Картонные бочки

Картонные бочки — это более крупный вариант картонной банки, используемый для транспортирования химических веществ и других товаров производственного назначения. Такие бочки применяются для большого числа безопасных (или средней степени опасности) сухих и жидких материалов, включая химические вещества, краски, клеи, пищевые и фармацевтические продукты. На рынке представлены бочки стандартных размеров с крышками из металла, пластмассы или картона, а корпус бочек может быть изготовлен с разнообразным ламинированием или покрытием (табл. 7.2).

Рис. 7.5. Емкости с прямой навивкой изготовляют непосредственно на предприятии из запечатанных плоских заготовок. Таким образом можно формовать емкости круглой, овальной или прямоугольной формы, применяя различные способы ламинирования картона, пластиков и пленок

Таблица 7.2.Стандартная вместимость картонных бочек (гал)

Такие бочки довольно легкие и обладают исключительной удельной прочностью относительно массы. Хотя выпускаются преимущественно одноразовые бочки, их иногда подрабатывают и используют многократно. Несмотря на то что железные дороги не приветствуют подобную практику, они допускают повторное использование бочек «с шагом назад»: бочки для жидких материалов применяют затем для пастообразных материалов, а последние — для сухих продуктов.

История вопроса

Первое применение картонных бочек относится к 1904 г., когда некий производитель сыра заменил ими старые деревянные бочки. С тех пор в США возникли примерно 50 заводов по производству картонных бочек, выпускающих ежегодно 35 млн. емкостей на сумму порядка $350 млн. Занимая 30% рынка производственной и транспортной тары, картонные бочки находятся между 60% стальных бочек и 10% пластмассовых.

Преимущества и недостатки

Легкость этих картонных емкостей позволяет уменьшить вес брутто и, следовательно, транспортные расходы. В среднем картонные бочки на 50% легче стальных того же размера. Для порошковых и гранулированных материалов картонная емкость является наиболее экономичной транспортной тарой.

Картонные бочки при установке их друг на друга отличаются высоким отношением прочности к весу, но их нельзя штабелировать на бок, поскольку боковая прочность довольно мала. Эти бочки легко открываются и снова закрываются, обеспечивая хорошую защиту содержимого. Тем не менее, несмотря даже на водостойкое покрытие внешней стороны, такие резервуары обычно не предназначены для хранения на открытом воздухе и их нельзя подвергать длительному воздействию атмосферных условий. Утилизация этой тары проблем не представляет.

Несмотря на то что для некоторых продуктов картонные бочки используются наряду с металлическими, по прочности они уступают последним.

Картонные бочки используют более 30 лет для упаковки некоторых воспламеняющихся жидкостей и жидкостей со средней коррозионной силой, однако последние изменения в правилах перевозки грузов в США запрещают применение картонных бочек для пожароопасных жидких материалов. Картонные бочки, предназначенные для транспортирования жидкостей, в соответствии с п. 296 Классификации грузов, перевозимых автомобильным транспортом, и п. 51 Единой классификации грузов, перевозимых железнодорожным транспортом, должны пройти тесты на утечку и съемность крышки. Перед принятием решения об использовании такой тары необходимо внимательно изучить возможные ограничения.

Особый тип бочек для расплавляющихся под воздействием температуры материалов изнутри покрывается специальным скользящим покрытием. Чаще всего используются бочки на 13 и 55 галлонов (49,2 и 208,2 л) для герметиков, смол, восков и аналогичных материалов, являющихся твердыми при температуре окружающей среды. Их конструкция позволяет легко вскрывать тару (с меньшим риском для здоровья, чем у металлических бочек), и они легко утилизируются путем сжигания.

Материалы и типы бочек

Картонные бочки бывают в сечении круглыми или прямоугольными. Их классифицируют по вместимости, номинальным внутреннему и внешнему диаметрам, а также по высоте штабелирования и общей высоте (рис. 7.6).

Верхнюю крышку и днище изготовляют из стали толщиной 0,32-0,64 мм или водостойкого картона толщиной 2,3-6,1 мм. Верхняя крышка может быть сделана также из ПЭВП или ГШ толщиной 1,5-3,2 мм с усилительными кольцами.

Корпус изготовляется путем прямой навивки из нескольких слоев картона толщиной 308-410 мкм в форме тубы; слои проклеивают силикатным клеем или ламинируют. Для выполнения особых требований можно предусмотреть специальные внешние и внутренние перегородки, а внешние и внутренние поверхности можно покрыть воском, полиэтиленом или иным материалом; внутренним защитным слоем может служить асфальт, полиэтилен, полиэфирная смола, ПВДХ, ПВА или фольга. По желанию этот защитный слой может быть заламинирован к внешней или внутренней стенке. Для горюче-смазочных материалов данный защитный слой должен соприкасаться с содержимым бочки.

Общая толщина — согласно различным нормативным материалам — должна составлять 1,59-5,40 мм. Требования к прочности стенок в нормативах определены в единицах по тесту Маллена (Mullen), грубо соответствующих усилию на разрыв, выраженному в фунтах на кв. дюйм. Диапазон прочности стенок по тесту Маллена составляет от 400 psi (2758 кПа) для небольших размеров до 1200 psi (8274 кПа) для самых крупных бочек. Следует отметить, что значения по тесту Маллена для ламинированных структур несколько больше, чем значения для неламинированных слоев. Кодовые обозначения различных размеров и типов бочек даются изготовителями и предусматривают указание диаметра и вместимости в галлонах.

Наиболее распространенный тип картонной крышки для бочек небольшого размера образует плотное загнутое соединение, сужающееся книзу через горловину, которая немного меньше по диаметру основного корпуса. Герметизируется крышка специальной лентой или смолой. Рекомендуется применять два слоя крафт-ленты трехдюймовой ширины (7,6 см).

Рис. 7.6. Размеры бочек следует приводить так, как показано на данном рисунке типовой конструкции. Вместимость рассчитывается по измерениям 7)1 и Hi - транспортный объем — по измерениям D1 и Н2

У бочек более крупных размеров более предпочтительны металлические крышка и днище. Стальные крышки снабжаются запорным кольцом с плотным зажимом (рис. 7.7) или несколькими обручами вокруг кольцевого сгиба. Резиновые прокладки или иные подобные устройства обеспечивают герметичность при нарушении целостности обруча. С учетом усилительного и запирающего колец и покрытия вокруг верхней крышки получаются три слоя стали, противостоящие повреждениям при транспортировании и складировании.

Таблица 7.3. Диаметры бочек и их вместимость

Примечание. Для избранной вместимости и диапазона размеров диаметр бочки должен находиться в рамках отмеченных диапазонов. Высота может изменяться в зависимости от указанного в диапазоне диаметра.

Рис. 7.7. Популярным типом крышек для бочек является приподнимаемый рычагом лист, плотно прижатый к кромке бочки. Герметичность обеспечивается специальным гнездом в крышке. Рычажная ручка позволяет легко открывать крышку, а специальное кольцо стягивает крышку для большей безопасности. У фирм-изготовителей модно заказывать специальное устройство для открывания и съема крышки

Если такой уровень защиты не обязателен, можно использовать пластиковые крышки или металлические сдвижные крышки. Для защиты от пыли можно применять более дешевый мешок-прокладку.

При большом разнообразии имеющихся размеров можно получить две-три бочки одной и той же вместимости, но с различными габаритами. Путем выбора правильных габаритов бочек можно сэкономить пространство при транспортировке и хранении. Например, картонная бочка вместимостью 208,2 л (55 гал) бывает диаметром 54,6, 58,4 и 62,2 см (см. табл. 7.3). Экономия затрат на хранение и транспортирование может оказаться более значимой, чем неудобства в наполнении и хранении бочек разной высоты.