石志強，閔行政，陳 彬，劉廣帥，馮曉軍，王 斌

(1.北京燃氣密云有限公司，北京 101500； 2.漢威科技集團股份有限公司，河南 鄭州 450000； 3.北京市煤氣熱力工程設(shè)計院有限公司，北京 100032)

1 概述

燃氣泄漏所引發(fā)的爆炸和火災(zāi)等事故時有發(fā)生，《安全生產(chǎn)法》對餐飲等行業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營單位安裝可燃氣體報警裝置進行了強制性規(guī)定。燃氣報警器在餐飲業(yè)場所的應(yīng)用有了法律依據(jù)，燃氣報警器在餐飲場所應(yīng)用得到了強力推動，帶動了燃氣報警器的發(fā)展。

2 燃氣報警器技術(shù)發(fā)展

2.1 傳感器類型

目前國內(nèi)燃氣行業(yè)報警器中探測器常用傳感器主要包括半導體傳感器、催化燃燒傳感器、紅外傳感器、激光傳感器[1]。

① 半導體傳感器

壽命為5 a，優(yōu)點是檢測精度高、反應(yīng)靈敏度高、響應(yīng)速度快、電路簡單體積小、重量輕、便于集成。缺點是需要氧氣參與檢測、無法檢測高濃度甲烷、不具有線性特性。

② 催化燃燒傳感器

壽命為3 a，優(yōu)點是輸出信號線性好、指標可靠、價格便宜。缺點是需要氧氣參與檢測、催化劑易受鹵素類氣體影響中毒或失活、需要定期標定。

③ 紅外傳感器

壽命為5～10 a，優(yōu)點是壽命比較長、檢測精度高、可以檢測高濃度甲烷。缺點是價格高、容易誤報、生產(chǎn)工藝復雜。

④ 激光傳感器

壽命為10 a，優(yōu)點是壽命長、不存在氣體交叉干擾、檢測精度高、抗?jié)窈涂拐鹉芰?。缺點是價格非常高[2]。

2.2 家用燃氣報警器傳警器

① 傳感器發(fā)展情況

家用燃氣報警器中探測器的傳感器類型主要有半導體傳感器、催化燃燒傳感器、電化學傳感器[3]。目前半導體傳感器在以下方面做了改進[4]。

a.制造工藝改進

從人工涂抹氣敏材料到全自動機械化平面厚膜印刷技術(shù)，提升了半導體傳感器檢測氣體的一致性和穩(wěn)定性。

b.氣敏材料配方升級

氣敏材料配方升級提升了半導體傳感器抗氣體干擾性能和抗中毒性能。

② 技術(shù)發(fā)展情況[5]

家用燃氣報警器中探測器執(zhí)行標準為GB 15322.2—2019《可燃氣體探測器 第2部分：家用可燃氣體探測器》，與GB 15322.2—2003《可燃氣體探測器 第2部分:測量范圍為0～100%LEL的獨立式可燃氣體探測器》相比，標準要求提升主要體現(xiàn)在以下各方面。

a.外殼防護

家用燃氣報警器的外殼防護(IP代碼)應(yīng)達到GB 23757—2009《消防電子產(chǎn)品防護要求》規(guī)定的IP30等級。

b.壽命狀態(tài)指示

家用燃氣報警器表面具有提示氣體傳感器失效或壽命到期需要更換的明顯標志。

c.歷史數(shù)據(jù)存儲

家用燃氣報警器具有報警歷史記錄功能，歷史記錄在家用燃氣報警器掉電后能夠保存。

d.聯(lián)網(wǎng)接口

家用燃氣報警器具有能夠與控制器和指示設(shè)備連接的聯(lián)網(wǎng)接口(僅以電池供電的探測器除外)，聯(lián)網(wǎng)接口能夠輸出與其測量濃度相對應(yīng)的信號及探測器正常監(jiān)視、故障、報警、傳感器壽命狀態(tài)信號。

2.3 工商業(yè)用途點型可燃氣體探測器

① 傳感器發(fā)展情況

工商業(yè)用途點型可燃氣體探測器傳感器類型主要為催化燃燒傳感器，催化燃燒傳感器氣敏材料配方優(yōu)化升級，提升了催化燃燒傳感器抗氣體干擾性能和抗中毒性能。

a.提升了抗氣體干擾性能

氣敏材料配方優(yōu)化升級，使催化燃燒傳感器在30 min內(nèi)對背景氣中存在乙酸體積分數(shù)為(6±0.2)×10-3和乙醇體積分數(shù)為(2±0.2)×10-3的干擾不會產(chǎn)生誤報現(xiàn)象。

b.提升了抗中毒性能

氣敏材料配方優(yōu)化升級后，催化燃燒傳感器在六甲基二硅醚體積分數(shù)為(0.01±0.003)×10-3和甲烷體積分數(shù)為0.5×10-3的氣體干擾40 min內(nèi)，不產(chǎn)生誤報及損壞傳感器。催化燃燒傳感器在硫化氫體積分數(shù)為(0.01±0.003)×10-3和甲烷體積分數(shù)為0.5×10-3的氣體干擾40 min內(nèi)不產(chǎn)生誤報及損壞傳感器。

② 技術(shù)發(fā)展情況

催化燃燒傳感器需要每年進行校驗，且壽命比較短，一般小于3 a，到期需要更換。而點型可燃氣體探測器一般固定安裝，若傳感器出現(xiàn)故障，更換人工成本較高。目前廠家將工業(yè)探測器產(chǎn)品模塊化設(shè)計，傳感器部分做成模組，更換時將舊模組取下?lián)Q上新模組即可。且新模組自適應(yīng)，無需再進行調(diào)節(jié)。

對于工業(yè)探測器的標定，以前需要在現(xiàn)場開蓋手動調(diào)試，相應(yīng)增加了人工成本，且工作效率低。目前已有研究采用紅外遙控器遠程調(diào)試。

3 餐飲場所燃氣報警器應(yīng)用分析

① 標準梳理

餐飲場所燃氣報警器的探測器可依據(jù)GB 15322.1—2019《可燃氣體探測器 第1部分:工業(yè)及商業(yè)用途點型可燃氣體探測器》、GB 15322.2—2019《可燃氣體探測器 第2部分：家用可燃氣體探測器》、GB/T 34004—2017《家用和小型餐飲廚房用燃氣報警器及傳感器》制造、檢驗。

GB 15322.1—2019主要適用工商業(yè)場所，將探測器均劃為防爆產(chǎn)品，安全要求高，IP防護等級要求為IP55以上，要求兩級報警。GB15322.2—2019主要適用家用場所，將探測器劃為家用產(chǎn)品，安全要求低，IP防護等級要求為IP30以上，只要求一級報警。GB/T 34004—2017主要適用家用和小型餐飲廚房，探測器劃為非防爆產(chǎn)品，安全要求中等，小型餐飲廚房內(nèi)安裝在低位置檢測液化石油氣時，IP等級不低于IP55，安裝在高位置檢測天然氣時，IP等級不低于IP51，只要求一級報警。

GB 50028—2006《城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范》(2020年版)第10.8.2條提出了燃氣濃度檢測報警器的設(shè)置要求，規(guī)定了報警器的安裝位置、報警濃度、宜與排風扇等排氣設(shè)備連鎖等要求。CJJ/T 146—2011《城鎮(zhèn)燃氣報警控制系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》適用于城鎮(zhèn)燃氣報警控制系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、驗收、使用和維護。第3.3.1條規(guī)定了在商業(yè)和工業(yè)企業(yè)用氣場所設(shè)置燃氣報警控制系統(tǒng)時，可選擇集中燃氣報警控制系統(tǒng)；對面積小于80 m2的場所，也可選擇獨立燃氣報警控制系統(tǒng)。CJJ/T 146—2011對城鎮(zhèn)燃氣報警控制系統(tǒng)中的所有設(shè)備的使用壽命提出要求。城鎮(zhèn)燃氣報警控制系統(tǒng)中的探測器壽命見表1。

表1 城鎮(zhèn)燃氣報警控制系統(tǒng)中探測器壽命 a

現(xiàn)行的國家標準、行業(yè)標準均未提及探測器壽命期限內(nèi)的免維護要求。上海市燃氣行業(yè)協(xié)會頒布了團體標準T/HRX 000002—2022《非居民用戶燃氣泄漏報警控制系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)要求》，規(guī)定非居民用戶燃氣泄漏報警控制系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、驗收及維護保養(yǎng)要求。佛山市燃氣行業(yè)協(xié)會頒布了團體標準T/FCGCA 2—2022《城鎮(zhèn)燃氣工商業(yè)用戶可燃氣體報警裝置選型、安裝、使用指南》，規(guī)定了工商業(yè)用戶可燃氣體報警裝置的術(shù)語和定義、總則、基本要求和選型、安裝和驗收、使用和維護。

GB/T 34004—2017及T/HRX 000002—2022中都對小型餐飲廚房進行了定義：小型餐飲廚房是使用的燃具為單個燃燒器額定熱負荷不超過46 kW，總額定熱負荷不超過139 kW的用于餐飲業(yè)提供烹飪服務(wù)的廚房。T/HRX 000002—2022對小型餐飲廚房的定義還增加了建筑面積小于80 m2且通風良好的要求。

② 餐飲場所燃氣報警器選擇

餐飲場所燃氣報警器選擇應(yīng)考慮燃氣種類和用途，還應(yīng)考慮燃氣報警器中探測器傳感器類型、靈敏度、穩(wěn)定性、使用壽命、校準要求及價格等。

家用燃氣報警器應(yīng)用在餐飲場所，優(yōu)點是價格低。缺點：首先是外殼防護等級(IP)較低，油煙和水蒸氣容易進入家用報警器內(nèi)部，從而導致內(nèi)部核心器件產(chǎn)生故障；其次是家用報警器中的探測器傳感器多為半導體傳感器，靈敏度高，極容易受到油煙、水蒸氣的影響而產(chǎn)生誤報或性能下降。家用燃氣報警器若用于餐飲場所，使用90 d左右探測器傳感器性能會急速下降。

工商業(yè)用途點型可燃氣體探測器應(yīng)用在餐飲場所，優(yōu)點是：外殼防護等級(IP)較高，一般大于等于IP65，很好地避免油煙類大顆粒物進入探測器內(nèi)部，減少探測器故障的產(chǎn)生。同時，傳感器多為催化燃燒傳感器，可以測量甲烷體積分數(shù)范圍為0～100%，具有兩級報警，不容易產(chǎn)生誤報。缺點是價格較高、催化燃燒傳感器需要每年進行標定、壽命較短、更換周期一般不超過3 a。

國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布的2020年第42號公告指出，報警器不再實行強制檢定，監(jiān)管方式改為型式批準。使用者可自行選擇非強制檢定或者校準的方式，保證量值準確。型式批準由屬地的市場監(jiān)督部門執(zhí)行。

如果要實施檢定，依據(jù)JJG 693—2011《可燃氣體檢測報警器》，使用者有權(quán)選擇不檢定，尤其是商業(yè)、餐飲業(yè)使用的報警器進行計量檢定額外增加了用戶負擔，且數(shù)量巨大，檢定機構(gòu)也很難全部檢定。但應(yīng)用于石化、工礦等場所的報警器產(chǎn)品，一般會進行計量檢定。

根據(jù)CJJ/T 146—2011，商業(yè)場所的可燃氣體探測器、不完全燃燒探測器、復合探測器每年應(yīng)檢查1次。報警器檢查方法見CJJ/T 146—2011中附錄D。

③ 餐飲場所燃氣報警器應(yīng)用中存在的問題

a.不同類型報警器價格差別較大，見表2。

表2 不同類型報警器價格

目前餐飲場所多安裝家用報警器，易導致誤報或傳感器性能降低，在缺少維護的情況下，后期極易帶來安全隱患。

餐飲場所應(yīng)用的可燃氣體探測器只有滿足小型餐飲廚房要求(使用的燃具為單個燃燒器額定熱負荷不超過46 kW，總額定熱負荷不超過139 kW)才可選擇家用報警器。

b.安裝不規(guī)范，安裝密度不足，燃氣泄漏無法及時發(fā)現(xiàn)[6]。

c.檢定要求無法落實，報警器超期服役。

d.部分場所無值守人員，即使報警器報警對燃氣泄漏的處置工作也無法開展。

e.報警器質(zhì)量監(jiān)管仍需加強。報警器已不強制性認證，市場上報警器質(zhì)量依然參差不齊，存在報警器誤報、達不到壽命要求、無法實現(xiàn)免維護(家用報警器)等[7]。

4 對策與建議

① 對策

a.嚴格劃定小型餐飲廚房的范圍界限，可參考上海市燃氣行業(yè)協(xié)會的做法，依據(jù)建筑面積小于 80 m2且通風良好的要求區(qū)別，增加可操作性。不屬于小型餐飲廚房的不允許安裝使用家用報警器。

b.編制標準落實安裝要求。

c.嚴格落實主體責任，督促餐飲單位落實報警器校檢要求。目前相關(guān)標準中仍缺乏對家用報警器壽命期限內(nèi)免維護功能的規(guī)定，大中型餐飲場所等商用報警器技術(shù)指標限值需要細化。同時，對新建用戶、存量用戶推廣報警器的過程中，報警器的投資、安裝、定期檢查和更新方面應(yīng)細化政策和制度。

② 建議

現(xiàn)代通信技術(shù)快速發(fā)展給報警器遠程監(jiān)控提供了技術(shù)條件。有條件可選用聯(lián)網(wǎng)無線遠傳型報警器，并逐步建設(shè)燃氣安全監(jiān)管平臺系統(tǒng)，從燃氣泄漏報警的地圖展示、事件提示、處置及分析等方面形成完整的系統(tǒng)管理。由第三方單位統(tǒng)一運維管理，實現(xiàn)客觀公平安全集中監(jiān)管，為政府安全監(jiān)管提供有效支撐。