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                  基于玻璃啤酒瓶抗沖擊檢驗結果重復性的對策研究

                  基于玻璃啤酒瓶抗沖擊檢驗結果重復性的對策研究

                  時間:2023-04-18 發布:迪科瑞儀器 來源:包裝工程

                  摘要: 通過對啤酒瓶的抗沖擊項目進行重復性測試,分析質量水平與公布數據之間的差異原因,探求適合持續監管和減少異議復檢的對策。

                  基于玻璃啤酒瓶抗沖擊檢驗結果重復性的對策研究

                  曾忠斌 1,2,仇凱 3

                  (1.甘肅省產品質量監督檢驗研究院 蘭州 730000;2.國家包裝產品質量檢驗檢測中心(蘭州),蘭州 730000;3.濟南迪科瑞儀器有限公司,濟南 250000)

                  摘要:目的 通過對啤酒瓶的抗沖擊項目進行重復性測試,分析質量水平與公布數據之間的差異原因,探求適合持續監管和減少異議復檢的對策。方法 通過在同等條件下,對 99 組不同地區、不同廠家、不同規格的樣品進行連續檢測抗沖擊指標,統計該項目結果的再現性。結果 抗沖擊項目在相同條件下的連續檢測,不論是通過組還是未通過組,其結果再現性都很低。同理,監督工作中如運用備樣進行復檢,并以復檢結果作為最終定論,可造成大概率的結論否定,給監管工作增加難度,使承檢機構出具報告處于兩難境遇。結論 啤酒瓶抗沖擊指標作為重復性很低的破壞性試驗項目,不適合在監督工作中的備樣復檢,應嚴格規范試驗過程,保留現場試驗影像記錄等方式,作為異議復檢的證明資料對策運用,不但要能便于持續性監管,避免自我否定,而且還能維護各方的權益,確保監督工作的公信度。
                  關鍵詞:啤酒瓶;抗沖擊;再現性;監督抽查;備樣;復檢
                  中圖分類號:TB484.5;TB487;TQ171.76 文獻標識碼:A 文章編號:1001-3563(2023)07-0321-07 DOI:10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.07.038

                  作為非晶無機非金屬材料,玻璃具有耐污染、高透明、高強度、低成本、耐腐蝕、可回收等物理特性和惰性的化學性能優勢,被日用包裝行業作為安全度最高的包裝材料,首選應用于食品和醫藥領域[1-3]。玻璃的最大缺點是易破碎,尤其是含有壓力的玻璃容器,在使用過程中爆裂破碎引發的致傷、致盲、致殘事件屢見不鮮,對人身安全造成很大的傷害。

                  啤酒瓶作為食品相關產品中含壓最高的一類包裝,在該行業有著舉足輕重的地位。啤酒在發酵階段產生的二氧化碳氣體和灌裝過程中高壓打入的二氧化碳氣體,對啤酒瓶的耐內壓和密封性有著較嚴苛的要求。常溫下瓶內壓力可達 0.1~0.3 MPa[4],因其內部含的是正壓,故在整個流通、消費環節中必須具備很高的抗外力沖擊能力,以保證消費者使用時的人身安全,避免因此給企業帶來的經濟和信譽上的損失。

                  啤酒瓶的質量安全對整個啤酒行業至關重要,在玻璃類包裝產品中消費傷害投訴率最高。GB 4544—2020 啤酒瓶國家強制性標準中,物理力學性能對抗沖擊、垂直負荷強度、抗熱震性、耐內壓力、內應力的檢驗水平和接收質量限(AQL)都有較高的要求,而啤酒瓶的爆裂跟上述幾個物理性能都有關聯[5]??箾_擊性能作為啤酒瓶爆裂的主要原因,一直被作為該產品的重要監測指標。此類產品雖經過近 20 年的連續監管,整體合格率有所提升,但是該產品的質量狀況是否能持續穩定不可而知。

                  1 試驗

                  通過 2000 年到 2020 年國家對該產品進行的 16次監督抽查數據曲線來看[6-14](見圖 1),雖然產品不合格率逐年走低,但抗沖擊項目的不合格發現率在啤酒瓶產品的總不合格率中依然穩居榜首,該項目仍然是啤酒瓶產品質量是否真正合格的“風向標”。跟蹤近2 年啤酒瓶產品抗沖擊項目在同等試驗條件下,對不同地區、不同廠家、不同規格的樣品進行重復多次的測試,統計該破壞性試驗結果的再現性,分析研判實際質量水平與公布數據之間的差異原因,為檢驗結果重復性低的此類產品,探求適合持續監管和減少異議復檢的對策。

                  2000 年到 2020 年國家對啤酒瓶進行的 16次監督抽查數據曲線

                  1.1 試樣信息

                  試驗樣品為啤酒瓶生產企業生產的可回收“B”瓶,分別為 2020、2021 年這 2 年內生產的新瓶,來自陜西、四川、甘肅、廣西、貴州、河北、湖北、山東、上海、福建、廣東、浙江、湖南,數量分別為12、8、13、11、2、5、4、19、10、1、8、4、2,涉及 32 個廠家共 99 組樣品。

                  產品分別有 200、207、218、250、300、316、330、460、500、508、580、600、620、640 mL 共 14種規格(容量),每種容量分別有 1、3、1、3、3、3、12、2、50、3、13、2、2、1 組。顏色方面,綠色瓶 64組,白色瓶(透明)30 組,棕色瓶 2 組,藍色瓶 3 組。

                  1.2 試樣狀態

                  試樣均為獨立包裝、經郵寄后到達檢驗地,每組試樣均為同一廠家、同一批次、同一規格、同一顏色。拆箱后隨機取樣,剔除外觀有缺陷、破損等不適合檢驗的樣本,取樣過程避免試樣之間的摩擦、碰撞等可能對試樣造成二次損傷的操作。

                  1.3 過程要求

                  檢驗人員 2 名,拆箱隨機取出 24 只瓶,分別進行 3 輪測試,每輪 8 只,編號 1—8。按監督抽查細則要求,第 1 輪檢驗數據作為結論判定組,后 2 輪為對照組,同時對檢驗過程進行錄像并保存。

                  1.4 檢驗條件

                  檢驗設備為濟南迪科瑞儀器有限公司全自動沖擊試驗儀。依據 GB/T 6552—2015《玻璃容器 抗機械沖擊試驗方法》[15]要求,確定試驗組沖擊部位為“瓶身中部”,沖擊能量設定為 0.6 J,進行通過性試驗測試,沖擊點避開合縫線,三下沖擊未破裂為“通過”,破裂為“未通過”。

                  1.5 沖擊點的確認

                  視沖擊部位等高的水平橫截面,等分為 3 個沖擊點,關系互為 120°,按表盤方式劃分 12 個沖擊點,見圖 2。有 4 種沖擊組合方案:①9 點、5 點、1 點;②8 點、4 點、12 點;③7 點、3 點、11 點;④6 點、2 點、10 點。當合縫線與 6 點和 12 點重合時,則②、④方案不適用。為保證試驗條件的一致性,試驗組采用方案①。

                  沖擊點的確認

                  1.6 檢驗步驟

                  按標準要求調節試樣和設備狀態,樣瓶放置在試樣支承臺上,調節沖擊錘沖擊能量為 0.6 J,使自然下垂靜止狀態的沖擊錘端點剛剛觸碰試樣表面,且調節高度置于樣瓶瓶身中部。檢驗人員立于試驗儀器左側,左手釋放沖擊錘,每次沖擊后需及時控制擺動的沖擊錘,避免對同一部位進行二次沖擊,影響檢驗結果。右手固定試樣,確保沖擊過程中試樣的穩定。在此位置俯視,支承臺為一虛擬表盤,將樣瓶的合縫線垂直于操作者,遠端為 12 點,近端為 6 點,與模擬表盤重疊,此時沖擊點為 9 點。因啤酒瓶的合縫線可見,故旋轉瓶體時用合縫線作為標志點做參照定位。釋放沖擊錘做第 1 次沖擊后,將樣瓶按順時針方向軸向旋轉,將樣瓶近端 6 點的合縫線旋轉過沖擊點,放置 10 點位置(此時樣瓶的 12 點在表盤的 4 點位),樣瓶的 5 點重疊在“表盤”的沖擊點位,做第 2 次沖擊;繼續順時針軸向旋轉瓶身,將樣瓶 6 點合縫線轉至“表盤”2 點位置,樣瓶遠端的 12 點重疊于“表盤”的 8 點位,此時樣瓶的 1 點位落在沖擊點,做第 2 次沖擊試驗,記錄結果,見表 1。

                  試驗結果

                  2 結果分析

                  2.1 通過組的結果再現性

                  第 1 輪通過的有 74 組,判定為“符合”標準要求。對這 74 組進行第 2 輪檢驗,通過了 60 組,未通過14 組;繼續第 3 輪檢驗顯示,有 53 組通過全部 3 輪的檢驗,第 3 輪未通過的 14 組有 7 組繼續通過,14組仍未通過。

                  2.2 未通過組的結果再現性

                  第 1 輪未通過的有 25 組,判定為“不符合”標準要求。對這 25 組進行第 2 輪檢驗,結果是 24 組通過,1 組仍未通過。進行第 3 輪檢驗顯示,第 2 輪通過的24 組中,有 19 組繼續通過,5 組仍未通過,只有 1組在 3 輪測試中均未通過(見圖 3)

                  沖擊試驗結果分布

                  3 原因分析

                  一部分破壞性試驗是在設定的檢驗條件下,以樣本的完整性被破壞時產生的數據作為結果,比如拉力試驗,以試樣斷裂時的拉力值作為結果,可以通過同一條件下再次檢驗來重現試驗結果,并對數據進行不確定度和精密度的分析確認,以排除人員和設備偏差。啤酒瓶抗沖擊項目的這種破壞性試驗是要求在一組樣本中,每個樣本最終能否承受檢驗條件的強度來判定合格與否,該項目的合格判定 Ac=0;不合格判定 Re=1,就是說這一組必須全部通過為合格。這種檢驗屬性如用備樣進行復檢往往會得到自我否定的結論,并非對再現性結果的確認。

                  按監督抽查的要求,如對這 25 組“不合格”的試樣復檢后,以復檢結果為最終結論,會改判為 1%的“不合格率”,近乎全盤否定初檢結論,錯判率占不合格率的 96%。對通過的 74 組進行第 2 輪檢驗再現性為 81.1%,第 3 輪后再現性為 71.6%,這 74 組在實際工作中按第 1 輪結果如實出具“合格”的報告,正常情況下被監督方是不會質疑“合格報告”的,復檢的可能幾乎沒有。若將通過組進行第 2 輪的復檢,會多出了18.9%的漏判率,這種結論的反轉,帶來的問題是對監督抽查工作嚴肅性和科學性的質疑。

                  4 風險

                  監督抽查是通過技術手段發現企業的產品質量是否達到實際產品聲稱的質量限要求,以達到利用監督手段督促企業提高產品質量、促進產業提升、保證消費者權益的目的。隨著《產品質量監督抽查管理暫行辦法》(國家市場監督管理總局第 18 號令)的發布實施,對組織、抽樣、檢驗、異議處理、結果處理、法律責任等整個抽查環節都進行了系統而嚴格的規定。組織方、被監督方、承檢機構方各自承擔著責任與風險,被監督方在面對抽查結論不合格時,運用法律賦予的權利通過正常途徑再次確認最后的結果,為此提出的復檢理由更是多種多樣。復檢的初衷是為了彌補監督抽查中的缺陷,對承檢機構起到監督的作用,是被監督方的權利,合理運用復檢程序是對監督方、承檢機構、被監督方和消費者的負責[16]。

                  GB/T 2828.4—2008《計數抽樣檢驗程序》第 4部分:聲稱質量水平的評定程序標準中對復驗、復檢、復查有著明確定義。復驗:對樣本產品進行重復性、再現性或中間精密度條件下的進一步測試。復檢:在原核查總體中再次抽取樣本進行檢驗,決定核查總體是否不合格。復查:復檢和復驗的統稱[17]。

                  在 GB/T 16306—2008《聲稱質量水平復檢與復驗的評定程序》第 4 部分中,復驗程序是“對破壞性測試,僅當有可靠的依據說明第 1 次測試有誤時,才允許對備份樣本產品重新測試,否則,應按復檢情形處理”[18]。常說的“復檢”實際是標準中的“復驗程序”,但是有先決條件的,“必須有可靠依據”,比如能證明試驗過程、試驗步驟、試驗方法,哪怕是操作人員資質、應回避原則等會對結果造成干擾的證據,否則是不能用備樣再次試驗的。

                  若按 GB/T 16306—2008 要求對產品啟動復檢程序,在監督抽查工作中是很難實現的。究其原因一是樣本量的增加,在抽樣的同時封存的備樣是無法滿足復檢數量要求的,監督抽查中漏判風險質量水平為 10%,啤酒瓶產品聲稱質量水平為 1.5%,按GB/T 16306—2008 查表 3 得到復檢抽樣方案 n(樣本量)=54,L(不合格品限定數)=2,備樣數遠遠無法滿足復檢方案的樣本量要求;二是從整個監督抽查的過程看,從抽樣、檢驗、報告到送達到被監督方,再從提出異議到同意復檢,有的歷時幾個月,特殊產品已經銷售殆盡,很難實現原樣本、原數據的再現。

                  通過試驗可以看出,監督抽查過程中最大的風險會出現在未通過組的啟用備樣復檢程序后的結果中,但“96%的錯判率和 18.9%的漏判率”的結果對承檢機構來說是不可接受的,組織方如何考核承檢機構?承檢機構以后的工作將面臨很大的困擾和阻礙。更為嚴重的是承檢機構為避免出現上述結果,必須考慮所出具的報告是否能夠承擔復檢后結論反轉所造成的影響,不排除最終出具的結論報告不能如實反映抽查工作的真實結果,掩蓋真實的產品質量問題,造成不合格品流入市場的可能。這不是檢驗機構的檢驗水平問題,第 1 輪的未通過是真實的,第 2 輪甚至是第 3 輪的未通過也是真實的,問題出在“復檢”是否適用于這種無再現性、破壞性試驗屬性的項目。

                  5 應對措施

                  5.1 備樣的作用

                  備樣是在檢驗用樣品出現不能保證完成試驗的情況時,用以補充試樣而準備的(如因物流等原因造成樣品不能滿足檢驗要求),當然也有對產品信息再核實的作用[19]。但是簡單的用同等數量的備樣或加倍數量的備樣,對同一檢驗項目進行再次試驗是不科學的,增加了錯判的風險,達不到檢驗數據的再現和修正作用,也就失去了該數據的公正性、準確性,有悖于監督抽查的目的。

                  5.2 合理運用程序

                  面對監管部門的處罰,不排除被監督方抱著僥幸的想法提出復檢,如不考慮項目本身再現性低的特性,只是按規定同意“備樣復檢”的,結論一旦反轉就能避免處罰,提出復檢的風險只是檢驗費用而已。作為組織方應提高對異議類型的鑒別能力,區分處理,合理運用復檢程序,以保證三方的權益。

                  5.3 規范檢驗過程

                  作為承檢機構,面對檢驗數據再現性低的客觀試驗,應提高檢驗水平,完善檢驗制度,優化檢驗程序,規范檢驗步驟。承擔監督抽查檢驗工作時,必須在確保數據真實可靠的情況下降低自身風險。如進行此類需現場見證、再現性低、破壞性試驗時,應做好現場電子數據的記錄[20-21],現場至少布置 2 個攝像點,一個固定錄制近景,能清晰記錄設備設定的沖擊能量值和檢驗員的操作過程;另一個從遠景錄制檢驗周邊,從樣品拆封到樣品轉移至操作臺的廣角范圍,對有破碎的試樣取有特征性、唯一標記(如樣品檢驗編號、瓶底生產企業圖形或字母標識的部位)部位(見圖 4),在鏡頭前再次展示確認記錄,試驗過程不間斷、角度適合再現整個試驗全程,鏡頭全程不離開試樣,確保整個檢驗過程的完整和有效。把視頻資料作為電子版原始記錄存檔,作為處理報告結論異議時必須提供的復查資料,以電子檔案方式作為依據重現檢驗現場,解決此類破壞性試驗再現性低的異議復檢問題。

                  樣品特征信息

                  6 結語

                  近年來隨著啤酒瓶輕量化技術的提倡,呈現出節能降耗與產品質量需求不協調的問題,新 GB 4544—2020 啤酒瓶標準根據這一問題,對抗沖擊指標也做了相應修訂。但是輕量化技術水平的參差不齊、工藝的不穩定造成抗沖擊項目指標的不穩定,影響產品質量的因素依然存在,呈非系統性無規律地出現。新標準中還增加了可回收舊啤酒瓶的技術要求,抗沖擊項目作為該產品的標志性質量指標能否滿足市場需求,減少啤酒瓶爆裂帶來的人身傷害,其質量水平還需要監管部門進一步確認和跟蹤管理。

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