拟装液体危险品的塑料容器性能检验常见问题及可能存在的检测误区

■ 文/陈黎明，李荣荣，陈 雪，方 颖

（1.常州工业及消费品检验有限公司；2.南京海关危险货物与包装检测中心）

0 引 言

危险货物通常指对人体、设施、环境有危害的物品，其具有易爆炸、易燃、毒害、感染、腐蚀、放射性等危险特性，在运输、储存、生产、经营、使用和处置中，容易造成人身伤亡、财产损毁或环境污染。所以对包装、积载、隔离、装卸、运输和消防急救等都有特殊而严格的要求，而包装更是直接影响危险货物的安全运输，对于危险货物则需要更严格的包装要求。

1 危包性能检测背景

对于危险货物包装的性能检验，旨在保证装有危险货物的包装件能够承受正常运输条件所需安全强度的测试要求。按照联合国危险货物运输专家委员会(UNCETDG)于1956年发布的《关于危险货物运输建议书▪规章范本》的规定，我国于1985年和1995年分别颁布了《海运出口危险货物包装检验管理办法》和《空运出口危险货物运输包装检验管理办法》，并按照《中华人民共和国进出口商品检验法》中要求“为出口危险货物生产包装容器的企业，必须申请商检机构进行包装容器的性能鉴定”，将出口危险货物包装检验列为强制性检验。

由于出口危险货物种类繁多，所涉及的包装类型千差万别，如瓦楞纸箱、塑料类容器、金属容器、纸板桶、袋类包装等，即使同一类别产品，其外观形状也有很大差异[1-2]。本文着重分析拟装液体危险品的塑料容器性能测试的关键控制点、不合格原因，以及试验中容易存在的一些误区，希望给危险货物包装产品的生产企业及检验监管部门提供一些参考。

2 检测依据及要求

危险货物包装按照内装危险货物的危害性，分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3个包装类别。Ⅰ类包装主要针对具有较大危险性的货物，包装强度要求高；Ⅱ类包装主要针对具有中等危险性的货物，包装强度要求较高；Ⅲ类包装主要针对具有较小危险性的货物，包装强度要求一般。因此，不同等级包装容器对试验技术指标的要求差异很大，危险货物包装生产企业要严格按照规定等级来设计、生产与强度指标相符的容器。

检测依据一般参照顺序依次是：首先依据国际上通行的联合国《关于危险货物运输建议书▪试验和标准手册》《国际海运危险货物运输规则》；其次是我国国家强制性标准，以GB开头；最后是依据不同产品类别的出入境检验检疫行业标准。由于危险货物包装的种类、材质、规格不一，性能检测过程中还会涉及一些特殊要求，比如首次使用的塑料桶（罐）塑料复合容器以及带有涂（镀）层的容器，在试验前需按照相容性试验的要求，将拟装液体注入并贮存6个月以上进行相容性测试，观察拟装液体是否会与包装容器发生反应，影响包装性能强度。对于单贮器、内贮器或袋以外的容器，所装液体物质要求不小于其最大容量的98%，而装入的固体物质不得小于其最大容量的95%；对于组合容器而言，如内容器拟装运液体和固体，则需要对拟装液体和固体内装物的整体包装分别进行测试；对于纸和纤维板类的包装容器，还应在恒定的温度和相对湿度环境下预处理至少24 h。目前，预处理条件共设有3种环境可供选择，其中温度为（23±2）℃，相对湿度为50%±2%认为是最适合的。同时考虑到危险货物种类繁多以及具有危害特性，在不影响最终检测结果准确性的前提下，为保证测试过程的安全性和可操作性，一般用模拟物替代实际运输时所装物质或物品进行试验。

本文根据联合国《关于危险货物运输的建议书▪规章范本》、SN/T 0370.2—2009《出口危险货物包装检验规程 第2部分：性能检验》、GB 18191—2008《包装容器危险品包装用塑料桶》和GB 19160—2008《包装容器危险品包装用塑料罐》等标准的要求，对拟装液体危险品的塑料容器进行性能检测，项目主要包括跌落试验、气密试验、液压试验、堆码试验，分别对应于危险货物包装所应具备的抗冲击、密封性、耐内压和堆码强度等性能要求[3]， SN/T 0370.2—2009中还有液密封口试验和渗透性试验。

3 性能测试中关键控制点、不合格分析及可能存在的检测误区

在进行性能检验时，除遵守其试验要求、条件、合格判定准则，还应找准关键控制点[4]，同时由于对标准的解读不同以及试验条件的差异，检测时还可能存在一些误区。现根据我实验室实际检测情况，以SN/T 0370.2—2009《出口危险货物包装检验规程 第2部分：性能检验》检测项目为例，和大家一起进行探讨。

3.1 跌落试验

3.1.1 试验设备

符合GB/T 4857.5—92中试验设备的要求。

3.1.2 试验方法

将危包塑料桶（罐）灌入98%以上的模拟物（水加一定比例防冻液），拧紧盖，放入低温冷冻室。将试样及其内装物的温度降至-18 ℃或更低，然后取出试样在尽可能短的时间内完成跌落试验。试验具体跌落高度如表1所示。

表1 跌落高度单位：m

3.1.3 跌落试验的关键控制点

（1）第一次跌落，塑料桶应以凸边撞击在冲击板上，而闭口塑料罐则应先以角撞击在冲击板上；第二次跌落，塑料桶应以合缝线（除凸边外最薄弱部位）撞击在冲击板上，而塑料罐则应以棱边或封闭口撞击在冲击板上。跌落试验时应找准角度，避免误差。

（2）试样桶（罐）及其内装物的温度需降至-18℃或更低，短时间难以达到，应给予足够冷冻时间，试验时应尽快完成（尤其夏季温度较高），避免温度上升过多。

（3）对于盛装液体且带有活动盖的容器，在装载和封闭后至少24 h内不应进行跌落测试，以使垫圈尽可能得到放松。

（4）任意一只试样桶（罐）破裂、渗漏即判定该项检测不合格。

3.1.4 跌落试验不合格分析

（1）试样含有过多回料或原料配比存在问题，使得冷冻后试样变脆。

（2）试样合缝线位置过于薄弱，在受冲击时开裂，如图1所示。

图1 试样合缝线位置过于薄弱，在受冲击时开裂

（3）试样封闭器不坚固，跌落后变形，引起泄露；封闭器或桶（罐）螺纹处受冲击破裂，造成泄露。

3.1.5 跌落试验可能存在的检测误区

（1）模拟物一般是水加一定比例防冻液，用过高纯度防冻液（非100%），虽然也不会冻结，但密度的上升会提高塑料桶（罐）跌落试验的不合格率，造成试验结果偏差。

（2）冷冻温度设置过低。以聚乙烯材质为例，-15℃至-45℃的材料性能变化不大[5]，故没有必要设置过低冷冻温度，造成能源浪费。

3.2 气密（密封性）试验

3.2.1 试验设备

符合GB/T 17344—1998中试验设备的要求。

3.2.2 试验方法

将试样包括其封闭装置箝制在水面下5 min，同时施加内部空气压力，箝制方法不应影响试验结果。施加的空气压力（表压）如表2所示。

表2 密封性试验压力

3.2.3 气密试验的关键控制点

（1）有通气孔的封闭装置需用相似的无通气孔的封闭装置代替,或将通气孔堵死。

（2）箝制在水面下时不能接触可能存在气体溢出的部位，如封闭装置。

（3）确保闭口塑料桶（罐）封闭器紧闭，所测3只试样不泄漏即通过试验。

3.2.4 气密试验不合格分析

（1）塑料桶（罐）气密试验不合格一般都是桶（罐）封闭器处渗漏，主要是桶（罐）口塑型不佳，桶（罐）口不圆整；桶（罐）口不平整；垫圈不匹配或软硬度不合适；封闭盖没有拧紧。如图2所示。

图2 封闭盖没有拧紧

（2）设计原因，带有内盖（外盖一般无垫圈）的闭口塑料桶（罐），内盖与试样口不匹配，不能密封；内盖与外盖有一定间隙，试验时气压将内盖顶出，造成泄露。

3.2.5 气密试验可能存在的检测误区

（1）虽然可以将气压注入口设置在封闭器上，但闭口塑料桶（罐）封闭器尺寸较小，接头装置接入容易造成封闭器形变，影响封闭器牢固度及密封效果；其次，封闭器上接头装置也会影响紧闭工具，易造成封闭盖未能拧紧。

（2）有通气孔的封闭装置用无通气孔的封闭装置代替时，将代替的封闭装置上的垫圈在试验时使用，影响检测结果。

3.3 液压试验

3.3.1 试验设备

液压危险货物包装试验机或达到相同效果的其他试验设备。

3.3.2 试验方法

将危险包装试验机与试验样品相连，启动液压危险包装试验机，同时打开排气阀，排除试验容器内残留气体；然后关闭排气阀，向内包装内连续均匀地施以液压，缓慢地升至表3规定的试验压力。塑料、塑料复合包装包括它们的封闭器，应承受规定恒液压（表压）30min，其他容器包括其封闭器，应承受规定恒液压（表压）5 min。

表3 液压试验压力

3.3.3 液压试验的关键控制点

（1）有通气孔的封闭装置需用相似的无通气孔的封闭装置代替,或将通气孔堵死。

（2）要将试样内残留气体排净。

（3）试验压力应连续地、均匀地施加,并在整个试验期间保持恒定。

3.3.4 液压试验不合格分析

（1）塑料桶（罐）封闭器处渗漏，与气密试验原因一致，如图3所示。

图3 塑料桶（罐）封闭器处渗漏

（2）塑料桶（罐）受到恒压后，桶（罐）体会逐渐膨胀造成破裂，一般是原料配方问题，抗张力不够强或者生产设备没有调试好，试样厚薄不均匀。

（3）接缝处太薄造成试样在高压下接缝处开裂渗漏，如图4所示。

图4 接缝处太薄造成试样在高压下接缝处开裂渗漏

3.3.5 液压试验可能存在的检测误区

（1）试验时参考GB/T 21279—2007《危险化学品包装液压试验方法》，由此可知：向试验包装连续均匀地施加液压，缓慢升至要求的压力，如液压试验设备精密度不足或操作人员未按要求操作，升压过快，会影响试验结果。

（2）同参考GB/T 21279—2007《危险化学品包装液压试验方法》，试验时，启动液压试验机，需同时打开排气阀，排除试验容器内残留气体，然后关闭排气阀。但有些自制液压测试设备不具备排气阀（见图5），又或检测人员不进行排气操作，试样内气压过高，影响试验结果。

图5 有些自制液压测试设备不具备排气阀

3.4 高温堆码试验

3.4.1 试验设备

符合GB/T 4857.3—2008 中试验设备的要求。

3.4.2 试验方法

在试验样品的顶部表面施加一载荷，此载荷相当于运输时可能堆码在其上的同样数量包装件的总质量。如果试验样品内装的液体的相对密度与待运液体的不同，则该载荷应按后者计算。包括试验样品在内的最小堆码高度不小于3 m，试验时间为24 h，但拟装液体的塑料桶、罐和复合容器（6HH1和6HH2），应在不低于40 ℃的温度下经受28 d的堆码试验。

堆码载荷（P）按式（1）计算：

式中:P—加载的载荷，单位为千克（kg） ；H—堆码高度（不小于3 m），单位为米（m）；h—单个包装件高度，单位为米（m）；m—单个包装件毛重，单位为千克（kg）；—堆码个数，进位取整。

3.4.3 堆码试验的关键控制点

（1）在试验拟装液体的塑料桶、罐时，应在不低于40 ℃的温度下经受28 d的堆码。塑料容器在高温下软化，抗负载能力会下降，温度控制要准确。

（2）对于的要求，国家标准与检验检疫行业标准解释不同，国家标准删除了进位取整的要求。但根据联合国《关于危险货物运输的建议书》的英文版本6.1.5.6.2中：The test sample shall be subjected to a force applied to the top surface of the test sample equivalent to the total weight of identical packages which might be stacked on it during transport。翻译过来是：在试验样品的顶部表面施加一载荷，此载荷相当于运输时可能堆叠在其上的相同包装件的总重量。与现有标准中描述有些出入，但有一点是确定的，就是堆叠包装件数一定是整数。因此，分析得出国标去除进位取整的要求其实是为了不显累赘。检测时应要注意按包装件为整数计算堆码重量。

（3）不能做空桶（罐）堆码，试验之前需要在桶（罐）内注入模拟物（一般用水代替），约标称容量的98%。

（4）加载平板（一般连同砝码）的尺寸至少应较包装件的顶面各边大出100 mm。施加载荷时要确保砝码的重心应对准试样的重心，并使砝码底部平板完全压在试样上（本实验室用铁链挂载砝码，试验时需使铁链完全松弛），可使用辅助工具和多次调节，尽量减少人为误差，影响检测结果。

（5）对于过小或者顶部面积过小的试样，可按实际运输堆放方式进行堆码试验；对于顶部不平整的可使用合适的模块，与试样顶部完全接触，将载荷加载到模块上。

（6）试验通过要求：试验样品不得泄漏，试验样品不允许有可能影响运输安全的损坏，或者可能降低其强度或造成包装件堆码不稳定的变形。在进行判定之前，样品应冷却至环境温度。

3.4.4 堆码试验不合格分析

（1）原料未按要求使用或使用的配方不合适，如图6所示。

图6 原料未按要求使用或使用的配方不合适

（2）设备老化或调试不到位。

（3）生产工艺不佳，标准克重不足或桶（罐）体壁厚不均匀。

（4）堆码桶（罐）体设计不科学。

（5）封闭口密闭性不行。

3.4.5 堆码试验可能存在的检测误区

（1）依据GB/T 4857.3—2008《包装 运输包装件静载荷堆码试验方法》，加载平板的中心置于试验样品顶部的中心。但在实际堆码试验时，试样的重心可能不在其中心位置，如不仔细调整和确认，便将砝码加载到试样上，导致试样受力不平衡，影响检测结果。

（2）同依据GB/T 4857.3—2008，加载平板需要较包装件的顶面各边大出100mm，并且载荷重心与加载平板上面的距离，不应超过试验样品高度的50%。如果试验设备不符合这两项规定，或者检验员未按照规定选用合适的堆码方法，也会影响检测结果。

（3）对于判定要求，如试验在堆码过程中变形量过大，使堆叠其上的砝码滑落，无法完成堆码试验，也是可判为不合格，不必要再等待试验结束冷却到室温。

3.5 液密封口试验

3.5.1 试验设备

检测平台。

3.5.2 试验方法

容器内灌入不少于容器总量98%的水，按出运型式封口，然后将容器倒置或横置，使封口处于最低位置24 h。

3.5.3 液密封口试验的关键控制点

（1）试验期间，待测试样的封口应始终处于最低位置。

（2）试验前要对试样清洁处理，拭去附着物。

（3）灌装液体后，封口不能因人为因素的影响或干扰而导致渗漏。

3.5.4 液密封口试验不合格分析

（1）桶（罐）口和封闭盖设计不合理，不能完全紧闭。

（2）垫圈不合适，不能起到封闭作用。

3.5.5 液密封口试验可能存在的检测误区

（1）待测试样的封口处于最低位置放置时易与检测平面接触，应避免接触。

（2）试验时，大多数情况是直接置于地面，无专用检测平面，为避免对试验结果的影响，应使用检测平台，检测台上保持干燥，遇水易被观察。

3.6 渗透性试验

3.6.1 试验设备

符合此试验重量精度要求的电子秤。

3.6.2 试验方法

将试验样品在盛装拟装物或标准溶液后在温度23℃±2℃，相对湿度50%±2%的条件下保存28 d。称取其在28 d保存期前后的质量，并计算其渗透率。

3.6.3 渗透性试验的关键控制点

（1）要求是：对于用于装运闪点不大于61℃易燃液体的塑料桶、罐及塑料类复合容器( 6HA1除外)，且以公路、铁路等方式进行运输时，须通过渗透性测试。而依据《国际铁路货物联运协定》附件第2号《危险货物运送规则》第三卷 6.1.5.7和交通运输部编译版《危险货物国际道路运输欧洲公约（2015年版）》6.1.5.7中是对拟装闪点温度不大于60 ℃的液体的塑料圆桶、塑料罐以及复合包装(塑料材料), 除6HA1包装外，需进行额外的渗透性试验。现检测要求仍以“不大于61℃”为准。

（2）通过试验的准则：渗透率不超过0.008 g/ h。而依据《国际铁路货物联运协定》附件第2号《危险货物运送规则》第三卷 6.1.5.7.4和交通运输部编译版《危险货物国际道路运输欧洲公约（2015年版）》6.1.5.7.4中：渗透率不应超过0.008 g /L·h。现检测要求已变更为“0.008 g /L·h”。

（3）在盛装待测液体后，要对试样容器进行必要清洁，确保没有任何物质粘附于样品外壁，以防其对最终测试结果产生不必要的干扰和影响。

（4）盛装待测液的试样，应在温度23℃±2℃，相对湿度50%±2%的条件下保存28 d。

（5）应保证试验测试台秤的精度要求，以1 L试样为例，28 d后最多渗透量为5.376 g。

3.6.4 渗透性试验不合格分析

（1）试样桶（罐）口密封性能差，如不平整、垫圈或者铝箔封口存在问题等情况。

（2）人为因素，标签等物质粘附，使检测结果不准确。

3.6.5 渗透性试验可能存在的检测误区

对于实际运输中含有铝箔封口的试样，应用铝箔封口后进行试验。

4 结 语

危险货物包装的性能检测虽然只是监管环节的一部分，但作为保证危险货物运输和储存安全的重要手段，检测结果的科学性、准确性非常重要，因此在试验时应该做到认真准确，避免这些误区。危险货物包装生产企业要守住产品质量安全的底线，严把产品中关键原辅料的验收关，确保生产工艺、技术的稳定，加强危包产品的质量控制，使用准确有效的检测设备，保证危险货物在运输过程中的安全性。