ANSI Z83.25-2017 (CSA 3.19-2017) 燃气餐饮设备安全与性能标准详解

全面解析北美燃气商用烹饪设备的设计、测试与认证要求

标准概况与适用范围

ANSI Z83.25-2017 (CSA 3.19-2017) 是美国国家标准学会(ANSI)与加拿大标准协会(CSA)共同发布的燃气餐饮设备安全与性能标准,生效于2017年,目前为北美地区燃气商用烹饪设备认证的主要依据。该标准是 ANSI Z83系列与 CSA 3系列中的关键组成部分,统一覆盖美国与加拿大两国对燃气餐饮设备的基本安全、结构完整性、燃烧性能及环保要求。

本标准适用于所有使用可燃气体(天然气、液化石油气等)的商用餐饮设备,包括但不限于:燃气烤炉(开放式/平板式)、燃气炸锅、燃气烤架、燃气灶台、燃气热风炉、燃气烤箱、燃气保温柜等。设备既可独立使用,也可作为模块组合系统的一部分。标准涵盖额定输入功率不超过 400,000 Btu/h(约117 kW)的设备,且工作压力不超过 14 in. w.c.(3.5 kPa)。

需要特别注意的是,本标准不适用于家用燃气烹饪器具(如 ANSI Z21.1 范围的家用燃气灶)以及安装于休闲车或船舶中的设备。此外,附加部件如遥控装置、外部排烟系统等需按相关标准另行评估。

主要技术内容与要求

设备分类与结构要求

标准将燃气餐饮设备按用途和结构分为九大类,并对每一类提出了具体的结构材料、可清洁性、防泄漏、耐热及防火性能要求。设备外壳及所有暴露部件必须使用耐腐蚀、不吸油且易于清洁的材料(如不锈钢或经表面处理的碳钢)。关键要求包括:

  • 燃气系统:所有燃气管道、接头、阀门必须采用符合 ASME B16 系列的金属部件,且需通过气密性测试(14 kPa 气压下无泄漏)。
  • 燃烧系统:燃烧器应具备可靠的火焰稳定性,在额定输入压力 ±20% 的波动范围内不脱火、不回火。引火器应能持续点燃主燃烧器,最长引燃时间不得超过 4 秒。
  • 电气安全:涉及任何电气控制器、点火器、风扇时,必须符合 UL 60730-1 或 CSA C22.2 No. 24 要求,且所有电气连接需做防水防油处理。
  • 防过热与隔热:设备外表面温度在稳态运行时不得超过环境温度 +65°C(操作表面除外),以保障操作人员安全。
重要注意事项:结构中所有与燃气接触的部件不得使用铜或含铜合金(含铜量<70%的铜合金除外),因为燃气中的硫化物会腐蚀铜质部件,可能导致泄漏。这一要求在北美标准中比许多国际标准更为严格,设计时应优先选用镀锌钢、铸铁或不锈钢。

燃烧性能与排放限值

标准对燃烧性能提出了详细的量化指标,包括燃烧效率(CO2 浓度)、燃烧稳定性(CO/CO2 比)以及排气温度等。具体要求如下表所示:

设备类型额定输入 (Btu/h)燃烧产物 CO/CO₂ 最大比值最小燃烧效率 (CO₂ %)排气温度上限 (℃)
燃气炸锅(管式燃烧器)≤150,0000.0807.5%315
燃气烤炉(红外线燃烧器)≤200,0000.0658.0%290
燃气灶台/炒灶≤100,0000.0757.0%295
燃气热风炉≤300,0000.0708.5%310

此外,标准还要求所有设备在正常使用工况下,其一氧化碳(CO)排放平均值不得超过 0.08%(按干燥无空气基计算),且任何单个工况下的瞬时值不得高于 0.10%。排气系统安装后,设备的静压损失应小于 0.5 in. w.c.,以确保不影响燃烧室压力。

标准实施的益处:遵循 ANSI Z83.25-2017 设计的设备,CO 排放相比早期型号可降低约 40%,同时热效率提升 5~8%,不仅符合北美多地环保法规(如加州南海岸空气质量管理区),还为用户节省燃气费用、减少碳排放。

测试方法与认证程序

标准规定的测试方法包括:气密性测试、燃气压力调整测试、燃烧性能测试(正压/负压)、温升测试、电气安全测试及零部件应力测试。所有测试必须在标准认可的实验室内按照标准第 6~13 节的具体流程进行。制造厂家需提交三台样机进行型式试验,其中两台用于正常适用测试,一台用于长期耐久性测试(相当于正常使用一年以上的循环次数)。

通过型式试验后,厂家可获得 CSA 或其他授权机构的认证,并允许在设备上加贴相应的认证标志(如 CSA 蓝标或 C/US 联合标志)。此后每年需进行一次工厂检查,以确保量产产品与认证样品一致。

安全关键要求:所有燃气餐饮设备必须配备可信赖的火焰监控装置。当火焰意外熄灭时,主燃气阀必须在 45 秒内自动切断燃气供应。对于连接有排烟罩或机械排风的设备,还需配置气流监控装置,确保排风失效时燃气供应同步中断,防止一氧化碳积聚引起中毒或爆炸。

实施与应用要点

安装与通风要求

即使设备本身已通过标准认证,其安全使用仍依赖于正确的安装。标准在附录 B 中明确要求:所有燃气餐饮设备必须安装于符合当地建筑规范的厨房内,配备足够容量的机械排风系统。对于额定输入总和超过 400,000 Btu/h 的多台设备,排风量必须通过详细热平衡计算确定,不得简单叠加每%25-本?生?

排风罩的尺寸应至少覆盖设备水平投影面积外加 0.5 m 的周边悬出部分,且罩下沿距离设备表面不超过 1.2 m。此外,燃烧所需的助燃空气须从室外或经过过滤的空调系统补充,确保燃烧室内静压维持在 -0.25 in. w.c. 至 -0.05 in. w.c. 之间。

实用提示:在进行设备布局设计时,建议统计所有燃气设备的总耗气量及总热量,并选用带比例调节的燃烧器。标准允许使用“监控型”引火装置代替常明火,这种装置可节省高达 60% 的待机能耗,同时满足 ANSI Z83.25 的重新点火要求(在 4 秒内点燃主燃烧器)。

日常维护与检验周期

取得认证后的设备应坚持日常维护,包括:

  • 每周清洁燃烧器孔口、引火装置及火焰传感器(目测或使用软刷);
  • 每月用肥皂水检漏燃气软管及接头;
  • 每季度检查火焰状况与 CO₂ 浓度(使用便携式烟气分析仪,应维持 CO₂ 百分含量在标准表列值±1% 以内);
  • 每年由授权服务商进行全系统检测,包括气密性、火焰监控响应时间、排风联动测试。
一旦发现 CO 浓度超标或火焰异常,应立即停用并联系专业维修,不得自行调整燃气阀。

与其他标准的关系

ANSI Z83.25-2017 并非孤立存在,它与北美多部标准相互引用或协调:

  • 与 ANSI Z21.15 / CSA 9.1: 燃气餐饮设备使用的软管、接头和快速断开装置必须符合此标准;
  • 与 UL 710 / CSA C22.2 No. 168: 排烟罩和过滤装置满足油脂排放安全要求;
  • 与 NFPA 96: 厨房防火和通风系统设计标准,要求设备排风系统符合 NFPA 96 的灭火联动要求;
  • 与 International Fuel Gas Code (IFGC) / National Fuel Gas Code (NFPA 54): 设备安装需遵循这些规程,尤其是燃气支管尺寸、调压器设置和应急切断阀要求。

此外,标准正文中大部分安全要求与 EN 203-1/2(欧洲燃气烹饪设备标准)类似,但在燃气压力范围、排放限值和气候条件方面存在差异。因此,出口北美市场的欧洲设备往往需要额外增加火焰监控装置和更宽的压力适应范围才能符合 ANSI Z83.25 的要求。

重要注意事项:不可直接将 CSA 3.19-2017 与 ANSI Z83.25-2017 视为完全等同。尽管 2017 版统一了美加主要要求,但加拿大仍保留部分更严格的规定(如 LPG 储罐最小容量要求、燃气阀关闭时间缩短至 30 秒)。认证时需明确设备最终市场,确保同时满足两国的附加条款。

常见问题 (FAQ)

问:我的燃气烤炉已经通过 ANSI Z83.25-2017 认证,是否可以在加拿大直接使用?
答:如果认证标志为“C/US”(即加拿大与美国联合认证),则可以直接在加拿大使用。若只有“US”标志,则需要额外申请 CSA 3.19 的加拿大国家差异(National Difference)测试。由于两国的燃气类型(特别是液化气成分)和排气要求存在差异,建议在采购时明确选择带有“C/US”标志的产品。
问:标准中提到的“红外线燃烧器”是否需要特别考虑?
答:是的。红外线燃烧器的表面温度极高(可达 950°C),标准要求其陶瓷板或金属网必须具备抗热震性能,并在正常使用寿命内(至少 3000 小时热循环)不发生脱落。此外,由于红外辐射强度大,设备周边的防火间距需比普通燃烧器增加 50%,且排风罩材料必须选用不锈钢或搪瓷钢,以避免高温变形。
问:标准的最新版本是 2017 版吗?我是否可以使用旧版设计?
答:截至 2026 年,ANSI Z83.25-2017 仍为现行有效版本,2018 年曾有编辑修正,但未改变技术内容。使用旧版设计(如 2013 版)的产品将无法获得新认证,且 2020 年后北美多数权威检测机构已停止受理旧版申请。因此,所有新设计必须严格按照 2017 版要求执行,已投产的旧版产品应在下一次设计变更时升级至新版。

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