玻璃瓶爆瓶,温差冲击和瓶身划痕会叠加
玻璃瓶在温差冲击下外壁承受拉力,瓶身划痕又把拉力集中到一点。裂纹从旧划痕起头,周围没有撞击留下的粉碎点。

温差把拉力放在外表面
玻璃承受压力的能力远高于承受拉力。瓶内突然进入热料时,内壁想膨胀,外壁还是凉的,内壁受压,外壁被带着受拉。热瓶外侧突然遇到冷水时,外表面先收缩,内壁仍热,外表面同样被拉紧。灌装、热灌后的冲淋、洗瓶里的急冷,拉力都容易出现在外表面。拉力没有集中到缺陷上时,瓶子可以保持完整。一旦集中到划痕根部,裂纹就从那里打开。
温差越大,内外壁温度还没拉平时,表面拉力越大。瓶子从冷库直接进入热灌,或者从热碱槽出来立刻冲冷水,温差冲击最明显。缓慢升温则给了热量传导的时间,内外壁温差小,拉力也小。所以同样的最高温度,骤然接触和缓慢过渡不是同一载荷。爆瓶若集中在温度突变的工位,而在温度已经平稳的输送段很少发生,温差这条路径就应当被列入。
瓶身划痕是应力集中点。输送中瓶与瓶相擦、与护栏相刮,会在外表面留下细而深的伤。伤的尖端把周围的拉力集中到很小的区域,局部应力可以远高于光洁表面。一条在常温下并不碍事的划痕,遇到外表面受拉时就成为起裂点。划痕越深、越尖锐,能承受的温差越小。浅而圆滑的碰伤则没有那么强的集中作用,同样温差下不一定裂。
叠加之后裂纹从划痕出发
温差和划痕单独存在时,瓶子往往还能过线。新瓶表面光洁,同样的热灌温差不一定爆。旧划痕很多的瓶子,停在常温输送上也不一定自己裂开。两者叠在一起,外表面拉力正好作用在划痕上,裂纹沿划痕起头,再向瓶身扩展。爆裂时刻对准温度突变,起裂位置对准旧划痕,这就是叠加,而不是两个互不相干的事故碰巧发生在同一只瓶子上。
撞击破裂的起裂点在接触位置,附近有粉碎的白点和局部压陷,时刻对得上星轮、护栏或挤瓶。温差加重划痕的破裂,起裂点是一条旧的线状划痕,周围没有新鲜的撞击压陷,时刻对得上灌装或急冷。把碎片上的起裂点找出来,比只统计爆瓶数量更能分开原因。起裂点在肩部撞击处,就不要先去改灌装温度。起裂点在瓶身中部的擦伤上,又正好发生在急冷段,就要同时看温差和划痕来源。
内压过高造成的爆裂,起裂点常在壁厚最薄处,瓶子在压力高峰破裂,不一定有旧划痕,也不一定赶在温度突变的瞬间。薄壁瓶会在较低拉力下破裂,看起来像温差更敏感。测量壁厚可以把它分开:同样划痕和温差,薄壁瓶先爆,厚壁瓶仍在。若厚壁瓶也沿划痕在急冷时爆,主因就不是壁厚批次,而是温差和划痕已经叠加到了光洁瓶子也能感觉到的程度。
两条都要减,不能只减一条
减小温差的办法是让温度变化有过渡,避免冷瓶直接灌热料,避免热瓶立刻冲到很冷的水。划痕则要减少瓶与瓶的干磨、护栏尖角和破损星轮。只减小温差而输送仍在瓶身上刻出深痕,下一次温差略大仍会从新的划痕裂开。只把护栏磨光而急冷依旧剧烈,光洁瓶子的耐受提高了,偶发的深痕仍会爆。叠加故障要同时把拉力和集中点降下来。
爆瓶位置若固定在某一块护栏之后,再进入急冷就裂,划痕是在那块护栏上刻出来的,急冷只是把伤显出来。换掉或磨平该处之后,同样温差不再爆,说明划痕来源是主导,温差是触发。各个工位的瓶子都带擦伤,一进入急冷就爆,则温差本身已经偏大,划痕只是普遍存在的放大因素。触发工位和划痕来源不是同一个地点时,两个地点都要查。
洗瓶段的热碱和冷冲淋之间如果没有过渡水,外表面拉力会反复出现,瓶身原有的输送擦伤就在这里裂开。有人只加大冲淋量,急冷更猛,爆瓶反而增多。应当看冲淋水和瓶壁的温差,而不是只看冲淋是否充足。碱液残留和爆瓶也不是一回事:残留是冲洗问题,爆瓶是拉力和划痕的问题。瓶是裂开而不是洗不净时,不要只去通喷嘴。
现场保留爆裂瓶的起裂区,对照该瓶经过的温度突变点和输送擦伤点。起裂在旧划痕上,就把划痕来源和温差幅度一起列入整改。起裂在新鲜撞击点上,就去消除撞击。玻璃瓶爆瓶在这两类证据面前才能判断是叠加,还是单纯的机械碰撞。只更换瓶子品牌而不减小温差、不消除擦伤,新瓶上线不久又会被刻出同样的划痕。