家用燃气燃烧器具的通用试验方法检测
家用燃气燃烧器具的通用试验方法主要围绕评估产品的安全性、可靠性、燃烧性能和使用性能展开。以下是一套通用的、重点描述检测项目的试验方法框架:
家用燃气燃烧器具通用试验方法
本方法旨在规范家用燃气燃烧器具(如燃气灶、燃气快速热水器、燃气采暖炉、燃气烤箱等)在研发、生产和质量控制环节所需进行的关键性能与安全检测项目。检测通常在规定的实验室条件下,使用符合要求的试验燃气、测试设备和仪器进行。
一、 气密性试验
- 目的: 检验器具及其燃气通路在规定的压力下是否泄漏。
- 项目:
- 整体气密性: 向燃气入口通入规定压力的空气或惰性气体(通常为1.5倍额定工作压力,至少4.2kPa),关闭所有燃气阀门,在规定时间(如3分钟)内观察压力表压降或使用检漏液/气体检漏仪检测各连接部位、阀门、燃烧器本体等是否有泄漏。压降不得超过标准限值,且无可见气泡或仪器报警。
- 燃气阀门气密性: 单独测试燃气旋塞阀、电磁阀等关键阀门在关闭状态下的密封性能(通常测试内漏和外漏),通入规定压力气体,检测下游或阀体外部是否有泄漏。
- 调压器出口气密性(如适用): 测试调压器在其出口阀门关闭状态下的密封性。
- 判定: 任何部位的泄漏量均不得超过标准规定的限值。
二、 燃烧工况试验
- 目的: 评估燃气燃烧的稳定性、完全程度和烟气中有害物质含量。通常在器具达到热平衡状态下进行。
- 关键项目及方法:
- 火焰稳定性:
- 离焰: 在规定的燃气压力下限条件下运行器具,观察火焰是否脱离燃烧器火孔。不应发生离焰。
- 回火: 在规定的燃气压力上限条件下运行器具,观察火焰是否回缩至燃烧器内部或混合管内燃烧。不应发生回火。
- 黄焰: 在额定燃气压力下运行器具,观察火焰主体是否为清晰、稳定的蓝焰。顶部允许有少量黄焰(针对部分大气式燃烧器),但火焰主体不应持续存在明显黄色。
- 熄火: 在额定燃气压力下运行器具,观察火焰是否发生意外熄灭。火焰应保持稳定燃烧。
- 烟气中有害物含量:
- 一氧化碳含量: 使用烟气分析仪(如红外分析仪)采集并分析烟气样本中CO的浓度。测试通常在器具热负荷最大、最小的极限工况以及可能产生高CO的特定工况(如大风状态、点火初期等)下进行。CO含量必须远低于安全限值(通常以CO<下标>α=1</下标>的形式给出,即折算到过量空气系数α=1时的浓度)。
- 氮氧化物含量: 分析烟气中NOx(主要是NO和NO2)浓度,评估环境影响。通常在高负荷工况下测量。
- 烟气黑度(林格曼黑度): 对于特定燃烧器(如部分扩散式燃烧器),通过目测或仪器对比烟气与林格曼黑度图,评估碳黑排放水平。
- 干烟气中氧含量: 测量烟气中的氧气体积百分比,用于计算燃烧效率、过量空气系数及折算CO含量。
- 火焰稳定性:
三、 热工性能试验
- 目的: 评估器具的加热效率和能力。
- 关键项目及方法:
- 实测热负荷: 使用燃气流量计精确测量单位时间内消耗的燃气体积,结合燃气低热值,计算器具的实际输出热功率(kW或MJ/h)。实测值应在额定热负荷的±10%范围内(具体限值依据标准)。
- 热效率:
- 对于燃气灶具: 使用标准锅(规定直径、材质、水量),在额定热负荷下加热规定温差的水,测量燃气消耗量和水温变化,计算有效利用热量占总输入热量的百分比。
- 对于热水器/采暖炉: 测量进水、出水温度和流量,计算输出有效热量;同时测量燃气消耗量计算输入热量;两者之比即为热效率。通常在额定热负荷、部分热负荷等典型工况下测试。
- 加热能力/温升性能(针对特定器具): 如热水器的热水产率(每分钟产出规定温升热水的升数)、采暖炉的制热量等。
四、 安全装置性能试验
- 目的: 验证各种自动安全保护装置的功能有效性。
- 关键项目及方法:
- 熄火保护装置:
- 开阀时间: 从点火指令发出到主燃烧器稳定点燃的时间。
- 闭阀时间: 人为切断主燃烧器火焰(如吹灭),从火焰熄灭信号产生到安全切断阀完全关闭的时间(通常要求≤60秒)。
- 热电偶热电势/离子感应电流: 测量火焰正常燃烧时感应部件产生的信号强度,确保足够驱动阀门保持开启。
- 耐久性: 模拟多次点火-熄火-保护动作循环(如数千上万次),验证装置可靠性。
- 过热保护装置:
- 动作温度: 在加热状态下,测试装置(如温控器、热熔断器)实际断开电路或气路的温度点,是否在标定范围内。
- 复位性能(适用时): 验证温度降低后装置是否能自动或手动复位。
- 防干烧保护装置(热水器/蒸烤箱): 模拟缺水(排空水箱)或干烧状态,验证装置是否及时切断气源电源。
- 风压过大/烟道堵塞保护装置(强制排气式器具): 人为增大排烟阻力或模拟强风倒灌,验证装置是否动作切断气源。
- 防过热保护(灶具面板/烤箱外壳): 测量器具在长时间运行后,用户易接触部位(如旋钮、台面、烤箱门把手/玻璃)的表面温度,不得超过安全限值(通常≤85°C)。
- 电气安全(适用时):
- 接地电阻: 测量接地端子与易触及金属部件间的电阻,应足够低。
- 电气强度: 在带电部件与外壳间施加高压(如1500V交流),持续1分钟,不应发生击穿或闪络。
- 泄漏电流: 测量器具正常工作时对地的泄漏电流值,应低于安全限值。
- 熄火保护装置:
五、 结构安全性及材料性能试验
- 目的: 评估器具结构设计的合理性和关键材料的耐久性。
- 关键项目(部分涉及破坏性测试):
- 耐热冲击: 对燃烧器、热交换器等高温部件进行反复的冷热循环(如从室温骤升至最高工作温度,再骤冷),观察是否开裂、变形。
- 耐腐蚀性能:
- 盐雾试验: 将关键金属部件置于盐雾试验箱中模拟恶劣环境,持续规定时间(如24/48/96小时),观察锈蚀、起泡等情况是否符合要求。
- 潮湿环境试验: 模拟高湿环境存放或运行后,检查电气绝缘性能、金属部件锈蚀等。
- 耐振性能: 模拟运输或使用中的振动环境(通常在振动台上进行),检查是否有零部件松动、脱落、结构损坏或气密性失效。
- 承压部件强度试验(热水器/采暖炉): 对水路承压部件(如水箱、热交换器水路部分)施加远高于额定压力的静水压(如数倍),保持规定时间,检查是否破裂、永久变形或泄漏。
- 点火器性能: 测试点火成功率(多次点火尝试)、点火火花强度及位置准确性。
- 燃气导管强度: 测试连接燃气入口的各金属导管承受弯曲、扭转等外力的能力。
六、 操作部件寿命试验
- 目的: 评估旋钮、阀门、按键等用户频繁操作部件的耐久性。
- 方法: 使用专门的寿命试验机,模拟用户操作,对旋钮进行规定次数(如数万次)的开关、旋转操作;对按键进行按压操作。试验后检查:
- 旋钮/按键是否破损、松动。
- 阀门操作力是否显著增大。
- 阀门是否仍能正常开启/关闭且保持气密性。
七、 使用性能及噪音试验
- 目的: 评估用户使用体验和噪音水平。
- 项目:
- 点火性能: 在额定气压力上下限、电压波动范围内测试点火成功率(一般要求≥85%)和点火时间。
- 调压性能稳定性(如适用): 改变燃气入口压力,测试出口压力波动是否在允许范围内。
- 运行噪音: 在半消声室或符合标准的现场环境下,使用声级计在器具规定位置(如前方1米,高1.5米)测量器具在最大热负荷运行时的A计权声压级噪音值(dB(A))。
- 操作方便性: 评估旋钮操作力是否适中、标识是否清晰易懂(虽无量化标准,但属于用户体验重要部分)。
八、 其他项目
- 标志和说明书的符合性检查: 核对产品铭牌标识(型号、热负荷、适用气种、生产日期等)、警示标识、说明书内容是否符合安全要求和使用指导要求。
- 包装跌落试验: 验证包装对器具的保护能力。
- 非正常操作试验: 模拟用户可能的误操作(如堵塞进/排气口、错误安装、使用异常燃气等),评估器具的安全性(不应引发火灾、爆炸等危险)。
总结: 以上试验项目构成了家用燃气燃烧器具通用试验方法的核心内容。这些检测贯穿于产品设计验证、型式试验、出厂检验和监督抽查等环节,其核心目标是确保产品在整个使用寿命周期内,在正常使用和合理预见的误用情况下,都能保障用户的生命财产安全,同时具备良好的使用性能和环保性能。 每一项试验都有其特定的操作程序和严格的判定标准(依据相应的国家或行业安全技术规范),共同构筑起燃气具产品的安全防线。