حرق الضغوط الناجمة عن المتفجرات مستحلب المياه على أساس الحد الأدنى

الهدف العام من هذا الإجراء هو قياس الحد الأدنى للضغط المطلوب للاحتراق الذاتي في متفجرات المستحلب المائية والذي يسمى الحد الأدنى لضغط الاحتراق. الحد الأدنى لضغط الاحتراق هو معلمة يمكن أن توجه تقدير ضغوط التشغيل الآمنة لتصنيع متفجرات المستحلب ومناولتها وضخها. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنها لا تتطلب سوى 20 إلى 30 جراما من المتفجرات.

لذلك يمكن إجراؤه في بيئة معملية. ومن شأن تركيب مرافق MBP في مختبرات أخرى أن ييسر اختبار MBP بين المختبرات، مما قد يؤدي إلى إنشاء مواد مرجعية قياسية للتحقق من الأداء. لبدء تحضير مكونات خلية الاختبار ، قم بقص سلك نيتشروم بطول 85 ملم.

استخدم كماشة ذات أنف إبرة لثني كل طرف من طرفي السلك في حلقة صغيرة. استخدم موصلات لصق نهاية التناكب غير المعزولة وأداة العقص للصق نهايات سلك Nichrome في أطوال 50 سم من الأسلاك النحاسية المكشوفة ذات النواة الصلبة رقم 14 لقياس الأسلاك الأمريكية. قم بإعداد 10 إلى 15 مجموعة من أسلاك الإشعال بهذه الطريقة.

تحقق من أن المقاومة المقاسة عبر كل مجموعة أقل من 0.5 أوم. بعد ذلك ، احصل على 10 إلى 15 أنبوبا فولاذيا أسطواني صغير ، لكل منها شق بعرض ثلاثة ملليمترات تم تشكيله على طول المحور الطويل. قم بطلاء الجزء الداخلي من كل خلية بطبقتين من الطلاء غير الموصل.

لكل خلية ، قم بقطع الأطراف الضيقة لسدادتين من النيوبرين رقم صفر للحصول على سدادات بطول 16 ملم. قم بعمل ثقب قطره ستة ملليمترات من خلال مركز كل سدادة. تحقق من أن الثقوب واسعة بما يكفي لاستيعاب الأسلاك النحاسية وموصلات اللصق.

بعد ذلك ، أدخل مجموعة سلك الإشعال في الخلية المطلية المجففة من خلال الشق بعرض ثلاثة ملليمترات. قم بربط سدادة النيوبرين على كل سلك نحاسي. أدخل السدادات بعناية في كل طرف من طرفي الخلية دون ضغط أو لف سلك الإشعال.

اسحب سلك الإشعال مشدودا. ثني الأسلاك النحاسية بحوالي 90 درجة في نهايات السدادات لتثبيت سلك الإشعال في مكانه. كرر هذه العملية لتجميع خلايا الاختبار المتبقية.

لبدء تحضير الخلية للاختبار ، أدخل المستحلب بعناية في خلية اختبار من خلال الشق بعرض ثلاثة ملليمترات. بمجرد امتلاء الخلية ، قم بإزالة أي جيوب هوائية عن طريق دك العينة بملعقة صغيرة والنقر على الخلية على سطح صلب. استمر في ملء الخلية وتسوية العينة بهذه الطريقة حتى لا يتم تعبئة المزيد من العينة في الخلية.

بعد ذلك ، ضع الخلية المحملة أفقيا في وعاء ضغط يتم تشغيله عن بعد بحيث يكون الشق متجها لأعلى. قم بتوصيل الأسلاك النحاسية بالأقطاب الكهربائية الموجودة في وعاء الضغط ، مما يضمن عدم ملامسة الأسلاك لجسم الوعاء. استخدم مقياسا متعددا للتحقق من عدم وجود اتصال كهربائي بين كل قطب كهربائي وجسم وعاء الضغط.

ثم أغلق الوعاء وأغلقه. في غرفة أجهزة محمية ، تحقق من أن بطاقة الحصول على البيانات متصلة بمحول الضغط وإشارة الجهد عبر مقاوم تحويلة عالي الدقة. تأكد من أن المقاوم التحويلة متصل في سلسلة بمصدر تيار ثابت وأن هذه السلسلة متصلة بأقطاب أوعية الضغط.

ثم ابدأ برنامج الحصول على البيانات. أغلق صمام مخرج وعاء الضغط عن بعد وابدأ في الضغط على الوعاء بالأرجون. بمجرد وصول الوعاء إلى ضغط اختبار البدء ، أغلق صمام المدخل.

راقب النظام لمدة خمس إلى عشر دقائق للتحقق من عدم وجود تسريبات كبيرة. بمجرد اجتياز الوعاء فحص التسرب ، افتح صمام المدخل لضبط الضغط على القيمة الأولية المطلوبة ثم أغلق الصمام. قم بتدفق تيار ثابت قدره 10.5 أمبير عبر سلك الإشعال حتى تشتعل العينة ، مما يؤدي إلى إذابة سلك الإشعال وإيقاف تدفق التيار.

قم بإيقاف تشغيل مصدر الطاقة الحالي بمجرد حدوث الاشتعال ويبدأ الضغط في الزيادة. أثناء الاختبار ، قد يصل الضغط إلى واحد أو اثنين من الحد الأدنى أو الحد الأقصى قبل أن يتناقص باستمرار. انتظر عشر دقائق بعد بدء انخفاض الضغط المستمر قبل إجراء تلاعبات إضافية.

عند الانتهاء من الاختبار ، افتح صمام المخرج لتنفيس غازات الاحتراق للعادم. اضبط منظم الأرجون على حوالي 50 رطل لكل بوصة مربعة وافتح صمام المدخل. اسمح لتدفق لطيف من الأرجون بالدوران لمدة دقيقتين إلى ثلاث دقائق لتطهير الوعاء من الغازات السامة ، ثم اسمح للوعاء بالعودة إلى الضغط المحيط.

قم بقفل مصدر التيار المستمر عن طريق فصل طاقة التيار المتردد أو باستخدام مفتاح قفل قبل العودة إلى غرفة وعاء الضغط. ضع قناعا للوجه مع خراطيش للأغراض العامة المناسبة قبل فتح وعاء الضغط. افتح الوعاء وافصل الأسلاك النحاسية عن الأقطاب الكهربائية.

افحص الخلية ووعاء الضغط بصريا لتحديد مدى احتراق العينة. قم بتوثيق النتائج كتابيا وبالصور. إذا وصلت جبهة الاحتراق إلى جدران خلية الاختبار ولم يتبق سوى القليل من العينة على سدادات النيوبرين ، فإن النتيجة تعتبر بمثابة تجربة ويجب تقليل الضغوط للاختبار التالي.

خلاف ذلك ، تعتبر النتيجة محظورة ويجب زيادة الضغط للاختبار التالي. بعد الفحص البصري ، قم بإجراء تحليلات إضافية باستخدام بيانات التيار والضغط المسجلة. كرر الاختبار مع عينات إضافية مع التقليل التدريجي من زيادات الضغط أو انخفاضه لتحديد MBP بدقة.

نظف وعاء الضغط بعد كل اختبار. في 17.3 ثانية من الاختبار الموضح هنا ، بدأ الضغط في الزيادة من المتوسط الأولي البالغ 4.924 ميجا باسكال. حدث تيار السقوط المقابل لحرق سلك الإشعال في 19.1 ثانية.

حدث الحد الأقصى للضغط البالغ 6.095 ميجا باسكال عند 33.7 ثانية. كانت خمسة AWEs متطابقة بمحتويات مائية متفاوتة من بين العينات التي تم اختبارها بهذه الطريقة. لوحظ أن MBPs لهذه المستحلبات تزداد مع زيادة محتوى الماء.

لوحظ تباين أكبر في بيانات MBP ل AWEs ذات المحتوى المائي المنخفض. قد يكون هذا ناتجا عن عدم التوحيد في العينات لأن درجات حرارة التبلور المرتفعة نسبيا قد تجعل هذه العينات أكثر عرضة للتبلور عند التلاعب بها. تمت إضافة اختبار MBP الموصوف هنا إلى متطلبات الترخيص بالمتفجرات الشديدة في كندا من قبل قسم تنظيم المتفجرات في كندا.

بمجرد إتقانها ، يمكن إكمال قياس MBP كامل يتكون من عشر إلى اثنتي عشرة تجربة في يومين إذا تم إجراؤه بشكل صحيح. أثناء محاولة هذا الإجراء ، تذكر دائما تحرير ضغط الوعاء وقفل المصدر الحالي قبل العودة إلى غرفة وعاء الضغط. الصعق بالكهرباء والمقذوفات الناتجة عن تخفيف الضغط المفاجئ هي أكبر المخاطر التي تتعرض لها.