玻璃自爆-鋼化玻璃自爆淋浴房玻璃自爆-玻璃爆裂的原因和責(zé)任-玻璃自爆如何解決

2017年5月，北京的王女士在使用從宜家購買的名為“斯黛納”的玻璃水杯喝水時(shí)，水杯突然爆裂，致其當(dāng)場昏迷，送醫(yī)后下唇縫合4針，一顆門牙斷掉。王女士認(rèn)為宜家該款產(chǎn)品存在嚴(yán)重缺陷，起訴要求退還貨款并賠償損失人民幣105萬多元。

 

事件一審宣判中，北京市大興區(qū)人民法院認(rèn)定，北京西紅門宜家家居有限公司應(yīng)向消費(fèi)者王女士支付購物款、醫(yī)療費(fèi)、營養(yǎng)費(fèi)、精神撫慰金等，共計(jì)40319.06元。王女士主張宜家構(gòu)成消費(fèi)欺詐的理由，則未獲支持。

 

多名學(xué)者曾撰文或受訪稱，鋼化玻璃自爆現(xiàn)象在國內(nèi)外都存在，各國不能完全解決這個(gè)技術(shù)問題，只能降低自爆率，目前業(yè)內(nèi)不少人士認(rèn)為自爆率“千分之三”已算最低。

 

JC/T455-2014《建筑門窗幕墻用鋼化玻璃》引言中描述：嚴(yán)格意義上說，鋼化玻璃只有在無荷載作用下發(fā)生的自發(fā)性炸裂才稱為鋼化玻璃的自爆。實(shí)際工作程中，對于沒有外力沖擊，正常使用條件下、具有典型自爆裂紋的鋼化玻璃破裂也歸結(jié)為鋼化玻璃自爆。

 

所以，但從字面理解：玻璃沒有受到外應(yīng)力的作用下，在自由狀態(tài)下發(fā)生的破裂，才能稱之為：自爆。目前工程上所稱的自爆，應(yīng)該為加引號的“自爆”才對！也就是說，鋼化玻璃的應(yīng)力值過大、玻璃使用中的自然老化、沒有外力的作用而出現(xiàn)的鋼化玻璃破裂，才能稱之為：自爆。工程中出現(xiàn)的玻璃破裂應(yīng)該稱之為：破損。

 

引起玻璃的破損原因很多：

 

1.設(shè)計(jì)的原因：玻璃尺寸偏大，玻璃厚度偏??；玻璃撓度過大，玻璃挖角、鉆孔等結(jié)構(gòu)會使玻璃出現(xiàn)局部應(yīng)力集中。

 

2.生產(chǎn)環(huán)節(jié)：玻璃表面劃傷嚴(yán)重；缺角；爆邊等缺陷，造成玻璃強(qiáng)度的下降。

 

3.安裝原因：安裝時(shí)沒有滿足JGJ113-2015《建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》的要求變化以及安裝變形而對玻璃產(chǎn)生的應(yīng)力。

 

4.建筑物沉降問題：建筑物安裝玻璃前后的沉降不均勻狀態(tài)，對玻璃產(chǎn)生額外的應(yīng)力變化。

 

5.天災(zāi)人禍：臺風(fēng)；冰雹；瞬間超級大風(fēng)等惡劣天氣對玻璃產(chǎn)生的破壞。人為有意無意的損壞。

 

6.玻璃的微缺陷原因：玻璃中的小于允許最小尺寸0.3mm的缺陷數(shù)量多或硫化鎳、單質(zhì)硅、氧化鋁等，在玻璃受到溫度變化時(shí)，因?yàn)樽兓什煌鴮ΣＡМa(chǎn)生的破損。

 

7.應(yīng)力值原因：鋼化玻璃應(yīng)力值過大，而產(chǎn)生的自爆。

 

玻璃在受到一定的外沖擊力時(shí)，破損狀態(tài)也會出現(xiàn)“蝴蝶斑”現(xiàn)象。因此，不能簡單的把具有“蝴蝶斑”現(xiàn)象的玻璃破損定義為自爆。

 

綜上所述：只有玻璃沒有受到外力的破損，才能稱之為自爆；在工程上，使用中出現(xiàn)的玻璃破裂，不應(yīng)稱之為“自爆”，而應(yīng)稱之為破損。

鋼化玻璃在無直接機(jī)械外力作用下發(fā)生的自動(dòng)性破裂叫做鋼化玻璃的自爆。自爆是鋼化玻璃固有的特性之一，從鋼化玻璃誕生開始，就伴隨著自爆問題。在鋼化加工、貯存、運(yùn)輸、安裝、使用等過程中均可發(fā)生鋼化玻璃自爆。

 

鋼化玻璃內(nèi)部的硫化鎳膨脹是導(dǎo)致鋼化玻璃自爆的主要原因。玻璃經(jīng)鋼化處理后，表面層形成壓應(yīng)力。內(nèi)部板芯層呈張應(yīng)力，壓應(yīng)力和張應(yīng)力共同構(gòu)成一個(gè)平衡體。玻璃本身是一種脆性材料，耐壓但不耐拉，所以玻璃的大部分破碎是張應(yīng)力引發(fā)的。

 

研究證明，玻璃主料石英砂或砂巖帶入鎳，燃料及輔料帶入硫，在1400℃～1500℃高溫熔窯燃燒熔化形成硫化鎳。當(dāng)溫度超過1000℃時(shí)，硫化鎳以液滴形式隨機(jī)分布于熔融玻璃液中。當(dāng)溫度降至797℃時(shí)，這些小液滴結(jié)晶固化，硫化鎳處于高溫態(tài)的α-NiS晶相（六方晶體）。當(dāng)溫度繼續(xù)降至379℃時(shí)，發(fā)生晶相轉(zhuǎn)變成為低溫狀態(tài)的β-NiS（三方晶系），同時(shí)伴隨著2.38%的體積膨脹。這個(gè)轉(zhuǎn)變過程的快慢，既取決于硫化鎳顆粒中不同組成物（包括Ni7S6、NiS、NiS1.01）的百分比含量，還取決于其周圍溫度的高低。如果硫化鎳相變沒有轉(zhuǎn)換完全，則即使在自然存放及正常使用的溫度條件下，這一過程仍然繼續(xù)，只是速度很低而已。當(dāng)玻璃鋼化加熱時(shí)，玻璃內(nèi)部板芯溫度約620℃，所有的硫化鎳都處于高溫態(tài)的α-NiS相。隨后，玻璃進(jìn)入風(fēng)柵急冷，玻璃中的硫化鎳在379℃發(fā)生相變。與浮法退火窯不同的是，鋼化急冷時(shí)間很短，來不及轉(zhuǎn)變成低溫態(tài)β-NiS而以高溫態(tài)硫化鎳α相被“凍結(jié)”在玻璃中?？焖偌崩涫共ＡУ靡凿摶?，形成外壓內(nèi)張的應(yīng)力統(tǒng)一平衡體。在已經(jīng)鋼化了的玻璃中硫化鎳相變低速持續(xù)地進(jìn)行著，體積不斷膨脹擴(kuò)張，對其周圍玻璃的作用力隨之增大。鋼化玻璃板芯本身就是張應(yīng)力層，位于張應(yīng)力層內(nèi)的硫化鎳發(fā)生相變時(shí)體積膨脹也形成張應(yīng)力，這兩種張應(yīng)力疊加在一起，足以引發(fā)鋼化玻璃的破裂即自爆。

 

自爆時(shí)間沒有確定性，可能是剛出爐，也可能是出廠后1～2月，也有出廠1～2年才自爆的，引起鋼化玻璃最晚自爆的時(shí)間可能是產(chǎn)品生產(chǎn)完成后的4～5年。

 

要鑒別鋼化玻璃是否自爆，首先看起爆點(diǎn)（鋼化玻璃裂紋呈放射狀，均有起始點(diǎn)）是否在玻璃中間，如在玻璃邊緣或角部，一般是撞擊或安裝不當(dāng)造成；如起爆點(diǎn)在玻璃中部，看起爆點(diǎn)是否有兩小塊多邊形組成的類似兩片蝴蝶翅膀似的圖案（蝴蝶斑），如有仔細(xì)觀察兩小塊多邊形公用邊（蝴蝶的軀干部分）應(yīng)有肉眼可見的有色小顆粒（硫化鎳結(jié)石），則可判斷是自爆的；否則就應(yīng)是外力破壞的。玻璃自爆必須具有的特征是蝴蝶斑。玻璃碎片呈放射狀分布，放射中心有二塊形似蝴蝶翅膀的玻璃塊，俗稱“蝴蝶斑”，硫化鎳結(jié)石位于二塊“蝴蝶斑”的界面上。

 

 

國內(nèi)的自爆率各生產(chǎn)廠家并不一致，從3%～0.3%不等。一般自爆率是按片數(shù)為單位計(jì)算的，沒有考慮單片玻璃的面積大小和玻璃厚度，所以不夠準(zhǔn)確，也無法進(jìn)行更科學(xué)的相互比較。為統(tǒng)一測算自爆率，必須確定統(tǒng)一的假設(shè)。定出統(tǒng)一的條件例如每5～8噸玻璃含有一個(gè)足以引發(fā)自爆的硫化鎳、每片鋼化玻璃的面積平均為1.8平米、硫化鎳均勻分布，則計(jì)算出6mm厚的鋼化玻璃自爆率為0.34%～0.54%，即6mm鋼化玻璃的自爆率以面積計(jì)算約為3‰～5‰，這與國內(nèi)高水平加工企業(yè)的實(shí)際值基本吻合，中空或膠合玻璃要按組合層數(shù)計(jì)算面積。

 

例：某工程中空玻璃共計(jì)1.1萬平方米，424.783噸，自爆數(shù)16片，66.42平方米。

 

其自爆率=（0.048*點(diǎn)數(shù)*1000）/總出貨噸數(shù)=1.8‰

 

熱浸處理又稱均質(zhì)處理，俗稱“引爆”。通過對鋼化玻璃進(jìn)行第二次熱處理工藝，可以大大降低鋼化玻璃的自爆率。

 

即使完全按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，也不能徹底避免鋼化玻璃自爆。大型建筑物輕易用上幾百噸鋼化玻璃，這意味著玻璃中硫化鎳雜質(zhì)存在的幾率很大，即便鋼化玻璃經(jīng)過熱浸處理，自爆依然不可避免。我們希望能客觀、理性的對待鋼化玻璃的自爆現(xiàn)象，給予正確的認(rèn)識。
 

玻璃自爆跟玻璃破損應(yīng)該是兩個(gè)概念，自爆是屬于原片玻璃鋼化后，安裝在幕墻、門窗等上面，沒有受到外力撞擊而產(chǎn)生的一種破碎現(xiàn)象。明顯的破損的顆粒度是不一樣的，玻璃的破損在有外力撞擊的情況下，是在破點(diǎn)向四周無規(guī)則地?cái)U(kuò)散裂紋，這是有區(qū)別的。另外，自爆有比較大的一個(gè)特點(diǎn)就是自爆碎片在50*50范圍的顆粒度不超過40粒，如果明顯超出或者是小于，跟鋼化的時(shí)間設(shè)定以及溫度設(shè)可能會有一定的關(guān)系，如果是在這個(gè)合理的顆粒度范圍之內(nèi)，應(yīng)與原片玻璃雜質(zhì)有關(guān)系，例如：雜質(zhì)、硫化鎳結(jié)石，它是導(dǎo)致自爆的主要原因。

 

因此在生產(chǎn)過程中要千方百計(jì)做好玻璃本體質(zhì)量，把夾雜物做少、熔化質(zhì)量提高，另外一個(gè)就是，杜絕窯爐鎳污染，例如：選擇不含鎳材質(zhì)的燃燒器、投料機(jī)、清潔燃料，這是降低鋼化玻璃自爆一個(gè)比較有力的手段。

 

 

目前國內(nèi)、國際上認(rèn)為自爆率不超過千分之三是在允許范圍內(nèi)。從某種意義上來說，做得再好的玻璃企業(yè)，玻璃的自爆也不可能完全地避免，所以才有一個(gè)自爆的合理范圍。全世界沒有哪家企業(yè)能把玻璃自爆徹底地杜絕。

 

深加工的玻璃要看它到底加工完用在什么用途，像標(biāo)志性的建筑，例如：地鐵、機(jī)場，會選擇在安裝前用均質(zhì)爐去做個(gè)引爆加工，提前引爆潛在的鋼化自爆玻璃，避免安裝之后再產(chǎn)生自爆，因?yàn)閺S家更換的費(fèi)用很高，所以才有均質(zhì)爐這么一道工序。正常鋼化后的玻璃，通過外力不容易把它打破，因?yàn)殇摶ＡП砻嬗幸粚虞^大的壓應(yīng)力，大于90MPa。

 

現(xiàn)在自爆還是一個(gè)比較大的課題，需要所有人去不斷地研究。

一般指鋼化玻璃在非外力作用下且爆點(diǎn)有明顯“蝴蝶斑”現(xiàn)象的玻璃破損叫“自爆”。而玻璃破損是指各類型玻璃失去完整性且達(dá)到不能正常使用狀態(tài)。非外力的自爆主要是破損處沒有明顯的外力沖擊點(diǎn)。

 

個(gè)人認(rèn)為“自爆”是一種隨機(jī)性但可以避免的自然現(xiàn)象，技術(shù)上可以杜絕鋼化玻璃發(fā)生“自爆”，但目前無法普及實(shí)現(xiàn)，因?yàn)橐鉀Q此問題，技術(shù)成本非常高，性價(jià)比還不足以讓人類去實(shí)施。但也可以通過在成本優(yōu)化下通過適當(dāng)提升玻璃原片質(zhì)量、調(diào)整設(shè)計(jì)方案（版面及強(qiáng)度上改善）、優(yōu)化玻璃深加工工藝（減少劃傷、降低鋼化應(yīng)力、提高應(yīng)力的均勻性、均質(zhì)處理）等手段降低建筑幕墻、玻璃家具、淋浴房等玻璃“自爆”帶來的傷害。

 

鋼化玻璃“自爆”在國內(nèi)有千分之三免賠的行規(guī)，但這個(gè)“千分之三”沒有這個(gè)明確的出處，也沒有相關(guān)的法律法規(guī)規(guī)定，因?yàn)橛嘘P(guān)鋼化玻璃的“自爆率”到目前為止全球都沒有給出個(gè)明確的計(jì)算公式，目前的計(jì)算也五花八門，比如有的采用重量計(jì)算，有的采用數(shù)量（片數(shù)）計(jì)算，也有采用面積計(jì)算的。根據(jù)目前的粗略統(tǒng)計(jì)，非外力破損率離散性非常大，高的在百分之幾，低的在萬分之幾，甚至十萬分之幾。由于目前對“自爆率”沒有明確的法律法規(guī)規(guī)定，因此玻璃“自爆”責(zé)任主體還無法規(guī)定，除非雙方合同主體事先約定。

 

鋼化玻璃“自爆”與傳統(tǒng)概念的破損是不一樣的，但其可歸為特殊概念的破損。對于責(zé)任劃分，我認(rèn)為目前技術(shù)及法規(guī)上都無法實(shí)現(xiàn)，原因如下：首先，玻璃生產(chǎn)廠家又分為浮法原片生產(chǎn)廠家和玻璃深加工廠家。其次，從目前對鋼化玻璃“自爆”原因的研究結(jié)果來看，主因還是在原片的質(zhì)量上，不過跟深加工工藝也有一定的關(guān)聯(lián)；但目前的國家規(guī)范對原片的要求在這方面沒有明確的要求，即浮法原片生產(chǎn)廠家即使提供優(yōu)質(zhì)的建筑級原片，也無法達(dá)到杜絕鋼化玻璃自爆對雜質(zhì)的要求。最后，依據(jù)目前玻璃運(yùn)作模式，深加工廠家僅僅是一個(gè)依據(jù)購買方提供的設(shè)計(jì)進(jìn)行加工的角色，對設(shè)計(jì)是否合理、是否達(dá)到要求基本沒有概念，也無法改變。絕大部分施工方也是如此角色。

 

對于“自爆”和“破損”，我認(rèn)為不能混淆概念，傳統(tǒng)概念“破損”根源是顯性的，容易被大家理解及接受；而“自爆”是隱性的，需要相關(guān)行業(yè)共同努力，特別技術(shù)研發(fā)的投入及法律法規(guī)強(qiáng)制規(guī)定。