Testowanie kasków

Testowanie kasków wspinaczkowych – normy EN 12492, UIAA 106 i technologie ochronne

Testowanie kasków wspinaczkowych określa, jakie wymagania bezpieczeństwa musi spełniać sprzęt chroniący głowę podczas wspinaczki, alpinizmu czy via ferrat. Najważniejszą europejską normą dla kasków wspinaczkowych jest EN 12492, natomiast dodatkowym standardem bezpieczeństwa stosowanym przez wielu producentów jest UIAA 106.

Normy określają:

• sposób przeprowadzania testów,
• rodzaje badań udarowych,
• wymagania dotyczące absorpcji energii,
• wytrzymałość pasków podbródkowych,
• odporność na przebicie,
• stabilność kasku na głowie użytkownika.

Współczesne kaski coraz częściej wykorzystują również dodatkowe technologie ochronne, takie jak:

• MIPS®,
• WG11,
• Koroyd®,
• RECCO®,
• TwICEme®.

Kondycjonowanie kasków przed testami

Przed przeprowadzeniem badań kaski poddawane są tzw. kondycjonowaniu, które ma odzwierciedlać skrajne warunki klimatyczne mogące wystąpić podczas użytkowania.

Badane modele narażane są m.in. na:

• niską temperaturę,
• wysoką temperaturę,
• wysoką wilgotność,
• sztuczne starzenie UV.

Po zakończeniu kondycjonowania testy muszą zostać wykonane w bardzo krótkim czasie — zwykle maksymalnie do 2 minut od wyjęcia kasku z komory klimatycznej.

Badania przeprowadzane są na specjalnych formach imitujących ludzką głowę wyposażonych w czujniki pomiarowe rejestrujące siły działające podczas uderzenia.

Jak testowane są kaski wspinaczkowe?

Testowanie przeprowadzane jest w notyfikowanych jednostkach badawczych zgodnie z:

• normą EN 364 — „Indywidualny sprzęt chroniący przed upadkiem z wysokości. Metody badań”,
• wymaganiami normy EN 12492,
• dokumentami technicznymi CEN,
• dodatkowymi normami EN oraz ISO.

Testowanie przeprowadzane jest w wyspecjalizowanych jednostkach notyfikowanych zajmujących się certyfikacją środków ochrony indywidualnej (PPE). W Europie działa kilkadziesiąt laboratoriów posiadających akredytację do badań ochrony głowy, jednak tylko część z nich wykonuje badania kasków wspinaczkowych zgodnych z normą EN 12492. Najbardziej znane laboratoria certyfikujące kaski wspinaczkowe to m.in. Dolomiticert, APAVE, TÜV, SGS czy CSI.

Do pełnego badania kasku wspinaczkowego zgodnie z normą EN 12492 wykorzystuje się 11 egzemplarzy:

• test absorpcji energii uderzenia z góry — 3 szt.,
• test absorpcji energii z różnych stron — 3 szt.,
• test odporności na penetrację — 3 szt.,
• test wytrzymałości systemu nośnego — 1 szt.,
• test efektywności systemu nośnego — 1 szt.

Test absorpcji energii uderzenia z góry dla kasków wspinaczkowych

W teście absorpcji energii uderzenia z góry wykorzystywany jest obciążnik o:

• masie 5 kg,
  

  Test absorbcji energii pionowy. Źródło grafiki: Edelrid.de

• półkolistym kształcie.

Obciążnik zrzucany jest z wysokości 2 metrów na kask umieszczony na formie imitującej głowę.

Rejestrowana siła działająca na głowę nie może przekroczyć:

• 10 kN — norma EN 12492,
• 8 kN — standard UIAA 106.

Badane są trzy kaski:

• najmniejszy rozmiar po sztucznym starzeniu UV,
• największy rozmiar po kondycjonowaniu w temperaturze +35°C,
• największy rozmiar po kondycjonowaniu w temperaturze -20°C.

Zgodnie z normą EN 12492, kask może wykazywać:

• pęknięcia,
• deformacje,
• uszkodzenia strukturalne,

pod warunkiem, że:

• nie rozpadnie się na oddzielne części,
• zachowa zdolność ochrony głowy,
• siła przenoszona na głowę nie przekroczy dopuszczalnych wartości.

Norma koncentruje się przede wszystkim na ochronie użytkownika przed nadmiernym przenoszeniem energii uderzenia, a nie na zachowaniu idealnej integralności samego kasku.

Dla porównania hełmy zgodne z normą EN 397 często mają bardziej rygorystyczne wymagania dotyczące integralności strukturalnej po uderzeniu. Między innymi dlatego praktycznie nie występują w lekkich wersjach piankowych.

Test absorpcji energii uderzenia z kierunków bocznych dla kasków wspinaczkowych

Spadające przedmioty nie są jedynym zagrożeniem podczas wspinaczki. Równie istotnym ryzykiem jest uderzenie głową o skałę, dlatego kaski wspinaczkowe testowane są również pod kątem uderzeń:

• z przodu,
  

  Test absorbcji energii uderzenia z kierunków bocznych

• z tyłu,
• z boku.

W badaniu wykorzystywany jest:

• płaski obciążnik o masie 5 kg,
• zrzucany z wysokości 0,5 m pod kątem 60stopni od pionu.

Dopuszczalne wartości:

• 10 kN — EN 12492,
• 8 kN — UIAA 106.

Badane są trzy egzemplarze kasków, a sposób ich wcześniejszego kondycjonowania zależy od laboratorium wykonującego badanie.

Podobnie jak w teście uderzenia z góry:

• kask może pęknąć,
• może ulec deformacji,
• ale nie może rozpaść się na części.

Dodatkowo:

• pasek podbródkowy musi pozostać nienaruszony,
• kask nie może utracić zdolności ochronnych.

Test odporności na penetrację kasków wspinaczkowych

Test odporności na penetrację sprawdza ochronę przed ostrymi przedmiotami, np. spadającymi fragmentami skały.

Badanie wykonywane jest przy użyciu:

• obciążnika stożkowego o masie 3 kg,
• zrzucanego z wysokości 1 m.

Kask testowany jest w dwóch punktach oddalonych od siebie o co najmniej 50 mm.

Stożek nie może dotknąć powierzchni formy imitującej głowę.

Badane są trzy egzemplarze:

• największy rozmiar po sztucznym starzeniu,
• najmniejszy rozmiar po kondycjonowaniu w temperaturze +35°C,
• najmniejszy rozmiar po kondycjonowaniu w temperaturze -20°C.

Test wytrzymałości systemu nośnego

W badaniu analizowana jest wytrzymałość pasków podbródkowych oraz systemu mocowania kasku.

Najpierw przykładana jest siła:

• 0,03 kN,

następnie w ciągu 30 sekund zwiększana do:

• 0,5 kN,

i utrzymywana przez:

• 120 sekund.

Wydłużenie systemu nośnego nie może przekroczyć:

• 25 mm.

Po zakończeniu pomiaru siła zwiększana jest aż do zerwania systemu.

Badany jest jeden egzemplarz kasku:

• w rozmiarze pośrednim,
• lub najmniejszym, jeśli producent nie stosuje pełnej rozmiarówki.

Test efektywności systemu nośnego kasku wspinaczkowego

W badaniu wykonywane są dwa testy:

• z obciążeniem zamocowanym z przodu,
• z obciążeniem zamocowanym z tyłu kasku.

Wykorzystywany jest:

• obciążnik o masie 10 kg,
• zrzucany z wysokości 175 mm.

Podczas testu mierzony jest stopień rotacji kasku na głowie manekina.

Pozytywny wynik zależy od tego, czy:

• kask pozostaje na głowie,
• system nośny utrzymuje stabilność konstrukcji.

Sama wartość kąta obrotu analizowana jest głównie do celów badawczych.

EN 12492 a UIAA 106 – najważniejsze różnice

Standard bezpieczeństwa UIAA 106 oznacza, że kask spełnia wszystkie wymagania normy EN 12492. Różnica polega przede wszystkim na bardziej rygorystycznych wymaganiach dotyczących absorpcji energii uderzenia.

W normie:

• EN 12492 dopuszczalna siła wynosi 10 kN,
• UIAA 106 maksymalnie 8 kN.

Dotyczy to uderzeń:

• z góry,
• z przodu,
• z tyłu,
• z boku.

Oznacza to, że kaski spełniające standard UIAA 106 muszą skuteczniej redukować energię działającą na głowę użytkownika.

Dodatkowe testy producentów

Normy oraz standardy UIAA określają minimalne wymagania bezpieczeństwa, jakie musi spełniać kask wspinaczkowy. Coraz więcej producentów stosuje jednak własne, rozszerzone procedury badawcze dotyczące:

• ochrony bocznej,
• uderzeń rotacyjnych,
• zwiększonej ochrony tylnej części głowy,
• rozpraszania energii przy uderzeniach ukośnych.

Norma EN 12492 wymaga badań:

• z góry,
• z przodu,
  

  Dodatkowe standardy badania kasku Ocun Shard

• z tyłu,
• z boków,

jednak wykonywane są one według określonej procedury i pod zdefiniowanymi kątami uderzenia.

Niektórzy producenci rozszerzają te procedury o dodatkowe testy bardziej bezpośrednich uderzeń bocznych oraz analizę sił rotacyjnych działających na mózg.

Przykładowo:

• Petzl wykonuje dodatkowe testy uderzeń bocznych pod kątem około 90°,
• Ocún informuje, że model Shard przekracza wymagania norm EN 12492 oraz UIAA 106 i podobnie jak Petzl testowany jest pod kątem zwiększonej ochrony bocznej,
• Black Diamond przy części modeli podaje spełnianie „proposed UIAA increased side and back protection requirements”,
• KASK opracował własny protokół badań rotacyjnych WG11,
• Smith wykorzystuje technologię Koroyd®, której celem jest bardziej kontrolowane pochłanianie energii uderzenia.

W praktyce oznacza to, że część nowoczesnych kasków projektowana jest obecnie z naciskiem na:

• większą ochronę boczną,
• ograniczenie sił rotacyjnych,
• ochronę tylnej części głowy,
• skuteczniejsze rozpraszanie energii uderzenia.

Uderzenie boczne — dodatkowe testy kasków wspinaczkowych.

Dodatkowe technologie ochronne w kaskach

MIPS®

MIPS to skrót od:
Multi-directional Impact Protection System.

Technologia została opracowana w 2001 roku przez członków Królewskiego Instytutu Technologii w Sztokholmie.

System wykorzystuje dodatkową warstwę o niskim współczynniku tarcia umożliwiającą minimalny ruch kasku względem głowy podczas ukośnego uderzenia. Ma to ograniczać:

• siły rotacyjne,
• ruchy skrętne działające na mózg.

Pierwotnie warstwa MIPS znajdowała się pomiędzy skorupą a wyściółką. Obecnie najczęściej umieszczana jest pomiędzy wyściółką a głową użytkownika, co umożliwiło stosowanie technologii także w konstrukcjach typu In-Mold.

WG11

WG11 to opracowany przez firmę KASK protokół testowy badający ochronę przed uderzeniami rotacyjnymi.

System:

• analizuje zachowanie kasku podczas ukośnych uderzeń,
• wykorzystuje wskaźnik BrIC (Brain Injury Criteria),
• ocenia skuteczność całej konstrukcji kasku.

WG11 nie jest technologią taką jak MIPS, lecz metodą testowania ochrony rotacyjnej. Oznacza to, że:

• kask może spełniać wymagania WG11 bez systemu MIPS,
• jeśli odpowiedni poziom ochrony zostanie osiągnięty poprzez konstrukcję skorupy, pianki i sposób rozpraszania energii.

Według KASK niższa wartość BrIC oznacza mniejsze ryzyko urazu mózgu podczas uderzenia rotacyjnego.

WG11 nie jest oficjalną normą europejską jak:

• EN 12492,
• EN 1077,
• EN 397,

lecz autorskim standardem badawczym firmy KASK.

TwICEme®

TwICEme® to moduł elektroniczny umożliwiający zapis:

• danych medycznych,
• kontaktów alarmowych,
• informacji ratunkowych użytkownika.

System może:

• przesyłać dane ratownikom,
• pomagać w lokalizacji użytkownika,
• wysyłać powiadomienia alarmowe.

Technologia występuje m.in. w:

• Mammut Haute Route,
• Julbo Peak.

RECCO®

RECCO® to system wspomagający ratownictwo lawinowe.

Składa się z:

• aktywnego detektora używanego przez ratowników,
• pasywnego reflektora umieszczonego w sprzęcie użytkownika.

Technologia wykorzystywana jest głównie:

• w narciarstwie,
• skialpinizmie,
• ratownictwie lawinowym.

Niewielka masa reflektora sprawia, że może być integrowany z:

• kaskami,
• odzieżą,
• plecakami,
• ochraniaczami.

Koroyd®

Koroyd® Impact Protection to technologia pochłaniania energii stosowana m.in. w:

• kaskach rowerowych,
• narciarskich,
• wspinaczkowych,
• skiturowych.

System wykorzystuje tysiące cienkościennych polimerowych rurek przypominających strukturę plastra miodu. Podczas uderzenia rurki kontrolowanie zgniatają się, pochłaniając energię w bardziej przewidywalny sposób niż klasyczna pianka EPS.

Obecnie jedynym kaskiem wspinaczkowym wykorzystującym tę technologię jest:

• Smith Summit MIPS.

FAQ – normy i testy kasków wspinaczkowych

Jakie normy musi spełniać kask wspinaczkowy?

Kask wspinaczkowy powinien spełniać normę EN 12492. Wiele modeli posiada również dodatkowy certyfikat UIAA 106.

Co oznacza norma EN 12492?

Norma EN 12492 określa wymagania dotyczące:

• odporności na uderzenia,
• ochrony bocznej,
• wytrzymałości pasków,
• stabilności kasku na głowie.

Czym różni się UIAA 106 od EN 12492?

UIAA 106 wprowadza bardziej rygorystyczne wymagania dotyczące absorpcji energii. Maksymalna dopuszczalna siła wynosi:

• 8 kN zamiast 10 kN.

Czy każdy kask wspinaczkowy przechodzi testy boczne?

Tak. Norma EN 12492 wymaga testów:

• z góry,
• z przodu,
• z tyłu,
• z boku.

Czy kask z normą UIAA jest bezpieczniejszy?

Kask posiadający certyfikat UIAA 106 zazwyczaj lepiej redukuje energię uderzenia niż wymagają minimalne normy EN.

Jak długo można używać kasku wspinaczkowego?

Żywotność zależy od:

• producenta,
• materiałów,
• intensywności użytkowania.

Najczęściej wynosi:

• od 3 do 10 lat.

Kask należy wymienić po:

• silnym uderzeniu,
• uszkodzeniu,
• pęknięciu lub deformacji konstrukcji.

 Czytaj więcej: Wybór kasku wspinaczkowego – rozmiary, waga i rodzaje 

 Czytaj więcej: Firmy produkujące kaski wspinaczkowe

 Czytaj więcej: Budowa kasków wspinaczkowych

Czytaj więcej: Kaski piankowe wspinaczkowe – porównanie

 Czytaj więcej: Kaski wielonormowe