楊小業(yè)，翟杰輝，章耀平

(1 廣州保賜利化工有限公司，廣東 廣州 510940； 2 廣東歐亞包裝有限公司，廣東 中山 528437)

氣霧劑產(chǎn)品在個(gè)人消費(fèi)領(lǐng)域及工業(yè)消費(fèi)領(lǐng)域的使用日益廣泛，但由于其內(nèi)部有壓縮或液化氣體，可能會(huì)出現(xiàn)泄漏或破裂現(xiàn)象，甚至?xí)趦?chǔ)存、運(yùn)輸、消費(fèi)環(huán)節(jié)中出現(xiàn)安全事故。因此，氣霧劑產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中必須100%進(jìn)行水浴檢測(cè)，目的是為了挑選并剔除在50 ℃條件下出現(xiàn)泄漏或爆裂的不良品。

AQ 3041-2011《氣霧劑安全生產(chǎn)規(guī)程》5.7.2 規(guī)定：“采用水浴檢測(cè)的，應(yīng)安裝自動(dòng)恒溫系統(tǒng)，水溫控制在規(guī)定范圍內(nèi)(50～60 ℃，具體視產(chǎn)品特性而定)；水浴過(guò)程應(yīng)使氣霧劑產(chǎn)品整體浸入水中，300 mL以下的產(chǎn)品浸沒(méi)時(shí)間不少于90 s；300 mL以上的產(chǎn)品浸沒(méi)時(shí)間不少于120 s[1]?！?但其沒(méi)有給出確切的水浴溫度及浸沒(méi)時(shí)間，不可能在實(shí)際生產(chǎn)中執(zhí)行。

QB 2549-2002《一般氣霧劑產(chǎn)品的安全規(guī)定》4.4規(guī)定：“泄漏試驗(yàn)：在(50±1) ℃恒溫水浴中試驗(yàn)，不應(yīng)有泄漏現(xiàn)象[2]。”據(jù)此，產(chǎn)品通過(guò)水浴后，其獲得的內(nèi)壓力應(yīng)等同于其在50 ℃恒溫水浴中的內(nèi)壓力。

本試驗(yàn)的目的是針對(duì)不同的氣霧劑產(chǎn)品，開(kāi)發(fā)出一種方法，用于對(duì)不同的產(chǎn)品設(shè)定其在生產(chǎn)線上的水浴檢測(cè)參數(shù)，并驗(yàn)證產(chǎn)品在通過(guò)水浴后，其內(nèi)壓力是否等同于在50 ℃恒溫水浴中的內(nèi)壓力。

1 水浴參數(shù)設(shè)定的成功標(biāo)準(zhǔn)[3]

1.5 P0

(1)

1.8 P0

(2)

|P1- Pi|<0.01 MPa

(3)

式中：Pi——?dú)忪F劑產(chǎn)品在生產(chǎn)線上通過(guò)水浴槽后所獲得的內(nèi)壓力

P0——按GB/T 14449《氣霧劑產(chǎn)品測(cè)試方法》5.5.1，在50 ℃條件下測(cè)試出的產(chǎn)品內(nèi)壓力

P2——?dú)忪F罐的變形壓

P3——?dú)忪F罐的爆破壓

2 實(shí) 驗(yàn)

2.1 儀器設(shè)備

在線水浴槽系統(tǒng)，需具備蒸汽加熱系統(tǒng)、排風(fēng)系統(tǒng)、有機(jī)玻璃防護(hù)罩、溫度控制系統(tǒng)(控制精度±2 ℃)、可燃?xì)怏w探測(cè)器、靜電接地系統(tǒng)、水浴吹干系統(tǒng)、水浴不良品收集框；HH-2實(shí)驗(yàn)室用恒溫水浴槽，精確到0.1 ℃；溫度計(jì)，0～100 ℃；PG-200壓力表，精確到0.001 MPa；ABT-200氣霧罐爆破壓測(cè)試儀， 精確到0.01 MPa；JJ1000Y電子秤，精確到0.01 g；PC894秒表，精確到0.01 s。

2.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

(1)測(cè)量3罐待驗(yàn)證的氣霧劑產(chǎn)品所使用氣霧罐的變形壓、爆破壓，并記錄。

(2)按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)書(shū)制作10罐樣品，確保其料液重量、氣體重量、封口直徑、封口深度在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，并記錄。

(3)對(duì)樣品進(jìn)行編號(hào)。

(4)按GB/T 14449《氣霧劑產(chǎn)品測(cè)試方法》5.5.1，測(cè)量10罐樣品的內(nèi)壓力P0，并記錄。只有滿足式(1)及式(2)時(shí)，才能進(jìn)行下一步驗(yàn)證。

(5)將以上10罐樣品在實(shí)驗(yàn)室恒溫水浴槽中冷卻至25 ℃。

(6)依據(jù)生產(chǎn)線上產(chǎn)品通過(guò)水浴槽的時(shí)間t1，在實(shí)驗(yàn)室恒溫水浴槽中反復(fù)尋找合適的溫度t0，達(dá)到下述條件時(shí)，記錄溫度t0、t1。

|Pj- P0|<0.01 MPa

(4)

式中：Pj——?dú)忪F劑產(chǎn)品在實(shí)驗(yàn)室恒溫水浴槽中浸沒(méi)時(shí)間t1后，所獲得的內(nèi)壓力

(7)在生產(chǎn)線水浴槽，使用實(shí)驗(yàn)室模擬測(cè)試的t0、t1，作為初始設(shè)定值，將10罐樣品通過(guò)水浴槽后，測(cè)試壓力。當(dāng)滿足公式(3)時(shí)，可以認(rèn)為生產(chǎn)線水浴溫度及時(shí)間設(shè)定成功。

3 結(jié)果與討論

3.1 初始數(shù)據(jù)測(cè)定

樣品為醇基空氣清洗劑，拋射劑為L(zhǎng)PG，總?cè)萘繛?50 mL，取10罐編號(hào)并測(cè)試其料重、氣重、封口尺寸以及罐子壓力，結(jié)果見(jiàn)表1所示。

表1 樣品初始數(shù)據(jù)Table 1 Initial data of samples

3.2 水浴溫度驗(yàn)證

測(cè)定不同溫度及時(shí)間下樣品的壓力，結(jié)果見(jiàn)表2所示。

表2 樣品壓力數(shù)據(jù)[5]Table 2 Pressure data of samples (MPa)

續(xù)表2

從表2數(shù)據(jù)可以看出，對(duì)于Pi(1)：

1.5 P0

1.8 P0

|P1- Pi(1)|>0.01 MPa(不符合成功標(biāo)準(zhǔn))

因此，Pi(1)因設(shè)定條件失敗。從表2數(shù)據(jù)可以看出，對(duì)于Pi(2)：

1.5 P0

1.8 P0

|P1- Pi(2)|< 0.01 MPa(符合成功標(biāo)準(zhǔn))

因此，Pi(2)因設(shè)定條件成功。

式中：P0——樣品按GB/T 14449《氣霧劑產(chǎn)品測(cè)試方法》5.5.1，在50 ℃條件下測(cè)試出的產(chǎn)品內(nèi)壓力

P1——?dú)忪F劑產(chǎn)品在生產(chǎn)線上通過(guò)水浴槽后所獲得的內(nèi)壓力

P2——?dú)忪F罐的變形壓

P3——?dú)忪F罐的爆破壓

Pj——樣品在實(shí)驗(yàn)室53 ℃恒溫水浴槽中浸沒(méi)3 min后，所獲得的內(nèi)壓力

Pi(1)——樣品在生產(chǎn)線53 ℃恒溫水浴槽中浸沒(méi) 3 min后，所獲得的內(nèi)壓力

Pi(2)——樣品在生產(chǎn)線55 ℃恒溫水浴槽中浸沒(méi) 3 min后，所獲得的內(nèi)壓力

3.3 生產(chǎn)線速度與水浴條件的設(shè)定

本實(shí)驗(yàn)是在速度為80 罐/min的生產(chǎn)線上測(cè)試的，生產(chǎn)線速度越快，產(chǎn)品在水浴槽中浸沒(méi)的時(shí)間越短，通過(guò)水浴后所獲取的罐內(nèi)壓力相對(duì)于50 ℃下的壓力較低，需要適當(dāng)提高水浴槽溫度。

另外，生產(chǎn)線上的水浴槽內(nèi)溫度會(huì)存在一定溫度梯度，因此，在實(shí)驗(yàn)室模擬處理的水浴條件需要在生產(chǎn)線上驗(yàn)證。

3.4 產(chǎn)品容量、內(nèi)容物及包裝物的導(dǎo)熱系數(shù)與水浴條件的設(shè)定

一般來(lái)說(shuō)，容量較大的產(chǎn)品，水浴溫度要高一些，在水浴中的浸沒(méi)時(shí)間也要相對(duì)長(zhǎng)一些。

內(nèi)容物比熱容及包裝物的導(dǎo)熱系數(shù)較大的產(chǎn)品，水浴溫度可以低一些，在水浴中的浸沒(méi)時(shí)間可以短一些。

4 結(jié) 論

氣霧劑產(chǎn)品水浴條件的設(shè)定方法如下：

(1)按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)書(shū)制作樣品，并測(cè)量所用氣霧罐的變形壓、爆破壓；

(2)測(cè)量產(chǎn)品在50 ℃條件下的內(nèi)壓力；

(3)在實(shí)驗(yàn)室恒溫水浴槽中，以產(chǎn)品在生產(chǎn)線實(shí)際通過(guò)水浴槽時(shí)間作為水浴浸沒(méi)時(shí)間，尋找合適的水浴溫度。測(cè)量產(chǎn)品在此條件下的內(nèi)壓力；

(4)當(dāng)產(chǎn)品在實(shí)驗(yàn)室條件下測(cè)的內(nèi)壓力與50 ℃內(nèi)壓力差的絕對(duì)值小于0.01 MPa時(shí)，可以將此條件作為生產(chǎn)線的水浴條件；

(5)產(chǎn)品經(jīng)過(guò)生產(chǎn)線水浴槽后，其內(nèi)壓力與50 ℃內(nèi)壓力差的絕對(duì)值小于0.01 MPa時(shí)，可以認(rèn)為設(shè)定成功。否則需要進(jìn)一步微調(diào)設(shè)定。