危险品包装容器耐液压检测系统研制

邹诚厚，王德智，罗佳

（1.大连市产品质量检测研究院；2. 辽宁出入境检验检疫局检验检疫技术中心，大连 116630）

危险品包装容器耐液压检测系统研制

邹诚厚1，王德智1，罗佳2

（1.大连市产品质量检测研究院；2. 辽宁出入境检验检疫局检验检疫技术中心，大连 116630）

目的 研发新的危险品包装容器耐液压试验检测系统，用于危险品包装容器国家监督抽查检验测试用。方法 从试验压力控制和样品有效联接两个方面着手进行研究设计，通过采用PLC集成控制和变频技术实现水压的自动精细调节，有效的克服了升压过程的冲压现象，升压速率精确且稳定。采用直插自攻式接头的设计，实现与试样的快速连接。结果 实现了试验过程的自动控制，压力控制精准稳定，提高了工作效率和试验的精准性。结论 设备性能优越，数据准确，完全符合标准要求，达到了预期应用效果。

危险品包装容器；耐液压试验

Abstract: To develop new dangerous goods packaging containers for hydraulic test detection system, for the use of dangerous goods packaging containers national supervision and inspection test. From the test pressure control and effective connection of the sample to proceed with research and design. Through the use of PLC integrated control and frequency conversion technology to achieve automatic adjustment of water pressure, effectively overcome the pressurization process of the stamping phenomenon, the boost rate is accurate and stable. The use of straight self-tapping connector design, to achieve rapid connection with the sample. To achieve the test process of automatic control, precise and stable pressure control,improve the efficiency and accuracy of the test. Equipment performance is superior, and test result is accurate, which fully meet the standard requirements and achieve the desired application results.

Key words: dangerous goods packaging container; hydraulic resistance testing

危险品包装容器（钢桶、金属塑料复合桶等）主要用于装载具有毒害、腐蚀、爆炸、燃烧、助燃等性质，对人体、设施、环境具有危害的剧毒化学品和其他化学品，包装容器应具有良好的密封性，包括气密和液密性，以减少货物在运输过程中所受到的碰撞、震动、摩擦和挤压，使危险货物在包装的保护下保持相对稳定状态，使其在储藏或运输过程中不易泄漏、破损，从而保证储藏或运输安全，以减少安全事故的发生。因此，国家标准[1]对这些影响到危险品包装容器产品质量的指标都有严格的要求，在我国《危险化学品包装物、容器定点生产管理办法》和《危险化学品包装物、容器产品生产许可证实施细则》等法规中明确规定危险品包装容器生产企业和质量监督检验机构必须具备相应的质量检测设备。为准确评价危险品包装容器的产品质量，快速准确的检测也就显得尤为重要[2-3]。

作为国家包装产品质量监督检验中心，我院连续多年承担国家危险品包装容器的专项抽查工作，涉及抽检的样品包括钢桶、金属塑料复合桶等多种产品，样品数量很大，尺寸各异，必须对危险品包装容器的耐压性能等主要技术指标进行检测。检测设备在性能指标方面必须满足检验标准的各项要求，同时也需较高检验工作效率。调研表明，目前在耐压性能方面的检测设备，虽然国内有个别厂商生产出类似的产品，但都无法满足多种样品监督抽查的检验要求，尤其在提高检验设备的准确度、重复性和检验效率方面显得格外重要。基于上述原因，本文探讨了新的专门用于危险品包装容器耐压试验检测系统的开发。

1 现存问题

作为国家包装产品质量监督检验中心，抽检的样品种类多，包括钢桶、塑料桶、金属塑料复合桶等，数量很大，尺寸各异。目前用于危险品包装容器耐压检测设备，多为传统的耐压试验设备，均由简单的设备改制而成，但经调研，均无法满足快速准确的检测要求，主要表现在：

（1）工作效率低。耐压试验中的升压、保压、计时，试验后的安全卸载等过程多数人工操作，检测效率低；

（2）检测精度不够，检测数据重复性差，受人为影响因素较大；

（3）对检样的材质、尺寸、形状等有限制要求，无法满足多种样品的快速测试要求。

本文中，作者针对试验要求，结合现有设备的问题，从技术上探讨了一种新的专用危险品包装容器耐压试验检测系统的开发。

2 总体设计要求

（1）压力控制精度高，并符合GB/T 325.1-2008《包装容器 钢桶 第一部分：通用技术要求》标准要求，危险品包装容器应在250kPa（I级）或100kPa（II级和III级）试验压力下，保持5min，无渗漏。包装容器种类不同，要求的测试条件也不同。

（2）危险品包装容器耐压检测系统适应性要强，可以不同等级、不同形状、不同容积大小的钢桶、金属塑料复合桶或复合包装容器的测试，方便快捷联接，各类危险品包装容器的检测工作需要。

（3）自动化程度要高，操作简单，检测效率要高。

（4）循环用水节省资源。

3 危险品包装容器耐压检测系统

3.1 设计方案

本危险品包装容器耐压检测系统通过如下技术方案来实现：水箱内的水在通过过滤器进入离心泵，形成高压水，一部分经球阀溢流回水箱，一部经过电磁阀，在稳压罐稳压作用下给试件打压，压力传感器实时监控试件内压力。另一路由自吸泵组成，给试件进水和排水，采用电脑和PLC集成结构控制。

3.2 管路及控制系统设计

图1 机电集成超环面传动简图

危险品包装容器耐压检测系统采用水作为试验介质，见图1，主要由离心泵、电磁阀、稳压罐、压力传感器、球阀、过滤器、水箱、液位计、自吸泵、变频器、PLC等电气元件、计算机以及与试件特殊连接装置等几部分组成，检测过程中采用PLC控制。离心泵启动将试件水压升高，传感器反馈压力给PLC，由PLC控制离心泵转动频率，以控制升压速度及升压大小。达到压力后，经保压完成，PLC控制电磁阀启闭，卸掉试验压力。设计中采用变频技术，实现了从快速补水到精细调压的良好过渡，有效的克服了升压过程的冲压现象。此方法升压速率精确且稳定, 压力曲线波动量控制在2%范围内，有效避免压力大的波动，保证试验压力的恒定，压力控制精度高。压力控制方式还可根据需要选择手动调压或自动控压，通过计算机设定系统可控制方式，保证压力调整的准确度，节省试验时间。并设有自动报警和紧急停止装置，当容器超出安全压力时，自动泄压保护，避免伤人。

针对设备以后使用的校准，在设备管路系统中设计了外接压力校准接口，方便系统的计量校准，可有效保证测量的溯源性，产生的偏差可以通过软件系统对系统压力值进行修正。本设计中采用大流量自吸水泵给试件供水和排水，大大节省了试验时间，节约了水资源。

3.3 快速连接接头设计

为了适应样品的多样性要求，开发设计了直插自攻式接头，并取得相应专利，采用与试样软联接方式，连接快捷、方便、可靠、不漏，适用于不同材质、不同体积、不同形状、不同桶盖方式的样品。如图2所示：快速接头包括一个筒状的管路接口1，管路接口的前端与快速接头的其他结构相连，末端与进水管路相连接，外侧接有限位套2，并且限位套能够与管路接口发生轴向的相对运动，在管路接口外侧设置有台阶，在该台阶与限位套之间设置有沿着管路接口轴向设置的限位弹簧3，前端带有挤压丝锥4且沿轴向贯通的丝锥本体5的后部套接在管路接口内，并且在管路接口的管壁内设置有钢珠6，钢珠能够沿着管路接口的径向运动，而在丝锥本体的外圆周上还设置有与钢珠相配的定位坑7；在管路接口内还设置有能够沿着管路接口轴向运动的T型移动件8，T型移动件的前端顶在丝锥本体通道的开口处，末端与管路接口之间还设置有弹簧9；为了保证各部分密封，在限位套与管路接口之间、管路接口与丝锥本体之间均设置有密封圈10，同时在位于挤压丝锥末端的丝锥本体上也设置有密封圈10。

4 结论

本研究从实际检测应用出发，结合多年检测经验和实验要求，从实验压力控制和样品有效联接两个方面着手进行研究设计，通过采用电脑软件和PLC集成结构控制，并采用了变频技术实现水压的精细调节，有效的克服了升压过程的冲压现象。整个试验过程的自动控制，升压速率精确且稳定，压力控制精度高，大大提高了工作效率和试验的精准性。直插自攻式接头的设计，实现与试样软联接方式，连接快捷、方便可靠，适用于不同方式的样品检测，进一步提高了检测的可操作性。减少人工操作，节省试验时间。独立外接的计量装置极大方便了检测设备的后期校准应用，经过计量检定，各项指标全部合格。经应用证明，该设备性能优越，数据准确，完全符合标准要求，受到广大企业客户的认可，达到了良好的预期效果。

[1] GB/T 325．1-2008，包装容器 钢桶 第一部分：通用技术要求[S]．

[2]全国工业产品生产许可证办公室． 危险化学品包装物、容器产品生产许可证实施细则[Z]． 北京：全国工业产品生产许可证办公室，2003．

[3]周建伟，王振林． 危险品包装容器检测新系统开发[J]．包装工程，2008,29(5)：37-45．

Development of Hydraulic Resistance Testing System for Dangerous Goods Packaging Container Resistant to Hydraulic Test

ZOU Cheng-hou, WANG De-zhi, LUO Jia

TB487

A

1400 (2017) 09-0048-03

10.19362/j.cnki.cn10-1400/tb.2017.09.003

邹诚厚（1963-），男，大连人，大连市产品质量检测研究院技术部长，高级工程师，主要从事产品质量检测标准及检验设备的研制工作。