Минимальный горения давления на водной основе эмульсионных взрывчатых веществ

Общая цель этой процедуры заключается в измерении минимального давления, необходимого для самостоятельного сгорания эмульсионных взрывчатых веществ на водной основе, которое называется минимальным давлением горения. Минимальное давление горения является параметром, который может служить ориентиром для оценки безопасного рабочего давления при производстве, обращении и перекачке эмульсионных взрывчатых веществ. Главное преимущество этой методики заключается в том, что для нее требуется всего от 20 до 30 граммов взрывчатки.

Таким образом, его можно проводить в лабораторных условиях. Установка установок ПМБ в других лабораториях облегчила бы проведение межлабораторных испытаний ПМБ, что могло бы привести к созданию стандартных эталонных материалов для проверки эффективности. Чтобы начать подготовку компонентов тестовой ячейки, отрежьте нихромовую проволоку длиной 85 миллиметров.

С помощью плоскогубцев с игольчатым носом согните каждый конец проволоки в маленькую петлю. Используйте неизолированные соединители для стыка торцевых концов и обжимной инструмент, чтобы соединить концы нихромовой проволоки длиной 50 сантиметров из медной проволоки номер 14 American Wire Gauge с твердым сердечником и оголенной медной проволокой. Таким образом подготовьте от 10 до 15 сборок проводов розжига.

Убедитесь, что сопротивление, измеренное на каждой сборке, составляет менее 0,5 Ом. Затем получите от 10 до 15 небольших цилиндрических стальных труб, каждая из которых имеет щель шириной три миллиметра, обработанную вдоль длинной оси. Покрасьте внутреннюю часть каждой камеры двумя слоями высокотемпературной, непроводящей краски.

Для каждой ячейки отрежьте узкие концы двух неопреновых пробок под номером ноль, чтобы получить стопоры длиной 16 миллиметров. Пробейте отверстие диаметром шесть миллиметров через центр каждой пробки. Убедитесь, что отверстия достаточно широки для размещения медного провода и соединительных разъемов.

Затем вставьте узел провода зажигания в высохшую окрашенную ячейку через щель шириной три миллиметра. Наденьте неопреновую пробку на каждую медную проволоку. Осторожно вставьте стопоры в каждый конец элемента, не сжимая и не перекручивая провод зажигания.

Натяните провод зажигания. Согните медные провода примерно на 90 градусов на концах стопоров, чтобы зафиксировать провод зажигания на месте. Повторите этот процесс, чтобы собрать оставшиеся тестовые ячейки.

Чтобы начать подготовку ячейки к испытанию, осторожно введите эмульсию в испытательную ячейку через щель шириной три миллиметра. Как только ячейка заполнится, удалите все воздушные карманы, утрамбовав образец небольшим шпателем и постучав по ячейке о твердую поверхность. Продолжайте заполнять ячейку и оседать таким образом до тех пор, пока образец больше не сможет быть упакован в ячейку.

Затем поместите нагруженный элемент горизонтально в дистанционно управляемый сосуд под давлением щелью вверх. Подсоедините медные провода к электродам в сосуде под давлением, следя за тем, чтобы провода не соприкасались с корпусом сосуда. Используйте мультиметр, чтобы убедиться в отсутствии электрического контакта между каждым электродом и корпусом сосуда под давлением.

Затем закройте и опечатайте сосуд. В защищенном приборном помещении убедитесь, что плата сбора данных подключена к преобразователю давления и сигналу напряжения через высокоточный шунтирующий резистор. Убедитесь, что шунтирующий резистор подключен последовательно к источнику постоянного тока и что этот ряд подключен к электродам сосуда высокого давления.

Затем запустите программное обеспечение для сбора данных. Дистанционно закройте выпускной клапан сосуда под давлением и начните нагнетание давления в сосуде аргоном. Как только сосуд достигнет начального испытательного давления, закройте впускной клапан.

Понаблюдайте за системой в течение пяти-десяти минут, чтобы убедиться в отсутствии существенных утечек. После того, как сосуд пройдет проверку на герметичность, откройте впускной клапан, чтобы отрегулировать давление до желаемого начального значения, а затем закройте клапан. Подайте постоянный ток 10,5 ампер через провод зажигания до тех пор, пока образец не воспламенится, расплавляя провод зажигания и останавливая протекание тока.

Отключите токовый источник питания, как только произойдет зажигание и давление начнет увеличиваться. Во время испытания давление может достигать одного или двух минимумов или максимумов, а затем непрерывно снижаться. Подождите десять минут после начала непрерывного снижения давления, прежде чем выполнять дополнительные манипуляции.

По завершении испытания откройте выпускной клапан, чтобы выпустить газы сгорания в выхлопные газы. Установите регулятор аргона на давление около 50 фунтов на квадратный дюйм и откройте впускной клапан. Дайте мягкому потоку аргона циркулировать в течение двух-трех минут, чтобы очистить сосуд от токсичных газов, затем дайте сосуду вернуться к давлению окружающей среды.

Отключите постоянный ток, отключив питание переменного тока или с помощью ключа блокировки, прежде чем вернуться в помещение с сосудом под давлением. Перед открытием сосуда под давлением наденьте маску для лица с соответствующими картриджами общего назначения. Откройте сосуд и отсоедините медные провода от электродов.

Визуально осмотрите ячейку и сосуд под давлением, чтобы определить, до какой степени образец подгорел. Задокументируйте результаты в письменном виде и с фотографиями. Если фронт горения достиг стенок испытательной ячейки и на неопреновых пробках практически не остается образца, результат считается допустимым, и давление следует снизить для следующего испытания.

В противном случае результат считается недопустимым и давление следует повысить для следующего теста. После визуального осмотра выполните дополнительные анализы с использованием записанных данных о токе и давлении. Повторите испытание с дополнительными образцами, постепенно уменьшая приращения или уменьшения давления, чтобы точно определить ПМБ.

Очищайте сосуд под давлением после каждого теста. Через 17,3 секунды после начала показанного здесь теста давление начало увеличиваться с начального среднего значения в 4,924 мегапаскаля. Падение тока, соответствующее сгоранию провода зажигания, произошло через 19,1 секунды.

Максимальное давление в 6,095 мегапаскалей произошло на отметке 33,7 секунды. Среди образцов, протестированных с помощью этого метода, было пять идентичных AWE с различным содержанием воды. Было замечено, что ПБВ для этих эмульсий увеличиваются с увеличением содержания воды.

В данных ПМБ наблюдалась большая дисперсия для ПЗП с более низким содержанием воды. Это могло быть вызвано неоднородностью образцов, поскольку их сравнительно более высокие температуры кристаллизации могут сделать эти образцы более склонными к кристаллизации при манипуляциях. Описанное здесь испытание ПМБ было добавлено к требованиям для получения разрешения на провоз взрывчатых веществ в Канаде Отделом регулирования взрывчатых веществ Министерства природных ресурсов Канады.

После освоения полное измерение ПМБ, состоящее из десяти-двенадцати экспериментов, может быть завершено за два дня, если оно выполнено правильно. Выполняя эту процедуру, не забывайте всегда сбрасывать давление в сосуде и блокировать источник тока, прежде чем возвращаться в помещение с сосудом под давлением. Поражение электрическим током и снаряды от внезапной декомпрессии — ваша самая большая опасность.