開口鋼桶：包裝用鋼桶防滲漏問(wèn)題探討

胡佳英

【摘要】本文就包裝用鋼桶的防滲漏問(wèn)題，根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定，從桶邊、桶蓋以及生產(chǎn)工藝等方面，進(jìn)行了計(jì)算、實(shí)驗(yàn)和探討，總結(jié)出有關(guān)的工藝要求和工藝參數(shù)。

1 問(wèn)題的提出

包裝用鋼桶是一種廣泛使用的容器。隨著我國(guó)加入WTO和國(guó)際貿(mào)易的擴(kuò)展，人們對(duì)鋼桶的使用范圍也日益廣泛，運(yùn)輸方式以及運(yùn)輸距離都發(fā)生了很大的變化，因而鋼桶的質(zhì)量問(wèn)題也就十分重要，尤其當(dāng)桶內(nèi)盛裝的是易燃、有毒或腐蝕性物品時(shí)越顯突出。這里就容積為200升的鋼桶防滲漏問(wèn)題加以探討，其中重點(diǎn)討論桶身與桶蓋、桶底卷接部位的防滲漏問(wèn)題。

2 鋼桶結(jié)構(gòu)及質(zhì)量技術(shù)要求

我國(guó)的有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，鋼桶卷邊部位為二重五層矩形卷邊，與之相應(yīng)的檢驗(yàn)墜落試驗(yàn)高度僅為0.8米。

《國(guó)際海運(yùn)危規(guī)》則對(duì)這種鋼桶進(jìn)行了分類要求。墜落試驗(yàn)如圖1所示，要求在桶內(nèi)盛滿點(diǎn)總?cè)莘e98%的水，然后進(jìn)行自由墜落。墜落后鋼桶允許變形，但不得有滲漏。

墜落高度H的分類見下表：

表中：ρ——擬裝貯運(yùn)物搟的相對(duì)密度。

為了達(dá)到Ⅰ、Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)，目前大多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)廣泛采用三重七層園形卷接。但三重七層圓形卷接生產(chǎn)難度較大，工藝較為復(fù)雜?，F(xiàn)將某廠在解決這一工藝問(wèn)題時(shí)的探討與實(shí)踐簡(jiǎn)介如下。

圖2為三重七層圓形卷接鋼桶的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。

如圖（a）所示，三重七層圓形形卷邊由桶身、桶蓋與桶底三級(jí)重疊部分外加一勾頭組成。所謂三重即部們1和2、3和4、5和6組成的重疊部分，為勾頭。而二重五層卷邊只有兩組重疊和一個(gè)勾頭。很顯然三重七層卷邊增加了一道滲漏重疊層，且能保證密封填料不脫落。

從墜落試驗(yàn)結(jié)果看，當(dāng)鋼桶呈45度傾斜狀態(tài)（最不利的墜落角）落地后，局部卷邊處承受很大的沖擊力而發(fā)生變形，如圖（b）。其中由1和2組成的第一重疊層因變形而分開，但第二、第三重疊層和勾送完好無(wú)損。當(dāng)用二重五層卷邊桶作同樣試驗(yàn)時(shí)，僅剩下一個(gè)重疊和一個(gè)勾送，防滲漏能力明顯不如前者。

3 三重七層卷邊工藝要點(diǎn)

3.1 桶底蓋的下料尺寸

桶底蓋下料尺寸直接影響卷邊的成型。當(dāng)下料過(guò)剩、若成型滾lwc溝槽取較大尺寸，則卷邊出現(xiàn)空洞，松散；若溝槽尺寸較小則卷邊嚴(yán)重?cái)D壓，卷邊不呈圓形，強(qiáng)度降低；若下料尺寸不足，則達(dá)不到七層卷邊的要求；當(dāng)卷邊部位的尺寸不均勻，即寬窄不一致時(shí)，耐成型滾輪溝槽設(shè)計(jì)只能適應(yīng)某一尺寸，這樣就會(huì)在一圓周上出現(xiàn)過(guò)度擠壓，松散和空洞等諸種現(xiàn)象。綜合各方面因素，我們得出桶底蓋沖邊部們寬度尺寸取34.5±0.5mm為最J。并且，為了防止邊寬不均勻，采取下料、沖壓成型一次完成。

3.2 桶底蓋預(yù)卷邊

卷邊質(zhì)量的好壞，主要由卷層面的結(jié)合程度以及桶身翻邊端頭與底蓋的沖邊外緣之間的搭接效果決定。我們知道卷邊中心層曲率半徑遠(yuǎn)小于第一道滾輪溝槽的半徑，若在卷邊過(guò)程中僅靠第一道滾輪的壓滾作用很難達(dá)到要求。且被封卷的材料有較大的冷作硬化現(xiàn)象，因此在進(jìn)行卷邊之前應(yīng)先做一次預(yù)卷，使桶底和桶蓋的沖邊端頭形成一勾頭（如圖3所示）。這樣的勾頭形狀可使填充密封膠借助旋轉(zhuǎn)慣性力正好處于最J的內(nèi)頂面位置。因此我們將原來(lái)的刷膠固化二十四小時(shí)后進(jìn)行預(yù)卷邊，然后進(jìn)行封卷的工藝改為在專業(yè)預(yù)卷機(jī)上預(yù)卷后再噴涂密封膠。

圖4為預(yù)卷邊滾輪結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)預(yù)卷邊的特性分析得知，工藝的關(guān)鍵是預(yù)卷輪的溝槽半徑，如果半徑R過(guò)大，則會(huì)出現(xiàn)中心部位有空洞和翻邊端頭與沖邊外緣搭接不良的現(xiàn)象，從而不能形成七層卷邊。但R過(guò)小則桶身翻邊部不能插入預(yù)卷圓弧中，底或蓋就會(huì)自咬耐不能形成卷邊。最J半徑取R=2.4mm。

3.3 桶身的翻邊

桶身翻邊尺寸及角度的大小和一致性都影響三重七層的形成。尺寸過(guò)大則桶身翻邊部無(wú)法插入預(yù)卷的底蓋的溝槽中。尺寸過(guò)小則無(wú)法形成第三重疊層，使底蓋在卷邊過(guò)程中出現(xiàn)亂咬現(xiàn)象。翻邊最J角度為105～110度，翻邊寬度尺寸取19+1mm。

3.4 卷邊封口

翻邊寬度和沖邊寬度確定后（如圖5所示），卷邊的松緊程度取決于卷邊封口滾輪溝槽的半徑R及溝槽的幾何形狀。其計(jì)算公式如下：

式中：

R1——第一道卷邊封口滾輪溝槽半徑；

R2——第二道卷邊封口滾輪溝槽半徑；

B1——桶身翻邊寬度；

B2——桶底蓋沖邊寬度；

δ1——桶身板材厚度（200升桶采用1～1.25mm）

δ2——桶底蓋板材厚度；

K——系數(shù)，一般取1.05～1.10。

滾輪的外形與預(yù)卷邊滾輪相同，而溝槽的幾何形狀的做成阿基米德螺線為最J。第二道滾輪的主要作用是校正卷邊的幾何中心位置和進(jìn)一步使卷層貼合緊密，并保證卷邊最后尺寸小于9.5mm（見圖1）。

若尺寸大于9.5mm，則說(shuō)明貼合不緊密或中心有空洞。

4 密封前的選用

可供選擇的密封膠很多，通常根據(jù)所盛裝貨物的化學(xué)性能而定?？偟囊笫菓?yīng)選擇耐寒、耐熱、耐老化、化學(xué)性能穩(wěn)定以及彈性好的密封膠作為填充材料，以達(dá)到抗沖擊、防滲漏的輔助作用。在工藝操作過(guò)程中第一次噴膠完全固化后再對(duì)全部沖邊內(nèi)表面涂刷厚度0.1～0.15mm的薄膠層，在不完全干固時(shí)進(jìn)行封卷，效果較好。