商用燃氣灶具現場安裝熄火保護裝置的分析

霍雪霽, 蘆 超

(北京北燃環能科技發展有限公司, 北京 100011)

1 概述

近幾年,國內燃氣事故時有發生,燃氣安全形勢嚴峻復雜。2022年媒體報道的國內燃氣事故有802起,造成66人死亡。其中,餐飲用戶事故104起,死亡28人,受傷143人。

隨著城鎮燃氣安全排查整治工作深入開展,暴露出一些商用燃氣灶具熄火保護問題。目前,大部分在用商用燃氣灶具不具備熄火保護功能,存在一定的安全隱患。GB 35848—2018《商用燃氣燃燒器具》第5.2.1.13款規定“燃具應安裝熄火保護裝置”。部分商業用戶為應對燃氣安全檢查,通過各種渠道找到為灶具安裝熄火保護裝置的安裝隊伍,給灶具現場安裝熄火保護裝置[1]。

調研發現,無熄火保護功能的商用燃氣灶具沒有安裝熄火保護裝置的合理位置,安裝熄火保護裝置會對灶具結構造成不同程度的破壞,不能保證安裝完畢后可以正常使用,存在一定的安全隱患。本文介紹常見商用燃氣灶具熄火保護裝置的工作原理與特點,分析現場安裝熄火保護裝置存在的問題。

2 常見熄火保護裝置

當商用燃氣灶具火焰被風、湯水等意外熄滅時,熄火保護裝置會自動切斷氣源,從而避免燃氣泄漏。常見的商用燃氣灶具熄火保護裝置如下。

① 熱敏式

熱敏式熄火保護裝置又稱為雙金屬片式熄火保護裝置。雙金屬片由兩種不同膨脹系數的金屬制成,當燃氣灶具處于燃燒狀態時,溫度較高,熱膨脹系數大的金屬會向熱膨脹系數小的金屬彎曲,實現接觸,從而實現閉環電流導通,電流作用于電磁閥(安裝在進氣管道上),使進氣管道保持打開狀態。當燃氣灶具熄火時,溫度降低,兩種金屬會慢慢恢復到原來的非接觸狀態,閉環電流中斷,導致電磁閥切斷,從而進氣管道關閉,實現熄火保護。熱敏式熄火保護裝置的優點是結構簡單、成本低;缺點是安裝困難,對雙金屬片的安裝位置、電磁閥都有很高的要求,且熱惰性大,開閥及閉閥的時間較長,使用壽命短。

② 熱電式

熱電式熄火保護裝置又稱為熱電偶式熄火保護裝置,利用了燃氣燃燒時產生的熱量。該裝置由熱電偶和電磁閥組成,電磁閥安裝在進氣管道上,熱電偶固定在燃氣灶具的燃燒器附近。熱電偶是由2根不同材料的金屬焊接在一起的合金絲,由于2種金屬的熱導率不同,當燃氣灶具處于燃燒狀態時,熱導率高的合金絲溫度升高,熱導率低的合金絲溫度較低,由此合金絲之間便產生電勢差,繼而產生電流,電流作用于電磁閥,使進氣管道保持打開狀態[2]。當燃氣灶具熄火時,兩種金屬的溫度都降低,合金絲不再產生電流,從而電磁閥切斷,進氣管道關閉。熱電式熄火保護裝置目前已得到廣泛應用,優點是結構簡單、安裝方便、成本低;缺點是熱惰性大、反應速度慢,操作不方便,且使用壽命短,對電磁閥的安裝精度要求較高。

③ 光電式

光電式熄火保護裝置又稱為離子感應式熄火保護裝置。在燃燒器附近安裝2根離子針,燃氣灶具處于燃燒狀態時火焰帶有離子,離子具有導電特性,形成閉合電路,產生電流,電流作用于電磁閥(安裝在進氣管道上),使進氣管道保持打開狀態;當燃氣灶具熄火時,電流消失,電磁閥關閉,切斷氣源。這種保護方式切斷燃氣速度很快,較早應用于燃氣熱水器上,并已由早期的直流感應發展到現在的交流感應,可靠性得到了大幅提高,但應用在灶具上只有3～4 a時間[3]。

現在商用燃氣灶具使用較多的是熱電式和光電式熄火保護裝置。熱電式熄火保護裝置常用于煲仔爐、炸爐等額定熱負荷較小的灶具,光電式熄火保護裝置常用于中餐灶、大鍋灶、蒸箱等額定熱負荷較大的灶具。

3 現場安裝熄火保護裝置存在的問題

① 對灶具的影響

無熄火保護裝置(簡稱裝置)的商用燃氣灶具,既沒有很好的裝置安裝空間,也沒有電纜布線的合理位置。現場安裝裝置必然會破壞灶具原有結構,而且連接線路裸露(見圖1),不能保證安裝后灶具的熄火保護功能良好,會產生安全隱患。

圖1 現場安裝熄火保護裝置后的線路

② 現場安裝裝置的局限性

現場安裝的熄火保護裝置與灶具結構不能完全匹配,且不能做到裝置防水、防潮及防高溫炙烤,灶臺上端經常會有滴水、滴油等情況出現,極易造成電氣元件短路、失效,影響裝置的安全保護功能。被水或油損壞的裝置中的離子探針見圖2。

圖2 被水或油損壞的熄火保護裝置中的離子探針

③ 安裝人員不專業

熄火保護裝置的安裝需要專業的技術人員,但現在大部分安裝人員沒有相應的從業資格,也沒有經過系統培訓,安裝和調試不專業,無法保證安裝裝置后的灶具正常、安全使用。

④ 安裝后的問題

據安裝裝置后的用戶反饋,裝置可正常使用3～6個月,后續需要長期的維護和更換配件。由于不是安裝在預留位置,經常發生裝置被高溫烤壞或電氣元件遭污水浸泡的情況。質量稍差的裝置,剛安裝完或使用未超1個月就不具備熄火保護功能。一些安裝隊伍用未經檢驗合格的產品以次充好,或者為了免去今后維修工作量,在安裝時就把熄火保護裝置功能調成失效,形同虛設,只是為了應付燃氣安全檢查,埋下了極大的安全隱患。

2022年上半年,針對6戶商業用戶的現場安裝熄火保護裝置的45臺商用燃氣灶具,從安裝完畢到使用3個月的情況進行跟蹤調研,數據見表1,表中—表示未記錄。

表1 現場安裝熄火保護裝置后使用3個月的情況

由表1可知,現場安裝的熄火保護裝置3個月的平均故障率約為24%,隨著使用時間延長,故障率會更高。

4 結論與建議

4.1 結論

在無熄火保護功能的商用燃氣灶具上現場安裝熄火保護裝置,雖可解決用戶應對安全檢查的需要,但效果并不理想,在使用中存在一定的安全隱患。

4.2 建議

① 政府主管部門從生產源頭和銷售環節加強監管,無熄火保護裝置的灶具不得生產和銷售,并要求出具灶具檢測合格報告。

② 燃氣企業應規范商用灶具使用年限和強制報廢標準,督促用戶超限報廢。

③ 加強政府相關部門、燃氣企業對燃氣用戶的監管、監督力度,嚴格限制在用商用灶具擅自安裝熄火保護裝置的行為。