Artykuł metodologiczny

Minimalne ciśnienie spalania emulsyjnych materiałów wybuchowych na bazie wody

8.1K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/56167

⸱

31 października 2017

 ,  , 
1Canmet Canadian Explosives Research Laboratory, Natural Resources Canada

W tym artykule

Podsumowanie

Prezentujemy urządzenie oparte na zapłonie gorącym drutem w obudowie ciśnieniowej i związaną z tym metodologię pomiaru minimalnego ciśnienia wymaganego do wywołania trwałego spalania w emulsyjnych materiałach wybuchowych na bazie wody. Metoda ta poprawia charakterystykę produktu, aby umożliwić jego bezpieczniejsze stosowanie podczas operacji pompowania i mieszania.

Streszczenie

Ten manuskrypt opisuje protokół pomiaru minimalnego ciśnienia wymaganego do długotrwałego spalania emulsyjnych materiałów wybuchowych na bazie wody. Pompowanie emulsyjnych materiałów wybuchowych na bazie wody do zastosowań strzałowych może być bardzo niebezpieczne, czego dowodem jest szereg awarii pomp na całym świecie w ostatnich dziesięcioleciach, w tym niektóre z nich zakończyły się ofiarami śmiertelnymi. W Kanadzie rozpoznanie tego zagrożenia doprowadziło do opracowania wytycznych dotyczących pompowania, które zostały zatwierdzone zarówno przez przemysł materiałów wybuchowych, jak i Wydział Regulacyjny ds. Materiałów Wybuchowych rządu kanadyjskiego. W wytycznych tych zauważono, że minimalne ciśnienie spalania (MBP) mierzone w laboratorium może stanowić dobrą wskazówkę do scharakteryzowania zachowania tych produktów w układach pompowych. Te same wytyczne wzywają również do projektowania systemów pompowych, które w miarę możliwości zapobiegają przekroczeniu MBP pompowanego produktu przez ciśnienie. W momencie publikacji niniejszych wytycznych istniała metodologia pomiaru takich wartości MBP, ale nigdy nie została ona zatwierdzona do pomiaru MBP emulsji wodnych na bazie azotanu amonu (AWE). AWE są obecnie stosowane znacznie szerzej niż jakiekolwiek inne materiały wybuchowe i prekursory na bazie wody w operacjach załadunku masowego na miejscu.

Kanadyjskie Laboratorium Badań nad Materiałami Wybuchowymi (CanmetCERL) prowadziło badania przez ostatnie dziesięć lat w celu opracowania zatwierdzonego protokołu testowego do pomiaru i interpretacji reprezentatywnych wartości MBP dla AWE. Badanie, w formie, w jakiej jest przeprowadzane obecnie, zostanie opisane, a krytyczne elementy zostaną uzasadnione poprzez odniesienie do ostatnio opublikowanych danych. Zaprezentowane zostaną wyniki pomiarów MBP dla szeregu produktów AWE. Omówione zostanie również włączenie testu MBP do norm testowych dotyczących dopuszczania do obrotu materiałów wybuchowych w Kanadzie.

Wprowadzenie

Materiał wybuchowy na bazie wody na bazie azotanu amonu (AWE) został wynaleziony w 1961 roku. Składa się z mikroskopijnych kropelek ciekłego roztworu utleniacza otoczonego ciągłą fazą olejową. Pierwszy stabilny i praktycznie użyteczny emulsyjny materiał wybuchowy został opracowany przez Harolda F. Bluhma w USA (1969) 1,2. Jednak udana komercjalizacja tego typu materiału wybuchowego nie nastąpiła tak naprawdę przed początkiem lat 80.

Wraz z dużą skalą nowoczesnych operacji wydobywczych i pojawieniem się metodologii szybkiego masowego ładowania materiałów wybuchowych, bardzo duże ilości materiałów wybuchowych AWE muszą być produkowane i transportowane. Jedna cysterna zazwyczaj przewozi 20 ton AWE, a wiele takich ciężarówek jest zwykle potrzebnych do załadowania tylko jednego wybuchu. Przypadkowe zainicjowanie tak dużych ilości materiałów wybuchowych byłoby szczególnie katastrofalne w skutkach, dlatego też do zaprojektowania odpowiednich systemów bezpiecznego obchodzenia się z nimi wymagana jest dobra znajomość ich niebezpiecznych właściwości. Chociaż dobrze wiadomo, że emulsje są stosunkowo niewrażliwe na zdarzenia mechaniczne (tj. uderzenia i tarcia), przypadkowe eksplozje nadal były zgłaszane 3 podczas pracy z tego typu materiałami wybuchowymi, szczególnie w zastosowaniach pompowych.

Od 1970 roku wiadomo 4, że minimalne ciśnienie otoczenia jest wymagane, aby samopodtrzymujące spalanie w materiałach wybuchowych na bazie wody miało miejsce. Ta ostatnia wartość jest zwykle nazywana "minimalnym ciśnieniem spalania" (MBP). Z punktu widzenia bezpieczeństwa znajomość tego progu może pozwolić producentom na lepsze oszacowanie bezpiecznych ciśnień roboczych dla różnych urządzeń transportu bliskiego.

Departament Zasobów Naturalnych Rządu Kanady opublikował "Wytyczne dotyczące pompowania materiałów wybuchowych na bazie wody" 5, które stwierdzają, że stosowanie ciśnień pompowania znacznie poniżej MBP emulsji lub żeli wodnych jest dobrą praktyką bezpieczeństwa. Należy zauważyć, że wytyczne te zostały opracowane we współpracy z większością producentów komercyjnych i że w USA Instytut Producentów Materiałów Wybuchowych (IME) również opublikował bardzo podobne wytyczne 6. W dokumentach tych nie było jednak opisu ani zalecenia dotyczącego sposobu pomiaru MBP.

W ostatnich dziesięcioleciach opisano tylko kilka badań związanych z pomiarami MBP. Chan i wsp. 4 podał wyniki pomiarów MBP dla materiałów wybuchowych z żelu wodnego, które są również azotanem amonu i na bazie wody. Naukowcy doszli do wniosku, że MBP może być silnie uzależniony od kilku czynników formulacji, takich jak zawartość wody, obecność chemicznych czynników uczulających lub proszków metalicznych. W innym badaniu Wang 7 opisał zbiornik ciśnieniowy o pojemności 2,5 l pod ciśnieniem zN2 i użył metody Brucetona w górę iw dół do określenia MBP dla podstawowych AWE. Za pomocą tego systemu zmierzono wartości MBP rzędu 15 MPa dla emulsji zasadowej o zawartości wody 16 % masy.

Korzystając z podobnego testu zbiornika ciśnieniowego, Hirosaki et al. 8 przedstawili wyniki niektórych pomiarów MBP dla materiałów wybuchowych AWE. Zauważyli oni, że charakter (tj. szkło lub żywica) mikrosfer używanych do uwrażliwiania materiałów wybuchowych również ma duży wpływ na wyniki. Ostatnio Turcotte i wsp. 9 opracowali system podobny do tego z Wang i Hirosaki et al. i próbowali go użyć do pomiaru MBP niektórych AWE. Znaleźli jednak wiele możliwych problemów, które mogą prowadzić do błędnych oznaczeń MBP. W szczególności zauważono, że geometria źródła zapłonu (cewka z drutu nichromowego) nigdy nie została prawidłowo zwalidowana dla AWE. W 2008 roku Turcotte i in. 10 oraz Chan et al. 11, opracowali zarówno urządzenie oparte na skalibrowanym systemie przewodu zapłonowego, jak i powiązaną metodologię pomiaru MBP AWE. Wykorzystali również ten obiekt do zbadania charakterystyki zapłonu typowych AWE, zmierzyli zapotrzebowanie na energię w celu uzyskania niezawodnego zapłonu 12 oraz zbadali wpływ cech fizycznych i składników na MBP szerokiej gamy materiałów wybuchowych AWE 13,14. Ta technika pomiaru MBP jest obecnie proponowana jako standardowy test w ramach testów i kryteriów transportu towarów niebezpiecznych Organizacji Narodów Zjednoczonych (UN TDG) do klasyfikacji transportu AWE 15.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

UWAGA: Materiały i sprzęt użyte w tej procedurze są wymienione w Tabeli Materiałów.

1. Przygotowanie zestawów drutu zapalającego

UWAGA: Podczas tej operacji zaleca się stosowanie rękawiczek nitrylowych.

  1. Odmierz wcześniej ustaloną długość drutu nikromowego (NiCr) i przetnij go przecinakiem do drutów. Dla komórek testowych o długości 76,2 mm (3") należy wyciąć odcinki o długości 85 mm.
  2. Za pomocą szczypiec półokrągłych zagnij drut NiCr, tworząc na każdym końcu małą pętlę. Używając odpowiedniej zaciskarki, połącz każdy koniec z 50 cm odcinkiem miedzianego drutu miedzianego jednowłóknowego o przekroju 14 American Wire Gauge (AWG), stosując nieizolowane złączki rurkowe.
  3. Powtórz kroki 1.1-1.2, aby przygotować wymaganą liczbę zestawów.
    UWAGA: Zaleca się przygotowanie kilku zestawów z wyprzedzeniem, ponieważ każdy pomiar MBP będzie wymagał od 10 do 15 zestawów. Gotowy zestaw przewodów przedstawiono na Rysunku 1. Jeśli wszystkie przewody są prawidłowo połączone i zacisnięte w złączce, rezystancja zmierzona w obrębie zestawu (mierzona na przewodnikach miedzianych po obu stronach drutu NiCr) musi wynosić mniej niż 0,5 Ω.

2. Przygotowanie próbki i celi testowej

UWAGA: Podczas wykonywania tej operacji zaleca się noszenie rękawiczek nitrylowych.

  1. Przygotować komory testowe, z których każda składa się z małej cylindrycznej rurki stalowej o długości 7,6 cm i średnicy wewnętrznej co najmniej 1,6 cm. Należy upewnić się, że każda komora testowa posiada wyfrezowany wzdłuż osi szczelinę o szerokości 3 mm, aby umożliwić ucieczkę gazów spalinowych podczas testów.
    UWAGA: AWE są przewodzące elektrycznie.
  2. Aby zapewnić, że cały prąd zapłonowy przejdzie przez przewód zapalający, pomalować wnętrze każdej komory dwiema warstwami wysokotemperaturowej farby nieprzewodzącej. Należy przygotować kilka komór testowych z wyprzedzeniem.
  3. Przygotować kilka korków neoprenowych nr 0, rozwiercając ich wewnętrzną stronę, aby pomieściły złączki oraz miedziane przewodniki zespołu przewodu zapalającego.
  4. Wykorzystując poziomą szczelinę w komorze testowej, wprowadzić przewód zapalający do środka komory. Ostrożnie nasunąć przygotowany korek neoprenowy na każdy miedziany przewód i włożyć je w oba końce komory, upewniając się, że przewód zapalający nie jest ściśnięty ani skręcony.
  5. Napiąć przewód zapalający i zgiąć miedziane odnogi przewodów pionowo w celu ich zabezpieczenia (Rysunek 2, Rysunek 3).
  6. Wprowadzić próbkę do komory przez szczelinę o szerokości 3 mm, zachowując ostrożność, aby uniknąć krystalizacji próbki i powstania pęcherzyków powietrza. W razie potrzeby użyć szpatułki do ubicia emulsji w celu usunięcia pęcherzyków powietrza. Szybko i wielokrotnie opukać komorę o blat, aby zapewnić osiadanie emulsji w pustych przestrzeniach. Powtarzać napełnianie, ubijanie i opukiwanie, aż emulsja przestanie osiadać.

3. Załadunek próbki do naczynia ciśnieniowego

  1. Przygotuj naczynie ciśnieniowe do załadowania celi z próbką, o następujących parametrach: odporność na ciśnienie robocze 20,7 MPa (lub 3 000 psig) (patrz Tabela materiałów), wykonane ze stali nierdzewnej w celu uniknięcia długotrwałych uszkodzeń korozyjnych wywołanych gazowymi produktami reakcji, wyposażone w dwie izolowane, sztywne elektrody przelotowe zdolne do przewodzenia prądu elektrycznego do 20 A oraz uszczelnione w sposób zapewniający wytrzymałość ciśnieniową równoważną z wytrzymałością samego naczynia.
    1. Ze względów bezpieczeństwa należy zainstalować naczynie w zabezpieczonej pomieszczeniu testowym wyposażonym w zespół z membraną bezpieczeństwa (patrz w Tabela materiałów) zaprojektowane tak, aby odprowadzać powietrze z naczynia przy ciśnieniu nieco niższym niż jego maksymalne ciśnienie robocze.
    2. Aby odpowietrzyć naczynie po zakończeniu testu, należy wyposażyć wylot gazu w zawór wysokociśnieniowy z możliwością zdalnego sterowania.
      UWAGA: Można to osiągnąć na różne sposoby. Przykładowo, można zastosować kombinację zaworu elektromagnetycznego i zaworu pneumatycznego. Wlot naczynia musi być podłączony do systemu rozdzielczego gazów, obsługiwanego z pobliskiego pomieszczenia zabezpieczonego, które umożliwia zdalne zwiększenie ciśnienia w naczyniu ciśnieniowym do wybranego ciśnienia początkowego przy użyciu butli z argonem pod ciśnieniem (alternatywą może być azot, choć może on nie być tak obojętny). Taki rozdzielacz jest zazwyczaj wykonywany na zamówienie z rurek ze stali nierdzewnej do wysokich ciśnień oraz z wysokociśnieniowych złączek kompresyjnych i zaworów. Zaleca się, aby naczynie było również wyposażone w przetwornik ciśnienia o zakresie 0–20,7 MPa (0–3 000 psig).
  2. Wprowadź do naczynia ciśnieniowego ogniwo testowe z próbką (przygotowaną w sekcji 2). Ustaw jego oś podłużną poziomo, z otworem w części górnej (Rycina 2). Podłącz odsłonięte miedziane przewody do elektrod wewnątrz naczynia. Upewnij się, że przewody nie dotykają korpusu naczynia. Zamknij i uszczelnij naczynie ciśnieniowe.
  3. Za pomocą multimetru upewnij się, że nie ma kontaktu elektrycznego pomiędzy każdą z elektrod a obudową naczynia ciśnieniowego.
    UWAGA: W przypadku wykrycia jakiegokolwiek kontaktu między elektrodą a ściankami naczynia należy ustalić jego przyczynę i podjąć działania w celu jego wyeliminowania przed kontynuacją testu.

4. Przeprowadzanie testu

  1. W pomieszczeniu chronionym podłącz sygnał z przetwornika ciśnienia do systemu akwizycji danych (patrz Tabela Materiałów) lub dostępnego oscyloskopu. Podłącz również napięcie na precyzyjnym rezystorze bocznikowym do systemu akwizycji danych (lub oscyloskopu). Upewnij się, że rezystor bocznikowy jest podłączony szeregowo ze źródłem prądu stałego. Podłącz ten układ szeregowy do elektrod w naczyniu ciśnieniowym, aby zapewnić przepływ prądu stałego przez drut NiCr.
    UWAGA: Znając wartość rezystancji, napięcie na tym rezystorze bocznikowym umożliwia pomiar prądu zapłonowego.
  2. Uruchom komputerowy system akwizycji danych (lub dostępny oscyloskop).
  3. Zdalnie zamknij zawór wylotowy naczynia (patrz sekcja 3.1 Uwaga). Używając butli z argonem pod ciśnieniem w pomieszczeniu z aparaturą oraz kolektora gazowego (opisanego w sekcji 3), rozpocznij zwiększanie ciśnienia w naczyniu do wymaganej wartości początkowej dla danego testu.
    UWAGA: W zależności od składu AWE, ciśnienie to może wynosić od 0,3 do 19,3 MPa (50 do 2500 psig). Jeśli jest to pierwszy test z danym produktem AWE, dokonaj oszacowania MBP na podstawie składu próbki, aby zdecydować, przy jakim ciśnieniu należy przeprowadzić ten pierwszy test.
    1. Po osiągnięciu odpowiedniego ciśnienia zamknij zawór wlotowy naczynia i pozostaw naczynie pod ciśnieniem przez 5 do 10 min, aby sprawdzić, czy system nie posiada istotnych nieszczelności. Po potwierdzeniu szczelności ponownie otwórz zawór wlotowy, dostosuj ciśnienie do wybranej wartości początkowej i ponownie zamknij zawór wlotowy. Jeśli wykryto istotny poziom wycieku, odłóż testy do czasu przeprowadzenia wymaganej konserwacji.
  4. Włącz źródło prądu stałego i doprowadź do przepływu prądu o natężeniu 10,5 A przez drut zapłonowy. Utrzymuj przepływ prądu do momentu zapłonu próbki i stopienia drutu zapłonowego, co przerwie obwód; proces ten powinien potrwać kilka s. Wyłącz zasilacz po zajściu zapłonu i rozpoczęciu wzrostu ciśnienia.
    UWAGA: Ciśnienie może przejść przez jedno lub dwa minima i maksima, a następnie powinno zacząć stale spadać. Gdy tak się stanie, odczekaj dodatkowe 10 min przed podjęciem jakichkolwiek działań.
  5. Po zakończeniu testu zdalnie otwórz zawór wylotowy i odprowadź wszystkie gazy spalinowe do odpowiedniego systemu wyciągowego. Powoli przedmuchaj układ argonem przez kilka min, aby usunąć wszystkie toksyczne składniki gazów przed otwarciem naczynia. Upewnij się, że w naczyniu przywrócono ciśnienie otoczenia przed ponownym wejściem do pomieszczenia testowego.
  6. Zablokuj zasilacz prądu stałego (używając klucza blokady lub odłączając go od zasilania AC) i przejdź do pomieszczenia z naczyniem ciśnieniowym. Mając na twarzy maskę z odpowiednim wkładem uniwersalnym, otwórz naczynie. Wyjmij celę testową, odłączając miedziane przewodniki od elektrod, i zanotuj wszystkie obserwacje wizualne.
    1. Usuwając korki neoprenowe, spróbuj ocenić, jaka część próbki uległa spaleniu. Dokumentuj te obserwacje, wykonując zdjęcia. Po zakończeniu dokładnie wyczyść naczynie (patrz sekcja 6).
      UWAGA: Na podstawie tych obserwacji, jeśli próbka spaliła się całkowicie (front spalania dotarł do ścianki celi testowej; na korkach neoprenowych może pozostać niewielka ilość próbki), wynik uznaje się za „pozytywny” (go). Zmniejsz ciśnienie dla następnego testu. W przeciwnym razie wynik uznaje się za „negatywny” (no-go) i należy zwiększyć ciśnienie dla kolejnego testu (patrz typowe obserwacje na Rysunku 4A). Zapis ciśnienia z przetwornika może również służyć jako dowód na wystąpienie lub brak trwałego spalania (Rysunek 4B).
  7. Użyj kroków opisanych w sekcji 5 poniżej, aby przeanalizować pozyskane dane dotyczące prądu i ciśnienia. Powtarzaj kroki od 4.1 do 4.6, stopniowo zmniejszając przyrosty (lub przyrosty ujemne) ciśnienia, aż MBP zostanie określone z pożądaną dokładnością (patrz typowe przykłady na Rysunku 5).
    1. Przeprowadź minimum 10 do 12 testów, stosując tę metodologię „w górę i w dół”.
      UWAGA: Podana wartość MBP musi być średnią między ciśnieniem początkowym najwyższego zdarzenia „no-go” (Pn,max) a ciśnieniem najniższego zdarzenia „go” (Pg,min) (Rysunek 5). Słupek błędu dla zmierzonego MBP musi zostać określony jako:
      figure-protocol-1

5. Analiza danych

UWAGA: Przykład wykresu przedstawiającego przeanalizowany eksperyment MBP znajduje się na Ryc. 6.

  1. Najpierw wyznacz czas, t0, w którym włączono drut zapalający (natężenie prądu gwałtownie wzrasta do 10.5 A). Wyznacz czas, w którym drut zapalający się przepalił (natężenie prądu gwałtownie powraca do 0), tb. Zapisz różnicę Δtw = tb – t0 jako czas „trwania drutu”.
  2. Wyznacz średnie natężenie prądu w drucie zapalającym, Iiw; jest to średnia ze wszystkich punktów danych zapisu prądu pomiędzy t0 a tb. Wyznacz czas, w którym zapis ciśnienia po raz pierwszy odchyla się od początkowej linii bazowej, tp0. Zapisz różnicę Δtp = tp0 – t0 jako „czas do wzrostu ciśnienia”.
  3. Wyznacz średnie ciśnienie początkowe, Pi; jest to średnia ze wszystkich punktów danych zapisu ciśnienia pomiędzy t0 a tp0. Wyznacz maksymalne ciśnienie, Pmax; jest to maksymalna wartość zapisu ciśnienia.
    UWAGA: Zapis ciśnienia może zawierać kilka minimów i maksimów.
  4. Zlokalizuj ostatnie maksimum (tuż przed momentem, gdy ciśnienie zaczyna stale spadać po zakończeniu spalania); jest to czas zakończenia spalania (ts). Oblicz różnicę Δtb = ts – tp0 i wprowadź ją jako „czas spalania”.

6. Sprzątanie

  1. Czyścić i ponownie wykorzystywać ogniwa testowe tak często, jak to możliwe. Utylizować ogniwo testowe w przypadku stwierdzenia, że pozostałości stałe są bardzo trudne do usunięcia. Czyścić ogniwa wodą, etanolem i ręcznikiem papierowym. Jeśli farba nieprzewodząca jest uszkodzona, należy pomalować ogniwo przed ponownym użyciem.
    UWAGA: Nie zaleca się stosowania mydła ani żadnych detergentów do czyszczenia ogniw, ponieważ pozostałości detergentów mogą destabilizować surfaktant w niektórych formulacjach emulsji.
  2. Czyścić naczynie po każdym pomiarze.
    UWAGA: Osobie czyszczącej naczynie zaleca się noszenie maski ochronnej z odpowiednimi wkładami ogólnego przeznaczenia. Niektóre formulacje, zwłaszcza te zawierające substancje uczulające chemicznie, mogą pozostawiać bardziej drażniące osady niż inne.
  3. Usunąć zanieczyszczenia i wilgoć z naczynia ciśnieniowego za pomocą ręczników papierowych, stosując w razie potrzeby wodę lub etanol. Należy upewnić się, że elektrody, w tym podkładki i nakrętki, zostały wyczyszczone w podobny sposób.
  4. Na koniec dnia wszystkie niewykorzystane materiały próbek oraz odpady należy przenieść do odpowiedniego miejsca przechowywania (zazwyczaj do magazynu materiałów wybuchowych).
  5. Wyłączyć system akwizycji danych i komputer (lub oscyloskop z funkcją zapisu).
  6. Zamknąć główny zawór butli z argonem (lub azotem) i odpowietrzyć linie z argonem (lub azotem).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

Typowe surowe sygnały z testu, w którym doszło do pełnej propagacji zjawiska (tzn. "go"), przedstawiono na Rysunku 6. Widać, że prąd zapłonowy (krzywa niebieska) pojawia się w t0 = 0 i utrzymuje się do momentu przepalenia drutu NiCr w tb = 19.1 s. Wyliczony średni prąd zapłonowy (tzn. średnia wszystkich punktów danych między t0 a tb) wynosi Ihw = 10.59 A. Na zapisie ciśnienia (kr...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

Nasze prace wykazały, że liniowa geometria gorącego drutu z drutem prostym NiCr o średnicy 0,5 mm i prądem zapłonu od 10 do 16 A była wystarczająca do zapłonu AWE o zawartości wody do 25 % masy. W przypadku preparatów o wysokiej lepkości (takich jak pakowane produkty emulsyjne) konfiguracje poziome i pionowe zapewniają prawie identyczne wyniki 17. Jednak w przypadku formuł o niskiej lepkości (takich jak emulsje luzem) efekty grawitacji w konfiguracji pionowej indukują przepływ emulsji, który zakłó...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Autorzy oświadczają, że nie mają konkurencyjnych interesów finansowych.

Podziękowania

Opracowanie protokołu testowego opisanego w tej publikacji jest wynikiem wspólnego projektu badawczego pomiędzy Natural Resources Canada (CanmetCERL, Explosives R&D Section) i Orica Mining Services. Zgoda Orica Mining Services na publikację niezastrzeżonych informacji na ten temat jest w pełni potwierdzona. Z wdzięcznością wyraża się również udział Sekcji Analitycznej CanmetCERL w fizycznej charakterystyce różnych AWE przygotowanych w trakcie niniejszej pracy.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Rękawice nitrylowe (100/pk)Fisher Scientific19149863Bhttps://www.fishersci.ca/shop/products/purple-nitrile-exam-gloves-6/19149863b?searchHijack=true&searchTerm=19149863B&searchType=RAPID&matchedCatNo=19149863B
Drut NiCr60 24 AWG (200 stóp na rolkę)Omega EngineeringNIC60-020-200http://www.omega.ca/pptst_eng/NI60.html
Nożyce do drutu: Mini szczypce do cięcia bocznego, 5 cali.Kanadyjskiprodukt do opon #058-4736-0http://www.canadiantire.ca/en/pdp/mastercraft-mini-diagonal-cutting-pliers-0584736p.html#srp
Mini szczypce półokrągłe, 5 cali.Kanadyjskiprodukt do opon #058-4731-0http://www.canadiantire.ca/en/pdp/mastercraft-mini-needle-nose-pliers-0584731p.html#srp
Narzędzie do zaciskania, 8.5 calaKanadyjski produkt oponiarski#058-4617-4http://www.canadiantire.ca/en/pdp/mastercraft-8-in-crimping-tool-0584617p.html#srp
Goły drut miedziany (14AWG)Elektronika Plus2000BC-14-5 / 5 lb rolkaGoły (nieizolowany) drut miedziany
Nieizolowane złącza spawów doczołowych (100 sztuk)ElektrosonicPanduit 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
Złączki rurowe ze stali nierdzewnej (10 - 20 sztuk)Wolseley Inc.SSNKX3: 76,2 mm długości x 12,7 mm średnicy zewnętrznej (3 "długości x 0,5" średnicy) z 3 mm szczeliną obrobioną na całej długości komórki, pomalowane wewnątrz i na zewnątrz dwiema warstwami nieprzewodzącej farby (np. Wysokotemperaturowy grill Armor Coat lub marki Krylon).
Wysokotemperaturowa farba nieprzewodzącaKanadyjska oponaProdukt #048-0648-8http://www.canadiantire.ca/en/pdp/armor-coat-bbq-paint-0480648p.html#srp
Solidne zielone korki neoprenowe (rozmiar 0; 1 opakowanie 68 sztuk)Cole-PalmerOF-62991-04https://www.coleparmer.ca/i/cole-parmer-solid-green-neoprene-stoppers-standard-size-0-68-pk/6299104?searchterm=OF-62991-04
Szpatułka, stal nierdzewnaFisher Scientific14-375-10https://www.fishersci.ca/shop/products/fisherbrand-spoonula-lab-spoon/1437510?searchHijack=true&searchTerm=1437510&searchType=RAPID&matchedCatNo=1437510
7,5 l Autoklaw zbiornika ciśnieniowegoInżynierowie40A-9104, 9122, 40C-1365, 2376minimalna średnica wewnętrzna 127 mm; wyposażony w zespół płytki bezpieczeństwa 20,7 MPa (3000 psi); Elektrozawór& zawór sterowany powietrzem na wylocie; http://www.autoclaveengineers.com/products/pressure_vessels/PV_Bolted_Closure/index.html
Elektrody (zestaw 2 szt)ElektrometryConax EG-375-A-SS-T, przewód 25,4 cm (10")z teflonowymi dławnicami uszczelniającymi; https://www.conaxtechnologies.com/wp-content/uploads/2016/03/5001D-80-105-Flanges-and-Accessories.pdf
Płytka bezpieczeństwaOseco39859-3-1http://www.oseco.com/imgUL/files/STD_0515.pdf
Uniwersalna głowica bezpieczeństwa (zespół płytki bezpieczeństwa)Autoclave EngineersSS-4600-1/2Fhttp://www.autoclave.com/products/accessories/universal_safety_heads/index.html
Zawór wysokociśnieniowy (sterowany powietrzem, awaryjnie otwarty)Autoclave Engineers1/2" SW8XXX-CMhttp://www.autoclave.com/aefc_pdfs/OM_P1_Manual_Air_Valve.pdf?zoom_highlightsub=air+operated+valve#search="zawór sterowany powietrzem"
Przetwornik ciśnieniaOmega EngineeringPX176-3KS5VWzmocniony przetwornik napięcia wyjściowego do absolutnego; 0-20,7 Mpa (0-3000 psi) uszczelniony manometr, 91 cm (36") http://www.omega.ca/pptst_eng/PX176.html
Multimetr cyfrowyAmazon.comFluke Model 110 Plushttps://www.amazon.com/Fluke-110-Plus-essential-multimeter/dp/B01JX912I2
Interfejs akwizycji danychIOTECHModel Daqlab 2000 z płytką akwizycyjną DBK15http://www.mccdaq.com/products/daqlab2000s
komputerem osobistym z monitorem i zainstalowanym oprogramowaniem National Instruments DASYLab (V13, podstawowe)DELLCORETMi7 vProTMmusi spełniać wymagania dla Dasylab 13: kompatybilny z 1GHz + x86; Windows 7 lub 8, 32-bitowy lub 64-bitowy;
OscyloskopDowolny oscyloskop z pamięcią z 2 kanałami wejściowymi (0-10 V), 12 tys. próbek na kanał i częstotliwością akwizycji 10 ms/próbkę.
Precyzyjny rezystor bocznikowyCanadian Shunt IndustriesLA-20-100(20 A, 100 mV) Zamknięty w niestandardowej skrzynce http://www.cshunt.com/pdf/la.pdf
Zasilacz stałoprądowyNiskoprofilowy AgilentN6700B MPS Mainframe, 400W; Zasilacz prądu stałego N6754A z opcją rozszerzeń testu dużej prędkościhttp://www.keysight.com/en/pd-1125217-pn-N6754A/high-performance-autoranging-dc-power-module-60v-20a-300w?cc=CA&lc=eng
zaworem wlotowymZawory i armatura Ottawa MaskaSwagelok SS-43GS4-PThttps://www.swagelok.com/en/catalog/Product/Detail?part=SS-43GS4
Safety3M 7800 serieshttp://www.coopersafety.com/product/3m-7800-series-full-face-respirator-1124.aspx
Wkłady ogólnego przeznaczeniaCooper Safety3M 60923http://www.coopersafety.com/product/3m-60923-organic-vapor-acid-gas-p100-cartridge-1533.aspx?sid=101950
Komórki pomiarowe Komputer 2 GB+ RAM pełnotwarzowa Cooper

Bibliografia

  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. Ignition and Combustion Characteristics of Water-gel Explosives. Proceedings of the 18th Explosives Safety Seminar, U.S. DOD. San Antonio, Texas, , 193-200 (1978).
  5. Hanley, J. P., Shaw, R. Guidelines for the Pumping of Water-Based Explosives. Natural Resources Canada, Explosives Regulatory Division, Minister of Public Works and Government Services Canada, Catalog no. M37-53/2003E. , Available from: https://miningandblasting.files.wordpress.com/2009/09/canadian-guidelines-for-pumping-of-water-based-explosives.pdf (2016).
  6. Institute of Makers of Explosives. Guidelines for the Pumping of Bulk, Water-Based Explosives. , 1120 Nineteenth Street, N.W., Suite 310, Washington, DC, USA. Available from: https://miningandblasting.files.wordpress.com/2009/09/pumping-of-water-based-explosives-june-2010.pdf (2010).
  7. Wang, J. Ignition and Combustion Characteristics of Emulsion Explosives under Pressure. , Department of Engineering Science, New Mexico Institute of Mining and Technology. (1991).
  8. Hirosaki, Y., Suzuki, S., Takahashi, Y., Kato, Y. Burning Characteristics of Emulsion Explosives (I) – Pressurized Vessel Test. Kayaku Gakkaishi. 61, 35-41 (2000).
  9. Turcotte, R., Lightfoot, P. D., Badeen, C. M., Vachon, M., Jones, D. E. J. A Pressurized Vessel Test to Measure the Minimum Burning Pressure of Water-Based Explosives. Propellants, Explos., Pyrotech. 30, 118-126 (2005).
  10. Turcotte, R., Goldthorp, S., Badeen, C., Chan, S. K. Hot-wire Ignition of AN-based Emulsions. Propellants, Explos., Pyrotech. 33, 472-481 (2008).
  11. Chan, S. K., Turcotte, R. Onset Temperatures in Hot-wire Ignition of AN-Based Emulsions. Propellants, Explos., Pyrotech. 34, 41-49 (2009).
  12. Goldthorp, S., Turcotte, R., Badeen, C. M., Chan, S. K. Minimum Pressure for Sustained Combustion in AN-based Emulsions. Proceedings of the 35th International Pyrotechnics Seminar. Fort Collins, CO, USA, , 385-394 (2008).
  13. Turcotte, R., Goldthorp, S., Badeen, C. M., Feng, H. Influence of Physical Characteristics and Ingredients on the Minimum Burning Pressure of Ammonium Nitrate Emulsions. Propellants, Explos., Pyrotech. 35, 233-239 (2010).
  14. Badeen, C. M., Goldthorp, S., Turcotte, R., Feng, H., Chan, S. K. Effect of Formulation Changes on the Minimum Burning Pressure of Ammonium Nitrate Emulsions. Proceedings of the "10ième Congrès International de Pyrotechnie", in conjunction with the 37th International Pyrotechnics Seminar (Europyro 2011) , Session S1a. Reims, France, , (2011).
  15. Turcotte, R., Badeen, C. M., Goldthorp, S. On the Use of the Minimum Burning Pressure Test as a Replacement for Some of the Series 8 Tests, Presented to the Committee of Experts on the Transport of Dangerous Goods and on the Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals, Sub-Committee of Experts on the Transport of Dangerous Goods, Forty-eight session, Geneva, 30 November – 9 December, 2015, ST/SG/AC.10/C.3/2015/41, CERL Report 2015-09 (TR). , Available from: http://www.unece.org/trans/main/dgdb/dgsubc3/c32015.html (2015).
  16. Badeen, C. M., Goldthorp, S., Turcotte, R., Lightfoot, P. D. On the Use of the Minimum Burning Pressure Test as an Alternative Series 8 Test, Presented to the Committee of Experts on the Transport of Dangerous Goods and on the Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals, Sub-Committee of Experts on the Transport of Dangerous Goods, Thirty-seventh session, Geneva, 21–30 June, 2010, UN/SCETDG/37/INF.41, CERL Report 2010-20 (TR). , Available from: http://www.unece.org/trans/main/dgdb/dgsubc3/c3inf37.html (2010).
  17. Turcotte, R., Goldthorp, S., Badeen, C. M., Johnson, C., Feng, H., Chan, S. K. Influence of Physical Characteristics and Ingredients on the Minimum Burning Pressure of Ammonium Nitrate Emulsions. Proceedings of the 36th International Pyrotechnics Seminar, 2009 Aug 23-28, Rotterdam, The Netherlands, , 197-206 (2009).
  18. Type E - High Explosives, Classification and Authorization, General and Detailed Requirements for Type E Explosives, Explosives Regulatory Division. , Natural Resources Canada, Government of Canada. Available from: http://www.nrcan.gc.ca/explosives/resources/guidelines/16423 (2015).
  19. Recommendations on the Transport of Dangerous Goods, Manual of Tests and Criteria. , 6th revised ed, United Nations, New York and Geneva. 200-207 (2015).
  20. Hsu, N. The Minimum Burning Test for Ammonium Nitrate Emulsions. SAFEX Newsletter. 58, Available from: https://www.safex-international.org/safex/page-newsletter.html 6-8 (2016).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Minimalne ci nienie spalaniaemulsje azotanu amonutesty zbiornik w ci nieniowychzesp drutu zapalaj cegosta opr dowe r d o pr duutlenianie argonemwizualna inspekcja spalaniaoczyszczanie zbiornika ci nieniowegowytyczne dotycz ce bezpiecze stwa materia w wybuchowych

Powiązane artykuły