制冷剂编号方法和安全性分类GB/T7778-2017

 前言

中华人民共和国国家标准

制冷剂编号方法和安全性分类

Number designation and safety classification of refrigerants

(ISO 817：2014，Refrigerants-Designation and safety classification，MOD)

GB／T 7778-2017

发布日期：2017年5月12日

实施日期：2017年12月1日

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

中国国家标准化管理委员会 发布

前言

本标准按照GB／T 1.1-2009给出的规则起草。

本标准代替GB／T 7778-2008《制冷剂编号方法和安全性分类》。本标准与GB／T 7778-2008相比主要技术内容变化如下：

——增加了制冷剂数量；

——增加了丙烯系和醚基类制冷剂编号方法；

——修改了其他有机和无机化合物的编号方法；

——修改了毒性分类，由A、B、C三类改为A、B两类；

——修改了可燃性分类，增加了2L弱可燃类；

——增加了制冷剂浓度限值RCL的确定方法；

——表5中增加了部分制冷剂，且增加LFL、ATEL、RCL列；

——附录A中增加“A.3丙烷系同分异构体”和“A.4立体异构体示例”；

——删除了原标准附录B旧、新标准安全分类对照表；

——增加了附录B可燃性试验和分馏分析；

——增加了附录C测量可燃气体燃烧速度的试验方法；

——增加了附录D混合制冷剂的RCL和ATEL计算；

——增加了附录E用来确定安全分类和RCL值的数据；

——增加了附录F申请须知。

本标准使用重新起草法修改采用ISO 817：2014《制冷剂 命名和安全分类》。

本标准与TSO 817：2014相比的技术性差异及其原因如下：

——关于规范性引用文件，本标准做了具有技术性差异的调整，以适应我国的技术条件，具体调整为：用GB／T 21844代替了ASTM E681；

——关于“职业接触限定值”的定义，ISO 817中该指标基于相关的国家规定。本标准针对我国的国情增加了在我国可参照的规定(见3.1.28的注)；

——删除了表6中的上角注b，并将原上角注c、d分别调整为b、c；

——附录B中涉及引用ANSI／ASHRAE 34-2013中的图B.1，本次修订后直接将该图纳入本标准中(见附录B的B.1)；

——附录F的性质由规范性附录修改为资料性附录。因为附录F涉及向国外机构申请制冷剂编号。

本标准由中国机械工业联合会提出。

本标准由全国冷冻空调设备标准化技术委员会(SAC／TC 238)归口。

本标准负责起草单位：合肥通用机电产品检测院有限公司、宁波博浪热能科技有限公司、合肥通用机械研究院、合肥通用环境控制技术有限责任公司。

本标准主要起草人：张明圣、吴俊峰、汪吉平、李志亮、贾磊、马广玉、李亚运。

本标准所代替标准的历次版本发布情况为：

——GB／T 7778-1987、GB／T 7778-2001、GB／T 7778-2008。

1范围

1 范围

本标准规定了制冷剂的编号表示方法，根据毒性和可燃性数据对制冷剂进行安全分类的方法，以及确定制冷剂浓度限值的方法。

本标准适用于制冷空调设备及装置使用的制冷剂。

2规范性引用文件

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB／T 21844 化合物(蒸气和气体)易燃性浓度限值的标准试验方法

ANST／ASHRAE 34 制冷剂的命名和安全分类(Designation and safety classification of refriger-ants)

3术语和定义、缩略语和符号

3 术语和定义、缩略语和符号

3.1 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1.1

急性毒性 acute toxicity

制冷剂意外释放期间可能发生的因单次短期接触而产生的不利健康影响。

3.1.2

急性毒性接触极限 acute-toxicity exposure limit；ATEL

根据本标准确定的在发生制冷剂释放时降低对人的急性毒性风险危害的最大建议制冷剂浓度。

3.1.3

麻醉效应 anaesthetic effect

感知痛苦和其他感官刺激的能力削弱。

3.1.4

接近致死浓度 approximate lethal concentration；ALC

对单个实验动物来说是致死的，但对在LC50试验中在相同条件下受试的动物组中少于50％的实验动物是致死的制冷剂浓度。

3.1.5

共沸混合制冷剂 azeotrope

由两种或更多种制冷剂组成的，其平衡蒸气相和液相成分在某一给定压力下相同，但在其他条件下可能不同的混合制冷剂。

3.1.6

混合制冷剂 blend

由两种或更多种制冷剂组成的混合制冷剂。

3.1.7

燃烧速度 burning velocity

Su

层流火焰沿着与其前面的未燃烧气体垂直的方向传播的最大速度。

注：该值以cm／s表示。

3.1.8

中枢神经系统效应 central nervous system effect；CNS

与治疗相关的某种程度上的沮丧、注意力分散、刺激或可能表现为逃生能力削弱的其他行为改变。

3.1.9

慢性毒性 chronic toxicity

因长期、反复接触而产生的不利健康影响。

3.1.10

燃烧 combustion

氧化剂与还原剂之间发生的放热反应。

3.1.11

化合物 compound

由两种或更多种原子按一定比例经化学结合而组成的物质。

3.1.12

临界点 critical point

一种热力学状态，在此状态点上，液相和气相不同时存在。

3.1.13

环状化合物 cyclic compound

其结构以原子封闭环为特征的一种有机化合物。

3.1.14

50％有效浓度 effective concentration 50％；EC50

在麻醉效应或其他效应试验中，使50％的被试动物产生生物效应的制冷剂浓度。

注：该值一般通过试验数据计算获得。

3.1.15

高温燃烧极限 elevated temperature flame limit；ETFL

在6.1.3规定的试验条件下，能够使火焰通过均质的制冷剂和空气混合物传播的最小制冷剂体积浓度。

3.1.16

当量比 equivalence ratio

混合物中的可燃物组分除以化学计量条件下的可燃物组分。

注1：可以被定义为(可燃组分)／(可燃组分)标准。

注2：用于确定燃烧速度。

注3：稀混合物混合比小于1，浓混合物混合比大于1。

3.1.17

火焰 flame

燃烧时，在其中导致温度升高和发光的区域。

3.1.18

火焰传播 flame propagation

在没有着火点和点火源帮助时，产生从燃烧点向上、向外运动到烧瓶壁的火焰的燃烧。

注：应用火焰传播确定LFL和可燃性分类的试验方法见附录B.1.7，应用火焰传播确定燃烧速度的试验方法见附录C。

3.1.19

可燃的 flammable

火焰在混合物中能够自行传播一定的距离的特性。

3.1.20

分馏 fractionation

由于易挥发组分优先蒸发或不易挥发组分优先凝结而引起的混合制冷剂成分的变化。

3.1.21

燃烧热 heat of combustion；HOC

根据6.1.3.7测定的某一物质与氧气发生规定的反应而生成的热量。

注：本标准的燃烧热用每单位质量的能量放热反应的正值表示(单位：kJ／kg)。

3.1.22

同分异构体 isomers

化学成分相同但分子结构不同的两种或多种化合物。

3.1.23

50％致死浓度 lethal concentration 50％；LC50

使50％的实验动物致死的浓度。

3.1.24

可燃下限 lower flammability limit；LFL

在6.1.3规定的试验条件下，能够使火焰通过均质的制冷剂和空气混合物传播的最小制冷剂浓度。

注：LFL用制冷剂的体积分数表示。

3.1.25

最低观测效应水平值 lowest observed adverse effect level；LOAEL

对一个或多个实验动物已经产生任何可观察到的有害影响的制冷剂的最低浓度。

3.1.26

非观测效应水平值 no observed adverse effect level；NOAEL

对任何动物不产生任何可观察到的有害影响的制冷剂的最高浓度。

3.1.27

名义成分 nominal composition；nominal formulation

混合制冷剂说明中标示的设计组分，不考虑组分浓度允差。

注1：表6和表7中的第2列列出了混合制冷剂的组成成分。

注2：当容器被充入80％或更多液体时，该液相成分可被视为名义成分。

3.1.28

职业接触限定值 occupational exposure limit；OEL

对于一个普通的8h工作日和40h工作周时间来说，几乎所有的工人都可以多次接触而无不良反应的一个时间加权平均浓度值。

注：本指标是基于相关国家规定，如美国职业安全与健康管理局(OSHA)规定的允许接触极限PEL、美国政府工业卫生学会(ACGIH)规定的时间加权阈限值浓度TLV-TWA、危险性评价毒理学中心(TERA)规定的工作地点环境接触极限WEEL或者德国研究基金会确立的最大工作场所浓度MAK。在我国，可参照中华人民共和国国家职业卫生标准GBZ 2.1-2007的相关规定。

3.1.29

烯烃 olefin

未饱和有机含碳化合物，主要特征是在分子中碳原子间存在一个或多个双键。

3.1.30

饱和有机化合物 saturated organic compound

碳原子之间只包含单键的有机含碳化合物。

3.1.31

不饱和有机化合物 unsaturated organic compound

原子之间至少含有一个双键或三键的有机含碳化合物。

3.1.32

缺氧极限 oxygen deprivation limit；ODL

导致氧气不足从而发生异常生理效应的某一制冷剂或其他气体的浓度。

3.1.33

火焰传播速度 propagation velocity of flame

火焰在空间中传播的速度。

3.1.34

猝熄 quenching

火焰接近一个表面时由于热传导损失、吸收活性化学种类和表面粘滞效应而使火焰熄灭的效应。

3.1.35

制冷剂 refrigerant

制冷系统中用于热传导的流体，它在流体低温和低压时吸收热量，而在流体高温和高压时释放热量，通常涉及流体的相变。

3.1.36

制冷剂浓度极限 refrigerant concentration limit；RCL

根据本标准测定并且为了降低毒性、窒息和可燃性危害的风险而制定的空气中的最大制冷剂浓度。

3.1.37

相对分子质量 relative molar mass

相对分子质量在数字上相当于用克每摩尔表示的分子量，但它是无量纲的。

3.1.38

燃烧所需化学当量浓度 stoichiometric concentration for combustion

Cst

在正好包含所有存在的化合物完全氧化所需的必要空气量(21％体积O2／79％体积N2)的燃料与空气的某一混合物中燃料的浓度。

3.1.39

时间加权阈限值浓度 threshold limit value-time weighted average；TLV-TWA

正常8h工作日和40h工作周的时间加权平均浓度，在此浓度下，几乎所有工人可日复一日地反复接触而不会产生不良影响。

3.1.40

工作地点环境接触极限 workplace environmental exposure limit；WEEL

由危险性评价毒理学中心(TERA)规定的职业接触极限。

3.1.41

最不利成分 worst-case formulation；WCF

因采用标称成分允差而造成配方的毒性最强或可燃性最大的成分。

3.1.42

最不利分馏成分 worst-case fractionated formulation；WCFF

在最不利成分分馏期间产生的导致成分毒性最强或可燃性最大的成分。

3.1.43

非共沸混合制冷剂 zeotrope

由两种或更多种制冷剂组成的其平衡气相和液相成分在任何点都不同的混合制冷剂。

3.2 缩略语

下列缩略语适用于本文件。

ALC：接近致死浓度(approximate lethal concentration)

ATEL：急性毒性接触极限(acute-toxicity exposure limit)

CNS：中枢神经系统效应(central nervous system effect)

EC50：50％有效浓度(effective concentration 50％)

ETFL：高温燃烧极限(elevated temperature flame limit)

HOC：燃烧热(heat of combustion)

LC50：50％致死浓度(lethal concentration 50％)

LFL：可燃下限(lower flammability limit)

LOAEL：最低观测效应水平值(lowest observed adverse effect level)

MAK：德国研究基金会确立的最大工作场所浓度(Maximale Arbeitsplatz-Konzentration(Maximum workplace concentration)as set by Deutsche Forschungsgemeinschaft(German Research Foundation))

NOAEL：非观测效应水平值(no observed adverse effect level)

ODL：缺氧极限(oxygen deprivation limit)

PEL：允许接触极限(permissible exposure limit)

RCL：制冷剂浓度极限(refrigerant concentration limit)

RCLM：表示为单位体积质量的RCL(RCL expressed as grams per cubic metre)

RCLppm：表示为体积比的RCL(RCL expressed as parts per million by volume)

TCF：毒性浓度系数(toxic concentration factor)

TLV-TWA：时间加权阈限值浓度(threshold limit value-time weighted average)

WCF：最不利成分(worst-case formulation)

WCFF：最不利分馏成分(worst-case fractionated formulation)

WEEL：工作场所环境接触极限(workplace environmental exposure limit)

3.3 符号

下列符号适用于本文件。

ablend：混合制冷剂的死亡率指标值。

an：混合制冷剂中成分n的死亡率指示值。

af：火焰底部的横截面积。

Af：火焰表面积。

bn：混合制冷剂中成分n的心脏敏感指标值。

bblend：混合制冷剂的心脏敏感指标值。

cn：混合制冷剂中成分n的麻醉效应指标值。

cblend：混合制冷剂的麻醉效应指标值。

Cblend：混合制冷剂的毒性浓度因子。

Cn：混合制冷剂中成分n的毒性浓度因子。

Cst：燃烧所需化学当量浓度。

Ss：火焰传播速度，单位cm／s。

Su：燃烧速度，单位cm／s。

xn：混合制冷剂中成分n的摩尔分数。

Φmax：最大燃烧速度下的等效比。

4制冷剂编号方法

4 制冷剂编号方法

4.1 每种制冷剂以规定的识别编号定义，见表5、表6和表7。表E.4、表E.5和表E.6提供了用于确定制冷剂安全分类、ATEL或RCL值的不完全数据。

4.2 分配给甲烷、乙烷、丙烷和环丁烷系的卤代烃以及碳氢化合物的识别编号是这样的，即规定的识别编号要使化合物的结构可以从制冷剂的编号推导出来，反之亦然，且不致产生模棱两可的判断。对于甲烷、乙烷、乙烯和大部分丙烷和丙烯系，其分子结构可同样地通过识别编号确定。

4.2.1 自右向左的第一位数字是化合物中氟(F)原子数。

4.2.2 自右向左的第二位数字是化合物中氢(H)原子数加1的数。

4.2.3 自右向左的第三位数字是化合物中碳(C)原子数减1的数。当该数字为零时，则不写。

4.2.4 自右向左的第四位数字是化合物中非饱和碳键的个数。当该数字为零时，则不写。

4.2.5 在溴(Br)或碘(I)部分和全部代替氯的情况下，仍然采用同样的规则，但要在原来氯-氟化合物的识别编号后面加字母B或I以表示溴(Br)或碘(I)的存在，字母B或I后的数字表示溴或碘的原子个数。

4.2.6 化合物中氯(Cl)原子数，是从能够与碳(C)原子结合的原子总数中减去氟(F)、溴(Br)和氢(H)原子数的和后求得的。对于饱和的制冷剂，连接的原子总数是2n＋2，其中n是碳原子数。对于单个不饱和的制冷剂和环状饱和制冷剂，连接的原子总数是2n。

4.2.7 碳(C)原子应按照出现的顺序依序编号，编号1分配给具有氢取代基数目最多的末端碳(C)原子。在两个末端碳(C)原子都包含相同数目的(但相异的)卤素原子的情况下，编号1应分配给依次具有最大数目的溴(Br)、氯(Cl)、氟(F)和碘(I)原子的第一个末端碳原子。

4.2.8 环状衍生物，在制冷剂的识别编号之前使用字母C(例如，R-C318，PFC-C318)。

4.2.9 乙烷系同分异构体都具有相同的编号，但最对称的一种用编号后面不带任何字母来表示。随着同分异构体变得越来越不对称时，就应附加a、b、c等字母。对称度是把连接到每个碳原子的卤素原子和氢原子的质量相加，并用一个质量总和减去所得的差值来确定，其差值绝对值越小，生成物就越对称。

4.2.10 丙烷系的同分异构体都是具有相同编号，它们通过后面加上两个小写字母的区别，加的第一个字母表示中间碳原子(C2)上的取代基，见表1。

表1 丙烷同分异构体附加字母

对环丙烷的卤代衍生物，用所连接原子的质量总和为最大的碳原子作为中心碳原子，对这些化合物，舍去第一个后缀字母。加的第二个字母表示两端碳原子(C1和C3)取代基的相对对称性，对称性取决于与“C1”和“C3”碳原子分别相连的卤素原子和氢原子质量总和，两个和之差绝对值越小，这个同分异构体越对称。但与乙烷系列不同，最对称的同分异构体具有第二个附加字母a(乙烷系列同分异构体不加字母)，按不对称顺序再附加字母(b、c等)；如果没有同分异构体时，则省略附加字母，这时仅用制冷剂编号就明确地表示出分子结构；例如，CF3CF2CF3编号为R218，而不是R218ca，该体系的例子见附录A。4.2.11和表2中所列的附加字母未涵盖含溴的丙烷系列异构体。

4.2.11 丙烯系的同分异构体都是具有相同编号，它们通过后面加上两个小写字母来区别，加的第一个字母表示中间碳原子上的取代基，分别用x、y或z代表Cl、F和H。第二个字母表示末端亚甲基碳上的取代基，见表2。

表2 丙烯同分异构体附加字母

对于立体异构体存在的情况，相对的异构体由后缀(E)界定，同向异构体由后缀(Z)界定。

4.3 醚基制冷剂应直接在编号之前用前缀“E”(表示“醚”)来编号。除以下特殊情况外，碳氢化合物原子的基数字标号应根据现行的碳氢化合物命名标准确定，参见4.2。

4.3.1 二碳二甲基醚(如R-E125，CHF2—O—CF3)不需要4.2.9中规定的那些后缀另外的后缀，因为“E”前缀的出现给出了清楚的描述。

4.3.2 对于直链三碳醚，应这样对碳原子进行编号，即数字1分配给具有最大数目的卤素原子的末端碳，之后的碳原子按顺序编号，如同它们出现在直链上那样。在两个末端碳都含有相同数目的(但不同的)卤素原子的情况下，数字1应分配给依次具有最大数目的氯、氟和碘原子的末端碳。对于超过三个碳的醚，化合物应根据4.5，在其他有机化合物600系列中编号。

4.3.2.1 醚氧的位置应由其首先接触到的碳(C)原子来规定，标识与醚氧连接的第一个碳的一个附加整数将添加到后缀字母上(例如，R-E236ea2，CHF2—O—CHF—CF3)。

4.3.2.2 对于其他对称碳氢化合物结构，醚氧应指定给在分子式中最前面的碳(C)原子上。

4.3.2.3 在醚结构的烃部分只有一个单一的异构体存在的情况下，比如CF3—CHF2—O—CF3，在4.2.9、4.2.10和4.2.11中所述的后缀字母应省略。在这个被引用的实例中，正确的名称应是R-E218。

4.3.2.4 包含两个分散氧原子的结构的二醚应用两个后缀整数命名，以指定醚氧的位置。

4.3.3 对于带有“C”和“E”两个前缀的环醚，“C”应在“E”前面，即“CE”，用以命名“环醚”。对于包括三碳和一个醚氧原子的四元环醚，碳氢化合物原子的基数字标号应根据现行的碳氢化合物命名标准建立，见3.2。

4.4 混合制冷剂在400和500系列号中进行编号。

4.4.1 非共沸混合制冷剂应在400系列中被连续地分配一个识别编号。为了区分具有相同制冷剂但不同组成(质量分数不同)的非共沸混合制冷剂，编号后应添加一个大写字母(A、B或C)。

4.4.2 共沸混合制冷剂应在500系列中被连续地分配一个识别编号。为了区分具有相同制冷剂但不同组成(质量分数不同)的共沸混合制冷剂，编号后应添加一个大写字母(A、B或C)。

4.4.3 混合物应对单一成分的允差进行规定。那些允差应规定到接近0.1％质量分数的精确度。超过或低于名义值的最大允差不应超过2.0％质量分数。超过或低于名义值的允差不应小于0.1％质量分数。最高和最低允差之间的差值不应超过名义成分组成的二分之一。

4.5 有机化合物应在600系中按10个一族被分配编号，见表E.4，在族内按名称顺序编号。对于带有4个～8个碳原子的饱和烃类，被分配的编号应是600加碳原子数减4。例如，丁烷是R600，戊烷是R601，己烷是R602，庚烷是R603，辛烷是R604。直链或“正”烃没有后缀。对于带有4个～8个碳原子的烃类同分异构体，小写字母a、b、c等按表3所示根据连接到长碳链上的族被附加到同分异构体上。例如，R601a被分配给2-甲基丁烷(异戊烷)，而R601b将被分配给2，2-二甲基丙烷(季戊烷)。其中一个异构体的浓度大于或等于4％的混合同分异构体，应在400或500系列中被分配一个编号。

表3 各种有机化合物的后缀

4.6 无机化合物按700和7000系列序号编号。

4.6.1 对于相对分子质量小于100的无机化合物，化合物的相对分子质量加上700就得出制冷剂的识别编号。

4.6.2 对于相对分子质量等于或大于100的无机化合物，化合物的相对分子质量加上7000就得出制冷剂的识别编号。

4.6.3 当两个或两个以上的无机制冷剂具有相同的相对分子量时，应按名称的顺序编号添加大写字母(例如，A、B、C等)，以便区分它们。

5表示方法

5 表示方法

5.1 一般前缀符号

在第4章规定的制冷剂编号前面应加字母R或者单词Refrigerant(s)，如5.2中所示。可以在制冷剂编号之前直接加字母R或单词Refrigerant(s)，也可以在它们之间使用空格或者横杠“-”。例如：R134a、Refrigerant134a、R134a或者R-134a。

5.2 成分标识前缀符号

对于碳氢化合物和烃类制冷剂，在第4章规定的制冷剂编号前面加上一串字母来表示制冷剂的组成成分。成分标识前缀应该包含化合物所含元素的第一个字母。如果化合物含有氢原子，第一个字母应该为“H”，最后一个字母应该为表示碳原子的“C”。中间的字母表示卤素原子，通过以下顺序进行标示：“I”表示碘原子，“B”表示溴原子，“C”表示氯原子，“F”表示氟原子。

注1：含有氢原子的卤代化合物在到达平流层前增加了分解能力。

醚的成分指示性前缀应用“E”代替“C”，因此，HFE、HCFE和CFE分别指的是氢氟醚、氢氯氟醚和氯氟醚，相应的如果使用成分标识前缀，应该忽略制冷剂编号中的“E”字母。卤代烯烃的成分指示性前缀应该为CFC、HCFC或HFC分别指的是含氯氟烃、氢氯氟烃或者氢氟烃，或者用O替代C的CFO、HCFO和HFO分别指氟氯烯烃、氢氯烯烃和氢氟烯烃。

注2：卤代烯烃是卤代有机物(或者含碳)的一个类别，比同类饱和物具有较短的大气寿命。

此外，当一种制冷剂化合物完全被氟化时，使用符号PFC，见表4。

表4 成分标识前缀的例子

有编号的混合制冷剂应用每个组分的成分标识前缀符号连接起来表示，例如：R500(CFC-12／HFC-152a)。混合制冷剂的组分应该按照标准沸点增加的顺序来排列。无编号的混合制冷剂可用每个组分的成分标识前缀符号来表示，例如：HCFC-22／HFC-152a／CFC-114(36／24／40)，这里(36／24／40)表示每个组分的质量分数。