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 wykorzystane w tej procedurze są wymienione w Tabeli Materiałów.

1. Przygotowanie zestawów drutów zapalających

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

  1. Odmierzyć odpowiednią długość drutu nikromowego (NiCr) i przeciąć go obcinakami do drutu. Dla ogniw testowych o długości 76,2 mm (3") należy odciąć odcinki o długości 85 mm.
  2. Za pomocą szczypiec półokrągłych zagiąć drut NiCr, tworząc niewielką pętlę na każdym końcu. Przy użyciu odpowiedniego narzędzia do krympowania połączyć każdy koniec z 50 cm odcinkiem miedzianego drutu jednowżyłowego o przekroju 14 AWG, stosując nieizolowane złączki typu butt-end.
  3. Powtórzyć kroki 1.1–1.2, aby przygotować wymaganą liczbę zestawów.
    UWAGA: Zaleca się wcześniejsze przygotowanie kilku zestawów, ponieważ każdy pomiar MBP wymaga od 10 do 15 zestawów. Gotowy zestaw przewodów przedstawiono na Rysunku 1. Jeśli wszystkie przewody zostały prawidłowo połączone i zakrympowane do złącza, rezystancja mierzona w poprzek zestawu przewodów (mierzona na miedzianych przewodnikach po obu stronach drutu NiCr) musi być mniejsza niż 0,5 Ω.

2. Przygotowanie próbki i celi testowej

UWAGA: Podczas wykonywania tej operacji zaleca się stosowanie 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 posiada wyfrezowaną 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 przepłynie przez przewód zapalający, wnętrze każdej komory należy pomalować dwiema warstwami wysokotemperaturowej farby nieprzewodzącej. Należy przygotować kilka komór testowych z wyprzedzeniem.
  3. Przygotować kilka korków neoprenowych nr 0, rozwiercając ich wewnętrzną powierzchnię tak, aby pomieściły złączki oraz miedziane przewodniki zestawu przewodu zapalającego.
  4. Za pomocą poziomej szczeliny 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, dbając o to, aby przewód zapalający nie został 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 w niej pęcherzy powietrza. W razie potrzeby użyć szpatułki do ubicia emulsji w celu usunięcia pęcherzy powietrza. Szybko i wielokrotnie uderzać komorą o blat, aby zapewnić osiadanie emulsji w pustych przestrzeniach. Powtarzać napełnianie, ubijanie i uderzanie, aż emulsja przestanie osiadać.

3. Ładowanie próbki do naczynia ciśnieniowego

  1. Przygotować naczynie ciśnieniowe o następującej charakterystyce do załadowania celi z próbką: odporność na ciśnienie robocze do 20.7 MPa (lub 3,000 psig) (patrz Tabela Materiałów), wykonane ze stali nierdzewnej, aby uniknąć długoterminowych uszkodzeń korozyjnych spowodowanych gazowymi produktami reakcji, wyposażone w dwie izolowane sztywne elektrody przelotowe zdolne do przewodzenia prądu elektrycznego do 20 A oraz uszczelnione tak, aby posiadały nominalne ciśnienie równoważne ciśnieniu samego naczynia.
    1. Ze względów bezpieczeństwa naczynie należy zainstalować w chronionym pomieszczeniu badawczym wyposażonym w zespół z membraną bezpieczeństwa (patrz Tabela Materiałów), zaprojektowany do odprowadzania zawartości naczynia przy ciśnieniu nieco niższym niż jego maksymalne ciśnienie robocze.
    2. W celu odpowietrzenia naczynia po badaniu, wylot gazu należy wyposażyć w zawór wysokiego ciśnienia, którym można sterować zdalnie.
      UWAGA: Można to osiągnąć na różne sposoby. Na przykład, można zastosować kombinację zaworu elektromagnetycznego i zaworu pneumatycznego. Wlot naczynia musi być podłączony do systemu kolektora gazowego obsługiwanego z pobliskiego chronionego pomieszczenia, zdolnego do zdalnego zwiększania ciśnienia w naczyniu ciśnieniowym do wybranego ciśnienia początkowego przy użyciu butli z argonem pod ciśnieniem (alternatywą może być azot, który jednak może nie być tak obojętny). Taki kolektor jest zazwyczaj wykonywany na zamówienie z rurek ze stali nierdzewnej wysokiego ciśnienia oraz złączy i zaworów kompresyjnych wysokiego ciśnienia. Zaleca się, aby naczynie było również wyposażone w przetwornik ciśnienia 0-20.7 MPa (0-3,000 psig).
  2. Wprowadzić celę testową z próbką (przygotowaną w sekcji 2) do naczynia ciśnieniowego. Ustawić jej oś długą poziomo, z otworem na górze (Rysunek 2). Połączyć gołe miedziane przewody z elektrodami wewnątrz naczynia. Upewnić się, że przewody nie dotykają korpusu naczynia. Zamknąć i uszczelnić naczynie ciśnieniowe.
  3. Za pomocą multimetru upewnić się, że nie ma kontaktu elektrycznego między żadną z elektrod a korpusem naczynia ciśnieniowego.
    UWAGA: Jeśli zostanie wykryty jakikolwiek kontakt między elektrodą a korpusem naczynia, należy ustalić jego przyczynę(y) i podjąć działania w celu jego wyeliminowania przed przystąpieniem do testów.

4. Przeprowadzenie testu

  1. W pomieszczeniu chronionym podłącz sygnał z przetwornika ciśnienia do systemu akwizycji danych (patrz Tabela materiałów) lub dostępnego oscyloskopu. Podłącz również napięcie na rezystorze bocznikowym o wysokiej precyzji do systemu akwizycji danych (lub oscyloskopu). Upewnij się, że rezystor bocznikowy jest podłączony szeregowo ze źródłem prądu stałego. Podłącz szereg do elektrod na naczyniu ciśnieniowym, aby dostarczyć stały prąd przez drut NiCr.
    UWAGA: Znając jego rezystancję, 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 uwaga w sekcji 3.1). Używając butli z argonem pod ciśnieniem w pomieszczeniu aparatury oraz kolektora gazowego (opisanego w sekcji 3), rozpocznij zwiększanie ciśnienia w naczyniu do wymaganego ciśnienia początkowego 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 szacunkowego określenia 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 wykazuje istotnych nieszczelności. Po potwierdzeniu tego faktu ponownie otwórz zawór wlotowy, dostosuj ciśnienie do wybranej wartości początkowej i ponownie zamknij zawór wlotowy. Jeśli wykryto istotną prędkość wycieku, odłóż testy do czasu przeprowadzenia wymaganej konserwacji.
  4. Włącz źródło prądu stałego i pozwól, aby prąd o natężeniu 10,5 A przepłynął 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 spalania do odpowiedniego systemu wyciągowego. Przez kilka min powoli przedmuchuj układ argonem, aby usunąć wszystkie toksyczne gatunki 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 blokującego lub odłączając go od zasilania AC) i przejdź do pomieszczenia z naczyniem ciśnieniowym. Mając na twarzy maskę z odpowiednim wkładem ogólnego przeznaczenia, otwórz naczynie. Wyjmij ogniwo testowe, odłączając miedziane przewodniki od elektrod, i zanotuj wszystkie obserwacje wizualne.
    1. Usuwając zatyczki neoprenowe, spróbuj zaobserwować, jaka część próbki uległa spaleniu. Udokumentuj te obserwacje, wykonując fotografie. Po zakończeniu dokładnie oczyść naczynie (patrz sekcja 6).
      UWAGA: Na podstawie tych obserwacji, jeśli próbka spaliła się całkowicie (front spalania dotarł do ścianki ogniwa testowego; niewielka ilość próbki może pozostać na zatyczkach neoprenowych), wynik uznaje się za „go” (pozytywny). Zmniejsz ciśnienie dla następnego testu. W przeciwnym razie wynik uznaje się za „no-go” (negatywny) i należy zwiększyć ciśnienie dla następnego testu (typowe obserwacje przedstawiono na Rysunku 4A). Zapis ciśnienia z przetwornika może również służyć jako dowód na podtrzymanie spalania lub jego brak (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 (typowe przykłady przedstawiono na Rysunku 5).
    1. Przeprowadź minimum 10 do 12 testów, stosując tę metodologię „w górę i w dół”.
      UWAGA: Podawane 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 być określony jako:
      Równanie ΔMBP: abs[Pg,min - Pn,max]/2 dla analizy hemodynamicznej.

5. Analiza danych

UWAGA: Patrz Rycina 6, aby zobaczyć przykład wykresu przedstawiającego przeanalizowany eksperyment MBP.

  1. W pierwszej kolejności 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. Różnicę Δtw = tb – t0 zapisz jako czas „trwania drutu”.
  2. Wyznacz średnie natężenie prądu w drucie zapalającym, Iiw; jest to średnia ze wszystkich punktów danych zapisu natężenia prądu pomiędzy t0 a tb. Wyznacz czas, w którym zapis ciśnienia po raz pierwszy odchyla się od początkowej linii bazowej, tp0. Różnicę Δtp = tp0 – t0 zapisz jako „Czas wzrostu ciśnienia”.
  3. Wyznacz średnie ciśnienie początkowe, Pi; jest to średnia ze wszystkich punktów danych zapisu ciśnienia pomiędzy t0 a tp0. Wyznacz ciśnienie maksymalne, 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 zatrzymania spalania (ts). Oblicz różnicę Δtb = ts – tp0 i wprowadź ją jako „Czas spalania”.

6. Sprzątanie

  1. Czyścić i w miarę możliwości ponownie wykorzystywać ogniwa testowe. Ogniwo testowe należy zutylizować w przypadku stwierdzenia, że osady stałe są bardzo trudne do usunięcia. Ogniwa należy czyścić wodą, etanolem i ręcznikiem papierowym. Jeśli farba nieprzewodząca jest uszkodzona, należy ponownie pomalować ogniwo przed jego 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 silnie uczulające substancje chemiczne, 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 oczyszczone w podobny sposób.
  4. Na koniec dnia wszystkie niewykorzystane materiały próbne i 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 upuścić ciśnienie z linii doprowadzających argon (lub azot).

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

Wyniki

Typowe sygnały surowe z testu, w którym nastąpiła pełna propagacja zjawiska (t.j. „go”), przedstawiono na Rysunku 6. Prąd zapłonowy (krzywa niebieska) pojawia się w czasie t0 = 0 i utrzymuje się do momentu przepalenia drutu NiCr w tb = 19.1 s. Wyliczony średni prąd zapłonowy (t.j. średnia ze wszystkich punktów danych między t0 a tb) wynosi Ihw = 10.59 A. Na zapisie ciśnienia (krzywa czer...

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