小小钢瓶别小看 莫让重装成隐患
2014-06-05
【特种设备安全知识讲座 第17期】
小小钢瓶别小看 莫让重装成隐患
本期话题:
随着近年来夏日气温不断攀升,空调、冰箱的使用频率也急剧上升,由于这些电器都离不开制冷剂,因此盛装制冷剂的一次性钢瓶用量逐年增长,在我们的生活中扮演了重要的角色。在我国市场上,存在大量未按国家标准制造的一次性钢瓶,最突出的问题集中在瓶体材料偷工减料和无证瓶阀粗制滥用上。本期讲座特邀国家气瓶阀门质量监督检验中心、上海市特种设备监督检验技术研究院工程师袁奕雯从这两方面为读者进行解析,帮助大家了解相关专业知识,提高安全意识。
一、关键词点击
工业用非重复充装焊接钢瓶,俗称“一次性钢瓶”(见图1),被广泛用于盛装工业制冷剂、家用电冰箱与空调器的制冷剂、清洗剂、发泡剂、气雾剂等,大家熟悉的“氟利昂”就是制冷剂的一种。该钢瓶经钢板深冲压组焊成型后,不再进行热处理,因此,瓶体机加工残余应力较大,材料脆性较大,其制造工艺决定了此类钢瓶不能承受反复压力载荷。由于此类钢瓶出厂前无需进行较高压力的耐压试验,因此在欧美国家都有明文规定禁止重复充装。在我国,除了在产品标准中有明确规定外,《气瓶安全监察规程》中第52条也明确规定:非重复充装瓶阀必须采用不可拆卸方式(即焊接式)与非重复充装气瓶装配。
图1 工业用非重复充装焊接钢瓶
深冲压是一种制造工艺,即采用工装模具对钢板(卷板)进行深度冲压并拉拔成型,可以加工壁薄、重量轻、刚性好、形状复杂的零件。由于加工零件的尺寸精度由模具保证,所以质量稳定,互换性好,加工效率高。
二、原理解析
根据GB 17268-2009《工业用非重复充装焊接钢瓶》中6.1.1条的要求,钢瓶瓶体材料应采用深冲压完全镇静钢。目前,国内用于制造非重复充装焊接钢瓶瓶体的原材料都是冷轧低碳薄钢板,所采用的标准是GB 5213-2008《冷轧低碳钢板及钢带》。在实际生产中,很多制造厂家,甚至部分监管人员都认为GB 5213中DC01和DC04都是冷轧低碳钢板,加工出来的产品质量差不多,没有什么区别,那么究竟该选用哪种钢板呢?其实,GB 17268中6.2条对C(碳)、P(磷)、S(硫)的含量有明确限定,其化学成分参见表1。
从化学成分上看,正规钢厂生产的DC04能够满足GB 17268的要求;根据GB 5213的用途说明,DC01用途为“一般用”,不满足“深冲压”要求。综上所述,DC01不适合用于非重复充装钢瓶瓶体,只有正规钢厂生产的DC04才符合要求。
根据GB 17268中7.8条,钢瓶应采用非重复充装瓶阀,瓶阀与瓶体应采用焊接连接。根据TSG RF001《气瓶附件安全技术监察规程》第五条的要求,气瓶附件的制造单位应当取得相应《特种设备制造许可证》。目前,国内取得制造许可证的工业用非重复充装焊接钢瓶厂仅3家,年产量大约在1 000万只左右,有大量无证瓶阀流入市场,无证瓶阀的价格大约是正规瓶阀厂家的1/2。
从理论上来说,非重复充装瓶阀一经关闭即不能回复到充灌状态。市场中诸多无证厂家的瓶阀虽然形似非重复充装瓶阀,但是可以通过更换瓶阀的方法实现钢瓶的重复充装,这对安全使用造成了隐患。
图2是两种瓶阀的比较,图中左边的瓶阀是无证厂家生产的瓶阀,与钢瓶的连接采用涂胶水后粘接,右边的瓶阀是正规瓶阀厂家生产的非重复充装瓶阀,该瓶阀与钢瓶只能采用焊接方式连接。
图2 两种瓶阀比较
图3 工人粘接瓶阀
图3为非重复充装钢瓶制造现场,厂家生产线上工人正在对钢瓶进行粘接。“伪一次性钢瓶”的瓶口会加工相应的内螺纹,工人将胶水滴在瓶阀末端外螺纹段,拧入钢瓶瓶口内。待钢瓶中的制冷剂用完,粘接式瓶阀可以轻易拧下,稍加清理后,又能重新粘接新瓶阀重复充装。焊接式钢瓶是将瓶阀与钢瓶焊在一起,如果强行取下,钢瓶也会损毁,杜绝了再次使用的可能。由于这两种钢瓶从外形上很难看出区别,易形成监管死角。
相对其他气瓶如氧气瓶、煤气瓶而言,虽然非重复充装焊接钢瓶容积较小,一般仅为13L到22L,但是充装后压力将达到2.3MPa,有些规格甚至可以达到3.5MPa,相当于大气压的20~35倍。由于无良厂家缺乏法制安全意识,从意识上对其掉以轻心,选用的材料和安全附件都不符合国家标准要求,存在一定的安全隐患。
随着空调、冰箱走进千家万户,非重复充装焊接钢瓶也会直接或间接与市民产生接触,只有了解有关专业知识,才能实现齐抓共管、共同监督,还市民一个安全宁静的夏日。
(支持单位:上海市特种设备监督检验技术研究院)
表1 材料标准与产品标准材料化学成分对比表