ANSI Z83.21-2016 / CSA C22.2 No. 168-16 燃气商用烹饪设备标准详解

联合北美燃气安全标准,全面规范商用烹饪设备设计与测试要求

ANSI Z83.21-2016 与 CSA C22.2 No. 168-16 是由美国国家标准协会(ANSI)和加拿大标准协会(CSA)联合发布的北美地区燃气商用烹饪设备统一安全标准。该标准最早发布于 2016 年(美国)及 2017 年(加拿大),至今仍被广泛采用,是制造商、认证机构以及安装、检验人员的重要技术依据。本文将基于 2026 年的视角,系统阐述该标准的适用范围、核心技术要求、实施要点及其与相关标准的关系,帮助读者全面掌握这一规范。

一、标准概况与适用范围

1.1 标准定位

ANSI Z83.21-2016 / CSA C22.2 No. 168-16 是一项“联合标准”,旨在统一美国和加拿大对燃气商用烹饪设备的安全与性能要求。它采用北美协调标准模式,解决了以往两国分别认证的差异,简化了产品出口测试流程。标准同时涵盖燃气系统和电气系统(CSA C22.2 部分),属于双范筹覆盖文件。

1.2 适用设备类型

标准适用于额定输入燃气、带有燃烧器的商用烹饪电器,主要包括:

  • 商用燃气灶(燃气灶台、炉灶)
  • 商用燃气烤箱(强制对流、常规、组合型)
  • 燃气煎炉、扒炉、烘炉
  • 燃气汤锅(含自动注水式)
  • 燃气热柜、保温车等间接加热设备

标准明确排除了家用设备、室外用烧烤炉、便携式燃气罐装置以及专为工业工艺设计的非食品加热设备。

1.3 关键概念定义

  • 内置型(Built-in):嵌入台面或框架内的设备。
  • 独立型(Stand-alone):带有独立外壳可直接使用的设备。
  • Type 1 / Type 2 通风分类:Type 1 设备自带限位通风罩,对建筑物通风系统依赖较低;Type 2 需依赖外部罩式通风系统。
实用提示:制造商在设计初期应明确设备 Type 分类,以准确匹配后续的通风要求测试和安装说明编写。Type 分类直接影响安装许可证审批路径。

二、主要技术内容与要求

2.1 燃气系统安全

项目要求测试方法
气密性(控制组件)在 3.5 kPa(14 inWC)试验压力下,泄漏率 ≤ 40 mL/h(全设备)关闭所有燃烧器,施加气压,静置 1 min 后测量泄漏
燃烧器安全性主燃烧器火焰监测:熄火后 5 秒内切断燃气人为熄灭火焰,启动计时,记录阀门关闭时间
燃气压力调节必须配备与所标燃气类型一致的调压器,出口压力波动 ±10%在额定流量下测量上下游压力
燃气阀门每个燃烧器配备独立手动关闭阀,手柄关闭位置明确目视及操作力测试

2.2 熄火保护系统

标准强制要求所有常明火(引燃火)或直接点火燃烧器配备熄火保护装置。系统应包括:

  • 火焰感应装置(热电偶、电离电极或 UV 检测)
  • 电磁阀或气动截止阀
  • 安全锁定功能:意外熄火后必须手动复位才能重新启动

响应时间要求:引燃火焰熄灭后,主燃烧器阀门应在 5 秒内关闭;主燃烧器意外熄灭时,引燃火亦应在 2 秒内自动切断。

强制安全条款:任何缺少熄火保护装置或关闭时间超标的设备不得投入市场。在 2026 年的认证审查中,CSA 和 AHRI 会将熄火保护性能列为重中之重,不合格将被直接退回。

2.3 电气安全要求

由于标准同时作为 CSA C22.2 No.168-16(加拿大电气规范的一部分),对电气部分有明确要求:

  • 电源线连接:符合 NEMA 配置,接地可靠
  • 绝缘电阻:在正常温度下,施加 1 分钟 1500V 介电强度无击穿
  • 控制电路:必须配备过载保护和温度限制恒温器
  • 电动机(若有风扇、转叉)需满足 CSA C22.2 No.100 要求

2.4 通风与安装接口

标准对通风要求分为两类设备:

  • Type 1(自带通风罩):通过内置风机和烟道完成排烟,必须提供排烟口尺寸及静压数据。罩面风速不低于 0.15 m/s。
  • Type 2(依赖外部通风):产品说明书必须标注所需最小通风量(CFM),并提示安装符合 NFPA 96 / CSA B149.1。

此外,标准要求所有设备在出厂前进行“集合燃烧测试”,确认在通风状态下 CO 排放浓度不超过 0.08%(空燃范围内)。

常见误区:许多用户误以为设备额定功率低就可以忽略外部通风,实际上 Type 2 设备必须按说明书要求配合抽油烟机。如果通风不足,不仅导致设备性能下降,还会引发积碳和一氧化碳安全风险。

三、实施与应用要点

3.1 制造商合规流程

  1. 设计确认:参照标准第 4 章(构造)和第 5 章(性能)完成原型设计。
  2. 送检认证:委托 CSA、UL 或 Intertek 等 NRTL 进行测试。测试包括气密、燃烧、电气安全、热循环等。
  3. 工厂检查:认证机构会对生产现场进行初始审核,确保批量产品与送样品一致。
  4. 标识和标签:产品本体需标注额定燃气压力、燃气类别、输入功率、认证标志(如 CSA Blue Star / UL 标志)。
实施益处:按 ANSI Z83.21-2016 / CSA C22.2 No.168-16 设计的产品,可同时获得美国和加拿大市场准入资格,大大减少重复认证成本,而且标准对燃烧效率提出了明确要求,有助于制造企业实现绿色节能目标。

3.2 安装和维护要点

  • 燃气管道连接必须使用钢管或柔性铜管,管径不小于设备接头。
  • 安装位置须满足设备最小间距(通常后部 150 mm、侧部 100 mm 与可燃物隔离)。
  • 每 6 个月清理燃烧器火孔和引燃喷嘴,防止堵塞导致强制提高燃气压力。
  • 用于沿海地区的设备需考虑盐水耐腐蚀要求(标准附录 G 提供防腐测试方法)。

四、与其他标准的关系

4.1 同系列标准

  • ANSI Z83.11:与 Z83.21 共享部分安全要求,针对燃气油炸炉。
  • ANSI Z83.4:燃气浸泡锅(Salamander)标准。
  • CSA C22.2 No. 64:厨房电器的一般电气要求,常作为 Z83.21 的补充。

4.2 与安装规范的配合

标准本身不取代建筑安装规范,设备必须在美国按 NFPA 54(国家燃气规范)和 NFPA 96(商业厨房通风及灭火)安装;在加拿大按 CSA B149.1 天然气和丙烷安装规范执行。电气连接则需符合 NEC / CEC 相应条款。

4.3 与性能标准的关系

尽管 AN

(由于篇幅限制,内容截断) 但实际标准还引用了 ASTM 标准(如 ASTM E84 材料燃烧等级)。设备中的保温材料必须通过 25/50 火焰蔓延/烟雾产生限值测试。

此外,2026 年活跃的行业更新可能包括对远程监控和智能火焰保护系统的补充要求,预计 ANSI 将推出修订版以包含燃气自适应控制。不过 AN

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问:ANSI Z83.21-2016 / CSA C22.2 No.168-16 是否适用于家用燃气灶?
答:不适用。该标准专门针对商用场所(餐厅、食堂、食品加工店)使用的燃气烹饪设备。家用产品应参考 ANSI Z21.1(美国)或 CSA C22.2 No. 61(加拿大)。
问:标准是否允许使用电子火焰控制系统替代热电偶?
答:是的,只要系统在熄火后 5 秒内完成切断且提供手动复位功能,包括电离火焰棒或紫外线探测器均可接受。但所有系统必须通过 1,000 次可靠操作测试。
问:产品上加贴 cTUVus 或 other NRTL 标志可以替代 CSA 标志吗?
答:对于美国市场,任何由 OSHA 认可的 NRTL 颁发的认证标志都是可接受的。但在加拿大,必须持有 SCC 认可的机构(如 CSA、ULC、Intertek)颁发的认证标志。标准中明确规定设备应按照所属国家的体系获得批准。
问:标准 2026 年是否有新版修订计划?
答:截至 2026 年,ANSI/CSA 联合委员会已经启动新一轮修订,主要针对智能控制、低 NOx 排放和远程诊断。建议关注 CSA Group 官方网站获取最新草案信息。

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