《钢桶包装标准应用指南》
编著/杨文亮 辛巧娟
印刷工业出版社
第四章 特殊钢桶国家标准
第一节 一次性使用电石包装钢桶
3 要求
3.1 基本要求
3.1.1 钢桶的结构和尺寸应符合图1、表1的规定。
3.1.2 桶身、桶顶、桶底均由整张薄钢板制作，不允许拼接。
3.1.3 桶身直缝采用电阻焊或其他保证质量的焊接方法。
3.1.4 桶身应具有向外突出的两道环筋，环筋至桶顶和环筋至桶底之间可具有3～7道波纹。
3.1.5 桶身与桶顶、桶底的卷封采用三重圆卷边，卷层内的缝隙必须充填密封填料。
3.1.6 装料口两侧对称设置充氮孔和排气孔各一个，两孔采用标准螺母以压合形式与桶顶锁紧。桶顶装配结构参见附录A。
3.1.7 钢桶外表面涂敷保护层。
图1
表1
| 序号 |
名称 |
符号 |
单位 |
规格 |
公称容量100kg |
公称容量200kg |
基本尺寸 |
极限偏差 |
基本尺寸 |
极限偏差 |
1 |
钢板厚度 |
δ |
mm |
≥0.8 |
- |
≥1.2 |
- |
2 |
外高 |
H |
670 |
±3.0 |
890 |
±3.0 |
3 |
内径 |
D |
430 |
±2.0 |
560 |
±2.0 |
4 |
环筋间距 |
L |
220 |
±3.0 |
280 |
±3.0 |
5 |
环筋高 |
A |
10 |
±2.0 |
14 |
±2.0 |
6 |
波纹高 |
B |
2 |
±1.0 |
3 |
±1.0 |
7 |
桶顶深 |
h |
17 |
19 |
8 |
装料口高度 |
h1 |
10 |
10 |
9 |
充氮孔直径 |
d1 |
M10 |
- |
M10 |
- |
10 |
排气孔直径 |
d2 |
- |
- |
11 |
两孔间距 |
? |
360 |
±5.0 |
420 |
±5.0 |
12 |
装料口直径 |
d |
≥200 |
±2.0 |
≥200 |
±2.0 |
13 |
桶盖深度 |
h2 |
10 |
±1.0 |
10 |
±1.0 |
|
【解读要点】
为了保证钢桶内的电石与外界的水和空气隔绝，标准采取了三种与普通钢桶不同的密封方法：
1、桶身与桶底顶的卷边，要求采用三重圆卷边。边缝中必须涂密封填料。这种结构是目前保证卷边密封的最佳方法。虽然目前普通钢桶也采用三重圆卷边结构，但在标准中并没有严格规定。而在电石桶中明确指出要采用三重圆卷边，这种结构在电石桶生产中是强制性的。
2、采用充氮结构。当电石装入钢桶后，在桶内充入氮气，并将桶内的空气排出，氮气是惰性气体，能有效隔绝电石与空气的接触，阻止电石的风化。
3、桶盖与桶顶采用卷边形式密封。这种结构完全是一次性封死，所以这种结构的钢桶只能一次性使用，当要打开钢桶取出电石时，只能将钢桶进行破坏。这种密封结构是密封性能最高的。
图4-1为标准一次性使用电石包装桶实物图。
图4-1 一次性使用电石包装桶
一次性使用的电石桶是改革开放后，我国电石开始对外贸易的需要，才发展起来的。最初采用如图4-2所示的桶顶与桶盖卷口结构，此结构钢桶在装入电石后，把桶顶与桶盖一次卷死，密封性非常好，需要开启使用时，只有破坏桶盖才能打开。另外，为了使桶内电石不风化，在桶盖中央开一个小孔，用来抽真空，将桶内空气抽空后，再用螺栓和垫圈把小孔封闭。这样，不仅避免了周转使用钢桶带来的不安全因素，也使桶内电石风化机会大大减少。
1-桶顶；2-桶盖；3-螺栓；4-橡胶垫圈；5-螺母
图4-2 卷口真空封闭型电石桶密封结构
这种结构开始时常用于海运出口电石的包装，内销由于成本较高而受到了限制。为了降低成本，一次性电石包装桶均采用O.8mm薄钢板制造。虽然如此，有时由于钢桶质量或碰摔等问题引起了渗漏，桶内真空的负压使外界空气更易潜入，使桶内电石风化而将钢桶胀圆爆破的现象时有发生，所以此结构在海运出口运输中已逐渐减少。
为了彻底解决钢桶渗漏引起的电石风化问题，有关专家研制出了如图4-3所示的充氮卷封型结构，这种结构正是本标准所采用的结构型式。此结构是由卷口真空封闭型电石桶发展而来的，它将桶盖上的抽真空口改为在桶顶上开两个对称的充氮口和排气口。将电石装入桶后进行桶口卷封,然后由充氮口充入惰性氮气，氮气充入后，将桶内的空气由排气口排出。充满后再将两口密封即可。这样，即使钢桶稍有渗漏，外界的空气和水分也不易潜入，即便潜入，也因惰性气体的存在而不易反应风化。
1-桶顶；2-螺栓；3-螺母；4-桶盖；5-橡胶垫圈；A-充氮口；B-排气口
图4-3 充氮卷封型电石桶密封结构
这种结构被标准化后，近年来在出口电石包装中应用广泛，是目前实际应用中最理想的结构。
这种结构在应用中，我们发现，图4-3所示的充氮结构仍有不完善之处，原因就出在空气与氮气的比重差上。如图4-4所示，当氮气由A孔充入前，桶内除了电石块外,所有空间均布满了空气，而当充入氮气时，空气便从B孔中排出。但是，由于氮气比空气轻，所以，桶内下部的空气并不能被氮气挤出，相反的，氮气会由上方直接从B孔排 出，形成了类似电流短路的现象，不妨称它为“充氮短路”。这种现象即使是两种气体比重一样也同样会发生，因为两孔离得太近，充氮时，桶下部的气体是不会交换的。
1-氮气；2-电石块；3-空气；4-钢桶；A-充氮口；B-排气口
图4-4 电石桶充氮过程示意图
“充氮短路”使桶内空气排不干净，充氮的效果将会大大降低。所以，标准所采用的这种结构仍然是不够完美，电石风化现象仍不能完全杜绝。为了解决“充氮短路”的问题，有人设计了一种全新型的电石桶充氮结构，其基本结构如图4-5所示。在桶顶和桶底上分别开一小孔，充氮时，由桶盖A孔充入，桶内空气便从桶底B孔排出。由于A、B两孔位于钢桶上下极端，而且空气比氮气重，这样，桶内空气会全部被排出，而由氮气占据整个钢桶内空隙。从而使充氮效果达到最佳程度。
1-桶身；2-桶顶；3-桶盖；4-螺栓；5-橡胶垫圈；6-螺母；7-桶底；A-充氮口；B-排气口
图4-5 一次使用的电石桶改进充氮结构
采用标准结构进行充氮时，也以不要把钢桶立放，而是把钢桶平放，将充氮口置于上方，排气口置于下方，这样充氮效果会好一些。
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