玻璃自爆-钢化玻璃自爆淋浴房玻璃自爆-玻璃爆裂的原因和责任-玻璃自爆如何解决

2017年5月，北京的王女士在使用从宜家购买的名为“斯黛纳”的玻璃水杯喝水时，水杯突然爆裂，致其当场昏迷，送医后下唇缝合4针，一颗门牙断掉。王女士认为宜家该款产品存在严重缺陷，起诉要求退还货款并赔偿损失人民币105万多元。

 

事件一审宣判中，北京市大兴区人民法院认定，北京西红门宜家家居有限公司应向消费者王女士支付购物款、医疗费、营养费、精神抚慰金等，共计40319.06元。王女士主张宜家构成消费欺诈的理由，则未获支持。

 

多名学者曾撰文或受访称，钢化玻璃自爆现象在国内外都存在，各国不能完全解决这个技术问题，只能降低自爆率，目前业内不少人士认为自爆率“千分之三”已算最低。

 

JC/T455-2014《建筑门窗幕墙用钢化玻璃》引言中描述：严格意义上说，钢化玻璃只有在无荷载作用下发生的自发性炸裂才称为钢化玻璃的自爆。实际工作程中，对于没有外力冲击，正常使用条件下、具有典型自爆裂纹的钢化玻璃破裂也归结为钢化玻璃自爆。

 

所以，但从字面理解：玻璃没有受到外应力的作用下，在自由状态下发生的破裂，才能称之为：自爆。目前工程上所称的自爆，应该为加引号的“自爆”才对！也就是说，钢化玻璃的应力值过大、玻璃使用中的自然老化、没有外力的作用而出现的钢化玻璃破裂，才能称之为：自爆。工程中出现的玻璃破裂应该称之为：破损。

 

引起玻璃的破损原因很多：

 

1.设计的原因：玻璃尺寸偏大，玻璃厚度偏薄；玻璃挠度过大，玻璃挖角、钻孔等结构会使玻璃出现局部应力集中。

 

2.生产环节：玻璃表面划伤严重；缺角；爆边等缺陷，造成玻璃强度的下降。

 

3.安装原因：安装时没有满足JGJ113-2015《建筑玻璃应用技术规程》的要求变化以及安装变形而对玻璃产生的应力。

 

4.建筑物沉降问题：建筑物安装玻璃前后的沉降不均匀状态，对玻璃产生额外的应力变化。

 

5.天灾人祸：台风；冰雹；瞬间超级大风等恶劣天气对玻璃产生的破坏。人为有意无意的损坏。

 

6.玻璃的微缺陷原因：玻璃中的小于允许最小尺寸0.3mm的缺陷数量多或硫化镍、单质硅、氧化铝等，在玻璃受到温度变化时，因为变化率不同而对玻璃产生的破损。

 

7.应力值原因：钢化玻璃应力值过大，而产生的自爆。

 

玻璃在受到一定的外冲击力时，破损状态也会出现“蝴蝶斑”现象。因此，不能简单的把具有“蝴蝶斑”现象的玻璃破损定义为自爆。

 

综上所述：只有玻璃没有受到外力的破损，才能称之为自爆；在工程上，使用中出现的玻璃破裂，不应称之为“自爆”，而应称之为破损。

钢化玻璃在无直接机械外力作用下发生的自动性破裂叫做钢化玻璃的自爆。自爆是钢化玻璃固有的特性之一，从钢化玻璃诞生开始，就伴随着自爆问题。在钢化加工、贮存、运输、安装、使用等过程中均可发生钢化玻璃自爆。

 

钢化玻璃内部的硫化镍膨胀是导致钢化玻璃自爆的主要原因。玻璃经钢化处理后，表面层形成压应力。内部板芯层呈张应力，压应力和张应力共同构成一个平衡体。玻璃本身是一种脆性材料，耐压但不耐拉，所以玻璃的大部分破碎是张应力引发的。

 

研究证明，玻璃主料石英砂或砂岩带入镍，燃料及辅料带入硫，在1400℃～1500℃高温熔窑燃烧熔化形成硫化镍。当温度超过1000℃时，硫化镍以液滴形式随机分布于熔融玻璃液中。当温度降至797℃时，这些小液滴结晶固化，硫化镍处于高温态的α-NiS晶相（六方晶体）。当温度继续降至379℃时，发生晶相转变成为低温状态的β-NiS（三方晶系），同时伴随着2.38%的体积膨胀。这个转变过程的快慢，既取决于硫化镍颗粒中不同组成物（包括Ni7S6、NiS、NiS1.01）的百分比含量，还取决于其周围温度的高低。如果硫化镍相变没有转换完全，则即使在自然存放及正常使用的温度条件下，这一过程仍然继续，只是速度很低而已。当玻璃钢化加热时，玻璃内部板芯温度约620℃，所有的硫化镍都处于高温态的α-NiS相。随后，玻璃进入风栅急冷，玻璃中的硫化镍在379℃发生相变。与浮法退火窑不同的是，钢化急冷时间很短，来不及转变成低温态β-NiS而以高温态硫化镍α相被“冻结”在玻璃中。快速急冷使玻璃得以钢化，形成外压内张的应力统一平衡体。在已经钢化了的玻璃中硫化镍相变低速持续地进行着，体积不断膨胀扩张，对其周围玻璃的作用力随之增大。钢化玻璃板芯本身就是张应力层，位于张应力层内的硫化镍发生相变时体积膨胀也形成张应力，这两种张应力叠加在一起，足以引发钢化玻璃的破裂即自爆。

 

自爆时间没有确定性，可能是刚出炉，也可能是出厂后1～2月，也有出厂1～2年才自爆的，引起钢化玻璃最晚自爆的时间可能是产品生产完成后的4～5年。

 

要鉴别钢化玻璃是否自爆，首先看起爆点（钢化玻璃裂纹呈放射状，均有起始点）是否在玻璃中间，如在玻璃边缘或角部，一般是撞击或安装不当造成；如起爆点在玻璃中部，看起爆点是否有两小块多边形组成的类似两片蝴蝶翅膀似的图案（蝴蝶斑），如有仔细观察两小块多边形公用边（蝴蝶的躯干部分）应有肉眼可见的有色小颗粒（硫化镍结石），则可判断是自爆的；否则就应是外力破坏的。玻璃自爆必须具有的特征是蝴蝶斑。玻璃碎片呈放射状分布，放射中心有二块形似蝴蝶翅膀的玻璃块，俗称“蝴蝶斑”，硫化镍结石位于二块“蝴蝶斑”的界面上。

 

 

国内的自爆率各生产厂家并不一致，从3%～0.3%不等。一般自爆率是按片数为单位计算的，没有考虑单片玻璃的面积大小和玻璃厚度，所以不够准确，也无法进行更科学的相互比较。为统一测算自爆率，必须确定统一的假设。定出统一的条件例如每5～8吨玻璃含有一个足以引发自爆的硫化镍、每片钢化玻璃的面积平均为1.8平米、硫化镍均匀分布，则计算出6mm厚的钢化玻璃自爆率为0.34%～0.54%，即6mm钢化玻璃的自爆率以面积计算约为3‰～5‰，这与国内高水平加工企业的实际值基本吻合，中空或胶合玻璃要按组合层数计算面积。

 

例：某工程中空玻璃共计1.1万平方米，424.783吨，自爆数16片，66.42平方米。

 

其自爆率=（0.048*点数*1000）/总出货吨数=1.8‰

 

热浸处理又称均质处理，俗称“引爆”。通过对钢化玻璃进行第二次热处理工艺，可以大大降低钢化玻璃的自爆率。

 

即使完全按标准生产，也不能彻底避免钢化玻璃自爆。大型建筑物轻易用上几百吨钢化玻璃，这意味着玻璃中硫化镍杂质存在的几率很大，即便钢化玻璃经过热浸处理，自爆依然不可避免。我们希望能客观、理性的对待钢化玻璃的自爆现象，给予正确的认识。
 

玻璃自爆跟玻璃破损应该是两个概念，自爆是属于原片玻璃钢化后，安装在幕墙、门窗等上面，没有受到外力撞击而产生的一种破碎现象。明显的破损的颗粒度是不一样的，玻璃的破损在有外力撞击的情况下，是在破点向四周无规则地扩散裂纹，这是有区别的。另外，自爆有比较大的一个特点就是自爆碎片在50*50范围的颗粒度不超过40粒，如果明显超出或者是小于，跟钢化的时间设定以及温度设可能会有一定的关系，如果是在这个合理的颗粒度范围之内，应与原片玻璃杂质有关系，例如：杂质、硫化镍结石，它是导致自爆的主要原因。

 

因此在生产过程中要千方百计做好玻璃本体质量，把夹杂物做少、熔化质量提高，另外一个就是，杜绝窑炉镍污染，例如：选择不含镍材质的燃烧器、投料机、清洁燃料，这是降低钢化玻璃自爆一个比较有力的手段。

 

 

目前国内、国际上认为自爆率不超过千分之三是在允许范围内。从某种意义上来说，做得再好的玻璃企业，玻璃的自爆也不可能完全地避免，所以才有一个自爆的合理范围。全世界没有哪家企业能把玻璃自爆彻底地杜绝。

 

深加工的玻璃要看它到底加工完用在什么用途，像标志性的建筑，例如：地铁、机场，会选择在安装前用均质炉去做个引爆加工，提前引爆潜在的钢化自爆玻璃，避免安装之后再产生自爆，因为厂家更换的费用很高，所以才有均质炉这么一道工序。正常钢化后的玻璃，通过外力不容易把它打破，因为钢化玻璃表面有一层较大的压应力，大于90MPa。

 

现在自爆还是一个比较大的课题，需要所有人去不断地研究。

一般指钢化玻璃在非外力作用下且爆点有明显“蝴蝶斑”现象的玻璃破损叫“自爆”。而玻璃破损是指各类型玻璃失去完整性且达到不能正常使用状态。非外力的自爆主要是破损处没有明显的外力冲击点。

 

个人认为“自爆”是一种随机性但可以避免的自然现象，技术上可以杜绝钢化玻璃发生“自爆”，但目前无法普及实现，因为要解决此问题，技术成本非常高，性价比还不足以让人类去实施。但也可以通过在成本优化下通过适当提升玻璃原片质量、调整设计方案（版面及强度上改善）、优化玻璃深加工工艺（减少划伤、降低钢化应力、提高应力的均匀性、均质处理）等手段降低建筑幕墙、玻璃家具、淋浴房等玻璃“自爆”带来的伤害。

 

钢化玻璃“自爆”在国内有千分之三免赔的行规，但这个“千分之三”没有这个明确的出处，也没有相关的法律法规规定，因为有关钢化玻璃的“自爆率”到目前为止全球都没有给出个明确的计算公式，目前的计算也五花八门，比如有的采用重量计算，有的采用数量（片数）计算，也有采用面积计算的。根据目前的粗略统计，非外力破损率离散性非常大，高的在百分之几，低的在万分之几，甚至十万分之几。由于目前对“自爆率”没有明确的法律法规规定，因此玻璃“自爆”责任主体还无法规定，除非双方合同主体事先约定。

 

钢化玻璃“自爆”与传统概念的破损是不一样的，但其可归为特殊概念的破损。对于责任划分，我认为目前技术及法规上都无法实现，原因如下：首先，玻璃生产厂家又分为浮法原片生产厂家和玻璃深加工厂家。其次，从目前对钢化玻璃“自爆”原因的研究结果来看，主因还是在原片的质量上，不过跟深加工工艺也有一定的关联；但目前的国家规范对原片的要求在这方面没有明确的要求，即浮法原片生产厂家即使提供优质的建筑级原片，也无法达到杜绝钢化玻璃自爆对杂质的要求。最后，依据目前玻璃运作模式，深加工厂家仅仅是一个依据购买方提供的设计进行加工的角色，对设计是否合理、是否达到要求基本没有概念，也无法改变。绝大部分施工方也是如此角色。

 

对于“自爆”和“破损”，我认为不能混淆概念，传统概念“破损”根源是显性的，容易被大家理解及接受；而“自爆”是隐性的，需要相关行业共同努力，特别技术研发的投入及法律法规强制规定。