ISO 23551-62021 燃气燃烧器和燃气器具的安全和控制装置.特殊要求.第6部分热电火焰监督控制标准立项发展报告

燃气燃烧器和燃气器具的安全和控制装置特殊要求第6部分：热电火焰监督控制标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:SafetyandControlDevicesforGasBurnersandGas-BurningAppliances—ParticularRequirements—Part6:ThermoelectricFlameSupervisionControls摘要随着全球清洁能源转型战略的深入推进，燃气燃烧器具在居民生活、商业服务和工业生产领域的应用规模持续扩大，其安全性和可靠性已成为关系到公共安全和能源利用效率的关键技术问题。热电火焰监督控制装置作为燃气燃烧系统中防止燃气泄漏和爆炸事故的核心安全部件，其性能质量直接决定了燃气器具的整体安全水平。本报告以国际标准化组织（ISO）发布的ISO23551-6:2021《燃气燃烧器和燃气器具的安全和控制装置特殊要求第6部分：热电火焰监督控制》为研究对象，系统梳理了该标准的立项背景、技术内容、修订历程和应用价值。报告指出，该标准的发布实施填补了热电火焰监督控制在燃气安全控制领域国际标准的技术空白，对于统一全球范围内该类产品的技术要求和测试方法、消除国际贸易技术壁垒、提升燃气器具安全性能具有重要的推动作用。本报告旨在为标准使用者提供全面的技术解读和立项分析，为行业企业和检测机构提供技术参考和实施指导。关键词：燃气燃烧器；热电火焰监督控制；安全控制装置；ISO标准；火焰检测；燃气安全Keywords:Gasburners;Thermoelectricflamesupervisioncontrols;Safetyandcontroldevices;ISOstandards;Flamedetection;Gassafety一、引言1.1研究背景燃气作为一种清洁、高效的能源形式，在全球能源消费结构中所占比重持续上升。根据国际能源署（IEA）的统计数据，天然气在全球一次能源消费中的占比已超过24%，广泛应用于民用燃气灶具、燃气热水器、燃气采暖炉以及工业燃烧设备等各类终端用能场景。与此同时，燃气使用安全始终是行业发展的生命线。因火焰意外熄灭导致的燃气泄漏事故，轻则造成财产损失，重则引发爆炸和人员伤亡，是世界各国燃气安全监管的重点防控对象。热电火焰监督控制装置——即利用热电偶（或热电堆）与电磁阀协同工作的火焰检测与安全切断装置——因其结构简单、可靠性高、无需外部电源等突出优势，在全球范围内尤其是民用燃气器具领域得到了极为广泛的应用。据统计，全球每年生产的热电式燃气安全保护装置数量超过数亿套，已成为燃气燃烧安全控制领域用量最大的产品类别之一。然而，由于缺乏统一的国际技术标准，各国对热电火焰监督控制装置的性能要求、测试方法和安全指标存在较大差异，产品在跨境贸易中面临多重技术壁垒和认证障碍，同时也给终端用户的安全使用带来了潜在风险。1.2标准立项的必要性在此背景下，国际标准化组织适时启动了ISO23551-6标准的制定工作。该标准的立项源于以下核心需求：第一，统一全球热电火焰监督控制装置的技术规范和测试方法，消除因标准差异导致的国际贸易壁垒；第二，建立科学、完善的产品性能评价体系，为各国监管机构和认证机构提供权威的技术依据；第三，促进热电火焰监督控制技术的持续改进和产品质量的全面提升，更好地保障燃气使用安全。二、标准概述2.1标准基本信息ISO23551-6:2021《燃气燃烧器和燃气器具的安全和控制装置特殊要求第6部分：热电火焰监督控制》由国际标准化组织（InternationalOrganizationforStandardization，简称ISO）发布，发布日期为2021年11月1日。该标准属于ISO23551系列标准的重要组成部分，该系列标准针对燃气燃烧器和燃气器具的安全和控制装置制定了一系列特殊要求，覆盖了各类安全控制阀、压力调节器、火焰监督装置等关键部件。|项目|内容||------|------||标准编号|ISO23551-6:2021||英文名称|Safetyandcontroldevicesforgasburnersandgas-burningappliances—Particularrequirements—Part6:Thermoelectricflamesupervisioncontrols||中文名称|燃气燃烧器和燃气器具的安全和控制装置特殊要求第6部分：热电火焰监督控制||发布机构|国际标准化组织（ISO）||发布日期|2021年11月1日||标准状态|现行有效||分类号|气体燃料燃烧器||ICS分类|27.060.20（气体燃料燃烧器）|2.2标准定位与适用范围本标准规定了热电火焰监督控制装置（以下简称“热电式火焰监控装置”）的术语定义、分类、结构要求、性能要求、测试方法、标记和说明书等技术内容。该标准适用范围涵盖以下装置类型：-家用燃气灶具、商用燃气灶具中使用的热电式熄火保护装置；-燃气热水器、燃气采暖热水炉中配置的热电火焰监控装置；-其他燃气燃烧器具及燃气燃烧设备中使用的热电式火焰监督与安全切断装置。标准所涉及的热电火焰监督控制装置主要功能包括：在燃烧器正常燃烧时维持燃气供应回路畅通；在火焰意外熄灭时快速切断燃气通路，防止未燃气体泄漏；在故障排除后支持人工或自动复位，恢复正常工作状态。2.3标准修订历程ISO23551-6:2021是对ISO23551-6:2014的修订升级版本。2014年版标准是ISO/TC161（燃气燃烧器具及设备安全和控制装置技术委员会）组织制定的第一版国际标准，其技术框架主要参考了欧洲标准EN257:2010和美国国家标准ANSIZ21.20等区域性标准。与2014年版相比，2021年版在以下关键技术内容上进行了修订和补充：1.扩展了热电火焰监控装置的分类体系，新增了适用于更高安全等级场景的类别；2.细化了性能测试方法，增加了针对带有自诊断功能装置的测试要求；3.更新了环境适应性和耐久性试验条件，增强了标准对极端工况的适用性；4.补充了电磁兼容性（EMC）要求，适应现代燃气器具智能化、电子化的发展趋势；5.完善了标记和说明书要求，提升了标准的可操作性和用户体验。三、标准技术内容分析3.1术语与定义标准对热电火焰监督控制相关的核心术语进行了明确界定，包括但不限于：热电火焰监督控制（thermoelectricflamesupervisioncontrol）、热电偶/热电堆（thermocouple/thermopile）、响应时间（responsetime）、安全响应时间（safetyresponsetime）、关闭时间（closuretime）、额定热负荷（ratedheatinput）等。统一、严密的术语体系是标准实施的基础，也是各国在产品检测、认证和贸易过程中保持一致理解和沟通的前提条件。3.2分类体系标准按照不同的技术维度对热电火焰监控装置进行了系统分类：按结构形式划分：-一体式装置（热电偶与电磁阀集成于一体）；-分体式装置（热电偶与电磁阀分离，通过导线或管路连接）。按安装方式划分：-直装式（直接安装在燃气阀门或燃烧器本体上）；-远程安装式（通过延长线或连接管安装在远离燃烧器的位置）。按功能等级划分：-I类：用于家用燃气器具的常规安全保护，安全响应时间通常不超过45秒（以特定测试条件为准）；-II类：用于商用或工业用途，对响应时间和可靠性有更高要求的场合。3.3性能要求标准对热电火焰监督控制装置规定了严格的性能指标体系，核心内容涵盖以下几个方面：（1）热电动势输出特性热电偶或热电堆在额定工作条件下应能产生足够的电动势，以驱动电磁阀在规定时间内完成开启或关闭动作。标准规定了热电动势的最小值和波动范围，确保装置在燃气压力波动、环境温度变化等工况下的稳定工作。（2）安全响应时间安全响应时间是衡量热电火焰监控装置安全性能的核心指标。标准明确规定了在火焰熄灭后，装置切断燃气通路所需的极限时间。对家用器具配套的装置，目前国际上普遍要求在火焰熄灭后45秒内可靠关闭（不同产品类别可能存在差异），确保释放到环境中的未燃气体量控制在安全范围内。（3）电磁阀工作特性电磁阀的开启时间、关闭时间、工作电压/电流范围以及机械耐久性均在标准中给出了明确要求。其中，机械耐久性测试通常要求电磁阀在模拟正常使用条件下完成不少于十万次的动作循环，验证其长期使用可靠性。（4）环境适应性标准规定了装置在规定温度范围（例如-10℃至+60℃）和规定湿度条件下应保持正常工作。对于户外或半户外安装的器具，标准还提出了更高的防护等级要求。此外，装置在振动条件下不应发生误动作或性能退化。（5）耐久性能长期的耐久性能测试用于评估装置在规定使用寿命内的稳定性和安全裕度。标准规定了包括热循环耐久试验、电气耐久试验、有害气体环境暴露试验等多项加速老化试验方法。3.4测试方法标准为上述各项性能要求提供了详细、可操作的测试方法，包括：-试验装置的结构要求和允许偏差；-测试燃气的种类和技术条件；-各类性能测试的试验步骤和记录要求；-测试数据的处理和判定准则；-试验报告的内容和格式要求。测试方法的标准化和规范化是保证不同检测机构出具结果一致性和可比性的关键，也是标准权威性的重要体现。3.5标记、说明书与包装要求标准对产品标记和说明书提出了明确要求，包括但不限于：-产品铭牌应标注制造商名称或商标、型号、额定参数、制造日期或批次代码；-燃气种类及供气压力适用范围；-安装、使用和维护的必要的安全警示信息；-说明书应包含正确的安装方法、接线要求、使用注意事项和故障排除指南。四、标准的主要修订单位4.1ISO/TC161技术委员会概述ISO23551-6:2021由国际标准化组织下设的ISO/TC161“燃气燃烧器具及设备安全和控制装置技术委员会”（TechnicalCommittee:Safetyandcontroldevicesforgasburnersandgas-burningappliances）负责制定和修订。该技术委员会成立于1990年代，是国际燃气安全控制领域最具权威性的标准化技术组织之一。ISO/TC161的工作范围涵盖燃气燃烧器和燃气器具中使用的各类安全和控制装置的标准制定，包括但不限于：燃气阀、压力调节器、火焰监督装置、温度控制装置、燃烧产物排放监控装置等。其秘书处承担工作历经多个成员国，目前由荷兰国家标准机构（NEN）承担秘书处工作。委员会下设多个工作组（WorkingGroups），分别负责不同产品类别和专题的标准制修订工作。4.2主要参与单位——BSI（英国标准协会）在ISO23551-6:2021的修订过程中，英国标准协会（BritishStandardsInstitution，简称BSI）承担了重要的技术领导和协调角色。BSI作为全球最早的国家标准机构（成立于1901年）和ISO创始成员之一，在燃气安全控制领域拥有逾百年的标准化经验积累。其下设的“燃气器具与设备”技术委员会（GSE/29等）长期跟踪并深度参与ISO/TC161和CEN/TC58（欧洲燃气器具标准化技术委员会）的相关工作。在ISO23551-6:2021标准的制修订中，BSI的主要贡献体现在以下方面：1.牵头承担修订工作组工作：BSI专家作为工作组召集人或项目负责人，组织来自各国的技术专家开展多轮技术讨论和草案评议。2.提出关键技术修订建议：BSI基于其在英国家用燃气器具安全和能效监管领域长期积累的经验，对安全响应时间的测试条件、耐久性试验方法的合理性等方面提出了建设性的修订意见，得到了委员会各成员国的积极响应和采纳。3.协调欧洲标准与国际标准的协同发展：BSI在标准修订过程中积极协调欧盟燃气器具法规（Regulation(EU)2016/426,GAR）和欧洲标准（EN257等）与国际标准之间的衔接，降低因区域性法规差异带来的技术壁垒。4.促进标准的国际化应用：BSI通过英联邦国家标准化网络和国际贸易渠道，积极推动ISO23551-6:2021在更广泛国际范围内的推广实施。五、标准的应用价值与实施意义5.1对国际贸易的促进作用ISO23551-6:2021作为热电火焰监控装置领域的国际统一标准，为全球范围内的产品贸易提供了共同的技术语言和评价基准。标准的实施有助于消除各国标准和认证制度之间的差异，降低重复检测和多重认证带来的成本负担，促进燃气器具及其核心安全部件的国际贸易自由化和便利化。5.2对产品质量提升的引导作用该标准在技术内容上的系统性和先进性，为生产企业提供了明确的产品设计和质量控制目标。通过引导企业在产品研发阶段就充分考虑安全性能、环境适应性、耐久可靠性等要求，标准有效促进了行业整体技术水平和产品质量的持续提升。5.3对安全监管的技术支撑对于各国市场监管机构和第三方检测认证机构而言，ISO23551-6:2021提供了科学、权威的技术依据。标准中明确的安全指标和检测方法，有助于建立统一的合格评定体系，增强市场监管的有效性和一致性，进而更好地保障消费者的人身和财产安全。5.4对技术创新的引领作用标准的发布不仅是对现有技术水平的总结和固化，更对未来技术发展起到了方向性引领作用。特别是2021年版对自诊断功能、电磁兼容性、智能化接口等内容的兼顾和拓展，为热电火焰监控技术的智能化升级预留了充分的接口空间和技术可能。六、结论与展望展望未来，随着燃气行业向安全智能、绿色低碳方向持续演进，热电火焰监控技术也将呈现以下发展趋势：1.智能化融合：将热电火焰监控功能与物联网通信模块相结合，实现故障远程预警和运行状态实时监测，从被动安全保护向主动安全预警转变；2.高性能化：通过新材料（如高性能热电材料）和新工艺的应用，进一步提高热响应速度和热电动势输出稳定性；3.微型化与集成化：适应燃气器具小型化、集成化的发展趋势，开发更紧凑、更高功率密度的火焰监控一体化模块；4.多燃料适应性：面向氢能等新型清洁燃料的应用前景，扩展热电火焰监控装置对氢气和掺氢天然气等新型燃料的适配性研究。参考文献[1]ISO23551-6:2021,Safetyandcontroldevicesforgasburnersandgas-burningappliances—Particularrequirements—Part6:Thermoelectricfla