气雾剂产品生产过程中水浴参数的设定

杨小业，翟杰辉，章耀平

(1 广州保赐利化工有限公司，广东 广州 510940； 2 广东欧亚包装有限公司，广东 中山 528437)

气雾剂产品在个人消费领域及工业消费领域的使用日益广泛，但由于其内部有压缩或液化气体，可能会出现泄漏或破裂现象，甚至会在储存、运输、消费环节中出现安全事故。因此，气雾剂产品在生产过程中必须100%进行水浴检测，目的是为了挑选并剔除在50 ℃条件下出现泄漏或爆裂的不良品。

AQ 3041-2011《气雾剂安全生产规程》5.7.2 规定：“采用水浴检测的，应安装自动恒温系统，水温控制在规定范围内(50～60 ℃，具体视产品特性而定)；水浴过程应使气雾剂产品整体浸入水中，300 mL以下的产品浸没时间不少于90 s；300 mL以上的产品浸没时间不少于120 s[1]。” 但其没有给出确切的水浴温度及浸没时间，不可能在实际生产中执行。

QB 2549-2002《一般气雾剂产品的安全规定》4.4规定：“泄漏试验：在(50±1) ℃恒温水浴中试验，不应有泄漏现象[2]。”据此，产品通过水浴后，其获得的内压力应等同于其在50 ℃恒温水浴中的内压力。

本试验的目的是针对不同的气雾剂产品，开发出一种方法，用于对不同的产品设定其在生产线上的水浴检测参数，并验证产品在通过水浴后，其内压力是否等同于在50 ℃恒温水浴中的内压力。

1 水浴参数设定的成功标准[3]

1.5 P0

(1)

1.8 P0

(2)

|P1- Pi|<0.01 MPa

(3)

式中：Pi——气雾剂产品在生产线上通过水浴槽后所获得的内压力

P0——按GB/T 14449《气雾剂产品测试方法》5.5.1，在50 ℃条件下测试出的产品内压力

P2——气雾罐的变形压

P3——气雾罐的爆破压

2 实 验

2.1 仪器设备

在线水浴槽系统，需具备蒸汽加热系统、排风系统、有机玻璃防护罩、温度控制系统(控制精度±2 ℃)、可燃气体探测器、静电接地系统、水浴吹干系统、水浴不良品收集框；HH-2实验室用恒温水浴槽，精确到0.1 ℃；温度计，0～100 ℃；PG-200压力表，精确到0.001 MPa；ABT-200气雾罐爆破压测试仪， 精确到0.01 MPa；JJ1000Y电子秤，精确到0.01 g；PC894秒表，精确到0.01 s。

2.2 实验过程

(1)测量3罐待验证的气雾剂产品所使用气雾罐的变形压、爆破压，并记录。

(2)按产品标准书制作10罐样品，确保其料液重量、气体重量、封口直径、封口深度在标准范围内，并记录。

(3)对样品进行编号。

(4)按GB/T 14449《气雾剂产品测试方法》5.5.1，测量10罐样品的内压力P0，并记录。只有满足式(1)及式(2)时，才能进行下一步验证。

(5)将以上10罐样品在实验室恒温水浴槽中冷却至25 ℃。

(6)依据生产线上产品通过水浴槽的时间t1，在实验室恒温水浴槽中反复寻找合适的温度t0，达到下述条件时，记录温度t0、t1。

|Pj- P0|<0.01 MPa

(4)

式中：Pj——气雾剂产品在实验室恒温水浴槽中浸没时间t1后，所获得的内压力

(7)在生产线水浴槽，使用实验室模拟测试的t0、t1，作为初始设定值，将10罐样品通过水浴槽后，测试压力。当满足公式(3)时，可以认为生产线水浴温度及时间设定成功。

3 结果与讨论

3.1 初始数据测定

样品为醇基空气清洗剂，抛射剂为LPG，总容量为250 mL，取10罐编号并测试其料重、气重、封口尺寸以及罐子压力，结果见表1所示。

表1 样品初始数据Table 1 Initial data of samples

3.2 水浴温度验证

测定不同温度及时间下样品的压力，结果见表2所示。

表2 样品压力数据[5]Table 2 Pressure data of samples (MPa)

续表2

从表2数据可以看出，对于Pi(1)：

1.5 P0

1.8 P0

|P1- Pi(1)|>0.01 MPa(不符合成功标准)

因此，Pi(1)因设定条件失败。从表2数据可以看出，对于Pi(2)：

1.5 P0

1.8 P0

|P1- Pi(2)|< 0.01 MPa(符合成功标准)

因此，Pi(2)因设定条件成功。

式中：P0——样品按GB/T 14449《气雾剂产品测试方法》5.5.1，在50 ℃条件下测试出的产品内压力

P1——气雾剂产品在生产线上通过水浴槽后所获得的内压力

P2——气雾罐的变形压

P3——气雾罐的爆破压

Pj——样品在实验室53 ℃恒温水浴槽中浸没3 min后，所获得的内压力

Pi(1)——样品在生产线53 ℃恒温水浴槽中浸没 3 min后，所获得的内压力

Pi(2)——样品在生产线55 ℃恒温水浴槽中浸没 3 min后，所获得的内压力

3.3 生产线速度与水浴条件的设定

本实验是在速度为80 罐/min的生产线上测试的，生产线速度越快，产品在水浴槽中浸没的时间越短，通过水浴后所获取的罐内压力相对于50 ℃下的压力较低，需要适当提高水浴槽温度。

另外，生产线上的水浴槽内温度会存在一定温度梯度，因此，在实验室模拟处理的水浴条件需要在生产线上验证。

3.4 产品容量、内容物及包装物的导热系数与水浴条件的设定

一般来说，容量较大的产品，水浴温度要高一些，在水浴中的浸没时间也要相对长一些。

内容物比热容及包装物的导热系数较大的产品，水浴温度可以低一些，在水浴中的浸没时间可以短一些。

4 结 论

气雾剂产品水浴条件的设定方法如下：

(1)按产品标准书制作样品，并测量所用气雾罐的变形压、爆破压；

(2)测量产品在50 ℃条件下的内压力；

(3)在实验室恒温水浴槽中，以产品在生产线实际通过水浴槽时间作为水浴浸没时间，寻找合适的水浴温度。测量产品在此条件下的内压力；

(4)当产品在实验室条件下测的内压力与50 ℃内压力差的绝对值小于0.01 MPa时，可以将此条件作为生产线的水浴条件；

(5)产品经过生产线水浴槽后，其内压力与50 ℃内压力差的绝对值小于0.01 MPa时，可以认为设定成功。否则需要进一步微调设定。