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钢桶生产过程质量检验与控制（1）
辛巧娟
钢桶最基本的质量要求就是不能渗漏，如果钢桶以盛装液体就渗漏，既使你外观质量再好，用户也是不会要的；但如果内在质量很好，但外观皱瘪，坑坑洼洼，用户也是不会满意的。随着我国经济的飞速发展和对外贸易的进一步增强，尤其是石油、化工、食品、医药和金属出口量的增加，钢桶作为其外部包装，用量越来越大，而为了改变我国改革开放初期那种一流产品、二类包装、三等价格的格局，各出口供应商对外包装质量地要求也越来越高，这就是我们许多同行不理解，总认为是用户跟他们过不去，故意挑衅。总有人给我打电话说，我们的桶比起十年前已经不知提高了多少倍，但用户总是不满意，总是提这样或那的问题等等。站在第三方的角度来看待这些问题，说明我们的产品在生产过程中还存在问题，要不然用户为何会不满意呢？目前在座的各位，企业基本上都通过了ISO9000质量体系认证，ISO9000质量管理体系八大管理原则第一条就是以顾客为关注点，顾客的要求是在领导作用下，通过生产方法进行实施和控制，在生产过程是发现问题、解决问题，持续提高我们的产品质量。目前在座各位谁家给中石油和中石化供桶请举手？我不是要统计什么，是想告诉他们对钢桶的检验方法和入准要求。中国润滑油行业经过几年的整合，目前大的格局已经稳定，以中石油的昆仑、中石化的长城及民营统一三家形成三足鼎立之势。目前中石油、中石化企业通过了QHSE质量、职业健康安全和环境体系认证，他们要求他们的供应商下一轮招标时，取得QHSE认证将是一个硬指标。
Q- quality 质量 H-health 职业健康 S-Safety 安全（ISO18000） E-Environmental 环境（ISO14000）
质量管理体系主要侧重点是产品的实现过程控制；职业健康安全管理体系主要侧重点是生产过程中职工的人身健康安全和劳动保护；环境管理体系的重点是注重对社会的影响。
前面我们简单的介绍了一下钢桶企业目前质量管理应做那些工作，但如何做，啥时间做，各企业根据自身的情况各不相同。但用户对钢桶质量的要求，是每个钢桶企业关注的共同点。下面我们先谈谈质量管理中的一般过程和特殊过程。
质量管理体7.5.2生产和服务提供过程的确认中规定：当生产和服务提供的过程输出不能由后续的监视或测量加以验证，使问题在产品使用后或服务交付后才显现时，组织应对这样的过程实施确认。即质量管理体系中特殊过程，特殊过程的控制与一般过程的控制是不同的。
一般过程的控制：
- 未经检验合格的采购产品不得投产。
- 检验员和作业人员首先必须进行岗位技术培训，培训考试合格后方可上岗。
- 上岗作业人员必须按《设备安全操作规程》、《设备管理制度》及《工艺文件》对产品的生产过程进行操作和检查，此检查为首检和自检，检查的频次在符合国标GB/T2828-2003标准的前提下，由各企业自行规定，一般情况下每200只进行一次自检。
- 技术部门编制生产过程中所需的技术文件，确定监视和测量过程中的技术参数和控制点，并负责对工艺技术进行跟踪验证。
- 生产部门提供生产过程所需的工作环境、设施、及定置管理和工装管理、文件管理等基础管理。
- 对作业人员和检验人员提供所需的监视与测量设备，包括：卡尺、千分尺、压力表、卷尺等。
- 各作业人员按规定对产品生产过程进行监测。
- 当出现不符合文件要求，尽快停机，报告部门领导，待问题解决后再生产。
特殊过程的控制：
除执行一般过程的控制外，还要按下列要求执行。
1、技术部门应在技术文件中明确该过程是特殊过程，并编制《作业指导书》。
作业指导书的内容应包括： 操作、测量方法和程序；记录的要求及确认和评价。
2、生产作业人员按《作业指导书》的要求对特殊过程进行监视和测量，填写“工序检查记录”。
3、下列情况下生产部门或检验部门进行卷层切割试验，检验员对结论进行确认。发现异常，应立即采取措施，并对过程及已生产的产品进行再确认；无法解决时，反馈上报技术部门组织相关部门解决。
滚轮槽形发生变化时；
设备调整卷边尺寸仍达不到工艺要求时；
卷边连续渗漏，调整滚轮后仍有渗漏；
型式试验时卷边处渗漏时。
4、产品检验员每班对特殊过程主要工艺参数进行检查并记录，技术部门每周应进行一次工艺检查和验证。发现异常立即以口头或书面形式通知生产部门，必要时制订纠正/预防措施。
5、特殊过程的作业人员上岗前必须经培训，经资格鉴定合格确认，由确认部门发资格证后，方可上岗。
根据上述定义，钢桶生产过程中的特殊过程应该是卷封和喷涂，有些单位还把缝焊也纳入特殊过程，缝焊工序虽然在本工序无法检验和验证，但在后面工序的监视和测量中可以得到验证，许多企业为了提高钢桶卷封的一次合格率，在卷封前添加了前试漏，这就是对焊缝的监督检验。
从上述分析我们可以看出，卷封主要控制钢桶的内在质量，而喷涂可以控制钢桶的外观质量。下面我们就从这二个方面谈钢桶的质量检验。
第一讲：钢桶的内在质量控制
要保证钢桶卷封后不渗漏，不是单做好本工序就可以，而是从原材料进厂就要严把质量关。一般情况下，我们目前生产的200升钢桶均用厚度在0.5-1.5毫米之间的冷轧薄钢板，材料质量的好坏，直接影响到钢桶工艺过程设计、桶件质量和产品的使用寿命，同时还直接影响组织均衡生产和钢桶成本。钢桶的材料费用，已经占钢桶成本的80%以上，目前国内钢桶生产厂家日益剧增，钢桶的利润空间越来越小，大家在打价格战的同时，都在想法降低生产成本。但生产过程成本降到一定程度就不能再降了，所以小钢厂的劣质钢板由于价格降就进入了钢桶生产企业。所以目前国内钢桶的售价差异较大，同样厚度的钢板生产出来的钢桶重量也不尽相同。那些小钢厂轧制出来的钢板，由于受设备和工艺条件的影响，轧制后的钢板薄厚不均，大部分偏厚，所以钢桶较重；而正规的大钢厂，近几年都进行了设备改造和工艺革新，采用新技术、新工艺、新设备，轧制出的钢板厚度均匀，一般都取负偏差，所以生产出的钢桶就偏轻。但由于他们的技术和工艺先进，材料的拉延和焊接性能好，所以材料偏薄；而小钢厂即使想拉薄，设备和工艺技术也无法满足。近年来，用户对钢桶的要求是越来越薄，中石油目前大量的油桶厚度均变为0.8/1.0，许多化工用桶的厚度也在变薄，但对桶的质量要求是不能降低的。如中石油虽然将包状钢桶的用料下降了一档，但对钢桶的质量要求返而更高。中石油新的钢桶验收标准将润滑油桶的跌落高度由原来的1.2米提高到1.8米，润滑油为Ⅱ类普通货物，但他们要求按Ⅰ类货物的标准检验。这就要求我们一方面提高钢桶的结构工艺性，以改变钢桶制造过程中的变形条件，来降低对材料的要求。另一方面提高和稳定材料的质量，以适应生产过程中材料的变形要求，生产出高质量的钢桶。
一、钢桶生产对原材料的质量要求
- 材料应具有良好的塑性（C-0.05%-0.15%、S、P、Si≤0.37%）
钢桶制造过程中，变形部位材料内部应力主要是拉应力，其变形主要是伸长和厚度变薄。当主要变形部位的拉伸应力超过其塑性成型极限时，便会引起破裂。因此要求材料要有良好的塑性和塑变的稳定性。这样才能必低废次品，从而保证产品质量。
- 材料应具有抗压失稳起皱的能力
当变形区材料内部的应力是压缩应力时，易产生失稳起皱。所以要求材料不但要有一定的塑性，同时也要具有很高的抗压失稳起皱能力。
虽然我们对钢材的理化性能有很多要求，但由于我们作为钢板使用商，不可能建立实验室去对其物理化学性能进行逐项检测，所以一般都是向供应商索取本批钢板的合格证明文件：查每批产品实物与合格证明文件是否相符，化学成份分析是否符合国标规定。
3、钢板表面质量的要求：应光洁、平整、无锈蚀。
① 冷板(卷)
a、不得有分层，表面不允许有裂纹、结疤、折叠、气泡或夹杂。
b、表面允许有轻微的擦伤和氧化色、酸洗后的淡黄色和折印，深度或高度不大于钢板(钢带)公差之半的局部麻点、划伤和压痕。
② 镀锌板
a、表面洁净有光泽、不得沾有污物；
b、允许有小腐蚀点，大小不均匀的锌花暗斑、轻微划伤、压痕、折疤和轻微麻点；
c、锌层用试验棒检验时无剥落和起皮现象。
试验棒的制作：直径6mm，顶端加工成光滑的半圆球形，在面积不大于6cm2的镀锌件主要工作表面快速有力地摩擦15秒。
注：所加压力应在每一行程足以擦光镀层，但不能大到切割锌层，结合强度差的锌层将会起泡。
随着摩擦的继续进行起泡不断增大。如果锌层质量差，则鼓泡会破裂，并且锌层会从基体金属上剥离下来。
表面如有擦伤、麻点、划痕、气孔、缩孔等缺陷，在生产过程中在缺陷部位会产生应力集中而引起破裂；如果表面翘曲不平，会影响剪切和冲裁定位不准造成废品；表面锈蚀，不利于冲压加工时材料的走向，由于拉伸时材料流速的不一致，可能导致底顶拉破或局部拉薄产生微裂纹。这种料焊接时如果处理不干净，会产生击穿等焊接缺陷。
- 材料尺寸公差的要求（厚度用千分尺测量、宽度和长度用卷尺测量）
4、钢板和钢带应成批验收。每批应由同一炉号、同一厚度、同一炉次或同一热处理规范的钢板或钢带组成。
二、钢桶生产对辅助料的质量要求
1、油漆和稀释剂的要求
a、合格证明文件：逐批查，应附有产品合格证(如果合格证附在产品外包装上时，报检时可以不随单，但要在备注栏注明)。
b、容器中的状态(目测)：逐批查，任抽一桶，打开容器，用搅棒搅拌内容物均匀状态，无硬块、无机械杂质，混合均匀。
c、粘度：40～80秒，每周抽查一次，用涂-4粘度杯(25℃)，
稀料、涂料等到货后，采购员和库管员一同对到货数量、规格、包装、外观、合格证明文件等验收，验收合格后直接入库，库管员进行标识；不合格的由市场部与供方联系处理。
2、密封胶的进货检验
a、合格证明文件：每批产品均匀附有合格证明文件。
b、固体含量：每批进货任抽一桶称取4～10g密封胶，放于直径50～60mm的干燥器皿中，轻转器皿使密封胶分布均匀。将器皿置于70±2℃的烘箱中使密封胶干燥。密封胶快干时，小心翻转胶膜，并在该温度下继续烘干。取出器皿置于干燥器中冷却30min，将干胶膜准确称重。将器皿置于烘干箱30min后，并按上述操作方法冷却、称重，反复至干燥膜恒重为止。平衡结果的差值不大于0.2%。
总固体(%)=G2/G1-G0
G0：器皿的质量，单位g
G1：烘干前密封胶和器皿的质量，单位g
G2：干胶膜的质量，单位g
三、钢桶生产过程的控制和检验
对原辅材料进货检验合格后投入生产，在生产过程中，各工序严格按操作规程和工艺文件执行，检验人员按工艺要求检查各工序质量，发现问题，立即整改，并对已产生的不合格进行返工返修，跟踪验证合格后流入下道工序，直到卷封后做不渗漏试验（钢桶目前90%以上的企业对其进行全检，国内只有个别的几家卷封后抽检）。
钢桶的性能试验分为结构尺寸检验和型式试验两种，结构尺寸检验大家都很清楚，就是对钢桶外形及各部位尺寸的检验；而型式试验分为：气密试验、液压试验、跌落试验和堆码试验。
气密试验：
也称为不渗漏试验，一般都在钢桶卷封后的工序上完成。方法GB/T 17344：大部分企业使用给桶内充压缩空气（气压值为50-100Kpa）, 桶外焊缝和卷封处涂肥皂水，保压6-10秒后检查焊缝和大圈有无渗漏的方法进行检测。当然目前国内有实力的几家大型钢桶生产企业和外资企业都已经使用氦质谱检漏法进行钢桶的不渗漏检验。（见P342）
液压试验：
1、钢桶不作温湿度预处理；
2、向成品钢桶中灌满水，把加压泵通过高压管与注入口联接，开动加压水泵，向桶内注入水加压，直到达到规定的试验压力（Ⅰ类250 Kpa、Ⅱ类、Ⅲ类 100 Kpa），保压5分钟，检查是否渗漏。
跌落试验：
GB/T 4857.5标准规定，跌落高度：1.8m；钢桶不作温湿度预处理；
1、小开口钢桶内灌装98%的清水，选钢桶边缘最薄弱部位跌落[选边缘5、6点(桶身焊缝与桶顶底卷封交点)各跌落一只，56线(焊缝)跌一只]，跌落后在钢桶最高部位钻孔；当钢桶内、外压力保持平衡后，观察焊缝、大圈及跌落变形部位是否渗漏。
2、中开口和全开口钢桶内盛装95%、密度为1.2g/cm3的沙子和木屑混合物,选钢桶边缘最薄弱的部位跌落，跌落后是否有撒漏和开裂现象。
堆码试验：
按GB/T 4857.3的规定进行，堆码高度：陆运3m,海运8m。钢桶不做温湿度预处理；
1、制作试验平板，标准规定边缘大于试验件100毫米，厚度不小于10毫米的钢板。所以我们一般用直径为800毫米，厚度为10-15毫米后的钢板作为试验平板。
2、堆码载荷的大小按下列公式计算：
P=K×(H-h)/h×M×9.8
式中：P-钢桶容器上施加的堆码负载，N； H-堆 码高度，m； h-单个钢桶的刻度，m； M-单件钢桶盛装物品后的质量，kg;K-劣变系数为1
3、在任意两点高度差不超过2mm的水平台面上放置装满内容物的钢桶，然后在桶正中央放置Φ800×10mm或800×800×10mm的钢板，按GB/T325-2000《包装容器 钢桶》规定的载荷，均匀加载，放置24小时，经检验钢桶不应有可能降低其强度或引起堆码不稳定的任何变形和严重破损。
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