《手提式二氧化碳灭火器》国标的几点修改建议

      国标G B4399-84《手提式二氧化碳灭火器》(以下简称GB4399)，是于1984年发布。并于1985年1月1日起开始执行，该标准的颁布实施，对于规范行业产品标准和促使产品有法可依起到了积极的推动作用。随着时间的推移。消防产品行业的飞速发展和市场不断对灭火器产品提出新的要求，该标准已不能适应时代的要求。根据行业管理部门意见，提出了对GB4399标准进行修改。以下就GB4399标准中有关瓶体执行标准部分的要求，提出几点修改建议。
一、GB4399标准中关于瓶体部分的适应性
      GB 43 99标准中关于瓶体设计、制造方面的要求，其主要依据是1979年由国家劳动总局颁布的《气瓶安全监察规程》〔以下简称79瓶规〕中有关条文。随着国家劳动部门在对气瓶行业标准化管理上逐步健全和完善，将产品标准和管理规范进行了严格的区分，并于80年代中后期分别编制了GB5099-854钢质无缝气瓶》〔以下简称GB5099-85)标准和修改了《气瓶安全监察规程》(以下简称89瓶规)。
      GB5099-85标准主要对气瓶产品的设计、制造、选材、检验、检测、包装等方面加以标准化，而修订后的89瓶规则强调从管理的角度侧重于加强气瓶的安全监察的各项管理工作，特别是使用环节的安全管理，这样79瓶规所包函的产品设计方面的具体要求则转为由GB5099-85标准所承担。
      在GB5a99-85标准的基础上，经过几年的论证和实践，在吸取国外先进标准及向国际同类产品标准靠拢的前提下，对GB5099标准进行了大量的修订，并于1995年颁布GB5099-94《钢质无缝气瓶》(以下简称GB5099-94)。
      GB5099-94标准对产品从设计、选材、制造、检验、试验、包装等全过程进行了详细的标准要求，其相对于瓶体部分的要求完全适用于手提式二氧化碳灭火器(以下简称灭火器)瓶体的要求。因此建议在修订GB4399标准时对于灭火器瓶体要求等效采用GB5099-94标准中相应章节。
二、对修改GB4399标准中的几个问题的建议
      1.对使用碳钢材料的可行性探讨
      目前我国消防行业灭火器用钢质无缝气瓶瓶体主要以45钢为主，其主要原因是:1)受到GB4399标准的允许;2)钢材资源的广泛；3)灭火器产品价格低廉。若取消碳钢材料的使用，对于目前我国灭火器瓶体生产厂家将普遍带来困难，其主要原因在于:目前我国灭火器瓶体生产主要采用钢管加工成型，而除45钢以外的锰钢( 34Mn 2V )，合金钢30CrM。或35CrM。的管材目前我国并未大量投入生产，从部分厂与钢管厂共同进行的少量试产情况看。由于其成材率低，费工费时。且质量难以控制(特别是薄壁管)，因此钢管生产厂难以在短时间内进行大批量生产，若取消碳钢材料的使用。将使灭火器瓶体生产厂家面临无米之饮或转产。
      另一方面，从目前所收集到的部分国外有关无缝气瓶标准(包括GB5099-94)看，其大部分标准对碳钢的使用还是予以保留，但对含碳量及硫、磷含量加以限制，从提高钢材的纯净度上着手，以改善钢材综合性能.
      因此，建议在修改GB4399标准时，对碳钢予以保留，但应对碳、硫、磷等含量加以限制，其取值多少为宜应根据钢材资源及产品使用性能要求而定。
      但从提高灭火器产品质量水平、加强行业管理的角度看，对碳钢材料的使用，应采取从严控制、严格管理、逐步淘汰的步骤，一方面对现有生产厂使用碳钢材料加以限制，时新厂不开口子。另一方面鼓励生产厂家积极开发合金钢瓶体，从选材、制造工艺上有所创新，早日实现产品的更新换代。
      2.瓶口螺纹应统一并规范化
      GB4399标准中第2. 4. 4条所规定的Φ25. 4锥形密封螺纹实际上是一个非标螺纹，该间题的产生虽然有其历史原因，但该螺纹形成后井无专门的标准，因此建议取消该规格螺纹。
      目前国际通用的探纹中，应用范围最广、数量最多的为PZ27. 8锥螺纹，我国已于1987年制定} GB8335-87}气瓶专用螺纹》标准，对该螺纹进行了标准化管理。与该标准配套使用的有:GB8336-87《气瓶专用螺纹量规》和GB10878-89《气瓶专用锥形螺纹丝锥争等标准。
      因此建议灭火器瓶体一般应选用符合GB8335-87《气瓶专用螺纹》标准中的PZ27. 8锥螺纹，持殊情况下或用户有要求时可以选用其它规格螺纹或专门定制.，
      3.明确瓶体设计壁厚计算公式及相关数值
      目前国际上对无缝气瓶瓶体设计强度计算所选用的计算公式有以下几种;

      其主要共同点为:1)瓶体强度设计的计算载荷，即瓶体所受的计算内压，均取气瓶的水压试验压力Ph,27强度计算的材料力学性能均取瓶体材料的屈服应力。
      我国GB5499-94标准所采用的公式与国际标准IS04 705《可重复充气的钢质无缝气瓶》相同，均为中径公式。
      对设计应力系数F取值是按不同屈强比材料进行不同的取值，从而能够使设计屈眼安全系数及设计爆破安全系数在较适宜的范围内。
      因此建议，作为灭火器用瓶体其强度计算公式应选用中径公式，其瓶体壁厚计算公式及设计应力系数F和满足刚度要求的瓶体最小壁厚计算公式全部采用GB5099-94标准中相应计算式。
      4.使用环境温度的区分和限制
      使用环境温度对于灭火器的安全是一个很重要的因素，而对于灭火器瓶体而言，其属于无绝热层的移动式压力容器，在存放、运输、使用及换气的过程中，瓶体温度无疑会受到外界温度的影响，正确、合理、定量、经济地确定本产品的使用环境温度，对有效地利用和掌握产品使用价值，在许用范围内发挥作用起着关键的影响。我国地城广阔，南北温差很大，因此对产品使用温度的限定就显得尤为重要。
      GB 4399标准中规定推荐本产品使用温度范围为一10～55℃。现从以下几方面对影响使用温度的原因加以分析。
      a.产品除瓶体外其它部件的耐低温性能要求:GB4399规定对产品所用塑料件、像胶件以及喷简等附件均需经过一50℃的低温检测，因此其能够满足低温要求。
      b.充装介质对温度的要求
      本产品充装介质为二氧化碳(CO2)气体，该气体临界温度为31.1'C' ,属于高压液化气体，在临界温度以下气体属液态，压力≤7. 45MPa 。随着温度的降低、其压力也随之降低，到-78. 5℃时，压力仅为0.1MPa ,
      因此可以看出气体对低温的影响不大。
      c.温度对瓶体材料的影响
      目前常可的瓶体金属材料一般的常温（0～60℃）,其性能变化不大，但低温对材料性能的影响确实起到关键的作用:目前对金属材料常用的低温指标考核项目主要有低温冲击韧性测定，通过夏比V型冲击试样测定能有效地判断金属低温韧性特性，从而能够合理地对金属材料性能掌握和应用。
      从目前所了解的情况看钢中碳含量的高低对低温韧性值影响最大，含碳量的增加导致金属塑性指标降低，而这一点在压力容器产品中又是我们最不愿得到的结果。
      通过大量试验证明:中、低强度钢冷脆转变明显，高强度钢则没有明显的冷脆转变温度，这是由于高强度钢本身强度很高、裂纹扩展功较小，即使在较高温度下位错运动也比较困难，因此，由于温度降低而引起的位错运动阻力增加，在这时所起的作用也就不很明显了。
      因此，根据本产品使用条件可以得出:使用高强度钢能够改善材料的冷脆转变温度，提高低温下的冲击性能，而中、低强度的钢及含碳量较高的钢却不能保证较低的冷脆转变温度，相应降低了冲击性能指标，致使产品使用温度范围受到限制，
      d.对产品使用温度范围的区分 
      GB5499-94标准规定的钢质无缝气瓶其将用温度范围划分为一般地区使用环境温度为一20～60℃,寒冷地区使用环境温度为一40-60℃该温度的划分基本满足了我国各地区区域的使用要求。
      参照国际标准ISO7165《消防-手提式灭火器-性能和结构要求》的规定，其将使用温度范围也限制在:5～55'℃，一20～55℃，一40～55℃，一55～55℃等范围，相对应于本产品所满足的使用温度应为:-24～55℃;一40～55℃二类。
      因此建议:GB4399标准修改时，将产品使用温度限制在一20～55℃和一40～55℃二个温度范围。相对应的产品冲击性能试验温度规定为、
      碳钢、锰钢正火或正火后回火处理ak试样试验温度为一20℃
      合金钢淬火后回火处理ak试样试验温度为一50℃。
      通过上述限制，可以在使用温度上对不能满足要求的钢种予以淘汰，
      a.产品使用年限的限制
      从灭火器产品使用情况看，存在着不少降低使用寿命的环节，如存放时间较长而造成气体中水份对瓶体内壁的腐蚀，使用后(灭火后)随意丢放而造成的磕碰，存放环境的条件恶劣而造成外部腐蚀，以及产品的塑料件、橡胶件老化、破损而影响使用效果等因素，都影响到灭火器的使用寿命，还有由于长时间使用瓶体钢印不清而无法判定出厂年限等原因。
      尽管GB4399标准也规定了一定的检测周期:如每年检查一次重量，五年对瓶体进行一次水压试验等等，但都不能定期地对产品进行全面检测，而且由于使用环境、频率等情况的不尽相同，仍然会留下很多隐患。另一方面讲，由于早期生产条件及材料、检验和标准不统一等方面因素的限制，产品处于低水平状态，甚至于使用未经许可的代用材料生产的瓶体等等，都为产品的安全埋下隐患。
因此建议:1)明确灭火器检测周期和检测项目，2限制使用年限;3?通过试验和摸底排查对部分产品予以限时淘汰。
三、与产品标准编制有关的建议
      1.加强消防行业与其它相关行业之间的横向联系，取长补短，在对有共同点的问题上要积极参与，共同研讨，相互学习。特别是消防行业产品品种多，涉及的范围广，生产厂家多，总体管理水平不高，大部分产品是以小厂在唱主角，行业内部相互联系、协调少，不能有效地提高本行业的整体水平。因此建议，消防行业各厂在同行业之间应加强联系和协调外，还应积极参与本产品有关的同类行业学术交流和厂际交流活动，并且可以借助大专院校和科研院所为后盾，努力提高本行业的产品设计、制造、检测、管理等方面的总体水平。
      2.消防行业的产品主管部门和科研部门应在行业管理上下功夫，除积极组织同行业厂家成立行业〔专业)学会外，还应积极参与到其它各行业学会中去，及时掌握和了解信息，为本行业科研、新品开发及解决生产中实际间题做好工作，提高为企业服务、为基层眼务、为消防事业服务的主动性和积极性.
      3。根据本厂二氧化碳灭火器产品出口情况看，国际上各国大部分对瓶体的要求与同类的钢质无缝气瓶标准是一致的，如英国BS55423《手提式灭火器》标准，其瓶体标准要求就完全按BS5045partl《移动式气瓶规范》（水容积大于0.5升的钢质无缝气瓶)标准执行，而且BS5045标准中在对二氧化碳灭火器产品有要求的地方还特意注明仅限于灭火器使用的说明。因此不会出现同一类产品出现双重标准。
      因此建议消防行业标准化技术委员会应积极与其它专业标准化技术委员会加强联系，参与相应标准的制定，将能统一的产品要求归纳到一个标准中去，减少不必要的矛盾。
      结束语:以上是本人通过学习和实践的一点体会，由于二氧化碳灭火器产品其本身是一个综合各学科领域技术成果的综合产品，因此其所涉及到的间题非常之广泛，由于本人水平有限，以上建议仅做为抛砖引玉，敬请各界专家给予指正。