ISO 23551-122023 燃气燃烧器和燃气器具的安全和控制装置特殊要求第12部分便携式燃气器具用丁烷气瓶用带整体超压保护安全功能的多功能控制器标准立项发展报告

燃气燃烧器和燃气器具的安全和控制装置特殊要求第12部分：便携式燃气器具用丁烷气瓶用带整体超压保护安全功能的多功能控制器标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Safetyandcontroldevicesforgasburnersandgas-burningappliances—Particularrequirements—Part12:Multifunctionalcontrolswithintegraloverpressureprotectionsafetyfunction(OPSF)forusewithbutanegascartridgesusedinportablegasappliances摘要关键词：燃气燃烧器；安全和控制装置；多功能控制器；超压保护；丁烷气瓶；便携式燃气器具；国际标准；ISO23551Keywords:gasburners;safetyandcontroldevices;multifunctionalcontrols;overpressureprotection;butanegascartridges;portablegasappliances;internationalstandards;ISO235511引言便携式燃气器具（如便携式卡式炉、户外燃气灯、燃气加热器等）以丁烷气瓶为燃料来源，凭借其即装即用、便于携带的特点，在民用和商用领域得到了广泛应用。据行业统计，全球每年便携式燃气器具的市场出货量超过数亿台，且保持稳定增长态势。然而，伴随使用普及率的上升，因控制器失效、气瓶超压或误操作引发的安全事故时有发生，引起了各国监管机构和社会公众的高度关注。多功能控制器作为连接气瓶与燃具燃烧器的核心枢纽，需同时承担燃气通断控制、流量调节、压力监测及异常状态自动切断等安全功能。特别是当气瓶所处环境温度升高或受到外部热辐射时，瓶内丁烷蒸气压急剧上升，若无可靠的超压保护机制，极有可能导致气瓶破裂或燃气泄漏，酿成严重事故。因此，在有限的结构空间内集成可靠的超压保护安全功能（OverpressureProtectionSafetyFunction,OPSF），并在统一的技术基准下对其性能进行评价与验证，成为国际标准化工作亟需解决的重要课题。ISO/TC161（燃气燃烧器和燃气器具的安全和控制装置技术委员会）作为国际燃气安全控制装置标准化领域的核心技术组织，长期以来致力于制定涵盖各类燃气控制装置的国际标准。在充分调研产业需求、安全事故数据及各国法规现状的基础上，该技术委员会于2018年前后正式启动ISO23551-12的制定工作，历经草案编制、委员会审议、国际询标（DIS）及最终国际标准草案（FDIS）投票等多个阶段，最终于2023年10月正式发布。该标准是ISO23551系列标准的重要组成部分，与ISO23551-1《通用要求》共同构成便携式燃气器具用多功能控制器的完整评价体系。2标准编制背景与任务来源2.1国际标准化背景ISO23551系列标准是国际标准化组织专门针对燃气燃烧器和燃气器具安全与控制装置制定的专用标准体系，由ISO/TC161技术委员会归口管理。该系列标准采用"通用要求+特殊要求"的结构模式：ISO23551-1规定了所有类型燃气控制装置的通用安全要求、试验方法和检验规则，各分标准则针对特定类型或特定功能的控制装置补充相应的技术要求和试验方法。目前，该系列已涵盖火焰supervision装置（Part2）、气阀（Part3）、自动截止阀（Part4）、电子压力控制器（Part9）等多种产品类别。2.2标准制定工作的启动在ISO23551系列标准的分标准体系中，针对便携式燃气器具用多功能控制器尚属空白。为填补这一技术缺口，ISO/TC161于2018年正式组建工作组（WG），启动本标准的制定工作。参与制定的专家来自德国、法国、中国、日本、美国、意大利等主要燃气器具生产和使用国家，涵盖了标准化机构、检测认证机构、生产企业和科研院校等多方利益相关方。2.3标准制定的产业需求驱动本标准的制定具有明确的产业需求驱动力。首先，便携式燃气器具市场持续扩大，新兴经济体的消费量增长迅速，但缺乏统一的安全评价基准；其次，各国便携式燃气器具的准入制度和技术法规存在差异，例如欧盟将便携式燃气器具纳入燃气器具法规（Regulation(EU)2016/426,GAR）管理范围，而以ISO标准为技术依据制定协调标准是进入欧盟市场的重要途径；再次，近年来涉及便携式燃气器具的安全事故调查显示，控制器超压保护功能失效或缺失是导致事故的重要原因之一，亟需通过技术标准提升产品安全底线。3标准编制原则与依据3.1编制原则ISO23551-12:2023的编制遵循了以下基本原则：（1）安全优先原则。以保障使用者人身安全和财产安全为最高准则，科学设定各项性能指标和安全裕度，确保产品在规定使用条件和合理可预见的异常条件下均能维持安全状态。（2）协调一致原则。与ISO23551-1:2023《通用要求》保持充分衔接，通用要求部分的规定不在本部分中重复规定，本部分仅针对便携式燃气器具用多功能控制器的特殊要求进行差异化规定，避免标准间的矛盾与重复。（3）技术中立与可操作原则。标准只规定性能要求和试验方法，不限定实现这些要求的具体技术方案或结构形式，为多种技术路线提供竞争空间。同时确保每项要求均具备可验证性。（4）国际化适用原则。综合考虑不同国家和地区的技术发展水平、气候条件和用户使用习惯，合理设置技术指标的分类分级要求，使标准具备广泛的国际适用性和可接受性。（5）前瞻性原则。在充分评估当前技术水平的基础上，适当兼顾未来技术发展趋势，为智能控制、电子保护等新技术的应用预留接口和空间。3.2编制依据本标准在编制过程中主要参考了以下文件和依据：-ISO23551-1:2023《燃气燃烧器和燃气器具的安全和控制装置通用要求》-ISO10239《小型船液化石油气（LPG）系统》-IEC61508《电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全》-相关国际燃气安全检测方法标准（如ISO23550等）-各国便携式燃气器具安全法规及技术法规，特别是欧盟GAR法规及其协调标准要求-近年来国际燃气安全领域的事故分析报告和技术研究成果4标准主要内容4.1范围界定本标准规定了便携式燃气器具用丁烷气瓶用带整体超压保护安全功能的多功能控制器的安全、结构、性能及试验要求，适用于额定热负荷不超过相关法规或标准规定的便携式燃气器具。标准适用于使用一次性或可更换丁烷气瓶的便携式燃气器具用多功能控制器，其额定工作压力范围通常不超过丁烷在特定温度条件下的饱和蒸气压限值。标准明确不适用于以下情况：采用管道供气的固定式燃气器具用控制器、使用非丁烷燃料（如丙烷、液化石油气混合物）的比例超过标准规定限值的控制器、以及用于工业或专业用途的燃气控制装置。4.2术语和定义标准对以下关键术语进行了规范定义：-多功能控制器（multifunctionalcontrol）：在一个整体结构中集成两种或以上功能的控制装置，通常包括手动流量调节、自动截止、超压保护等功能。-超压保护安全功能（OPSF）：当控制器的输入侧或输出侧压力超过预设阈值时，自动切断或限制燃气流通，防止下游设备或气瓶处于危险压力状态的保护功能。-最大允许入口压力：控制器在设计上能够安全承受的最大入口压力值。-响应时间：从超压条件出现到安全功能完全执行之间的时间间隔。-操作力/操作扭矩：使用者手动操作控制器所需的力或力矩。4.3分类标准根据以下维度对多功能控制器进行分类：-按结构形式：一体式（集成所有功能于单一壳体）和组合式（由多个独立功能模块组合而成）。-按超压保护的方式：自动复位型和手动复位型。-按流量调节功能：单级调节、多级调节和无级调节型。-按额定入口压力等级：不同压力等级对应不同的结构强度和安全裕度要求。4.4设计与结构要求标准从以下方面对多功能控制器的设计与结构提出了明确要求：材料和表面处理：所有与燃气接触的部件应使用在预期使用条件下具有足够耐腐蚀性、化学稳定性和耐老化性能的材料。密封材料应能耐受丁烷及其所含杂质的侵蚀，并在规定温度范围内保持弹性。标准还要求金属部件的材料牌号、非金属部件的材料类型需在技术文件中予以明确。结构完整性：控制器应具有足够机械强度，能够承受安装和使用过程中可能遇到的外部力。标准规定了壳体耐压试验、跌落试验、扭矩试验等具体操作方法和合格判定准则。气密性：控制器在额定工作压力下内漏和外漏均不得超过规定限值。标准给出了内漏和外漏的试验方法，包括在规定的气压条件下的泄漏测量程序和合格指标。超压保护机构：标准对OPSF提出了专门设计要求，包括：保护阈值应在规定的压力范围内、保护机构动作后应能可靠切断或限制气流、复位操作应安全可靠且需要人为干预（如适用）、保护机构不得因振动、温度变化等外部因素而误动作。对采用机械式弹性元件的超压保护机构，标准规定其在设计寿命周期内性能衰减应控制在规定范围内；对采用电子式压力传感和驱动元件的方案，则还需符合ISO23551-1中关于电气安全的相关要求。使用寿命和耐久性：标准规定了控制器的操作耐久性试验，即在规定的循环次数内装置应保持各项性能符合要求。4.5性能要求标准给出了完整的性能指标体系，核心指标包括：流量特性：控制器在不同入口压力和手动调节位置下应具有稳定的流量输出，流量-压力特性应在规定的误差带内。压力降：在全开状态下，控制器在规定流量下的压力损失不得超过标称值。超压保护设定精度：在实际动作压力与标称设定值之间允许有偏差，但偏差范围应在标准规定的容差范围内。标准给出了不同设定压力等级下的允许偏差限值。响应时间：OPSF从触发到完全动作的响应时间应足够短，以防止下游压力持续升高超过安全限值，标准给出了最大允许响应时间。密封性能：在超压保护动作后，控制器应保持气密性，防止燃气继续泄漏。环境适应性与耐久性：标准规定了控制器在不同温度、湿度条件下的工作性能要求，以及耐振动、耐冲击等机械环境适应性和耐盐雾、耐紫外线等耐候性要求。4.6试验方法针对上述各项要求，标准详细规定了相应的试验方法，包括：试验装置的结构与精度要求、试验条件（温度、压力、介质等）、试验程序、数据记录与结果判定方法。标准要求所有试验在标准参考条件下进行（如环境温度为20℃±5℃，试验气体为丁烷或等效替代气体等）。对于型式试验项目，规定了试验顺序和样品数量的安排原则。4.7标志、说明和技术文件标准对产品标志和使用说明提出了如下要求：控制器上应清晰、耐久地标记制造商名称或商标、型号、适用气瓶类型、额定压力范围、生产日期或批号、方向指示（如适用）等信息。使用说明书应包含安装说明、操作说明、安全警示、维护保养要求以及气瓶更换指引等内容。制造商还应提供包含结构原理图、材料清单和关键性能参数等技术文件。5标准修订单位介绍ISO23551-12:2023由国际标准化组织燃气燃烧器和燃气器具的安全和控制装置技术委员会（ISO/TC161）归口管理，其秘书处由德国标准化协会（DIN）承担。在该标准的制定过程中，来自全球各主要经济体的标准化机构和行业组织均深度参与。在ISO/TC161的框架下，日本燃气器具检查协会（JIA）和日本民间标准化机构在标准的起草中发挥了重要作用。日本作为便携式燃气器具（如便携式卡式炉）的生产和使用大国，在超压保护功能的研究和测试方法方面积累了丰富经验。JIA结合日本国内相关技术准则（如JISS2147等）的实践经验，为该标准中关于OPSF动作阈值、响应时间和耐久性测试的方法提供了大量技术支持。在该标准的起草工作中，中国亦有相关企业、检测机构和科研单位积极参与投票和技术讨论。中国是便携式燃气器具的生产大国，相关产品的出口贸易量庞大，因此该标准的技术内容对国内行业的发展具有重要的引领作用。ISO/TC161的成员分布于全球二十余个国家和地区，涵盖政府部门、认证机构、生产企业、检测实验室和科研院校，其标准在燃气安全控制领域具有广泛的国际影响力和认可度。ISO/TC161的工作范围除ISO23551系列外，还包括其他多项燃气安全与控制装置的国际标准。6标准预期影响分析6.1对技术进步的推动作用ISO23551-12:2023的发布为便携式燃气器具多功能控制器的设计开发提供了明确且可量化的目标。特别是对超压保护功能的响应时间和动作精度提出了明确指标要求，将促使生产企业不断优化机械式保护机构的设计精度，同时推动电子式超压保护方案的工程化应用。标准的实施有助于引导行业在材料和制造工艺上进行创新，例如耐高温密封材料的研究、精密压力传感元件的微型化等。6.2对国际贸易的便利化作用在ISO23551-12发布之前，各国对便携式燃气器具控制装置的要求并不统一，导致出口企业往往需要针对不同目标市场分别开发符合不同要求的产品并进行多项认证。本标准作为国际公认的技术基准，有助于各国在技术法规和合格评定中采信该国际标准，简化认证程序，降低重复检测成本，缩短产品上市周期，为国际贸易的顺利开展创造便利条件。6.3对公共安全的保障作用多功能控制器的超压保护功能直接关系到便携式燃气器具在高温、持续燃烧、气瓶更换等场景下的使用安全性。标准对气密性、耐久性、超压保护可靠性等核心安全指标设定了明确的最低要求。标准的实施有利于从源头提升产品的本质安全水平，降低因控制器失效导致燃气泄漏、火灾或爆燃等安全事故的风险，切实保障广大消费者的生命财产安全。6.4对标准体系完善的作用作为ISO23551系列标准的重要组成部分，该标准的发布填补了便携式燃气器具用多功能控制器领域的国际标准空白，使得ISO23551系列标准的覆盖面更加完整，为后续制定相关产品标准（如便携式燃气灶整机标准）提供了重要的技术支撑和参考框架。7结论与展望ISO23551-12:2023《燃气燃烧器和燃气器具的安全和控制装置特殊要求第12部分：便携式燃气器具用丁烷气瓶用带整体超压保护安全功能的多功能控制器》是国际标准化组织在燃气安全控制装置标准化领域取得的一项重要成果。该标准历经多年编制，汇聚了全球主要经济体的技术智慧和产业经验，系统构建了便携式燃气器具用多功能控制器的技术评价体系，填补了该细分领域国际标准的空白。该标准以安全为核心导向，坚持协调一致、技术中立和国际化适用的原则，在结构与材料、性能指标、试验方法和标志说明等方面做出了全面而科学的规定，为产品设计、检测认证和市场监督提供了统一的技术依据。标准的发布实施，对于推动行业技术进步、消除国际贸易技术壁垒、保障公共安全具有重要的现实意义和深远影响。展望未来，随着便携式燃气器具应用场景的持续拓展以及电子控制、智能传感等新技术的快速发展，多功能控制器的技术形态和功能架构将不断演进。ISO/TC161将继续跟踪技术发展和产业需求，适时对该标准进行复审和修订。同时，建议各国标准化机构和行业组织积极推动该标准的转化和采标工作，加强国际合作与交流，共同提升全球便携式燃气器具的安全水平。在国内层面，建议相关标准化技术委员会结合我国产业实际和使用环境，加快推动该国际标准的转化运用，提升我国便携式燃气器具产品的国际竞争力，为我国燃气安全标准化事业的发展贡献力量。参考文献[1]ISO23551-12:2023,Safetyandcontroldevicesforgasburnersandgas-burningappliances—Particularrequirements—Part12:Multi