我々 の存在に基づく装置は加圧のエンクロージャと水性エマルション爆薬における持続的な燃焼を誘発するために必要な最小限の圧力を測定する関連付けられている方法論の点火を熱線します。このメソッドは、1 つより安全にポンプやミキシング操作中にそれらを使用するを許可するように製品評価を向上させます。
我々 の存在に基づく装置は加圧のエンクロージャと水性エマルション爆薬における持続的な燃焼を誘発するために必要な最小限の圧力を測定する関連付けられている方法論の点火を熱線します。このメソッドは、1 つより安全にポンプやミキシング操作中にそれらを使用するを許可するように製品評価を向上させます。
本稿では、水系エマルション爆薬の持続的な書き込みに必要な最小限の圧力を測定するためのプロトコルについて説明します。死者をもたらしたいくつかを含む最後の十年で世界中のポンプ事故の数によって示されているように、アプリケーションを発破のための爆薬が非常に危険なすることができます水性エマルジョンをポンプします。カナダでは、この危険性の認識は両方の火薬業界によって支持されたポンプのガイドラインの開発およびカナダの政府の爆発規制部門につながっています。これらのガイドラインで燃焼圧力 (MBP) 実験室で測定した最小値は排気システムでこれらの製品の動作を特徴付けるための良いガイドを提供することが認められた.同じガイドラインを防ぐため、可能な限り、励起されて製品の MBP を超えない圧力ポンプ システムの設計も呼び出します。ガイドラインの出版物の時に、このような MBP 値を測定するための方法論が存在してがそれあった硝酸アンモニウム水性エマルジョン (awes 中) の MBP を測定する検証されていなかった。Awes の中、今、敷地内一括読み込み操作で他の水ベースの爆発物や前駆体よりもはるかに広く使用されます。
カナダの爆薬研究所 (CanmetCERL) は測定し、awes の中の代表的な MBP 値を解釈する検証テスト プロトコルを開発する 10 年以上研究を行っています。今日では、実行されるテストが記述され、重要なコンポーネントは、最近公開されたデータへの参照によって正当化されます。用範囲の畏敬の念、MBP の測定結果が表示されます。カナダの爆薬の承認のテスト基準で MBP のテストを含めることも議論されます。
硝酸アンモニウム水性エマルジョン (AWE) 爆発が 1961 年に発明されました。連続油相に囲まれた液体酸化剤ソリューションの微細な液滴で構成されています。ブラスト爆発的な最初の安定性と実質的に役に立つのエマルジョンは、アメリカ (1969) 1,2でハロルド ・ f ・ Bluhm によって開発されました。しかし、爆発のこのタイプの正常化では、1980 年代の初め前に本当に実現しなかった。
大規模な近代的な採掘と高速一括爆発荷重の出現、畏敬の念の爆薬の非常に大きなボリュームが製造し、輸送にあります。1 つのタンカーの負荷は通常畏敬の 20 トンを輸送などの多くのトラックの負荷は通常、のみ 1 つの爆発をロードする必要。このような大量の爆発物の偶発的な発生は特に悲惨であるし、したがって、その有害性の良い知識が対応する安全な処理システムを設計する必要があります。爆発事故、爆発、ポンプで特にのこのタイプを処理しながらの報告3を未だにエマルジョンが機械的イベント (すなわち衝撃、摩擦のイベント) に比較的敏感ではないことはよく知られている、アプリケーション。
1970 年代4の最小包囲された圧力に必要な自己持続燃焼水ベースの爆発物に場所を取るので、それは知られています。この後者の値は通常「最小燃焼圧力」(MBP) と呼ばれています。安全性の観点からこのしきい値についての知識は各種処理装置の安全作動圧力より正確に見積もるメーカーをにより可能性があります。
カナダの政府天然資源省は、「爆発物の水ベースのポンプ圧送用ガイドライン」 5、エマルジョンまたは watergels MBP を下回るポンプ圧力を使用良いの安全対策であることどの状態を公開しています。それは、これらのガイドラインは、ほとんどの市販メーカーのコラボレーションで設計された、非常に同様のガイドライン6を公開、アメリカでは、メーカーの研究所爆発 (IME) のいるもに気づいたする必要があります。ただし、これらの文書にはなかった説明や MBP の測定方法で処方。
最後の十年にだけ MBP 測定に関連するいくつかの研究が報告されています。ちゃんら4報告の watergel 爆発物、また硝酸アンモニウムである MBP 実測結果と水ベースします。彼らは、MBP がいくつかの水分などの製剤要因、化学増感剤や金属粉の存在への強い依存関係を持つことができますを締結しています。別の研究で王7 N2加圧 2.5 L 圧力容器を説明し、基本 awes 中の MBP を決定する Bruceton 上下メソッドを使用します。このシステムでは、15 MPa の MBP 値は 16 mass % の含水率の基本的なエマルションの測定しました。
似たような使用して加圧容器試験、弘前ら8は、畏敬の念の爆発物のいくつかの MBP の測定の結果を報告しています。彼らは、爆発物にも敏感に使用されている微小球の性質 (すなわちガラスまたは樹脂) が結果に強い影響を受けたことを指摘しています。最近では、・ ターコットら9王と弘前らのそれと同じようなシステムを開発し、いくつか awes 中の MBP を測定するために使用しようとしています。しかし、彼らは、MBP の誤った判断につながる可能性があります多くの可能性のある問題を発見しました。特に、点火ソース ジオメトリ (ニクロム線コイル) いた awes の中に正しく検証されていなかったことが指摘されました。・ ターコットら、2008 年に10ちゃんら11、校正点火ワイヤ システムと awes 中の MBP を測定に関連する方法論に基づく両方装置を開発しました。また典型的な awes 中の点火特性を研究する施設の使用、信頼性の高い点火12を得るためのエネルギー条件を測定、および多種多様な MBP の物理的特性と成分の影響を調べた彼ら畏敬の念の爆発物の13,14。この MBP の計測は、現在 awes 中15の輸送のための分類の統一国家の危険物輸送 (国連 TDG) テストと基準内にある標準的なテストとして提案されています。
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注: 材料およびここで使用される装置は、材料表に記載されています
。1 準備の点火ワイヤ アセンブリ
注: この操作のニトリル手袋を着用をお勧めします。
。2。サンプルとテスト セル準備
注: この操作のニトリル手袋を着用をお勧めします
。3。圧力容器内のサンプルを読み込む
4。テストを実行する

5。データ分析
注: 分析の MBP 実験を示すグラフの例については、 図 6 を参照してください
。6。クリーンアップ
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完全に伝達されたイベント (すなわち"go") のテストから典型的な生信号は図 6のとおりです。点火の現在 (青の曲線) は、t0時来て見られている = 0、NiCr ワイヤー tbで燃えるまで滞在する = 19.1 s。現在の計算された平均の点火 (t0と tbの間のすべてのデータ ポイントの平均値すなわちはhw = 10.59 A.Tp0で発生する圧力記録 (赤いカーブ) に最初のベースラインからの明確な出発の最初の兆候が観察される = 17.3 s。計算された平均の初期圧力 (すなわちt0と tp0との間のすべてのデータ ポイントの平均)、P は私= 4.924 MPa (700 psig)。P最大の最大の増加にみられる tp0...
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私たちの仕事は、線形熱線 0.5 mm 径 NiCr 直線と幾何学と 10 に 16 点火電流が点火する十分なきめ細か含水率最大 25 質量 % を示した。(パッケージのエマルジョン製品) など高粘度製剤の水平および垂直方向の構成は、ほぼ同一の結果17を提供します。ただし、(バルク エマルジョン製品) など低粘度式の垂直方向の設定に及ぼす重力の影響は着火過程を妨げるエマルション フローを誘発します。これらのケースで有効で再現性のある結果17を提供するために、水平方向に設定が見つかりました。それは、高水コンテンツ エマルジョンの現在の仕事で取得した MBP 値が類似製品の王7によって報告されたものよりもはるかに低いことに気づいたする必要があります。この違いはおそらくために有したという事実、彼の場合、点火源コイル幾何学で、現在の作業で使用するストレート円筒形状と比較して乳剤にエネルギーを伝達する効率が悪くなります。また、コイルがあまりにも細径ワイヤーから作られています、ループが互いに近すぎる点火コイ...
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著者は、彼らは競合する金銭的な利益があることを宣言します。
テスト プロトコルの開発は天然資源のカナダの間の共同研究プロジェクトからこの文書に報告 (CanmetCERL、爆発物 R & D セクション)、マイニング サービスを提案を断念。このテーマに関する非独占的情報を公開する提案を断念マイニング サービスの権限が完全に認識します。現在の仕事を通じて用意されています様々 な awes の中の物理的な特性に CanmetCERL の分析セクションの参加はまた感謝します。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| ニトリル手袋(100個入り) | Fisher Scientific | 19149863B | https://www.fishersci.ca/shop/products/purple-nitrile-exam-gloves-6/19149863b?searchHijack=true&searchTerm=19149863B&searchType=RAPID&matchedCatNo=19149863B |
| NiCr60 ワイヤー 24 AWG (200 フィート/ロール) | Omega Engineering | NIC60-020-200 | http://www.omega.ca/pptst_eng/NI60.html |
| ワイヤーカッター:ミニダイアゴナルカッティングプライヤー、5インチ | カナディアンタイヤ | 製品#058-4736-0 | http://www.canadiantire.ca/en/pdp/mastercraft-mini-diagonal-cutting-pliers-0584736p.html#srp |
| ミニラジオペンチ、5インチ | カナディアンタイヤ | 製品#058-4731-0 | http://www.canadiantire.ca/en/pdp/mastercraft-mini-needle-nose-pliers-0584731p.html#srp |
| 圧着工具、8.5インチ | カナディアンタイヤ | 製品#058-4617-4 | http://www.canadiantire.ca/en/pdp/mastercraft-8-in-crimping-tool-0584617p.html#srp |
| 裸銅線(14AWG) | Electronics Plus | 2000BC-14-5/5 lbロール | 裸(非絶縁)銅線 |
| 非絶縁バットスプライスコネクタ(100ユニット) | エレクトロソニック | Panduit BS14-C | http://www.alliedelec.com/panduit-bs14-c/70044299/?mkwid=si03ezhXY&pcrid=64596948257&pkw=panduit%20bs14-c&pmt=b&pdv=c&gclid=CM_1jO-DsdMCFZKIswodMugASw |
| ステンレスパイプニップル (10 - 20 units) | Wolseley Inc. | SSNKX3 | サンプルセル:長さ76.2 mm x 外径12.7 mm(長さ3インチ x 外径0.5インチ)、セルの長さに沿って3 mmのスリットを加工し、内側と外側に非導電性塗料を2回塗ります(例:高熱バーベキューアーマーコートまたはKrylonブランド)。 |
| 高温非導電性塗料 | カナディアンタイヤ | 製品#048-0648-8 | http://www.canadiantire.ca/en/pdp/armor-coat-bbq-paint-0480648p.html#srp |
| ソリッドグリーンネオプレンストッパー(サイズ0、68の1パッケージ) | コールパー | マーOF-62991-04 | https://www.coleparmer.ca/i/cole-parmer-solid-green-neoprene-stoppers-standard-size-0-68-pk/6299104?searchterm=OF-62991-04 |
| スパチュラ、ステンレス鋼 | フィッシャーサイエンティフィック | 14-375-10 | https://www.fishersci.ca/shop/products/fisherbrand-spoonula-lab-spoon/1437510?searchHijack=true&searchTerm=1437510&searchType=RAPID&matchedCatNo=1437510 |
| 7.5L圧力容器 | オートクレーブエンジニア | 40A-9104、9122、40C-1365、2376 | 最小内径127mm、20.7MPa(3000psi)ラプチャーディスクアセンブリを装備。ソレノイド&出口の空気作動バルブ。http://www.autoclaveengineers.com/products/pressure_vessels/PV_Bolted_Closure/index.html |
| 電極 (2 個セット) | エレクトメーター | Conax EG-375-A-SS-T、25.4 cm (10") 導体 | 、テフロンシーリンググランド付き、https://www.conaxtechnologies.com/wp-content/uploads/2016/03/5001D-80-105-Flanges-and-Accessories.pdf |
| ラプチャーディスク | Oseco | 39859-3-1 | http://www.oseco.com/imgUL/files/STD_0515.pdf |
| ユニバーサルセーフティヘッド(ラプチャーディスクアッセンブリー) | オートクレーブエンジニア | SS-4600-1/2F | http://www.autoclave.com/products/accessories/universal_safety_heads/index.html |
| 高圧バルブ(エアオペレイト・フェールオープン) | オートクレーブエンジニアズ | 1/2" SW8XXX-CM | http://www.autoclave.com/aefc_pdfs/OM_P1_Manual_Air_Valve.pdf?zoom_highlightsub=air+operated+valve#search="エアオペレイトバルブ「 |
| 圧力トランスデューサ | Omega Engineering | PX176-3KS5V | 絶対電圧出力トランスデューサー用; 0-20.7 Mpa (0-3000 psi) 密閉ゲージ、91 cm (36") ケーブル http://www.omega.ca/pptst_eng/PX176.html |
| デジタル マルチメーター | Amazon.com | Fluke Model 110 Plus | |
| https://www.amazon.com/Fluke-110-Plus-essential-multimeter/dp/B01JX912I2 データ収集インターフェイス | IOTECH | DBK15アクイジションボード付きモデルDaqlab 2000 | http://www.mccdaq.com/products/daqlab2000s モニター |
| 付きパーソナルコンピュータ、およびNational Instruments DASYLabソフトウェア(V13、ベーシック)がインストールされた | DELL | CORETMi7 vProTM | コンピュータは、Dasylab 13の要件を満たす必要があります:1GHz + x86互換。Windows 7または8、32ビットまたは64ビット。2 GB+ RAM |
| オシロスコープ | 2つの入力チャンネル(0-10 V)、チャンネルあたり12kサンプル、10 ms/サンプルのアクイジション周波数を備えた任意のストレージオシロスコープ。 | ||
| 精密シャント抵抗 | カナダのシャントインダストリーズ | LA-20-100 | (20 A、100 mV)カスタムボックスに囲まれています http://www.cshunt.com/pdf/la.pdf |
| 定電流電源 | Agilent | N6700B薄型MPSメインフレーム、400W。N6754A DC電源、高速テスト拡張オプション | http://www.keysight.com/en/pd-1125217-pn-N6754A/high-performance-autoranging-dc-power-module-60v-20a-300w?cc=CA&lc=eng |
| インレットバルブ | オタワバルブおよび継手 | スウェージロックSS-43GS4-PT | https://www.swagelok.com/en/catalog/Product/Detail?part=SS-43GS4 |
| フルフェイスマスク | クーパーセーフティ | 3M 7800シリーズ | http://www.coopersafety.com/product/3m-7800-series-full-face-respirator-1124.aspx |
| 汎用カートリッジ | クーパー セーフティ | 3M 60923 | http://www.coopersafety.com/product/3m-60923-organic-vapor-acid-gas-p100-cartridge-1533.aspx?sid=101950 |
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