CSA B45.13-19 (IAPMO Z1700-2019) 卫生洁具用真空破坏器技术标准详解

全面解析加拿大与北美真空破坏器标准的设计要求、性能验证及合规实施要点

一、标准概况与适用范围

CSA B45.13-19 / IAPMO Z1700-2019 是由加拿大标准协会(CSA)与国际管道与机械协会(IAPMO)联合制定的卫生洁具用真空破坏器技术标准。该标准取代了旧版 CSA B45.13-13 及相关的 IAPMO 单独标准,于 2019 年发布,并在 2026 年仍作为加拿大及北美地区卫生洁具防回流装置的主要技术依据之一。

本标准适用于安装在卫生洁具供水管路中的各类真空破坏器(也称防虹吸装置),包括但不限于大气型真空破坏器(AVB)、压力型真空破坏器(PVB)、软管连接真空破坏器(HVB)及组合式真空破坏单元。这些装置用于防止因供水管网产生负压而导致卫生洁具内污水或非饮用水倒流进入饮用水系统,从而保障水质安全。标准覆盖的产品用于马桶、小便器、洗手盆、净身器、饮水机等卫生器具的给水连接处,也适用于不经常冲洗的卫生设备。

根据 CSA B45.13-19 的适用范围声明,该标准既适用于新产品的设计定型,也适用于已安装产品的认证评测;但明确排除了主要用于消防系统或过程管路的专用防回流装置(此类装置应参考 CSA B64 系列标准)。

二、主要技术内容与要求

2.1 真空破坏器类型与划分

标准将真空破坏器分为以下主要类型,不同类型对应不同的应用场景和性能等级:

  • 大气型真空破坏器(Atmospheric Vacuum Breaker, AVB): 仅适用于间歇性使用且无持续压力的场合,需安装在控制阀下游。
  • 压力型真空破坏器(Pressure Vacuum Breaker, PVB): 适用于有持续静态压力(最高可达 12 米水头)的管路,可安装在控制阀上游。
  • 软管连接真空破坏器(Hose Connection Vacuum Breaker, HVB): 用于水龙头、软管接口等场所,通常带有防虹吸装置。
  • 防混合型真空破坏器(Anti-mixing Valve Type): 专用于恒温混水龙头等设备。

2.2 材料与结构要求

标准要求真空破坏器所有与饮用水接触的部件必须采用符合 NSF/ANSI 61 要求的工程塑料或耐腐蚀金属材料(如 304 不锈钢、黄铜)。金属材料需通过 500 小时中性盐雾试验。非金属部件应满足长期老化及机械强度要求。结构上,真空破坏器必须包含一个由大气状态下关闭、真空状态下开启的空气进口装置(用于破坏虹吸)以及一个弹性密封阀座。所有产品必须带有清晰的永久性标记,包括标准号、公称尺寸、承受压力等级、流向箭头及认证标志。

2.3 关键性能指标

以下表格列出了标准对不同类型真空破坏器的部分核心性能要求(以公称尺寸为 15 mm 的产品为例):

性能项目 AVB (大气型) PVB (压力型) HVB (软管连接型)
最大工作压力 无持续压力(仅瞬时) 1200 kPa (12 bar) 700 kPa (7 bar)
空气进口开启真空度 ≥ 0.6 kPa ≥ 0.8 kPa ≥ 0.5 kPa
空气进口关闭真空度 ≤ 3.0 kPa ≤ 2.5 kPa ≤ 3.5 kPa
流量(压降 5 kPa) ≥ 20 L/min ≥ 30 L/min ≥ 15 L/min
密封性(水压 1000 kPa) 无泄漏 无泄漏 无泄漏
循环耐久性(次) 20,000 100,000 10,000

除上述参数外,标准还对真空破坏器的反向密封性、高温稳定性(80°C 热水循环)、脉冲压力抗疲劳性以及噪声等级提出具体要求。所有性能测试均需在 CSA 认可的实验室进行,并依据标准附录的测试程序执行。

2.4 测试验证要求

标准规定了完整的型式测试(Type Test)项目:

  • 水压密封测试: 在 1.1 倍最大工作压力下保压 15 分钟,无可见泄漏。
  • 真空开启测试: 缓慢施加负压至标准规定值,空气进口必须在规定真空度范围内开启。
  • 回流测试: 模拟负压条件下测量反向流动量。
  • 循环寿命测试: 在额定压力和流量下进行连续动作循环,之后仍需满足密封及开启性能。
  • 温度测试: 80°C 热水 100 小时浸泡后检查部件完整性。
技术要点: 真空破坏器的密封阀座寿命往往取决于弹性材料的回弹性能,建议制造商优先选用三元乙丙橡胶(EPDM)或氟硅橡胶,并通过加速老化验证。

三、实施与应用要点及标准协调关系

3.1 安装与维护要求

依据 CSA B45.13-19 和加拿大国家管道规范(NPC),安装人员应注意以下要点:

  • AVB 必须安装在控制阀(如洗手盆龙头止水阀)的上游至少 150 mm 处,且距离排水口最高点的高度不小于 300 mm。
  • PVB 允许安装在地下室或设备间,但必须高于最高使用点 300 mm,且排水口不得与下水管道直接硬性连接。
  • 真空破坏器两端应安装隔离阀以便维护,但不得安装任何可能限制空气进口的遮罩或阻挡物。
  • 在寒冷气候下,应采取防冻措施(如保温或泄水),避免因结冰导致密封件损坏。
  • 建议每年至少对装置进行一次功能检查,包括观察阀轴排气、听诊密封声音等;每 5 年拆解清洗并更换密封元件。
重要注意事项: 许多安装失败案例是由于将大气型真空破坏器(AVB)错误地用于有持续压力的管路,导致空气进口无法关闭而持续溢水。请务必根据实际供水工况选择正确的真空破坏器类型。

3.2 与其他标准的关系

CSA B45.13-19 与下列标准建立了协调关系,满足其中一项即视为符合另一项(部分条件):

  • ASSE 1001-2017 —— 大气型真空破坏器美国标准,本标准在 AVB 部分与 ASSE 1001 技术条款等效。
  • ASSE 1011-2020 —— 压力型真空破坏器标准,本标准 PVB 部分参照 ASSE 1011 并增加了对动压降的附加要求。
  • ASSE 1020-2019 —— 软管连接真空破坏器标准,本标准 HVB 部分基本等同 ASSE 1020。
  • CSA B64 系列 —— 防回流装置通用标准,与 B45.13 的适用边界划分清晰:B64 主要针对主管路级的防回流,B45.13 则针对终端洁具。

此外,标准也引用了 NSF/ANSI 61(饮用水系统组件—健康效应)、CSA C22.2(如涉及电气控制部分)等基础标准。制造商在设计产品时宜综合考虑这些要求,以便同时获得多认证。

标准实施效益: 统一采用 CSA B45.13-19 / IAPMO Z1700-2019 可大幅减少产品重复测试成本,并帮助制造商进入加拿大及北美多省市场,大幅提升产品合规性。

3.3 安全关键要求

标准中某些条款属于强制性合规要求(即不可通过偏离或等效来满足):

  • 空气进口开启真空度必须符合表列限值,不得以牺牲开启灵敏度换取更大流量。
  • 所有与饮用水接触的部件必须取得 NSF 61 认证或等效卫生检测报告。
  • 标记中必须包含制造年月及批次号,否则禁止销售。
安全关键禁止条款: 严禁将真空破坏器安装在可能发生连续持续正压的系统用于代替其他防回流装置,也严禁在空气进口处加装手动阀门或自动控制阀,否则将直接导致防虹吸功能失效,违反国家管道法规。

常见问题(FAQ)

问: CSA B45.13-19 和 ASSE 1001 是否可以互相替代?
答: 在加拿大境内,CSA B45.13-19 完全接受了 ASSE 1001 的测试数据,通过 ASSE 1001 认证的产品可直接视同满足 B45.13 要求。但在美国部分州,ASS 1001 仍是强制性标准,建议同时持有两个认证标志以备查验。
问: 如果我的真空破坏器经常出现渗漏,最可能的原因是什么?
答: 常见原因包括:①供水压力超过额定值导致密封件变形;②水中杂质划伤阀座;③选型错误(如将 AVB 用于持续压力环境)。请对照标准条款重新核对使用条件。
问: 软管连接真空破坏器(HVB)需要每年测试吗?
答: 标准未强制规定测试周期,但建议每 12 个月由持牌水暖工进行功能检查。在社区发生回流事件后必须立即测试。
问: 本标准是否适用于非金属材料真空破坏器?
答: 完全适用。材料只需通过 NSF 61 认证和本标准第 5 章的盐雾试验即可。但非金属外壳必须在标记中注明禁用溶剂和高温环境。

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