Articolo metodologico

Minimo le pressioni degli esplosivi emulsione acquosa di masterizzazione

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DOI:

10.3791/56167

31 ottobre 2017

In questo articolo

Sommario

Vi presentiamo un apparecchio basato su filo caldo accensione in un contenitore pressurizzato e una metodologia associata per misurare la pressione minima richiesta per indurre la combustione sostenuta in esplosivi emulsione acquosa. Questo metodo migliora la caratterizzazione di prodotto per consentire uno per utilizzarli in modo più sicuro durante il pompaggio e operazioni di miscelazione.

Abstract

Questo manoscritto descrive un protocollo per misurare la pressione minima necessaria per la masterizzazione sostenuta degli esplosivi emulsione acquosa. Pompaggio acqua-base emulsione esplosivi per applicazioni di sabbiatura possono essere molto pericolosi, come dimostrato da una serie di incidenti di pompa tutto il mondo negli ultimi decenni, tra cui alcuni che hanno provocato decessi. In Canada, la consapevolezza di questo rischio ha portato allo sviluppo di pompaggio linee guida che sono state approvate dall'industria di esplosivi e la divisione esplosiva di regolamentazione del governo canadese. In queste linee guida, è stato notato che il minimo pressioni (MBP) misurate in un laboratorio di masterizzazione fornirebbe una buona guida per caratterizzare il comportamento di questi prodotti in sistemi di pompaggio. Le stesse linee guida chiamano anche per la progettazione di sistemi di pompaggio che prevenire, ove possibile, le pressioni di superare il MBP del prodotto pompato. Al momento della pubblicazione di queste linee guida, esisteva una metodologia per la misurazione di tali valori MBP ma mai era stato convalidato per misurare il MBP di emulsioni acquose nitrato di ammonio (AWEs). AWEs ora sono usati molto più ampiamente rispetto a qualsiasi altri esplosivi a base d'acqua e precursori alla rinfusa in loco le operazioni di carico.

Il laboratorio di ricerca canadese di esplosivi (CanmetCERL) ha condotto ricerche negli ultimi dieci anni per sviluppare un protocollo di test validato per misurare e interpretare valori rappresentativi di MBP per timori reverenziali. Il test, come è effettuato oggi, sarà descritti e le componenti critiche saranno giustificate con riferimento a recenti dati pubblicati. Risultati delle misurazioni di MBP, per un prodotti di fascia di AWE, saranno presentati. Si discuterà anche l'inclusione del test MBP nel test standard per l'autorizzazione di esplosivi ad alto potenziale in Canada.

Introduzione

Il nitrato di ammonio emulsione acquosa (AWE) esplosivo è stato inventato nel 1961. Si compone di goccioline microscopiche di una soluzione di liquido ossidante circondato da una fase di olio continuo. L'emulsione stabile e praticamente utile prima degli esplosivi è stato sviluppato da Harold F. Bluhm in Stati Uniti d'America (1969) 1,2. Tuttavia, la commercializzazione di questo tipo di esplosivo non è realmente accaduto prima dell'inizio degli anni 1980.

Con la grande scala di operazioni minerarie moderno e l'avvento di massa rapida esplosiva metodologia di caricamento, grandi vol....

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Protocollo

Nota: I materiali e le attrezzature utilizzate qui sono elencati nella tabella materiali.

1. preparazione di accensione Wire assembly

Nota: per questa operazione si consiglia di indossare guanti in nitrile.

  1. Misurare una lunghezza predeterminata di nicromo (NiCr) e tagliare con un cutter filo. Taglia 85 mm lunghezze per 76,2 mm (3 ") celle di prova lungo.
  2. Using a becchi mezzotondi, piegate il filo NiCr per fare un piccolo cappio a ciascuna estremità. Con una pinza crimpatrice corretta, ciascuno in lunghezza di 50 cm di 14 American Wire Gauge (AWG) nucleo solido filo di rame nudo utilizza....

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Risultati

Crudi tipici segnali da un test con conseguente in un evento completamente propagato (vale a dire "Vai") sono illustrati nella Figura 6. La corrente di accensione (curva blu) è visto a venire t0 = 0 e finché non il filo NiCr brucia a tb = 19.1 s. L'accensione media calcolata corrente (cioè la media di tutti i punti dati tra t0 e tb è Ihw = 10,59 A. Il record di pressione (curva rossa), i.......

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Discussione

Il nostro lavoro ha dimostrato che il lineare a filo caldo geometria con filo dritto NiCr diametro di 0,5 mm e 10 a 16 corrente di accensione era adeguata per accendere l'AWEs con contenuto d'acqua fino a 25% di massa. Per le formulazioni ad alta viscosità (come prodotti confezionati emulsione), configurazioni orizzontali e verticali forniscono risultati quasi identici 17. Tuttavia, per gli alimenti di bassa viscosità (come ad esempio prodotti di emulsione sfusi) gli effetti di gravità in configur.......

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Dichiarazioni

Gli autori dichiarano di non avere nessun concorrenti interessi finanziari.

Ringraziamenti

Lo sviluppo del protocollo test riportati in questa pubblicazione risultati da un progetto di ricerca congiunto tra Natural Resources Canada (CanmetCERL, esplosivi R & sezione D) e Orica Mining Services. Permesso di Orica Mining Services di pubblicare informazioni non-proprietarie su questo tema è pienamente riconosciuto. La partecipazione di sezione di CanmetCERL analitiche per la caratterizzazione fisica dei vari timori reverenziali preparato in tutto il presente lavoro si ringraziano.

....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Guanti in nitrile (confezione da 100)Fisher Scientific19149863Bhttps://www.fishersci.ca/shop/products/purple-nitrile-exam-gloves-6/19149863b?searchHijack=true&searchTerm=19149863B&searchType=RAPID&matchedCatNo=19149863B
filo NiCr60 24 AWG (200 piedi per rotolo)Omega EngineeringNIC60-020-200http://www.omega.ca/pptst_eng/NI60.html
Tronchesi: Mini pinze a taglio diagonale, 5 pollici.Canadian TireProduct #058-4736-0http://www.canadiantire.ca/en/pdp/mastercraft-mini-diagonal-cutting-pliers-0584736p.html#srp
Mini pinze ad ago, 5 in.Canadian TireProduct #058-4731-0http://www.canadiantire.ca/en/pdp/mastercraft-mini-needle-nose-pliers-0584731p.html#srp
Pinza a crimpare, 8,5 in.Canadian TireProduct #058-4617-4http://www.canadiantire.ca/en/pdp/mastercraft-8-in-crimping-tool-0584617p.html#srp
Filo di rame nudo (14AWG)Electronics Plus2000BC-14-5/5 lb rollFilo di rame nudo (non isolato)
Connettori di giunzione di testa non isolati (100 unità)ElectrosonicPanduit BS14-Chttp://www.alliedelec.com/panduit-bs14-c/70044299/?mkwid=si03ezhXY&pcrid=64596948257&pkw=panduit%20bs14-c&pmt=b&pdv=c&gclid=CM_1jO-DsdMCFZKIswodMugASw
Nippli per tubi in acciaio inossidabile (10 - 20 unità)Wolseley Inc.Celle campione SSNKX3: 76,2 mm di lunghezza x 12,7 mm di diametro esterno (3" di lunghezza x 0,5" di diametro esterno) con fessura di 3 mm lavorata lungo la lunghezza della cella, verniciata all'interno e all'esterno con due strati di vernice non conduttiva (ad esempio, barbeque ad alta temperatura Armor Coat o marchi Krylon).
Vernice non conduttiva per alte temperatureCanadian TireProdotto #048-0648-8http://www.canadiantire.ca/en/pdp/armor-coat-bbq-paint-0480648p.html#srp
Tappi in neoprene verde solido (misura 0; 1 confezione da 68)Cole-PalmerOF-62991-04https://www.coleparmer.ca/i/cole-parmer-solid-green-neoprene-stoppers-standard-size-0-68-pk/6299104?searchterm=OF-62991-04
acciaio inossidabileFisher Scientific14-375-10https://www.fishersci.ca/shop/products/fisherbrand-spoonula-lab-spoon/1437510?searchHijack=true&searchTerm=1437510&searchType=RAPID&matchedCatNo=1437510
7,5 LAutoclave40A-9104, 9122, 40C-1365, 2376diametro interno minimo di 127 mm; dotato di gruppo disco di rottura da 20,7 MPa (3000 psi); Solenoide & valvola pneumatica sull'uscita; http://www.autoclaveengineers.com/products/pressure_vessels/PV_Bolted_Closure/index.html
Elettrodi (set di 2)ElettrometriConax EG-375-A-SS-T, conduttore da 25,4 cm (10")con pressacavi in teflon; https://www.conaxtechnologies.com/wp-content/uploads/2016/03/5001D-80-105-Flanges-and-Accessories.pdf
Disco di rotturaOseco39859-3-1http://www.oseco.com/imgUL/files/STD_0515.pdf
Testa di sicurezza universale (gruppo disco di rottura)Autoclave EngineersSS-4600-1/2Fhttp://www.autoclave.com/products/accessories/universal_safety_heads/index.html
Valvola ad alta pressione (pneumatica, fail-open)Autoclave Engineers1/2" SW8XXX-CMhttp://www.autoclave.com/aefc_pdfs/OM_P1_Manual_Air_Valve.pdf?zoom_highlightsub=air+operated+valve#search="valvola pneumaticaTrasduttore
pressioneOmega EngineeringPX176-3KS5VTrasduttore di uscita in tensione amplificata per assoluto; 0-20,7 Mpa (0-3000 psi) manometro sigillato, cavo da 91 cm (36") http://www.omega.ca/pptst_eng/PX176.html
Multimetro digitaleAmazon.comFluke Modello 110 Plushttps://www.amazon.com/Fluke-110-Plus-essential-multimeter/dp/B01JX912I2
Interfaccia di acquisizione datiIOTECHModello Daqlab 2000 con scheda di acquisizione DBK15http://www.mccdaq.com/products/daqlab2000s
Personal Computer con monitor e software DELL CORETMi7 vProTM installato su National Instruments DASYLab (V13, basic)Il computer deve soddisfare i requisiti per Dasylab 13: compatibile con 1GHz + x86; Windows 7 o 8, a 32 bit o 64 bit;
OscilloscopioQualsiasi oscilloscopio di archiviazione con 2 canali di ingresso (0-10 V), 12k campioni per canale e frequenza di acquisizione di 10 ms/campione.
Resistore Shunt di PrecisioneCanadian Shunt IndustriesLA-20-100(20 A, 100 mV) Racchiuso in scatola personalizzata http://www.cshunt.com/pdf/la.pdf
Alimentatore a corrente costanteAgilentN6700B Mainframe MPS a basso profilo, 400W; Alimentatore CC N6754A con opzione di estensione del test ad alta velocitàhttp://www.keysight.com/en/pd-1125217-pn-N6754A/high-performance-autoranging-dc-power-module-60v-20a-300w?cc=CA&lc=eng
Valvola di ingressoValvole e raccordi OttawaSwagelok SS-43GS4-PThttps://www.swagelok.com/en/catalog/Product/Detail?part=SS-43GS4
Maschera a pieno faccialeCooper Safety3M serie7800http://www.coopersafety.com/product/3m-7800-series-full-face-respirator-1124.aspx
Cartucce per uso generaleCooper Safety3M 60923http://www.coopersafety.com/product/3m-60923-organic-vapor-acid-gas-p100-cartridge-1533.aspx?sid=101950
Spatola , per recipienti a pressione Engineers di da 2 GB+ RAM

Riferimenti

  1. Ammonium nitrate emulsion blasting agent and method of preparing same. US Patent. , 3,447,978 (1969).
  2. Persson, P. -A., Holmberg, R., Lee, J. Rock Blasting and Explosives Engineering. , CRC Press. 86(1993).
  3. Perlid, H. Pump Safety Tests Regarding Emulsion Explosives. Proceedings of the 22nd Annual Conference on Explosives and Blasting Techniques, International Society of Explosives Engineers. Cleveland, Ohio, USA, 2, 101-107 (1996).
  4. Chan, S. K., Kirchnerova, J. Ignit....

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