Moins brûlant des pressions d’explosifs de l’émulsion à base d’eau

Summary

Nous présentons un appareil basé sur fil chaud d’allumage dans une enceinte sous pression et une méthodologie associée pour mesurer la pression minimale nécessaire pour provoquer une combustion soutenue en explosifs à émulsion à base d’eau. Cette méthode améliore la caractérisation des produits pour permettre de les utiliser en toute sécurité pendant le pompage et les opérations de mélange.

Abstract

Ce manuscrit décrit un protocole permettant de mesurer la pression minimale requise pour la gravure soutenue d’explosifs de l’émulsion à base d’eau. Pompage d’émulsion aqueuse explosifs de sautage des applications peuvent être très dangereuses, comme en témoigne un nombre d’accidents de la pompe dans le monde entier au cours des dernières décennies, y compris certains qui ont entraîné des pertes de vie. Au Canada, la reconnaissance de ce danger a conduit à l’élaboration de directives de pompage qui ont été approuvés par les deux l’industrie des explosifs et la Division des explosifs réglementaires du gouvernement canadien. Dans ces directives, il a été noté que le minimum de brûler les pressions (MBP) mesurées en laboratoire fournirait un bon guide pour caractériser le comportement de ces produits dans les systèmes de pompage. Les mêmes lignes directrices prévoient aussi la conception de systèmes de pompes qui empêchent, lorsque cela est possible, les pressions de dépasser le MBP du produit pompé. Au moment de la publication des présentes lignes directrices, il existait d’une méthodologie pour mesurer ces valeurs MBP mais elle n’avait jamais été validée afin de mesurer le MBP des émulsions à base d’eau de nitrate d’ammonium (AWEs). AWEs servent maintenant beaucoup plus largement que d’autres explosifs à base d’eau et précurseurs dans les opérations de chargement en vrac sur place.

Le laboratoire canadien de recherche explosifs (CanmetCERL) a fait des recherches durant les dix dernières années à élaborer un protocole de test validé pour mesurer et interpréter les valeurs représentatives de MBP pour AWEs. L’essai, comme il est pratiqué aujourd'hui, est décrits et les composants critiques seront justifiées par référence aux récentes données publiées. Les résultats des mesures de MBP, pour un produits de la gamme de AWE, seront présentés. Inclusion de l’essai MBP dans les étalons d’essai pour l’habilitation des explosifs au Canada sera également discutée.

Introduction

La nitrate d’ammonium à base d’eau émulsion (AWE) explosive a été inventée en 1961. Il se compose de microscopiques gouttelettes d’une solution d’oxydant liquide entouré d’une phase continue de l’huile. La première émulsion stable et pratiquement utile explosifs de mine a été développée par Harold F. Bluhm en USA ^1,(1969)². Cependant, le succès de la commercialisation de ce type d’explosif ne n’est pas vraiment arrivé avant le début des années 1980.

Dans la grande échelle de l’exploitation minière moderne avec l’arrivée des explosif méthodologie de chargement rapide vrac, très grandes quantités d’explosifs AWE doivent être fabriqués et transportés. Une charge de tanker transporte généralement 20 tonnes de crainte RÉVÉRENCIELLE et nombreux ces chargements de camion sont habituellement nécessaires pour charger un seul souffle. Une ouverture accidentelle de ces grandes quantités d’explosifs serait particulièrement désastreuse et, par conséquent, une bonne connaissance de leurs propriétés dangereuses est nécessaire pour concevoir des systèmes de manutention sécuritaire correspondants. Il est bien connu que les émulsions sont relativement insensibles aux événements mécaniques (c'est-à-dire les événements impact et friction), explosions accidentelles ont encore été signalés ³ lors de la manipulation de ce type d’explosif, en particulier dans le pompage applications.

Il a été connu depuis les années 1970 ⁴ une pression ambiante minimale requise pour auto-entretenue combustion pour tenir lieu des explosifs à base d’eau. Cette dernière valeur a généralement appelée le « Minimum Burning Pressure » (MBP). D’un point de vue sécurité, connaissance de ce seuil pourrait permettre de fabricants pour mieux estimer les pressions de fonctionnement sécuritaires pour divers appareils de manutention.

Le ministère des richesses naturelles du gouvernement du Canada a publié des « Lignes directrices pour le pompage des explosifs à base d’eau » ⁵, qui stipulent qu’en utilisant des pressions de pompage bien en deçà de la MBP des émulsions ou bouillie est une bonne sécurité pratique. Il faut noter que ces lignes directrices ont été conçues avec la collaboration des fabricants plus commerciales et que, aux États-Unis, l’Institute of Makers d’explosifs (IME) a également publié très semblables lignes directrices ⁶. Toutefois, dans ces documents, il n’a aucune description ou la prescription sur comment le MBP doit être mesuré.

Au cours des dernières décennies, seules quelques études relies aux mesures de MBP ont été signalés. Chan et al. ⁴ a rapporté les résultats de mesures de MBP pour bouillie explosifs, qui sont aussi de nitrate d’ammonium et à base d’eau. Ils ont conclu que le MBP peut-il provoquer une forte dépendance sur plusieurs facteurs de formulation comme la teneur en eau, la présence des sensibilisants chimiques ou de poudres métalliques. Dans une autre étude, Wang ⁷ décrit un appareil à pression 2,5 L pressurisé avec N₂ et utilisé une méthode de haut en bas Bruceton pour déterminer le MBP pour base AWEs. Avec ce système, les valeurs de l’ordre de 15 MPa MBP ont été mesurées pour une émulsion de base ayant une teneur en eau de 16 % de masse.

Employant un semblable sous pression d’épreuve de la bombe, Hirosaki et al. ⁸ ont signalé les résultats de quelques mesures de MBP pour explosifs AWE. Ils ont constaté que la nature (c'est-à-dire de verre ou de résine) des micro-sphères servant à sensibiliser les explosifs aussi a une forte influence sur les résultats. Plus récemment, Turcotte et al. ⁹ ont mis au point un système similaire à celui de Wang et al. : Hirosaki et ont tenté de l’utiliser pour mesurer le MBP de certains AWEs. Cependant, ils ont trouvé de nombreux problèmes possibles qui peuvent conduire à des conclusions erronées de MBP. En particulier, il a été noté que la géométrie de source d’allumage (bobine de fil nichrome) n’avait jamais été correctement validée pour AWEs. En 2008, Turcotte et al. ¹⁰ et Chan et al. ¹¹, ont développé les deux un appareil basé sur un système de fils d’allumage calibré et une méthodologie associée pour mesurer le MBP de AWEs. Ils ont également utilisé l’installation afin d’étudier les caractéristiques d’inflammation des typiques AWEs, mesurer les besoins en énergie pour obtenir les allumages fiable ¹² et étudié l’influence des caractéristiques physiques et les ingrédients sur le MBP d’une grande variété AWE explosifs ^13,14. Cette technique de mesure de MBP est actuellement proposée comme test standard au sein de l’United Nation Transport de marchandises dangereuses (ONU TMD) Tests et critères de classement pour le transport des AWEs ¹⁵.

Protocol

Remarque : les matériaux et l’équipement utilisés ici sont répertoriés dans la Table des matières.

1. préparation des assemblages de fils d’allumage

Remarque : port de gants en nitrile est recommandé pour cette opération.

1. Mesurer une longueur prédéterminée de fil nichrome (NiCr) et couper à l’aide d’un coupe-fil. Couper des longueurs de 85 mm pour 76,2 mm (3 ") longtemps des hématies-tests.
2. Using pince à bec effilé, plier le fil NiCr de faire une petite boucle à chaque extrémité. Avec un bon outil de sertissage, épisser chacun dans 50 cm de longueur de 14 American Wire Gauge (AWG) noyau solide de cuivre dénudé à l’aide de connecteurs de jonction bout à bout non isolés.
3. Répéter étape 1.1-1.2 faire autant assemblys nécessaires.
   Remarque : Il est recommandé de préparer plusieurs assemblys d’avance car chaque mesure MBP aura les assemblages de 10 à 15). Un assemblage de fil rempli est montré dans la Figure 1. Si tous les fils sont correctement raccordés et sertis sur le connecteur, la résistance mesurée à travers l’assemblage des fils (telle que mesurée sur les conducteurs en cuivre de chaque côté du fil NiCr) doit être inférieure à 0,5 Ω.

2. Échantillonnage et préparation de cellules Test

Remarque : port de gants en nitrile est recommandé pour cette opération.

Test

1. Prepare des cellules chacun consistant en un petit tuyau d’acier cylindrique d’une longueur de 7,6 cm et un diamètre intérieur d’au moins 1,6 cm. veiller à ce que chaque cellule de test a une fente mm de largeur 3 usiné le long de l’axe pour permettre aux gaz de combustion s’échapper pendant les essais. < b r / > NOTE : AWEs sont électriquement conductrices.
2. Pour s’assurer que tout le courant d’allumage passera par le câble d’allumage, repeindre l’intérieur de chaque cellule avec deux couches de peinture non conducteurs à haute température. Préparer à l’avance les hématies-tests plusieurs.
3. Préparer plusieurs bouchons de néoprène no 0 par alésage l’intérieur visage pour accueillir les connecteurs de jonction et les conducteurs en cuivre de l’Assemblée de fil d’allumage.
4. Utiliser l’horizontale à fente dans la chambre d’essai pour insérer le câble d’allumage au milieu de la cellule. Soigneusement glisser un bouchon néoprène disposés le long de chaque fil de cuivre et introduisez-les dans chaque extrémité de la cellule, en veillant à ce que le câble d’allumage n’est pas compressé ou tordu.
5. Tendre le câble d’allumage et de plier les jambes-câbles de cuivre verticalement pour fixer ( Figure 2, Figure 3).
6. Introduire l’échantillon dans la cellule à travers les 3 mm de largeur de fente avec prudence pour éviter provoquant la cristallisation de l’échantillon et introduire des vides d’air dans l’échantillon. Utilisez une spatule pour tasser vers le bas de l’émulsion pour supprimer les vides d’air si nécessaire. Appuyez rapidement sur la cellule à plusieurs reprises sur un comptoir pour s’assurer que l’émulsion s’installe dans des vides. Répéter le remplissage, tasser et taraudage jusqu'à ce que l’émulsion ne s’installe tout plus.

3. Chargement d’échantillon dans la cuve de pression

1. prépare un appareil à pression avec les caractéristiques suivantes pour charger la cellule : une résistance à la pression de MPa 20.7 (ou 3 000 lb/po²) de fonctionnement (voir la Table des matières), en acier inoxydable pour éviter les dégâts de corrosion à long terme des produits gazeux de réaction, équipé de deux électrodes de traversée rigide isolé capables de transporter un courant jusqu'à 20 A et scellés de façon à avoir une pression nominale équivalente à celle du navire lui-même.
   1. Pour des raisons de sécurité, installez le navire dans une salle protégée de test avec une rupture montage disque (voir la Table des matières) conçus pour évacuer le navire à une pression légèrement inférieure à sa pression de service maximale.
   2. Afin d’évacuer le navire après un essai, équiper la sortie de gaz avec une vanne haute pression qui peut être commandée à distance.
      NOTE : Il est possible de différentes façons. Par exemple, il peut être atteint en utilisant une combinaison de vanne solénoïde valve/pneumatique. L’entrée du navire doit être raccordée à un gaz système collecteur exploité d’une salle protégée proche capable de pressurisation à distance du récipient à pression à une pression initiale choisie à l’aide d’un cylindre pressurisé d’argon (azote peut être une alternative mais ne peut pas être aussi inerte). Cette tubulure serait généralement personnalisée fabriqués à partir de tuyau en acier inoxydable à haute pression et les raccords à compression à haute pression et les valves. Il est recommandé que le navire soient également équipés d’un 0-20,7 MPa (0-3 000 lb/po2) capteur de pression.
2. Introduire un banc d’essai avec l’échantillon (établi à l’article 2) dans la cuve sous pression. Positionner son axe long horizontalement avec la fente sur le dessus ( Figure 2). Connectez les fils de cuivre nus aux électrodes à l’intérieur du navire. S’assurer que l’ancien ne touche pas le corps du navire. Fermer et sceller la cuve sous pression.
3. à l’aide d’un multimètre assurer il n’y a aucun contact électrique entre l’électrode et le corps de l’appareil à pression.
   Remarque : Si un contact est détecté entre une électrode et le corps du navire, sa cause doit être déterminée et mesures doivent être prises pour l’éliminer avant de procéder à l’essai.

4. Effectuant un essai de

1. dans la pièce protégée, arriver le signal venant du capteur de pression à l’acquisition de données (voir la Table des matières) ou oscilloscope disponible. En outre, branchez la tension à travers la résistance de shunt de haute précision pour l’acquisition de données (ou un oscilloscope). Veiller à ce que cette résistance de shunt est également connectée en série avec une source de courant constant. Relier la série aux électrodes sur le navire de pression pour fournir un courant à travers le fil NiCr constant.
   NOTE : Connaissant sa résistance, la tension aux bornes de cette résistance de shunt fournit une mesure de la courant d’allumage.
2. Démarrer le système d’acquisition de données sur PC (ou disponible oscilloscope).
3. Ferme à distance du navire ' soupape d’échappement s (voir section 3.1 Note). À l’aide d’une bouteille d’argon sous pression dans l’instrument salle et le collecteur de gaz (voir section 3), début de la pressurisation du navire à la pression initiale requise pour le test
   Remarque : Selon la formulation de l’AWE, cette pression peut varier de 0,3 à 19,3 MPa (de 50 à 2500 lb/po2). Si c’est le premier test avec un produit AWE, faire une supposition du MBP, basée sur la formulation de l’échantillon, de décider à quelle pression ce premier test doit être effectué.
   1. Une fois de pressurisation est atteint, à proximité du navire ' vanne s et laisser le navire sous pression pendant 5 à 10 min pour vérifier que le système n’a pas de fuites importantes. Une fois cela établi, ré-ouvrir la vanne d’entrée, régler la pression à la valeur initiale choisie et refermer la soupape d’admission. Si un taux de fuite importante est détecté, reporter le test jusqu'à ce que l’entretien a été effectué.
4. Allumer la constante actuelle source et permettre un 10,5 A courant de circuler à travers le câble d’allumage. Laissez le courant jusqu'à ce que l’échantillon s’enflamme et fait fondre le fil d’allumage, arrêter le flux de courant ; Cela devrait prendre quelques s. l’alimentation après allumage a eu lieu et la pression a commencé à augmenter.
   Remarque : La pression peut passer par un ou deux minima et maxima et devrait commencer à diminuer en permanence. Lorsque cela arrive, attendez un extra 10 min avant de faire quoi que ce soit.
5. Une fois le test terminé, ouvrir le robinet du tuyau et évacuer tous les gaz de combustion à un système d’échappement approprié à distance. Lentement la purge avec argon pendant quelques minutes enlever toutes les espèces de gaz toxiques avant d’ouvrir le navire. S’assurer que le navire est revenu à pression ambianteassurer avant de rentrer dans la salle d’essai à.
6. Lock out la puissance constante de courant d’alimentation (utilisation d’une serrure à clé ou débrancher de son alimentation) et marcher jusqu'à la salle de navire de pression. Porter un masque avec cartouche polyvalente appropriée, le bateau ouvert. Récupérer la cellule en dévissant les conducteurs en cuivre des électrodes et noter toutes les observations visuelles.
   1. En enlevant le néoprène bouchons essaient d’observer la quantité de l’échantillon a brûlé. Outre le document ces observations en prenant des photos. Une fois terminé, nettoyer le bateau (voir la section 6).
      NOTE : à partir de ces observations, si l’échantillon a brûlé complètement (front de combustion atteint la paroi de la cellule d’essai, petite quantité d’échantillon peut être laissée sur les bouchons de néoprène), le résultat est réputé pour être un ' aller '. Diminuer la pression pour le prochain test. Dans le cas contraire, le résultat est réputé pour être un ' interdites ' et la pression doit être augmentée pour la prochaine épreuve (Voir observations typiques Figure 4 a). L’enregistrement de la pression du transducteur peut également servir comme preuve de combustion soutenue ou non ( Figure 4 b).
7. Suivez les étapes décrites dans la section 5 ci-dessous pour analyser les données de pression et d’acquis actuels. Répétez les étapes 4.1 à 4.6 tout en diminuant progressivement l’incrémente de pression (ou décrémente) jusqu'à ce que le MBP a été déterminé le degré de précision souhaité (voir des exemples typiques de la Figure 5).
   1. Effectuer un minimum de 10 à 12 essais, en utilisant ce ' va-et-vient ' méthodologie.
      Remarque : Le MBP entre guillemets doit être la moyenne entre la pression initiale de la plus haute ' interdites ' événement (P, _{n, max}) et celle de la plus basse ' aller ' événement (P _{g, min}) ( Figure 5). La barre d’erreur sur le MBP mesurée doit être spécifiée comme :
      

5. Analyse des données

Remarque : Voir la Figure 6 pour obtenir un exemple d’un graphique montrant une expérience MBP analysée.

1. D’abord déterminer le temps, t ₀, lorsque le câble d’allumage a été mis en marche (courant augmente soudainement à 10,5 A). Déterminer le moment où le câble d’allumage grillé (current retourne soudainement à 0), t _b. Enregistrer la différence Δt _w = t _b – t ₀ comme le " fil a duré " temps.
2. Déterminer le fil d’allumage moyenne actuel, j’ai _iw ; il s’agit de la moyenne de tous les points de données de l’enregistrement actuel de t ₀ à t _b. Déterminer le moment où la trace de pression écarte tout d’abord la ligne de base initial, t _p0. Enregistrer la différence Δt _p = t _p0 – t ₀ comme le " temps d’augmenter la pression ".
3. Déterminer la pression initiale moyenne, P _je ; il s’agit de la moyenne de tous les points de données de l’enregistrement de la pression entre t _{0 et} t _p0. Déterminer la pression maximale, P _max ; C’est la valeur maximale de l’enregistrement de la pression.
   NOTE : La trace de la pression peut contenir plusieurs minima et maxima.
4. Localiser le dernier maximum (juste avant que la pression commence à diminuer en continu lorsque la gravure est terminée) ; il s’agit de l’heure d’arrêt de brûlure (t _s). Calculer la différence Δt _b = t _s – t _p0 et entrez-le dans le " temps graver ".

6. Nettoyage de

1. Clean et réutiliser le test cellules autant que possible. Disposer d’une cellule de test chaque fois qu’il est constaté que les résidus solides sont très difficiles à nettoyer. Nettoyer les cellules avec l’eau, l’éthanol et papier essuie-tout. Si la peinture non conductrice est endommagée, repeindre la cellule avant de ré-utilisation d’it.
   Remarque : À l’aide de savon ou détergents pour nettoyer les cellules n’est pas recommandé car les résidus de détergents peuvent déstabiliser le surfactant dans certaines formulations émulsion.
2. Nettoyer le navire après chaque course.
   NOTE : Porter un masque facial avec cartouches polyvalents appropriés est recommandé pour la personne, nettoyage du bateau. Certaines formulations, en particulier ceux qui contiennent des sensibilisants chimiques, peuvent créer des résidus irritants plus que d’autres.
3. Enlever la saleté et l’humidité de la cuve sous pression à l’aide de papier absorbant, appliquer de l’eau ou l’éthanol selon les besoins. Veiller à ce que les électrodes sont nettoyés de la même manière, y compris les rondelles et les écrous.
4. à la fin de la journée, remettre toutes les échantillons non utilisés et les déchets vers un emplacement de stockage approprié (habituellement un magazine d’explosifs).
5. Désactiver le système d’acquisition de données et l’ordinateur (ou oscilloscope à mémoire).
6. Fermer la vanne principale sur la bouteille d’argon (ou azote) et purger les lignes argon (ou de l’azote).

Representative Results

Des signaux bruts typiques d’un test ayant pour résultat un événement entièrement reproduite (c'est-à-dire « aller ») sont indiqués dans la Figure 6. Le courant d’allumage (courbe bleue) est vu s’allume à t₀ = 0 et de rester jusqu'à ce que le fil NiCr brûle à t_b = 19,1 s. L’allumage moyenne calculée actuelle (c'est-à-dire la moyenne de tous les points de données de t₀ à t_b est j’ai_hw = 10.59 A. Sur l’enregistrement de la pression (courbe rouge), le premier signe de départ clair par rapport à la référence initiale est observé à t_p0 = 17,3 s. La calculée de la pression initiale moyenne (c'est-à-dire la moyenne de tous les points de données de t₀ à t_p0) est P_j’ai = 4.924 MPa (700 lb/po2). De t_p0, la pression est vu passer rapidement à un maximum de P_max = 6.095 MPa (870 lb/po2) à t_s = 33.7s. À ce stade le front brûlant a atteint la paroi interne de la cellule et la pression diminue rapidement comme la combustion cesse.

Le protocole de mesure de MBP présenté ici a été développé grâce à une étude attentive des nombreux effets physiques qui peuvent influencer le résultat des mesures. Grâce à la publication de plusieurs documents, données MBP sur une très grande variété de AWE formulations ont été présentées, établissant ainsi l’utilité et la reproductibilité de ¹⁶ du protocole mesure proposée.

En particulier, l’effet prépondérant de la teneur en eau sur les formulations de MBP de AWE a été clairement démontré. Ceci peut être vu dans la Figure 5 , afficher les données MBP pour cinq formules AWE avec teneur en eau variant entre 11,7 et 24,8 % massique (%). Pour ces cinq les émulsions, la solution d’oxydant était composée de nitrate d’ammonium et d’eau tandis que le montant de phase (huile + surfactant) huile seulement et composition restait fixe. On peut constater que, pour chaque mesure, une série de 12 à 16 tests ont été effectués. Pour chaque mesure, les deux barres horizontales courtes indiquent l’intervalle de pression de la compétition de « no-Go (ou partiel) » plus haut et l’événement de « aller » le plus bas, tel que spécifié dans le protocole ci-dessus. Cela illustre bien la forte dépendance du MBP de ces formules particulières sur la teneur en eau. De la Figure 5, on peut aussi observer que le nuage de points dans les données MBP est beaucoup plus élevé pour les deux formules à plus faible teneur en eau (EM4 et EM5). Etant donné que ces formules contenaient seulement de nitrate d’ammonium dans leur solution d’oxydant (aucune autres sels), ils ont des températures relativement élevées de cristallisation et, par conséquent, peuvent être plus enclins à cristallisation lors de manipulation. Cela risque d’entraîner un certain degré de non-uniformité dans les échantillons et, par conséquent, une dispersion plus importante dans les données.

Figure 1 : le montage de fil d’allumage. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Figure 2 : banc d’essai typiques MBP avec échantillon d’Assemblée et émulsion d’allumage installé. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Figure 3 : banc d’essai. (A) assemblé cellule juste avant l’introduction de l’échantillon d’émulsion par la fente d’essai. (B) vue du banc d’essai d’un bout ouvert avec bouchon néoprène enlevé, montrant les détails du fil NiCr le long de l’axe de la cellule en acier inoxydable. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Figure 4 : observations visuelles et les enregistrements de pression. (A) observations visuelles typique pour un « Go » (à gauche) et événements (à droite) « Interdites ». (B) les enregistrements de pression typique pour « Aller » & événements « Interdites ». S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Figure 5 : Sommaire des résultats pour les mesures de MBP de formules de crainte de nitrate d’ammonium et d’eau. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Figure 6 : exemple d’une expérience MBP analysée. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Discussion

Nos travaux ont démontré que le linéaire du fil chaud de géométrie avec fil de droite NiCr 0,5 mm de diamètre et 10 à 16 courant d’allumage ne permettait pas de s’enflammer ensorcellent avec teneur en eau jusqu'à 25 % de masse. Pour les préparations de haute viscosité (tels que les produits emballés), configurations horizontales et verticales fournissent des résultats presque identiques ¹⁷. Toutefois, pour les formules de faible viscosité (tels que les produits en vrac) effets gravitationnels en configuration verticale induisent flux d’émulsion qui perturbe le processus d’allumage. Dans ces cas, la configuration horizontale a été trouvée à fournir des résultats valables et reproductibles ¹⁷. Il convient de noter que les valeurs MBP obtenus dans ce travail pour les émulsions contenu crues sont bien inférieurs à ceux rapportés par Wang ⁷ pour des produits similaires. Cette différence est probablement due au fait que, dans son cas, la source d’inflammation a une géométrie de bobine, qui est moins efficace pour transférer l’énergie à l’émulsion, par rapport à la géométrie cannelures cylindrique utilisée dans le présent travail. En outre, si la bobine est faite de fil de diamètre trop petit, ou si les boucles sont trop proches les uns aux autres, la bobine d’allumage peut brûler prématurément, avant l’émulsion peut être enflammée. Dans un tel cas, il est très probable qu’échec pour enflammer peut avoir été confondue avec panne de se propager.

À titre d’exemple, pour une surface typique en vrac AWE comme EM6 (17,4 % d’eau, Figure 5), le MBP mesuré à l’aide de la géométrie cylindrique présente est de 8,2 MPa. Le MBP cité par Wang pour un produit similaire avec moins d’eau (eau de 16,0 %), à l’aide de la géométrie de la bobine, était de 15,2 MPa ⁷, qui est presque deux fois plus élevé. En outre, à l’aide de la géométrie de la bobine avec le même fil nichrome utilisé dans ce travail, il a été constaté qu’une émulsion similaire à 16,8 % l’eau risquent de pas s’enflammer une combustion soutenue même à pression initiale jusqu'à 15,8 MPa ⁹. En comparaison, les émulsions étudiées dans ce travail, qui avait aussi haut que 24,8 % des teneurs en eau, risquent tous de s’enflammer à combustion soutenue à une pression inférieure à 15 MPa.

Comme prévu, les données recueillies dans le présent travail montrent clairement que la teneur en eau est le principal ingrédient contrôlant le MBP de AWEs. Le rôle de plusieurs autres ingrédients a également été étudié en détail. Cependant, beaucoup d’effets inattendus de certains ingrédients (nitrate de sodium et des microsphères de verre, par exemple) ont été en témoignent ¹⁴ et davantage de recherches serait nécessaires pour bien comprendre comment leur présence affecte l’allumage et la propagation de combustion dans ces systèmes AWE.

Le test, comme décrit dans le protocole ci-dessus, a été ajouté aux exigences d’autorisation des explosifs au Canada par la réglementation des explosifs Division de ressources naturelles Canada ¹⁸. Il est devenu un test d’autorisation pour l’acceptation des explosifs gérées à l’aide de pompes ou vis sans fin. Ce test a été proposé comme une alternative à la série de TMD ONU 8C Test (test de Koenen) ¹⁹ AWEs. L’acceptation de l’essai est actuellement en cours de discussion au sein du groupe de correspondance informelle menée par Canada ²⁰. Ce groupe est composé de sept autorités compétentes internationales et quatre organisations non gouvernementales. Plus d’informations sur le protocole ci-dessus peuvent être obtenues en contactant les auteurs.

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