為什么嵌入式燃氣灶鋼化玻璃面板爆裂

1、嵌入式燃氣灶（以下簡稱“嵌入灶”）的外形新穎，燃燒器的設計先進，采用了封閉型的灶殼構造，臺面選用了鋼化玻璃面（以下簡稱“鋼玻面”）、搪瓷面、不銹鋼面等不同材質面板，而具備色彩艷麗，花型獨特，易于清潔的鋼玻面，更是受到市場的歡迎和青昧。但是，有極少數鋼玻面在使用過程中發生爆裂，不令對用戶的人身安全造成危害，而且對鋼破面嵌入灶的正常發展帶來影響，下面對爆裂原因進行分析，對鋼玻面嵌入灶的設計提出改進方案和正確使用、檢查、維護等防止事故的方法。

2、灶面爆裂原因分析
嵌入式燃氣灶在使用過程中鋼玻面發生爆裂現象，雖然故障誘因多種樣，但歸納起來可分為兩類，內因：玻璃本身質量；外因：灶具設計、加工缺陷，安裝使用不當等原因。

2.1 內因
玻璃自身質量引起爆裂。首先介紹鋼玻面的熱處理工藝：鋼玻面是將玻璃加熱至低于軟化溫度（20-30）℃，用空氣或其它冷卻介質進行突然冷卻制成。在冷卻過程中因鋼玻面的外表面突然收縮而形成壓應力層，鋼玻面內部冷卻滯后于外表面，因此是張應力層。壓應力層的存在影響了玻璃的機械強度和抗熱強度。鋼玻面再經過回火處理，也稱為鋼玻面的二次熱處理。而經過二次熱處理后在一次熱處理中出現缺陷的鋼玻面會產生裂紋報廢，合格的鋼玻面消除了表面壓應力，增強了抗熱強度和機械強度。其質量比一次熱處理的鋼玻面得到很大提高。為了解決鋼玻面爆裂飛濺現象，鋼玻面底部有的貼了金屬薄膜，有的粘了金屬薄板，還有的在鋼玻面內壓入了金屬網，粘了防爆膠條。由于鋁在吸熱、傳熱及經濟性等綜合因素方面具有比其它材料更突出優勢，建議用鋁板作為鋼板面的防爆隔熱材料。這些措施可以使鋼板面爆裂碎片不宜飛濺，但解決鋼玻面爆裂根本問題須從選玻璃原料和改革加工工藝人手，制造出適合燃氣灶使用的優質灶面。鋼玻面生產廠出廠產品應印上防偽標記，要防止假冒偽劣鋼玻灶面流入市場。
玻璃自身質量問題引起爆裂約占破裂總數的3%左右。有的以普通玻璃面冒充為鋼玻面，普通玻璃受熱、受震動沖擊的時候，極容易破碎飛濺；還有的鋼玻面質量差，這種偽劣鋼玻面受熱、受震動沖擊的時候，很容易爆裂，但破裂的比例與普通玻璃面比少很多。如果貼了防爆金屬膜、金屬薄板，爆裂時可防止飛濺。

2.2 外因
灶具設計、加工、組裝缺陷、安裝不當及故障引起爆裂，占爆裂總數的97%左右。質量好的鋼玻面裝在有設計加工缺陷或有安裝缺陷、使用不當的燃氣灶上，有設計加工缺陷或有安裝缺陷、使用不當一天和尚撞一天鐘燃氣灶上，也會造成破裂。玻璃爆裂時外層的應力起著決定作用。急熱時玻璃內部產生壓應力，表面產生張應力；冷卻時內部產生張應力，表面產生壓應力。所以玻璃耐熱性能要好于耐冷性能。這也是玻璃受熱后在冷卻過程中爆裂的原因。鋼化玻璃灶面周期性反復受熱沖擊，易形成熱疲勞，使熱穩定性下降，強度下降。玻璃的強度在-200℃—200℃時隨著溫度的升高而下降，在200℃—500℃時隨著溫度的升高而上升，低點在200℃附近。要根據這個特點設計灶具結構，防止灶面過熱。針對爆裂原因歸類、分析并提出改進內容詳見表1。外界條件影響鋼玻面爆裂原因及改進方法，經過表1的分析，可以看出嵌入灶漏氣爆炸故障引起鋼玻面爆裂，破壞力大、危害性大；回火爆炸爆裂比例很大，是引起鋼玻面爆裂主要原因；通負孔小、灶下殼體積小，引起鋼玻面局部過熱，是嵌入灶存在較多的現象，下面就引起鋼玻面爆裂的主要問題作以分析解釋。

2.2.1 局部過熱
鋼玻面局部過熱引起原因有：熱流量大，燃燒器設計位置低，灶殼通風孔小，灶殼體積小，鍋架低，回火等。這些問題造成灶具通風差，散熱慢，火焰直接燒烤灶面使玻璃局部受執粕，應力分布不均勻，產生爆裂。應按表1介紹的方法進行改進，控制較低的灶面溫度。下面著重分析局部過熱后引起鋼玻面爆裂的主要問題。
①通風孔小，灶下殼體積小，引起過熱爆裂
有些嵌入灶模仿國外產品，通風孔小、超薄下殼。不合國情，因為國外鋼玻面質量好，燃燒器設計熱流量較低（國外做飯烹炸較少，火力要求小），使用時間短，灶面溫度較低。國內鋼玻面起步晚，質量比國外產品有些距離。燃燒器熱流量較高，使用時間長，灶面溫度高。為了通風降低灶面溫度，在灶下殼設計大于火孔總面積20倍的通風孔（注意不要影響灶殼強度），灶柜設計大于火孔總面積80倍以上的通風孔，灶下殼體積設計要符合散熱要求。

②回火的火焰燒烤灶面，引起過熱爆裂
回火是燃氣成分比例、壓力發生改變、灶具設計、加工、裝配不合理引起的現象，燃氣的成分比例發生變化，使燃氣成分中燃燒速度加快的組分增加；壓力過低使燃氣流速過慢，這兩者都使燃燒速度大于氣流速度，造成回火。如果燃氣灶設計合理，及時調整風門、清除火孔和噴孔雜質，在氣源太差的時間段不用灶具，是可以避免回火的。燃氣灶的回火現象主要發生在人工煤氣灶。我們就人工煤氣灶回火現象的主要設計原因進行以下分類并提出改進建議：
a、原因，火孔熱強度不符合要求，有的火孔總面積大，單火孔面積大，使火孔熱強度低，回火；有的火孔總面積小，單火孔面積小，造成火孔雜質堵塞，使火孔熱強度高，火孔出口處壓力高，燃氣自壓力低的引射器吸氣口流出，回火。改進，噴嘴孔徑和火孔個數應按照人工煤氣火孔熱強度設計計算。外環圓火孔孔徑φ2.3mm-φ3.0mm，條型火孔寬度（0.9-1.5）mm；內環圓火孔孔徑φ2.0mm-φ2.5mm。
b、原因，Ⅰ.燃燒器下殼的引射器部分喉部面積、吸氣口結構設計不合理或以液化氣、天然氣灶的燃燒器下殼代用，引風量大，回火。改進，設計人工煤氣燃燒器的引射器，喉部面積、吸氣口為設計重點；Ⅱ.噴嘴位置、形狀、孔徑設計不合理，引風量大，回火。改進，設計適合人工煤氣使用的噴嘴，確定正確的噴嘴位置。
2.2.2 搬運碰撞
鋼玻面的側面及邊角是抗擊沖擊力薄弱位置，受撞擊易破裂，應設計防碰撞包裝，搬運中需特別小心。
2.2.3 漏氣爆炸引起的鋼玻面爆裂
漏氣主要發生在灶柜內進氣管、管接頭、膠管、液化氣鋼瓶、調壓閥和燃氣灶閥門、燃氣管路、燃燒器等部分。
進氣管安裝不正確；管接頭外徑小于規定尺寸，膠管內徑大于管接頭外徑，插入管接頭緊固時不嚴，有縫隙；帶旋塞閥的管接頭旋塞加工粗糙，有間隙；使用普通膠管、因內孔不同，內徑過小，管插不深造成管滑脫，內徑大，管插入后松，緊不好漏氣。膠管容易老化產生管壁裂縫。例如，一嵌入灶用戶在穿過燃氣膠管的櫥柜內放置了消毒柜，使用中散發的臭氧氣體腐蝕性很大，造成膠管老化破裂漏氣，引起燃氣爆炸；液化氣鋼瓶調壓器未裝好，出現漏氣；調壓閥錯用中壓閥代替低壓閥或用劣質低壓閥，氣壓高，超出灶具額定壓力，使閥門、氣管、等處漏氣。
嵌入灶的氣管材質差，受腐蝕裂縫，彎管時銅管未退火形成死彎裂縫，翻管口時精度差與管接頭錐度不一致，彎管角度與管接頭同軸度差；閥門旋塞錐面研磨差或密封脂不好，不密封，閥桿頂針墊密封不嚴，閥門內氣路加工、組裝有間隙等；燃燒器內氣路有沙眼或加工孔時過深、鉆通了內部氣孔；噴嘴與氣路連接處密封不嚴，這些都是漏氣原因。還有使用中突然停氣又通氣，沸水、刮風造成熄火，沒有熄火保護裝置，又沒能及時發現關閉燃氣灶閥門，造成的漏氣。灶具必須設熄火保護裝置。修改制定加工工藝，對閥門、燃燒器要逐個檢漏，嚴格按標準進行灶具出廠檢驗，職工技術培訓后上崗。

3、灶具的使用與維護
經過設計上改進后，還需掌握正確的燃氣灶使用方法和維護方法。
3.1 使用
使用當也會引起玻璃爆裂。以下是正確的使用操作方法。
3.1.1 點火前，先檢查燃氣灶周圍無燃氣味和漏氣聲音，再點火。
3.1.2 點火后，若有回火、脫火、火焰過短現象，將風門調小至火焰正常，若有黃焰、黑煙、火焰過長現象，將風門調至火焰正常。
3.1.3 使用中不能離開灶具，防止意外熄滅火發生漏氣事故。
3.1.4 使用中應打開部分門窗或開啟送、排風扇補充適量空氣、排放廢氣（不能有影響燃燒的風力）
3.1.5 液化氣鋼瓶不得放在灶柜或密閉箱體內，與灶具距離至少1米以上；更換液化氣鋼瓶后，檢查調壓閥密封墊完好，再安裝擰緊，試漏后使用。
3.1.6 出現點火困難、燃氣味、焦糊味、燃燒器以外的部位冒火、冒煙、非正常燃燒等現象，應請專業人員維修。不要拆裝灶具，防止發生事故。
3.1.7 應選用專用燃氣膠管，膠管安裝后應試漏。
3.2 維護
3.2.1 不用酸、堿清潔劑或鐵刨等硬質物品擦洗，隨時將濺落在灶面上的鹽、醋、醬油、水擦凈，因為在受熱、受壓、受水蒸氣及化學介質作用下會加速玻璃裂紋腐蝕破壞。
3.2.2 人工煤氣灶20天清通火孔一次；天然氣、液化氣灶90天清通火孔一次，去除雜質和積碳，防止回火和黃焰；
3.2.3 每年更換膠管一次，裝好喉箍，檢查無漏氣再使用；與灶具膠管相通的櫥柜不得放置消毒碗柜和化學藥品等有腐蝕性物體，散發的臭氧及其它腐蝕性氣體對膠管腐蝕很大。
3.2.4 每半年用發泡劑或肥皂水檢查一次灶具進氣管至閥門接口氣密性情況，檢查一次供氣系統管路、連接膠管接口氣密性情況；如供氣管接頭事球型旋塞閥門應檢查旋塞體與閥門旋塞孔接觸面密封不漏氣。注意檢查燃氣膠管毛細微孔、裂紋漏氣情況。

4、灶具設計應注意問題
4.1 燃燒器的熱流量小于3.8kW，減少煙氣中有害氣體，降低灶內溫度；灶殼設計容積大小應適中，超薄設計影響灶內散熱。
4.2 下進風燃氣灶設計的風量調節器（風門）應易于調整，人工煤氣噴嘴和風量調節器設計要考慮防止回火設計。
4.3 易采用脈沖點火裝置，必須設置熄火保護裝置，意外熄火時關閉氣源，還可以設置回火保護裝置、過熱保護裝置和定時閉閥裝置等。
4.4 設計要保證2-8秒點燃火焰；熄火保護裝置動作時間須低于30秒。
4.5 嵌入式燃氣灶（包括上進風灶）安裝的灶柜要留有足夠的通風也面積，便于燃氣灶散熱；便于發現灶內故障及管道漏氣等故障。湯盤應有通風孔，為燃燒提供空氣助燃，通過空氣流通散熱，通風孔采取凸緣設計，高出湯盤底面，避免湯水溢流，流入通風孔進入灶內。
4.6 燃燒器火蓋應高于灶面（25-39）mm，易于散熱。
4.7 灶柜開孔板尺寸應準確，開孔與灶下殼間隙不應過大，灶下殼外緣與灶柜臺面接觸，灶面板不應與灶柜臺面接觸，受壓后易引起變形或破裂。
4.8 閥門組裝前應進行耐久性試驗和氣密性實驗，并檢查密封脂成分。

5、結束語
選擇優質鋼玻面，按上述要求改進設計方案，嚴格按技術要求改進生產、檢驗工藝，使能夠生產出市場歡迎的優質可靠的鋼化玻璃面嵌入式燃氣灶。這里需要提出買了合格的燃氣灶必須學習灶具知識，合理使用，定期維護，定期檢查發現故障及時修理。這才是安全的保證。