融金屬飛濺的測試。 進行此測試的一種快速方法是讓 300 克 1,300°C 的熔融金屬滴到頭盔頂部，並檢查沒有任何金屬滲入到內部。
397 年通過的歐洲標準 EN 1995 對這兩個重要特性規定了要求和測試方法。
安全頭盔的選擇
在任何情況下都能提供保護和完美舒適的理想頭盔尚未設計出來。 保護和舒適確實經常是相互矛盾的要求。 關於保護，在選擇頭盔時，必須考慮需要保護的危險和頭盔的使用條件，並特別注意可用安全產品的特性。
總的考慮
建議選擇符合 ISO 標準第 3873 號（或同等標準）建議的頭盔。 歐洲標準 EN 397-1993 被用作 89/686/EEC 指令應用中頭盔認證的參考：接受此類認證的設備，幾乎所有個人防護設備，都提交給強制性第三方在被投放到歐洲市場之前的締約方認證。 無論如何，頭盔應滿足以下要求：
- 好的通用安全帽應具有堅固的外殼，能抗變形或抗刺穿（塑料的，外殼壁厚度應不小於2毫米），固定的安全帶應確保它的上側和外殼之間總是有 40 到 50 毫米的最小間隙，並且一個可調節的頭帶安裝在支架上以確保緊密和穩定的配合（見圖 1）。
- 由熱塑性材料（聚碳酸酯、ABS、聚乙烯和聚碳酸酯-玻璃纖維）製成並配有良好安全帶的頭盔可提供最好的穿孔保護。 由輕金屬合金製成的頭盔經不起尖銳或鋒利物體的刺穿。
- 不應使用外殼內部有突出部分的頭盔，因為這些頭盔在側向撞擊的情況下可能會造成嚴重傷害； 它們應裝有側向保護墊，該墊不得易燃，也不得在熱作用下熔化。 10 至 15 毫米厚、至少 4 厘米寬的相當堅硬的阻燃泡沫製成的襯墊可用於此目的。
- 由聚乙烯、聚丙烯或 ABS 製成的頭盔在熱、冷以及特別是強烈暴露於陽光或紫外線 (UV) 輻射的影響下往往會失去其機械強度。 如果此類頭盔經常在戶外或焊接站等紫外線源附近使用，則應至少每三年更換一次。 在這種情況下，建議使用聚碳酸酯、聚酯或聚碳酸酯-玻璃纖維頭盔，因為它們具有更好的抗老化性。 在任何情況下，任何變色、裂紋、纖維碎裂或頭盔扭曲時吱吱作響的跡像都應導致頭盔被丟棄。
- 任何受到重擊的頭盔，即使沒有明顯的損壞跡象，也應丟棄。
特別考慮
在有熔融金屬飛濺危險的工作場所，不應使用由輕合金製成或沿側面有帽簷的頭盔。 在這種情況下，建議使用聚酯-玻璃纖維、酚醛織物、聚碳酸酯-玻璃纖維或聚碳酸酯頭盔。
如果存在接觸外露導電部件的危險，則只能使用由熱塑性材料製成的頭盔。 它們不應有通風孔，外殼外部不應出現鉚釘等金屬部件。
用於高空作業人員的頭盔，尤其是鋼架安裝人員，應配備下巴帶。 帶子的寬度應約為 20 毫米，並且應能始終將頭盔牢牢固定在適當的位置。
不建議在高溫下使用主要由聚乙烯製成的頭盔。 在這種情況下，聚碳酸酯、聚碳酸酯-玻璃纖維、酚醛織物或聚酯-玻璃纖維頭盔更合適。 背帶應由機織織物製成。 在不存在接觸外露導電部件的危險的情況下，可以在頭盔外殼上提供通風孔。
在存在擠壓危險的情況下，需要使用玻璃纖維增強聚酯或聚碳酸酯製成的頭盔，其邊緣寬度不小於 15 毫米。
舒適考慮
除安全性外，還應考慮佩戴者的生理舒適度。
頭盔盡量輕，重量肯定不超過400克。 其背帶應柔軟且可滲透液體，不應刺激或傷害佩戴者； 出於這個原因，編織織物的背帶優於聚乙烯製成的背帶。 應結合全皮或半皮防汗帶，不僅可以吸汗，還可以減少皮膚刺激； 出於衛生原因，在頭盔的使用壽命期間應多次更換。 為確保更好的熱舒適性，外殼應為淺色，並有表面範圍為 150 至 450 毫米的通風孔2. 必須仔細調整頭盔以適合佩戴者，以確保其穩定性並防止其滑動和縮小視野。 有多種頭盔形狀可供選擇，最常見的是帶有尖頂和兩側有帽簷的“帽子”形狀； 對於在採石場和拆除現場工作，帽簷較寬的“帽子”型頭盔可提供更好的保護。 沒有帽簷或帽簷的“頭骨帽”形頭盔特別適合在頭頂上方工作的人員，因為這種模式可以防止帽頂或帽簷與托樑或大樑接觸而導致失去平衡，工人可能不得不在其中移動。
配件和其他防護帽
頭盔可配備由塑料材料、金屬網或濾光片製成的眼罩或面罩； 聽力保護器、下巴帶和頸帶可將頭盔牢牢固定在位； 羊毛護頸或防風或防寒頭巾（圖 2）。 為了在礦山和地下採石場中使用，安裝了前照燈附件和電纜支架。
圖 2. 帶下巴帶 (a)、濾光片 (b) 和防風防寒羊毛護頸器 (c) 的安全頭盔示例
其他類型的防護頭盔包括那些設計用於防止污垢、灰塵、划痕和碰撞的頭盔。 有時被稱為“防撞帽”，它們由輕質塑料材料或亞麻製成。 對於在鑽床、車床、繞線機等機床附近工作的人員，如果頭髮有被夾住的風險，可以使用帶網的亞麻帽、尖頭髮網甚至圍巾或頭巾，前提是他們沒有暴露的末端。
衛生和維護
應定期清潔和檢查所有防護帽。 如果出現裂口或裂縫，或者頭盔出現老化或安全帶退化的跡象，則應丟棄頭盔。 如果佩戴者出汗過多或不止一個人共用同一個頭盔，清潔和消毒尤為重要。
粘附在頭盔上的物質，如粉筆、水泥、膠水或樹脂，可以用機械方法或使用不會腐蝕外殼材料的適當溶劑去除。 可以用硬刷子使用含有清潔劑的溫水。
對頭飾進行消毒時，應將物品浸入合適的消毒液中，例如 5% 福爾馬林溶液或次氯酸鈉溶液。