謝春良

(1. 浙江省特種設(shè)備科學(xué)研究院，浙江 杭州 310020； 2. 浙江省特種設(shè)備安全檢測(cè)技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 杭州 310020)

伴隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求也進(jìn)一步嚴(yán)格，具有良好防腐性能的塑料儲(chǔ)罐在我國不僅數(shù)量越來越多，而且體積也越來越大。但是相比鋼制儲(chǔ)罐、鋁制儲(chǔ)罐和玻璃鋼制儲(chǔ)罐而言，我國生產(chǎn)塑料儲(chǔ)罐的時(shí)間更短，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)尚處于老舊和體系不健全的狀況，標(biāo)準(zhǔn)化水平較低，這也使得塑料儲(chǔ)罐的質(zhì)量監(jiān)管存在一定的困難；加之市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下難免出現(xiàn)的惡性競(jìng)爭(zhēng)，塑料儲(chǔ)罐的產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，泄漏和爆炸事故時(shí)有發(fā)生。

1 塑料儲(chǔ)罐的種類

根據(jù)制作成形方式的不同，我國塑料儲(chǔ)罐主要有3類：板材焊接成形塑料儲(chǔ)罐(見圖1)、滾擺澆鑄成形塑料儲(chǔ)罐(見圖2)、擠出纏繞成形塑料儲(chǔ)罐(見圖3)。

圖1 板材焊接成形塑料儲(chǔ)罐

板材焊接成形的塑料焊接方法主要有2種：熱板焊接和熱風(fēng)焊接。熱板焊接，就是將需要焊接的2塊塑料板橫截面通過電熱板熔融軟化后，迅速移去電熱板，然后合并2橫截面且加壓和冷卻，從而使2塊塑料板粘結(jié)在一起。熱風(fēng)焊接，就是將熱風(fēng)氣流直接吹向接縫區(qū)，使接縫區(qū)的母材及同材質(zhì)的填充焊絲熔化，通過填充材料與被焊塑料熔化在一起而形成焊縫。

圖2 滾擺澆鑄成形塑料儲(chǔ)罐

滾擺澆鑄成形(俗稱滾塑成形)即把聚乙烯等塑料粉料加入到成形模具中，通過模具的加熱、自轉(zhuǎn)、擺動(dòng)的方法，使聚乙烯等塑料粉料融化并布滿模具內(nèi)腔，經(jīng)冷卻、脫模后取得整體塑料儲(chǔ)罐。

擠出纏繞成形就是先將聚丙烯等塑料原料通過加熱擠出工藝制成薄塑料帶，然后用纏繞方法制作塑料筒體。

圖3 擠出纏繞成形塑料儲(chǔ)罐

在3類塑料儲(chǔ)罐中，焊接方法是基礎(chǔ)。擠出纏繞成形塑料儲(chǔ)罐中，擠出纏繞成形工藝一般只用于制造儲(chǔ)罐的筒體部分，儲(chǔ)罐的其他部分及結(jié)構(gòu)仍須成形后通過焊接來完成；滾擺澆鑄成形塑料儲(chǔ)罐中的部分小結(jié)構(gòu)也仍須通過成形后焊接才能完成。

2 塑料儲(chǔ)罐的標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

滾擺澆鑄成形塑料儲(chǔ)罐，目前沒有國家標(biāo)準(zhǔn)，也沒有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，僅有各生產(chǎn)單位自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。各個(gè)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容和技術(shù)水平各不相同且不統(tǒng)一，導(dǎo)致這類塑料儲(chǔ)罐標(biāo)準(zhǔn)化水平最低，亟待提高。

板材焊接成形塑料儲(chǔ)罐，有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HG 20640—1997《塑料設(shè)備》【1】。該標(biāo)準(zhǔn)在塑料儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)計(jì)算、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、制造及檢驗(yàn)驗(yàn)收等方面都作了具體規(guī)定，在過去塑料儲(chǔ)罐的實(shí)際制作中起到很好的指導(dǎo)作用。但該標(biāo)準(zhǔn)制定于20多年前，而現(xiàn)在的塑料儲(chǔ)罐制作已發(fā)生了諸多變化。首先，焊接塑料儲(chǔ)罐的制作材料方面，20年前較多采用的是硬聚氯乙烯層壓板和改性聚丙烯層壓板，因此該標(biāo)準(zhǔn)在概述中明確指出只適用于“硬聚氯乙烯層壓板和改性聚丙烯層壓板焊制的靜置設(shè)備及鋼殼內(nèi)襯軟聚氯乙烯擠壓板靜置設(shè)備”，可是現(xiàn)在焊接塑料儲(chǔ)罐的制作材料已較多采用聚丙烯擠壓板，顯然該標(biāo)準(zhǔn)是不適用的；其二，GB 12024—1989《改性聚丙烯層壓板材》作為焊接塑料儲(chǔ)罐基礎(chǔ)材料標(biāo)準(zhǔn)在許多年前就作廢了，而直到現(xiàn)在也沒有頒布新的國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來替代補(bǔ)充，原材料標(biāo)準(zhǔn)的缺失造成文獻(xiàn)【1】缺少配套標(biāo)準(zhǔn)，很不利于保證和提高焊接塑料儲(chǔ)罐的質(zhì)量；其三，現(xiàn)在很多塑料儲(chǔ)罐的生產(chǎn)單位采用纏繞的方式制作儲(chǔ)罐筒體，但文獻(xiàn)【1】未涉及這方面內(nèi)容。種種現(xiàn)實(shí)都說明HG 20640—1997標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)老舊，亟需修訂升版。

板材焊接成形塑料儲(chǔ)罐，還有個(gè)推薦性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HG/T 3984—2007《耐化學(xué)腐蝕改性聚丙烯儲(chǔ)槽》【2】。在塑料儲(chǔ)罐的制作材料方面，該標(biāo)準(zhǔn)不僅適用于改性聚丙烯層壓板，也適用于改性聚丙烯擠壓板，這是一大進(jìn)步，反映了當(dāng)時(shí)聚丙烯擠壓板焊制的塑料儲(chǔ)罐已越來越多的情況。但該標(biāo)準(zhǔn)主要著力點(diǎn)在規(guī)定聚丙烯儲(chǔ)罐的形狀和外形尺寸的系列化上且其第6.1條(“儲(chǔ)罐的主體和加強(qiáng)結(jié)構(gòu)、焊縫結(jié)構(gòu)、主要零部件結(jié)構(gòu)應(yīng)符合HG 20640的有關(guān)規(guī)定”)以及第6.2條(“儲(chǔ)罐制造的工藝和過程控制應(yīng)符合HG 20640的有關(guān)規(guī)定”)說明，該標(biāo)準(zhǔn)是依托HG 20640存在的。該標(biāo)準(zhǔn)同樣未涉及纏繞成形制作的塑料儲(chǔ)罐，因而也不夠全面，實(shí)用性也不夠強(qiáng)。

比較起來，推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 25197—2010《靜置常壓焊接熱塑性塑料儲(chǔ)罐(槽)》【3】是相對(duì)最新發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)的制定參照了歐盟標(biāo)準(zhǔn)EN 12573:2000，但不是等效采用。該標(biāo)準(zhǔn)適用于以下4種材料制作的熱塑性塑料儲(chǔ)罐：聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)，聚偏二氟乙烯(PVDF)，這是該標(biāo)準(zhǔn)的一大優(yōu)勢(shì)，基本涵蓋了現(xiàn)在塑料儲(chǔ)罐制作所用的材料。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于立式儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算有比較詳細(xì)的說明，因而具有較強(qiáng)的可操作性。但個(gè)人感覺其設(shè)計(jì)計(jì)算有些激進(jìn)，這在標(biāo)準(zhǔn)中焊接影響系數(shù)和安全系數(shù)的取值上表現(xiàn)較為明顯，其安全系數(shù)取值為1.3～2.0，與我國目前的塑料儲(chǔ)罐的材料質(zhì)量水平和焊接操作人員焊接技術(shù)水平不一定適應(yīng)。還有儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)方面主要有“圓柱形立式儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)”和“單壁矩形儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)”。單壁矩形儲(chǔ)罐可以看作是特殊形態(tài)的立式儲(chǔ)罐，所以該標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際上只針對(duì)立式塑料儲(chǔ)罐，而對(duì)臥式塑料儲(chǔ)罐未作任何規(guī)定，實(shí)際上就是不適用；而且僅適用于錐形罐頂、平罐底的立式儲(chǔ)罐，似乎不包括其他如橢圓形、碟形等封頭形式，這就進(jìn)一步限制了該標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍；個(gè)人感覺該標(biāo)準(zhǔn)主要是為筒體為擠出纏繞成形的圓柱形立式儲(chǔ)罐而制定的標(biāo)準(zhǔn)，而標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)擠出纏繞成形的內(nèi)容也極少。由此看來GB/T 25197—2010同樣存在較大的使用局限性。

3 提高標(biāo)準(zhǔn)化水平建議

從上述塑料儲(chǔ)罐標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀的分析介紹中可以看到：HG 20640—1997《塑料設(shè)備》標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)很好，如果能進(jìn)行必要的修訂升版，擴(kuò)大塑料儲(chǔ)罐制作的原材料種類，擴(kuò)展塑料儲(chǔ)罐的成形方式，將擠出纏繞成形和滾擺澆鑄成形也納入其中，就能大大提高該標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)用性，全面提高塑料儲(chǔ)罐的標(biāo)準(zhǔn)化水平。

GB/T 25197—2010《靜置常壓焊接熱塑性塑料儲(chǔ)罐(槽)》標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)也不錯(cuò)，如果能在擠出纏繞成形工藝方面增加更多的內(nèi)容，則標(biāo)準(zhǔn)就更顯完善。若能將標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂，使其適用范圍擴(kuò)展到臥式儲(chǔ)罐，儲(chǔ)罐的封頭結(jié)構(gòu)有更多的形式，并納入滾擺澆鑄成形工藝，則會(huì)對(duì)提高塑料儲(chǔ)罐的標(biāo)準(zhǔn)化水平有更多的貢獻(xiàn)。

滾擺澆鑄成形塑料儲(chǔ)罐僅有企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)肯定是不夠的，在沒有完整統(tǒng)一的塑料儲(chǔ)罐標(biāo)準(zhǔn)之前，單獨(dú)制定滾擺澆鑄成形塑料儲(chǔ)罐的國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也很有意義。

4 結(jié)語

1) 塑料儲(chǔ)罐的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，目前處于欠缺、破碎、老舊、體系不健全的狀況，亟待解決。

2) 急需制定滾擺澆鑄成形塑料儲(chǔ)罐的國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

3) 有必要制定一部適用于多種成形工藝的完整統(tǒng)一的塑料儲(chǔ)罐標(biāo)準(zhǔn)。