液態危險化學品運輸包裝用閉口鋼桶滲漏問題分析
劉宇輝,姚秀軍
摘要:通過對出口液態危險化學品運輸包裝閉口鋼桶性能檢驗案例分析,結合生產工藝對其發生滲漏的因素逐一進行分析,提出控制措施,以防止其在貯運過程中因液態危險化學品的滲漏所引起的安全事故。
關鍵詞:液態危險化學品;閉口鋼桶;滲漏;運輸;包裝;分析
1 前言
近年來,隨著對外開放的不斷深入,我國危險化學品貿易蓬勃發展,國際間危險化學品運輸日益頻繁,危險化學品包裝的使用量也越來越大。由于危險化學品具有爆炸、易燃、毒害、腐蝕、放射性等特點,其儲存、運輸以及運輸包裝一直受到國際方面的特別重視,聯合國就此成立了專門的機構——聯合國危險貨物運輸和化學品分類及標簽全球協調系統專家委員會(UNCGHS & TDG)來控制化學品運輸安全和環境與發展問題。《關于危險貨物運輸的建議書規章范本》(TDG)根據危險貨物具有的危險性和主要危險性將其劃入9個類別,《全球化學品統一分類和統一協調制度》(GHS),根據化學品的物理和化學性質以及對健康、環境的危害性確定的分類原則,把危險貨物包括危險化學品分為物理危害、健康危害、環境危害共3大類28小類,這是近幾年發展起來并不斷深化的新的分類體系,充分體現了安全、健康、環保和可持續發展理念。
液體危險化學品是最敏感的危險貨物,閉口鋼桶又是出口液體危險化學品主要的運輸包裝容器之一,因其強度高,密封性好,載重量大,能長期反復使用,被廣泛使用于液態危險化學品的運輸和貯存。由于盛裝出口液態危險化學的閉口鋼桶,需要長途運輸,一旦發生滲漏,后果不堪設想,因此對其進行性能檢驗十分必要,其性能檢測結果也被貨物運輸、使用、儲存、中轉、港務等各方所關注。從多起鋼桶滲漏案例中可以發現:滲漏點多發生在閉口鋼桶的卷邊處和焊縫及焊縫與卷邊交叉部位(T型區),而閉口鋼桶這些部位的滲漏原因很多。因此,結合生產工藝對其發生滲漏的因素逐一進行分析,提出控制措施,以防止其在貯運過程中因液態危險化學品的滲漏所引起的安全事故具有十分重要的意義。
2 閉口鋼桶性能檢驗中的樣品桶滲漏案例分析
在檢驗閉口鋼桶性能過程中發現了一系列質量問題,發生滲漏的原因源于多個因素,包括用料、設計、工藝等,現選比較具有代表性的案例進行分析。
案例1:2011年9月,山西某制桶廠送交盛裝液態危險化學品的200L閉口鋼桶進行型式試驗,檢驗標準SN/T0370.2—2009。檢驗過程中,跌落、堆碼及氣密試驗均合格,唯在液壓試驗中發現問題:當達到規定壓力值時(II類閉口鋼桶最低壓力為100kPa),在5min保壓過程中,鋼桶底部卷邊處出現滲漏,判定為不合格。在對該制桶廠第2次樣品進行檢驗時,同樣的情況再次發生。經分析造成不合格的主要原因是該廠使用了質量較低的填料(密封膠),導致密封不嚴,出現滲漏。
案例2:2011年12月,河北檢驗檢疫局對河北省危險品包裝進行檢查,對某制桶廠生產的盛裝液態危險化學品的200L閉口鋼桶進行了抽樣檢驗,檢驗標準SN/T 0370.2—2009。當進行跌落試驗時,3個樣品桶從規定高度(II類鋼桶跌落高度1.2m)以凸面斜著分別撞擊到沖擊板上,其中1只樣品桶在T型區發生泄漏,判定為不合格。經分析造成不合格的主要原因是所使用的板材厚度較薄,桶身縱向焊縫兩端焊接質量差,無法承受試驗撞擊,焊縫開裂導致泄漏。
案例3:2012年8月,某制桶廠送交盛裝危險化學品的200L閉口鋼桶進行檢驗,檢驗標準SN/T0370.2—2009。當進行氣密(密封性)試驗時,3個樣品桶包括其封閉器箝制在水面下5min,同時分別施加內部空氣壓力,當試驗壓力達到20kPa時,其中一只樣品桶卷邊處出現氣泡,判定為不合格。經分析造成不合格的主要原因是桶腔板材的尺寸偏差、卷邊局部層數未達到指定層數(7層),導致緊密度下降產生滲漏。
3 閉口鋼桶可能發生滲漏的因素
3.1 桶腔剪板料加工質量
桶身板材剪切的寬度和兩端尺寸的誤差會造成卷焊后錯位,搬邊尺寸寬窄不一,會因為卷邊層數達不到規定要求,導致T型區的滲漏。搬邊尺寸過小無法保證卷邊層數,過大不易順利進入底蓋的預卷邊內;搬邊處由于碰撞會造成鐵舌的發生。
板材剪切長度尺寸誤差、對角線的超差會造成上下直徑誤差,同時對角線超差會造成縫焊寬窄不一致,卷合時同樣不能保證卷邊層數以及緊密度,容易發生滲漏。
3.2 底蓋沖壓預卷邊質量
底蓋成型尺寸對于桶腔搬邊尺寸配合的確定,如果底蓋沖壓尺寸和桶腔搬邊尺寸不能保持很好的結合,會造成卷邊層數無法達到指定的層數,容易造成滲漏。
3.3 焊接(縫焊)質量
桶腔焊接是制桶工序中的關鍵工序,而焊縫的兩端的焊接質量是影響T型區是否滲漏的關鍵點。
3.4 填料涂層以及選擇
填料涂層(密封膠)的質量在鋼桶防滲漏方面至關重要。按照等強度設計、制造原理,密封質量不得低于鋼桶其它部位的強度。
3.5 封口輪設計選用以及磨損
封口輪的設計和磨損程度直接影響鋼桶的卷邊質量。
3.6 封桶機的性能和精度
封桶機的同心度、徑向跳動、汽缸或者液壓缸推進壓力等精度的降低都會影響封桶質量。
3.7 制桶企業員工對產品的自檢
產品自檢是保證產品質量滿足標準的重要環節,也是避免不合格產品出廠的關口,忽視產品的自檢是導致不合格產品出廠的最大隱患。
4 預防閉口鋼桶滲漏的措施
針對上述可能導致閉口鋼桶發生滲漏的因素,為防止閉口鋼桶發生滲漏,提出以下控制措施。
(1)保證剪板質量,以200L閉口鋼桶為例,長寬誤差控制在1 mm 以內,對角線誤差控制在2.5mm 以內。
(2)保證設備的定期檢查,必要時對沖壓機進行調整。
(3)焊接缺陷主要有搭邊寬度大,二端電流過大導致擊穿、錯位都會影響到T型區的質量,選用穩定可靠的焊接設備,正常選擇焊接電流、壓力、速度和預熱電流等才能保證焊接質量。
(4)應該選用具有耐溶性、抗老化、耐高溫性能的填料,如盛裝從未盛裝過的液態危險化學品時必須進行相容性實驗,確定產品與填料不發生反應后方可使用。填料涂抹時要保證涂抹均勻,杜絕漏涂,否則將無法起到密封作用。
(5)選用穩定可靠的焊接設備,正確選擇焊接電流、壓力和速度,保證焊接質量,杜絕由此引起的滲漏。
(6)封口輪設計時,要用板材厚度、不同厚度的板材組合來計算封口輪的有關數據,并經數次模擬實驗,達到質量標準方可批量生產。觀察磨損程度確定使用次數,及時換封口輪(如材質為Cr12、硬度為55~60的封口輪可在生產約5000只桶時更換1次)。
(7)隨時掌握設備的運行情況,按規定進行設備的檢修和保養。
(8)產品自檢是工人對生產的半成品和成品,按照標準和規定進行的檢驗。生產出口危險化學品用桶的企業應配備基本的性能檢測設施,如跌落架、氣密試驗機、液壓試驗機等,以最大程度地避免不合格閉口鋼桶的出廠。
5 結論
危險化學品包裝除了滿足一般包裝的要求外,其主要功能體現在“安全、衛生、環保”方面,所以危險化學品包裝的質量把關尤其重要。液態危險化學品運輸包裝閉口鋼桶發生滲漏的原因受到多種因素的影響,主要原因是閉口鋼桶加工過程控制不當造成產品存在缺陷,閉口鋼桶的加工工藝成為導致滲漏的重要因素。因此控制生產工藝、加強產品檢測,防止不合格產品流向市場,對于防止因包裝不良造成滲漏十分必要;加強閉口鋼桶的性能檢驗,提高危險化學品包裝質量,促進危險化學品包裝的發展,并與國際接軌亦具有重要意義。
參考文獻
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