Summary
현재 우리는 장치에 따라 가압된 인클로저 및 물 기반 유화 액 폭발물에 지속적인된 연소를 유도 하는 데 필요한 최소 압력을 측정 하는 관련 된 방법론에 점화 선법. 이 방법은 한 펌핑 및 믹싱 작업 하는 동안 그들을 보다 안전 하 게 사용 하 수 있도록 제품 특성을 향상 시킵니다.
Abstract
이 원고는 수성 유화 액 폭발물의 지속적인 레코딩에 필요한 최소 압력을 측정 하는 프로토콜을 설명 합니다. 수성 에멀젼 같이 전세계 펌프 사고의 수에 의해 불운 귀 착 된을 포함 하 여 마지막 십 년간에서 폭발물 폭파 응용 프로그램에 대 한 매우 위험한 수 있더라고. 캐나다에서는,이 위험 인식 폭발물 산업에 의해 승인 된 펌핑 지침의 개발 및 캐나다 정부의 폭발적인 규제 부문 주도하 고 있다. 이러한 지침에서 그것은 불타는 압력 (MBP) 실험실에서 측정 하는 최소 펌핑 시스템에 이러한 제품의 행동 하는 좋은 가이드를 제공할 것 이라고 지적 했다. 동일한 지침 또한 방지, 가능 하다 면, 압력 초과 펌핑 되 고 제품의 MBP에서 펌프 시스템의 설계에 대 한 호출 합니다. 이 지침 서의 간행물의 때에 방법론은 이러한 MBP 값을 측정 하기 위한 존재 하지만 결코 암모늄 질산염 수성 유화 액 (AWEs)의 MBP를 측정 하기 위해 검증 된 했다. AWEs 지금 현장 대량 로드 작업에서에서 다른 물 기반 폭발물과 선구자 보다는 훨씬 더 광범위 하 게 사용 된다.
캐나다 폭발물 연구 실험실 (CanmetCERL) 측정 AWEs에 대 한 대표적인 MBP 값을 해석 하는 검증된 테스트 프로토콜을 개발 하기 위해 지난 10 년간 연구를 수행 되었습니다. 오늘, 수행 테스트, 기술 될 것 이다 하 고 핵심 부품 최근 게시 된 데이터에 대 한 참조에 의해 정당화 될 것입니다. MBP 측정 범위의 경외 제품에 대 한 결과 제시 한다. 캐나다에서 높은 폭발물의 권한 부여에 대 한 테스트 표준에 MBP 테스트의 포함은 또한 논의 것입니다.
Introduction
질 산 암모늄 수성 에멀젼 (AWE) 폭발성 1961 년에 발명 되었다. 지속적인 석유 단계에 의해 둘러싸인 액체 산화 제 솔루션의 미세한 방울 그것에 의하여 이루어져 있다. 첫 번째 안정적이 고 실질적으로 유용한 유제 폭발물 폭파는 미국 (1969) 1,2에서 해 롤 드 F. Bluhm에 의해 개발 되었다. 그러나, 폭발물의이 종류의 성공적인 상용화 정말 일어나지 않았다 1980 년대의 시작 하기 전에.
현대 광산 작업의 큰 규모와 빠른 대량 폭발 방법론을 로드의 출현, 경외 폭발물의 매우 큰 볼륨은 제조 및 수송 해야 합니다. 한 유조선 부하 일반적으로 경외의 20 톤을 수송 하 고 같은 많은 트럭 중 일반적으로 하나의 폭발을 로드할 필요가 있습니다. 등 대량 폭발물의 실수로 개시 특히 비참 한 것이 고, 따라서, 그들의 위험한 속성의 좋은 지식 해당 처리 시스템을 디자인 하는 데 필요한. 그것은 유명 유화 상대적으로 기계적 이벤트 (즉, 충격 및 마찰 이벤트)를 구분 하지 않습니다, 하는 동안 실수로 폭발 여전히 되었습니다 보고 3 폭발물, 특히 양수에서이 유형을 처리 하는 동안 응용 프로그램입니다.
그것은 이후 1970 4 최소 주위 압력에 대 한 필요한 자기 자리를 차지할 물 기반 폭발물으로 연소 지속 알려져 있다. 이 후자의 값 일반적으로 "최소 연소 압력" (MBP) 용어가 되었습니다. 안전 관점에서이 임계값의 지식 더 나은 견적을 제조 업체 다양 한 처리 장비에 대 한 안전 작동 압력 허용할 수 있습니다.
캐나다의 정부의 자연 자원의 부 "물 기반 폭발물의 양수에 대 한 지침" 5, 어떤 상태는 좋은 안전 연습 이다 유화 액 또는 watergels의 MBP 아래 펌프 압력을 사용 하 여 출판 했다. 이러한 지침은 대부분의 상업적인 제조 업체의 협력으로 설계 되었습니다과 매우 비슷한 지침 6출판, 미국에서 제조 업체 연구소의 폭발물 (IME)는 또한 발견 한다. 그러나,이 문서에서 설명 또는 MBP 측정 하는 방법에 대 한 처방 했다.
마지막 십 년간에서 MBP 측정에 관련 된 몇 가지 연구만 보고 되었습니다. 찬 외. 4 질 산 암모늄은 또한 watergel 폭발물 MBP 측정의 결과 보고 및 물 기반. 그들은 MBP 여러 물 등 배합 요인, 화학 sensitizers 또는 금속 분말의 존재에 대 한 강한 종속성을 가질 수 있다는 결론을 내렸다. 또 다른 연구에서는 왕 7 N2 가압 2.5 L 압력 용기를 설명 하 고 기본적인 AWEs에 MBP를 결정 하는 Bruceton 위아래 방법을 사용. 이 시스템으로, 15 MPa 순서의 MBP 값 16 질량 %의 물 콘텐츠 기본 유제에 대 한 측정 되었다.
유사한를 사용 하 여 가압 용기 테스트, 히로사키 외. 8 경외 폭발물에 대 한 몇 가지 MBP 측정의 결과 보고 있다. 그들은 또한 폭발물을 민감하게 하는 데 사용 되는 마이크로 분야의 성격 (즉 유리 또는 수 지) 결과에 강한 영향이 있다 라고 지적 했다. 더 최근에, Turcotte 외. 9 왕와 히로사키 외의 비슷한 시스템을 개발 하 고 일부 AWEs MBP를 측정 하기 위해 그것을 사용 하려고 했습니다. 그러나, 그들은 잘못 된 MBP 결정으로 이어질 수 있는 많은 문제를 발견 했다. 특히, 그것을 점화 소스 형상 (크롬 와이어 코일) 했다 결코 제대로 검증 AWEs에 대 한 지적 했다. 2008 년, Turcotte 외. 10 과 찬 외. 11, 보정된 점화 와이어 시스템 및 AWEs MBP를 측정 하는 관련 된 방법론에 따라 두 장치를 개발 했습니다. 그들은 또한 일반적인 AWEs의 점화 특성을 연구 하는 시설을 사용, 안정적인 점화 12 를 에너지 요구 사항을 측정 하 고 다양 한 종류의 MBP에 물리적 특성과 재료의 영향을 공부 경외 폭발물 13,14. 이 MBP 측정 기술은 현재 AWEs 15의 전송에 대 한 분류에 대 한 미국 국가 교통의 위험 물품 (유엔 TDG) 테스트 및 조건 내 표준 시험으로 제안 되 고.
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Protocol
참고: 자료와 여기에 사용 된 장비 자료의 테이블에 나열 됩니다.
1. 준비 점화 와이어 어셈블리
참고: 니트 릴 장갑을 끼고이 작업에 대 한 것이 좋습니다.
- 크롬 (NiCr) 와이어의 미리 정해진된 길이 측정 하는 와이어 커터를 사용 하 여 자릅니다. 76.2 m m에 대 한 85 m m 길이 잘라 (3 ") 긴 셀 테스트.
- 사용 바늘 코 펜 치, 각 끝에 작은 루프를 만들기 위해 NiCr 와이어 벤드. 적절 한 압착 도구, 14 미국 와이어 게이지 (AWG) 솔리드 코어 벌 거 벗은 구리 와이어의 소지가 엉덩이-엔드 스플라이스 커넥터를 사용 하 여 50 cm 길이에 각자 결합. 필요에 따라 많은 어셈블리를 만들기 위해
- 반복 단계 1.1-1.2.
참고: 것이 좋습니다 준비 하는 여러 어셈블리를 미리 각 MBP 측정 10 ~ 15 어셈블리를 걸릴 것 이다). 완성 된 와이어 어셈블리는 그림 1에 표시 됩니다. 모든 전선은 제대로 접합 다음 커넥터 구겨지지 경우 와이어 어셈블리 (로 NiCr 와이어의 양쪽에 구리 지휘자에 측정 된)에 걸쳐 측정 하는 저항 미만 0.5 Ω 되어야 합니다.
2. 샘플 및 테스트 셀 준비
참고: 니트 릴 장갑을 끼고이 작업에 대 한 것이 좋습니다.
- 준비 테스트 셀 7.6 cm의 길이와 내부 직경의 최소 1.6 cm. 각 테스트 셀은 연소 가스 중 테스트. 탈출 수 있도록 축 가공 3 m m 와이드 슬릿 없는지 작은 원통형 강 관으로 구성 된 각 < b r / > 참고: AWEs는 전기 전도성. 현재 모든 점화 점화 와이어를 통해 갈 것입니다 수 있도록
- 페인트 높은 온도 비 전도성 페인트의 2 개의 외 투와 각 셀의 내부. 여러 테스트 셀을 사전에 준비.
- 리밍 안쪽으로 여러 번호 0 neoprene stoppers 준비 스플라이스 커넥터 및 점화 와이어 어셈블리의 구리 지휘자 얼굴.
- 는 테스트 셀에 슬릿 가로 사용 하 여 셀의 가운데에 점화 와이어를 삽입. 신중 하 게 각 구리 와이어를 따라 준비 된 네오프렌 스 토퍼를 슬라이드 하 고 점화 와이어 압축 하거나 왜곡 하지는 셀의 각 끝에 삽입할.
- 긴장 된 점화 와이어를 당겨 및 그들 ( 그림 2, 그림 3)을 확보 하 여 수직으로 구리 다리 철사를 구 부.
- 샘플에서 공기 기를 소개 하 고이 샘플의 결정 화를 일으키는 피하기 위해 주의 슬릿 3 m m 전체 셀에 샘플을 소개 합니다. 주걱을 사용 하 여 필요한 경우 공기 기포를 제거 하는 이멀전 아래로 탐 포. 빨리 셀 유제 빈에 정착 되도록 수조에 반복 해 서 누릅니다. 작성, 충전, 그리고 도청 유제 이상 어떤 더 침전 될 때까지 반복.
3. 압력 용기에서 샘플 로드
- 준비 로드 샘플 셀에 다음과 같은 특성을 가진 압력 용기:는 20.7 MPa (3000 psig)의 압력 저항을 운영 (재료의 표 참조), 스테인레스 스틸로 만들어진을 피하기 위해 기체 반응 제품, 2 개의 절연 된 엄밀한 피드스루 전극 최대 20 A 전류 운반 능력 및 압력 용기 자체의 저것과 동등한 평가를 봉인에서 장기 부식 손상.
- 파열을 갖춘 보호 테스트 룸에서 선박 안전 상의 이유로 설치 디스크 어셈블리 (테이블의 자료를 참조) 최대 작동 압력 보다 약간 낮은 압력 용기를 환기 하도록 설계 되었습니다.
- 테스트, 후 선박을 환기 하기 위해 장비 원격으로 조작할 수 있는 고압 밸브와 가스 콘센트.
참고:이 다양 한 방법으로 달성 될 수 있다. 예를 들어 그것은 솔레노이드 밸브/공기 작동 밸브 조합 하 여 얻을 수 있습니다. 그릇의 입구 매니폴드 시스템 원격으로 아르곤의 가압된 실린더를 사용 하 여 선택한 초기 압력 압력 용기 가압 수 가까운 보호 실에서 운영 하는 가스에 연결 해야 합니다 (질소 대안이 될 수 있습니다 하지만 되지 않을 수 있습니다 으로 불활성 수). 이 매니폴드 만들어 고압 압축 피팅 및 밸브, 고압 스테인리스 스틸 튜브, 일반적으로 사용자 지정 될 것 이다. 그릇 또한 장착 0 20.7 하는 것이 좋습니다 MPa (0-3000 psig) 압력 변환기.
- 압력 용기에 (2 절에서 준비) 샘플 테스트 셀을 소개. ( 그림 2) 위에 수평 슬릿의 긴 축 위치. 선박 내부 전극에 벌 거 벗은 구리 철사를 연결 합니다. 전는 그릇의 본문에만 지는 확인 합니다. 닫고 압력 용기 물개.
- 는 멀티 미터를 사용 하 여 확인 압력 용기의 몸과 각 전극 사이 전기 접촉.
참고: 선박의 몸과 전극 사이 어떤 접촉 든 지 감지 되 면 그 원인을 결정 해야 합니다 및 동작 테스트를 진행 하기 전에 그것을 제거 하기 위해 이동 해야 합니다.
4. 테스트 수행
- 보호 실에서 연결 신호 압력 트랜스듀서에서 데이터 수집 (재료의 표 참조) 또는 사용할 수 있는 오실로스코프. 또한, 데이터 수집 (또는 오실로스코프) 높은 정밀도 션트 저항 전압을 연결 합니다. 이 션트 저항 정 전류 소스와 시리즈에 또한 연결 되어 있는지 확인 합니다. 정 NiCr 와이어를 통해 전류를 공급 하는 압력 용기에 전극에 연결 하는 시리즈.
참고: 그것의 저항을 알고,이 션트 저항 전압 전류 점화의 측정을 제공 합니다. - PC 기반 데이터 수집 시스템 (또는 사용할 수 있는 오실로스코프) 시작.
- 원격으로 선박을 닫습니다 ' s 출구 밸브 (참조 3.1 참고). 악기에 가압된 아르곤 실린더를 사용 하 여 객실 및 가스 매니폴드 (섹션 3에서에서 설명)는 테스트에 대 한 필요한 초기 압력 용기 가압 시작
참고: 경외감의 배합에 따라이 압력 변화할 수 있다 어디 든 지 0.3에서 19.3 MPa (50 ~ 2500 psig). 이것은 주어진된 경외 제품으로 첫 번째 테스트, MBP, 샘플의 배합에 따라 어떤 압력에서이 첫 번째 테스트를 수행 해야 합니다 결정의 교육 추측 확인 하십시오.- 가압 한 번 달성, 선박 ' s 입구 밸브 및 선박 시스템 아무 중요 한 누출 확인을 5 ~ 10 분에 대 한 가압 두고. 이 설립 되 면, 다시 입구 밸브를 열고, 선택한 초기 값에 압력을 조정 하 고 다시 입구 밸브를 닫습니다. 상당한 누설 율 감지 되 면 필요한 유지 관리를 수행 될 때까지 테스트 연기.
- 상수 현재 설정 소스 고 10.5 A 점화 와이어를 통해 흘러 현재. 현재 샘플을 발 화하고 점화 와이어, 현재;의 흐름을 중지 녹는 때까지 계속 이것은 걸릴 것으로 예상 몇 미 턴 전원 공급 장치 점화 자리를 차지 하 고 압력 증가 하기 시작 했다.
참고: 압력 최소 및 맥시 마 하나 또는 두 가지를 통해 갈 수와 지속적으로 감소 하기 시작 한다. 이 일어난 때 아무것도 하기 전에 추가로 10 분 동안 기다려. - 테스트가 완료 되 면, 원격으로 출구 밸브 열고 적절 한 배기 시스템을 모든 연소 가스를 환기. 천천히 배를 열기 전에 모든 독성 가스 종류를 제거 하는 몇 분에 대 한 아르곤으로 제거. 배는 다시 주위를 대가로 확인다시 테스트 룸을 입력 하기 전에 반드시.
- 잠금 정 전류 전원 공급 (키 밖으로 자물쇠를 사용 하 여 또는 AC 전원에서 분리)와 압력 용기 방 도보. 적절 한 범용 카트리지 얼굴 마스크를 쓰고, 선박을 엽니다. 테스트 셀 전극에서 구리 지휘자를 취소 하 여 회복 하 고 모든 시각적 관찰 메모.
- 는 네오프렌을 제거 하 여 stoppers 점화는 얼마나 많은 샘플을 관찰 하려고. 더 사진을 복용 하 여 이러한 관측을 문서화 합니다. 완료 되 면, 철저 하 게 혈관을 청소 (섹션 6을 참조).
참고: 이러한 관측에서 샘플 완전히 불타는 (연소 전면 테스트 셀의 벽에 도달, 적은 양의 샘플 neoprene stoppers에 남아 있을 수 있습니다), 결과 것으로 판단 되는 '가 '. 다음 테스트에 대 한 압력을 감소. 그렇지 않으면 결과 것으로 판단 되는 ' 노 '와 다음에 대 한 압력을 증가 한다 ( 그림 4A에서 일반적인 관측 참조) 테스트. 변환기에서 압력 기록 또한으로 사용할 수 있습니다 지속적인된 연소의 증거 여부 ( 그림 4B).
- 는 네오프렌을 제거 하 여 stoppers 점화는 얼마나 많은 샘플을 관찰 하려고. 더 사진을 복용 하 여 이러한 관측을 문서화 합니다. 완료 되 면, 철저 하 게 혈관을 청소 (섹션 6을 참조).
- 제 5 아래에 설명 된 단계를 사용 하 여 인수 전류와 압력 데이터를 분석. 반복 단계 4.1 4.6 점차 MBP까지 압력 증가 (또는 감소)을 감소 하는 동안 원하는 정도의 정밀도를 결정 되었습니다 ( 그림 5에서 전형적인 예제 참조).
- 수행이를 사용 하 여 10 ~ 12 테스트의 최소
- ' 위아래 ' 방법론.
참고: 인용된 MBP는 높은 초기 압력 사이 평균 해야 ' 노 ' 이벤트 (P n, 최대)와 가장 낮은 '가 ' 이벤트 (P g, 분) ( 그림 5). 으로 측정된 MBP에 오차 막대를 지정 해야 합니다:
5. 데이터 분석
참고: 그림 6 분석된 MBP 실험을 보여주는 그래프의 예를 참조 하십시오.
- 시간 t 0, 점화 와이어 설정 때에 먼저이 확인 (현재 10.5 A에 갑자기 증가). 점화 와이어 밖으로 점화 하는 때 시간 확인 (전류는 갑자기 0으로 반환), t b. 기록 차이 δ t w t b = – t 0로 " 와이어 지속 " 시간.
- 결정, 현재 평균 점화 와이어 나 iw; t 0와 t b 사이의 현재 레코드의 모든 데이터 포인트의 평균입니다. 때 압력 추적 먼저 t p0 초기 기준선에서 일탈 하는 시간을 결정 합니다. 기록 차이 δ t p t p0 = – t 0로 " 압력 상승 시간 ".
- P 나 평균 초기 압력을 확인,이 t 0 사이의 압력 레코드의 모든 데이터 포인트의 평균 t p0. 확인 최대 압력, 최대 P; 이것은 압력 레코드의 최대 값.
참고: 압력 추적 여러 최소 및 맥시 마를 포함할 수 있습니다. - 마지막 최대 찾습니다 (방금 전에 압력 굽기가 완료 되 면 지속적으로 감소 하기 시작); 이것은 레코딩 중지 시간 (t s) 이다. 차이 계산 δ t b t s = – t p0로 입력 하 고는 " 굽기 시간 ".
6. 청소
- 청소 및 재사용 테스트는 가능한 한 많은 세포. 그것은 고체 잔류물은 청소 하기 매우 어려운 발견 될 때마다 테스트 셀 삭제 합니다. 물, 에탄올, 종이 타월로 셀 청소. 비 전도성 페인트 손상 되 면 다시 그것을 사용 하기 전에 셀을 다시 칠하고
참고: 셀을 청소 하기 위하여 비누 또는 어떤 세제를 사용 하 여 권장 되지 않습니다 세제 잔류물이 일부 에멀젼 제형에 계면 활성 제를 불안정 하 게 수 있습니다. - 각 실행 후 배 청소.
참고: 적절 한 범용 카트리지 얼굴 마스크를 쓰고 배를 청소 하는 사람에 대 한 것이 좋습니다. 특정 공식, 화학 sensitizers를 포함 하는 특히 그들 다른 사람 들 보다 더 많은 자극 잔류물을 만들 수 있습니다. - 제거 먼지 고 종이 타 올, 물 또는 에탄올 필요에 따라 적용을 사용 하 여 압력 용기에서 습기. 와셔와 너트를 포함 하 여 비슷한 방식으로 전극을 청소 됩니다 확인 하십시오.
- 하루의 끝에, 모든 사용 하지 않는 샘플 자료 및 반환 폐기물 적절 한 저장 위치 (일반적으로 폭발물 잡지).
- 데이터 수집 시스템 및 컴퓨터 (또는 스토리지 오실로스코프) 해제.
- 아르곤 (질소) 실린더에 메인 밸브를 닫고 피를 아르곤 (질소) 라인.
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Representative Results
완전히 전파 이벤트 (즉 "가기")의 결과 테스트에서 전형적인 원시 신호는 그림 6에 나와 있습니다. T0 에서와 서 볼 수 점화 전류 (파란색 곡선) = 0 NiCr 와이어 tb 화상 때까지 계속 하 고 = 19.1 s. 계산 된 평균 점화 현재 (즉, t0 와 tb 사이의 모든 데이터 포인트의 평균 나는hw 10.59 A. = 압력 기록 (빨간 곡선)에 초기 기준선에서 명확한 출발의 첫 징후 tp0 발생 하도록 관찰 17.3 = s. 계산 된 평균 초기 압력 (즉, t0 에서 tp0사이의 모든 데이터 포인트의 평균)은 P나 = 4.924 MPa (700 psig). Tp0에서 압력은 신속 하 게 증가 P최대 최대 볼 = 6.095 MPa (870 psig) ts = 33.7s. 이 시점에서 불타 앞 셀의 내부 벽에 도달 했습니다 하 고 압력 연소 중단으로 신속 하 게 감소.
여기에 제시 된 MBP 측정 프로토콜 측정의 결과 영향을 미칠 수 많은 실제 효과의 주의 깊은 연구를 통해 개발 되었습니다. 여러 문서 출판을 통해 매우 다양 한 경외 정립에 MBP 데이터는 제시, 따라서 유용성 및 재현성 16 제안 된 측정 프로토콜의 설정.
특히, MBP의 경외 정립에 물 콘텐츠 우세한 영향 명확 하 게 입증 되었습니다. 이 물 콘텐츠 11.7와 24.8 대량 퍼센트 (%) 사이 변화 5 경외 정립 위한 MBP 데이터를 보여주는 그림 5 에서 볼 수 있습니다. 이러한 5 개의 유화 액, 질 산 암모늄과 석유 단계 (오일 + 계면 활성 제) 금액 동안 물의 산화 제 솔루션 구성 및 구성 고정 유지 했다. 그것은, 각 측정에 대 한 일련의 12 ~ 16 테스트를 수행한 것을 관찰할 수 있습니다. 각 측정에 대 한 두 개의 짧은 수평 바 압력 높은 "노 (또는 일부)" 이벤트와 위의 프로토콜에 지정 된 대로 가장 낮은 "가" 이벤트의 간격을 나타냅니다. 이 물 내용에 이러한 특정 공식의 MBP의 강한 의존을 잘 보여 줍니다. 그림 5, 그것은 또한 관찰할 수 있습니다 MBP 데이터에 분산형 최저 함량 (EM4 및 EM5)와 두 개의 공식에 대 한 훨씬 높은 수준 이다. 이 공식만 그들의 산화 제 솔루션 (아니 다른 소금)에 질 산 암모늄 포함, 그들은 상대적으로 높은 결정 화 온도 있고, 따라서, 조작 시 결정 화 하는 경향이 있을 수 있습니다. 이 샘플에서 비 균일성 및, 그러므로, 더 중요 한 분산형 데이터에 어느 정도 유도 수 있습니다.
그림 1: 점화 와이어 어셈블리 완료. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 2: 설치 된 점화 및 에멀젼 샘플 전형적인 MBP 테스트 셀. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 3: 테스트 셀. (A) 조립 테스트는 슬릿을 통해 유제 샘플의 도입 직전 셀. (B) 보기 한 오픈에서 테스트 셀의 네오프렌 스 토퍼 제거, 스테인레스 스틸 셀의 축을 따라 실행 NiCr 와이어의 세부 사항을 보여주는 끝. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 4: 시각적 관찰 및 압력 기록. (A) (왼쪽)는 "이동" 및 "노" (오른쪽) 이벤트에 대 한 일반적인 시각적인 관측. (B) 일반적인 압력 레코드 "이동"에 대 한 & "노" 이벤트. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 5: 질 산 암모늄/물 경외 공식의 MBP 측정에 대 한 결과의 요약. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 6: 분석 된 MBP 실험의 예. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
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Discussion
우리의 일 선형 0.5 m m 직경 NiCr 스트레이트 와이어 형상을 선법을 10 16 A 점화 전류 점화 충분 했다 AWEs 물 내용으로 최대 25 질량 %를 설명 했다. 고 점도 제형 (예: 패키지 에멀젼 제품), 수평 및 수직 구성 거의 동일한 결과 17제공. 그러나, 낮은 점성 수식 (예: 대량 에멀젼 제품)에 대 한 수직 구성에 중력 효과 유제 흐름 방해 점화 과정을 유도. 이러한 경우에 수평 구성 제공 하는 유효 하 고 재현 가능한 결과 17발견 됐다. 그것은 높은 물 콘텐츠 유화에 대 한 현재 작업에서 얻은 MBP 값은 왕 7 유사 제품에 대 한 보고 그 보다 훨씬 낮은 발견 한다. 이 점은 아마도 인해는 사실, 그의 경우, 점화 소스는 현재 작업에 사용 된 직선 원통형 형상에 비해 유제 에너지 전송 효율이 코일 형상 했다. 또한, 코일은 너무 작은 직경 철사로 만들어진 경우 루프는 서로 너무 가까이, 점화 코일 수 있습니다 구울 성급 하 게, 전에 유제 발 화 될 수 있습니다. 이러한 경우에는 점화 하는 실패 수 있다 되어 혼동 전파 실패 가능성이 매우입니다.
일반적인 표면에 대 한 예를 들어, EM6 같은 경외를 대량 (17.4% 물, 그림 5), 현재 원통형 형상 측정 MBP는 8.2 MPa. 코일 기하학을 사용 하 여 적은 물 (16.0%)와 유사한 제품에 대 한 왕에 의해 인용 MBP는 거의 2 배 높은 15.2 MPa 7, 이었다. 또한, 현재 작업에 사용 된 동일한 크롬 철사 코일 형상을 사용 하 여, 그것은 발견 되었습니다에서 16.8% 물 비슷한 유제 15.8 MPa 9까지 초기 압력 에서도 지속적인된 연소를 촉발 될 수 있습니다. 비교에서는, 조사 했다 물 내용이 높은 24.8%, 현재 작업에서 유화 수 모두 발 화 되어야 지속적인 연소 압력 15 MPa 아래에서.
예상 했던 대로, 현재 작업에서 얻은 데이터 명확 하 게 보여 줍니다 함량 AWEs MBP를 제어 하는 주요 성분 이다. 몇 가지 다른 재료의 역할 또한 몇 가지 세부 사항에 조사 했다. 그러나, 몇 가지 재료 (질 산 나트륨 및 예제에 대 한 유리 스피어)의 많은 예기치 않은 효과 입증된 14 이었고 더 연구 점화 및의 전파에 미치는 그들의 존재를 완전히 이해 해야 할 것 이라고 AWE 시스템에서 연소입니다.
테스트 위의 프로토콜에 설명 된 대로 추가 되었습니다 캐나다에서 높은 폭발물의 승인에 대 한 요구 사항에 폭발물 규제 부문 자연 자원 캐나다의 18에 의해. 그것은 펌프 또는 송곳을 사용 하 여 처리 하는 폭발물의 수용에 대 한 승인 테스트 되었다. 이 테스트는 또한 제안 되었습니다 유엔 TDG 시리즈 8 c 하는 대신 테스트 (Koenen 테스트) 19 AWEs에 대 한. 시험의 합격은 캐나다 20에 의해 주도 되 고 비공식 통신 그룹 내에서 추가 논의 중인 현재 이다. 7 국제 관할 관청 및 4 개의 아닌-정부 기관이이 그룹에 의하여 이루어져 있다. 위의 프로토콜에 대 한 더 자세한 정보는 저자에 연락 하 여 얻을 수 있습니다.
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Disclosures
저자 들은 아무 경쟁 금융 관심사 선언 합니다.
Acknowledgments
자연 자원 캐나다 간의 공동 연구 프로젝트에서이 게시 결과에 보고 된 테스트 프로토콜의 개발 (CanmetCERL, 폭발물 R & D 섹션)와 Orica 마이닝 서비스. 이 주제에 비 독점 정보를 게시할 Orica 마이닝 서비스의 허가 완전히 인정 했다. 현재 작품을 통해 준비 하는 다양 한 AWEs의 물리적 특성을 CanmetCERL의 분석 섹션의 참여 또한 기꺼이 인정 했다.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Nitrile gloves (100/pk) | Fisher Scientific | 19149863B | https://www.fishersci.ca/shop/products/purple-nitrile-exam-gloves-6/19149863b?searchHijack=true&searchTerm=19149863B&searchType=RAPID&matchedCatNo=19149863B |
| NiCr60 wire 24 AWG (200 feet per roll) | Omega Engineering | NIC60-020-200 | http://www.omega.ca/pptst_eng/NI60.html |
| Wire cutters: Mini Diagonal Cutting Pliers, 5 in. | Canadian Tire | Product #058-4736-0 | http://www.canadiantire.ca/en/pdp/mastercraft-mini-diagonal-cutting-pliers-0584736p.html#srp |
| Mini needle nose pliers, 5 in. | Canadian Tire | Product #058-4731-0 | http://www.canadiantire.ca/en/pdp/mastercraft-mini-needle-nose-pliers-0584731p.html#srp |
| Crimping tool, 8.5 in. | Canadian Tire | Product #058-4617-4 | http://www.canadiantire.ca/en/pdp/mastercraft-8-in-crimping-tool-0584617p.html#srp |
| Bare copper wire (14AWG) | Electronics Plus | 2000BC-14-5/5 lb roll | Bare (uninsulated) copper wire |
| Non-insulated butt-splice connectors (100 units) | Electrosonic | 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 |
| Stainless Steel pipe nipples (10 - 20 units) | Wolseley Inc. | SSNKX3 | sample cells: 76.2 mm long x 12.7 mm od (3" long x 0.5" od) with 3 mm slit machined along the length of the cell, painted inside and out with two coats of non-conductive paint (e.g., high-heat barbeque Armor Coat or Krylon brands). |
| High-temperature non-conductive paint | Canadian Tire | Product #048-0648-8 | http://www.canadiantire.ca/en/pdp/armor-coat-bbq-paint-0480648p.html#srp |
| Solid green neoprene stoppers (size 0; 1 package of 68) | Cole-Palmer | OF-62991-04 | https://www.coleparmer.ca/i/cole-parmer-solid-green-neoprene-stoppers-standard-size-0-68-pk/6299104?searchterm=OF-62991-04 |
| Spatula, stainless steel | Fisher Scientific | 14-375-10 | https://www.fishersci.ca/shop/products/fisherbrand-spoonula-lab-spoon/1437510?searchHijack=true&searchTerm=1437510&searchType=RAPID&matchedCatNo=1437510 |
| 7.5 L Pressure Vessel | Autoclave Engineers | 40A-9104, 9122, 40C-1365, 2376 | minimum internal diameter of 127 mm; equipped with 20.7 MPa (3000 psi) rupture disc assembly; Solenoid& air operated valve on the outlet; http://www.autoclaveengineers.com/products/pressure_vessels/PV_Bolted_Closure/index.html |
| Electrodes (set of 2) | Electo-meters | Conax EG-375-A-SS-T, 25.4 cm (10") conductor | with Teflon sealing glands; https://www.conaxtechnologies.com/wp-content/uploads/2016/03/5001D-80-105-Flanges-and-Accessories.pdf |
| Rupture disc | Oseco | 39859-3-1 | http://www.oseco.com/imgUL/files/STD_0515.pdf |
| Universal safety head (rupture disc assembly) | Autoclave Engineers | SS-4600-1/2F | http://www.autoclave.com/products/accessories/universal_safety_heads/index.html |
| High-pressure valve (air-operated, fail-open) | Autoclave Engineers | 1/2" SW8XXX-CM | http://www.autoclave.com/aefc_pdfs/OM_P1_Manual_Air_Valve.pdf?zoom_highlightsub=air+operated+valve#search="air operated valve" |
| Pressure transducer | Omega Engineering | PX176-3KS5V | Amplified Voltage Output Transducer for Absolute; 0-20.7 Mpa (0-3000 psi) sealed gauge, 91 cm (36") cable http://www.omega.ca/pptst_eng/PX176.html |
| Digital multimeter | Amazon.com | Fluke Model 110 Plus | https://www.amazon.com/Fluke-110-Plus-essential-multimeter/dp/B01JX912I2 |
| Data acquisition Interface | IOTECH | Model Daqlab 2000 with DBK15 acquisition board | http://www.mccdaq.com/products/daqlab2000s |
| Personal Computer with monitor and National Instruments DASYLab Software (V13, basic) installed | DELL | CORETMi7 vProTM | Computer must meet requirements for Dasylab 13: 1GHz + x86 compatible; Windows 7 or 8, 32-bit or 64-bit; 2 GB+ RAM |
| oscilloscope | Any storage oscilloscope with 2 input channels (0-10 V), 12k samples per channel and acquisition frequency of 10 ms/sample. | ||
| Precision Shunt Resister | Canadian Shunt Industries | LA-20-100 | (20 A, 100 mV) Enclosed in custom box http://www.cshunt.com/pdf/la.pdf |
| Constant Current Power Supply | Agilent | N6700B Low-Profile MPS Mainframe, 400W; N6754A DC Power Supply with High Speed Test Extensions option | http://www.keysight.com/en/pd-1125217-pn-N6754A/high-performance-autoranging-dc-power-module-60v-20a-300w?cc=CA&lc=eng |
| Inlet valve | Ottawa Valves and Fittings | Swagelok SS-43GS4-PT | https://www.swagelok.com/en/catalog/Product/Detail?part=SS-43GS4 |
| Full face mask | Cooper Safety | 3M 7800 series | http://www.coopersafety.com/product/3m-7800-series-full-face-respirator-1124.aspx |
| General purpose cartridges | Cooper Safety | 3M 60923 | http://www.coopersafety.com/product/3m-60923-organic-vapor-acid-gas-p100-cartridge-1533.aspx?sid=101950 |
References
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