乘客安全气囊的危险品包装件改进研究

【期刊名称】《大众科技》

【年(卷),期】2019(021)005

【总页数】3页(P146-148)

【关键词】乘客安全气囊;危险品包装;联合国UN6c试验

【作者】严春;尤兰花;黄承兴;肖焕新;商杰

【作者单位】广西出入境检验检疫局危险品检测技术中心,广西北海 536000;广西出入境检验检疫局危险品检测技术中心,广西北海 536000;广西出入境检验检疫局危险品检测技术中心,广西北海 536000;广西出入境检验检疫局危险品检测技术中心,广西北海 536000;广西出入境检验检疫局危险品检测技术中心,广西北海 536000

【正文语种】中文

【中图分类】U463

1 前言

安全气囊的工作原理为：ECU接收到传感器信号并检测到速度变化超过预定值，经过各方面综合分析判断后向 SRS充气装置发出点火指令，点火装置中产气药经点火后发生爆炸反应，产生氮气迅速充满张开气囊[1]。新型的安全气囊还采用包含压缩气体的混合式气体发生器[2]。

图1 乘客安全气囊

如图 1所示，乘客安全气囊在汽车用安全气囊中属于含药量较大的品种（含量约为30g至40g），一般不含有压缩气体。它由气体发生器、袋体、饰盖和金属支架组成[3]。

由于安全气囊，可能具有爆炸和压缩气体等危险特性，其包装运输方式必须满足桔皮书[4]《联合国关于危险货物运输的建议书》的有关要求，并经小桔皮书[5]。《联合国关于危险货物运输的建议书标准和试验手册》中试验来确定危险类别。安全气囊在桔皮书中一共有两个 UN编号：UN0503 安全装置，烟火材料，第1类爆炸品第1.4G项；UN3268安全装置，电启动，第9类杂项危险品[5]。但实际情况往往比较复杂，有些安全气囊只含产气药，有些只含压缩气体，有些既含产气药也含压缩气体，所以要根据安全气囊的结构特点和UN6c的试验结果来确定其UN编号和正式运输名称。某些含有大于200KPa压缩气体的安全气囊还有可能被划为UN3538含有非易燃，非毒性气体的物品，未另做规定的，第 2类气体第2.2项非易燃无毒气体。不同的UN编号在各种国际规则和条约中[6-8]，采用的包装、限量、运输方式、积载和隔离都有很大区别[9]：如：在国际航空运输协会《危险品规则》[10]中 UN3268可以通过客机和货机运输，而 UN0503只能通过全货机运输，UN3538客机和货机都不能运输。在《国际海运危险货物运输规则》[11]中 UN3268可以用客船或货船，而UN0503的只能用货船运输，UN3538可以用客船或货船运输。

UN6c试验——外部火烧（篝火）试验，是研究物体被卷入火中爆炸迹象，潜在的危险迸射物和热效应的试验，其判定危险分类等级如表1所示。

表1 联合国UN6c试验现象与判定表试验现象 1.1 1.2 1.3 1.4 1.4s整体爆炸是否否否否火球或火舌＞4m / / 是否否火球或火舌＞1m / / / 是否燃烧迸射物＞15m / / 是否否燃烧迸射物＞5m / / / 是否金属迸射物动能＞20j / 是否否否金属迸射物动能＞8j / / / 是否验证屏穿孔 / 是否否否验证屏有＞4mm凹痕 / / / 是否15m处辐射热＞4kW/m2 / / 是否否5m处辐射热＞4kW/m2 / / / 是否

如果属于第1类的1.4s项的物品不是为产生实际爆炸或烟火效果制造的，则根据桔皮书《联合国关于危险货物运输的建议书》的有关规定排除于第1类爆炸品之外，可划分为第9类危险品。所以如果要将乘客安全气囊的危险性控制在第9类范围以内，就必须针对其产生危险性的特点加强包装，将各类危险控制在试验规则范围以内。但是目前乘客安全气囊的包装远远不能满足将其危险性控制在第9类范围内的要求。

基于以上分析，本文以 UN6c试验为依据，以控制金属抛射危险和燃烧抛射危险为目标，对现有的乘客安全气囊危险品包装进行改进。改进后，乘客安全气囊可顺利按 UN6c试验

结果划入第9类危险品。

2 试验

2.1 试验仪器及材料

试验仪器：摄像机 SONY HDR-CX680，红外温度计CEM-DT9862，风速计 LUTRON- LM-81AM，热通量计Fourtec8-Daqpro 5300，传感器Captec-HS-30。

试验材料：1100-0型铝板，厚度2mm；木屑；柴油。

2.2 试验方法

将8个样品（单个体积为0.0197m3，总体积大于0.15m3）的样品堆放在试验桌上，用铁丝将它们尽可能的扎紧固定，在距样品桌0.5m的下方放置四个燃烧盆，盆中堆放木屑和柴油的混合物，燃烧温度约为1000℃。

在距样品边缘4m的三个方向分别竖立2m×2m的铝板作为验证屏，在距样品边缘5m处设置围栏。

如图 2所示，开启摄像机和热辐射计，从两个方向将燃烧物点燃，观察燃烧过程中的试验现象并做记录。燃烧过程中风速始终小于 6m/s。燃烧完毕后，清点残余样品，测定燃烧物和金属抛射物的距离，称量金属抛射物质量，按小桔皮书中图16.6.6.1（动能20j和8j的金属迸射物距离—质量关系）计算动能。

图2 UN6c试验过程中

3 结果与讨论

3.1 样品A试验

如图3所示，1个乘客安全气囊样品放入用塑料袋作为衬垫材料的瓦楞纸包装箱中形成样品A。

图3 打开包装的样品A

图4 样品A试验结束后

试验完毕，如图 4所示，瓦楞纸包装箱在燃烧过程中迅速被破坏，无法对受热爆炸后的安

全气囊组件起到限制作用。用于固定样品的铁丝，只能起到限制外包装活动的作用，在外包装烧损后，也无法对爆炸的样品起到限制作用。本次试验产生多个金属迸射物，其中动能最大的 2个如图 5和表 2所示，没有燃烧迸射物产生。

图5 样品A的金属迸射物

表2 样品A的燃烧物和金属迸射物内容质量（g）距离（m）动能（j）金属迸射物1 1453.5 4.65 ＞8金属迸射物2 1092.0 8.08 ＞20

由于有金属迸射物动能大于20j，且本次试验没有出现第1类第1.1项的现象，依据联合国UN6c试验的判定准则，该次试验认定该产品为第1类，第1.2项。

3.2 样品B试验

根据样品 A在试验过程中主要产生的是迸射危险的特点，需要针对控制迸射物进行加强包装。如图6所示，1个乘客安全气囊装在作为衬垫材料的内纸箱中，并将内纸箱放入粗金属丝网箱中（铁丝直径约为 3mm，网格面积约为12.25cm2），再将整个金属丝网箱放在纸质包装件中，形成样品B。

图6 打开包装的样品B

试验完毕如图10所示，采用这种包装方式的样品，在试验时没有产生金属迸射物，也没有燃烧物出超过标准规定的距离，也没有其他违反联合国UN6c试验的判定准则的现象。因此可判定为第1类第1.4s项，又因为汽车安全气囊不是为了烟火效果而制作的产品，根据小桔皮书16.6.1.4.7（b）的规则，可排除第1类危险品，划入第9类杂项危险品。编号：UN3268，正式运输名称：安全装置，危险类别第9类。

图7 样品B试验结束后

3 结论

本文按照《联合国关于危险货物运输的建议书标准和试验手册》中 UN6c试验方法，以减小方法判定标准中的迸射物指标为目的，采用金属网箱不断加强乘客安全气囊的包装，使乘客安全气囊危险级别由原第 1类爆炸品成功降低至第 9类杂项危险品。本文提出的包装方法简单易行，成本不高，大大节省了乘客安全气囊运输和相关环节的费用。

汽车安全气囊检测

【参考文献】

【相关文献】

[1] 郭志刚,汽车安全气囊折袋装置的研制与开发[D].长春:长春工业大学,2014.

[2] 张银银,冯涛,姚俊.烟火式安全气囊气体发生器发展概述[J].汽车技术,2015,11:1-6,29.

[3] 边亚辉.汽车 PAB按响力及气体发生器电阻功能检测技术研究[D].长春:长春工业大学,2017.

[4] United Nations.Recommendations on the transport of dangerous goods-model regulations,ST/SG/AC.10/1/Rev.20[Z].New York:United Nations Publication, 2017.

[5] United Nations.Recommendations on the transport of dangerous goods-manual of tests and criteria,ST/SG/AC.10/11/ Rev.6[Z]. New York: United Nations Publication, 2017.

[5] 王琛,殷舒,郭永华.TDG中分类为第9类的危险货物概述[J].中国水运(下半月),2013,13(7):44-49.

[6] 沈肇圻.国际海事公约的接轨与履约[J].中国船检,2018,2:92-94.

[7] 张戈.危险品航空运输黑名单制度法律问题研究[D].天津:中国民航大学,2017.

乘客安全气囊的危险品包装件改进研究

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