氣霧劑產品生產過程中水浴參數的設定

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)

氣霧劑產品在個人消費領域及工業(yè)消費領域的使用日益廣泛，但由于其內部有壓縮或液化氣體，可能會出現泄漏或破裂現象，甚至會在儲存、運輸、消費環(huán)節(jié)中出現安全事故。因此，氣霧劑產品在生產過程中必須100%進行水浴檢測，目的是為了挑選并剔除在50 ℃條件下出現泄漏或爆裂的不良品。

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

QB 2549-2002《一般氣霧劑產品的安全規(guī)定》4.4規(guī)定：“泄漏試驗：在(50±1) ℃恒溫水浴中試驗，不應有泄漏現象[2]?！睋?，產品通過水浴后，其獲得的內壓力應等同于其在50 ℃恒溫水浴中的內壓力。

本試驗的目的是針對不同的氣霧劑產品，開發(fā)出一種方法，用于對不同的產品設定其在生產線上的水浴檢測參數，并驗證產品在通過水浴后，其內壓力是否等同于在50 ℃恒溫水浴中的內壓力。

1 水浴參數設定的成功標準[3]

1.5 P0

(1)

1.8 P0

(2)

|P1- Pi|<0.01 MPa

(3)

式中：Pi——氣霧劑產品在生產線上通過水浴槽后所獲得的內壓力

P0——按GB/T 14449《氣霧劑產品測試方法》5.5.1，在50 ℃條件下測試出的產品內壓力

P2——氣霧罐的變形壓

P3——氣霧罐的爆破壓

2 實 驗

2.1 儀器設備

在線水浴槽系統，需具備蒸汽加熱系統、排風系統、有機玻璃防護罩、溫度控制系統(控制精度±2 ℃)、可燃氣體探測器、靜電接地系統、水浴吹干系統、水浴不良品收集框；HH-2實驗室用恒溫水浴槽，精確到0.1 ℃；溫度計，0～100 ℃；PG-200壓力表，精確到0.001 MPa；ABT-200氣霧罐爆破壓測試儀， 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 實驗過程

(1)測量3罐待驗證的氣霧劑產品所使用氣霧罐的變形壓、爆破壓，并記錄。

(2)按產品標準書制作10罐樣品，確保其料液重量、氣體重量、封口直徑、封口深度在標準范圍內，并記錄。

(3)對樣品進行編號。

(4)按GB/T 14449《氣霧劑產品測試方法》5.5.1，測量10罐樣品的內壓力P0，并記錄。只有滿足式(1)及式(2)時，才能進行下一步驗證。

(5)將以上10罐樣品在實驗室恒溫水浴槽中冷卻至25 ℃。

(6)依據生產線上產品通過水浴槽的時間t1，在實驗室恒溫水浴槽中反復尋找合適的溫度t0，達到下述條件時，記錄溫度t0、t1。

|Pj- P0|<0.01 MPa

(4)

式中：Pj——氣霧劑產品在實驗室恒溫水浴槽中浸沒時間t1后，所獲得的內壓力

(7)在生產線水浴槽，使用實驗室模擬測試的t0、t1，作為初始設定值，將10罐樣品通過水浴槽后，測試壓力。當滿足公式(3)時，可以認為生產線水浴溫度及時間設定成功。

3 結果與討論

3.1 初始數據測定

樣品為醇基空氣清洗劑，拋射劑為LPG，總容量為250 mL，取10罐編號并測試其料重、氣重、封口尺寸以及罐子壓力，結果見表1所示。

表1 樣品初始數據Table 1 Initial data of samples

3.2 水浴溫度驗證

測定不同溫度及時間下樣品的壓力，結果見表2所示。

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

續(xù)表2

從表2數據可以看出，對于Pi(1)：

1.5 P0

1.8 P0

|P1- Pi(1)|>0.01 MPa(不符合成功標準)

因此，Pi(1)因設定條件失敗。從表2數據可以看出，對于Pi(2)：

1.5 P0

1.8 P0

|P1- Pi(2)|< 0.01 MPa(符合成功標準)

因此，Pi(2)因設定條件成功。

式中：P0——樣品按GB/T 14449《氣霧劑產品測試方法》5.5.1，在50 ℃條件下測試出的產品內壓力

P1——氣霧劑產品在生產線上通過水浴槽后所獲得的內壓力

P2——氣霧罐的變形壓

P3——氣霧罐的爆破壓

Pj——樣品在實驗室53 ℃恒溫水浴槽中浸沒3 min后，所獲得的內壓力

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

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

3.3 生產線速度與水浴條件的設定

本實驗是在速度為80 罐/min的生產線上測試的，生產線速度越快，產品在水浴槽中浸沒的時間越短，通過水浴后所獲取的罐內壓力相對于50 ℃下的壓力較低，需要適當提高水浴槽溫度。

另外，生產線上的水浴槽內溫度會存在一定溫度梯度，因此，在實驗室模擬處理的水浴條件需要在生產線上驗證。

3.4 產品容量、內容物及包裝物的導熱系數與水浴條件的設定

一般來說，容量較大的產品，水浴溫度要高一些，在水浴中的浸沒時間也要相對長一些。

內容物比熱容及包裝物的導熱系數較大的產品，水浴溫度可以低一些，在水浴中的浸沒時間可以短一些。

4 結 論

氣霧劑產品水浴條件的設定方法如下：

(1)按產品標準書制作樣品，并測量所用氣霧罐的變形壓、爆破壓；

(2)測量產品在50 ℃條件下的內壓力；

(3)在實驗室恒溫水浴槽中，以產品在生產線實際通過水浴槽時間作為水浴浸沒時間，尋找合適的水浴溫度。測量產品在此條件下的內壓力；

(4)當產品在實驗室條件下測的內壓力與50 ℃內壓力差的絕對值小于0.01 MPa時，可以將此條件作為生產線的水浴條件；

(5)產品經過生產線水浴槽后，其內壓力與50 ℃內壓力差的絕對值小于0.01 MPa時，可以認為設定成功。否則需要進一步微調設定。