Minimum emülsiyon su bazlı patlayıcılar baskısı yazma
Summary
Biz mevcut bir aparat dayalı bir basınçlı muhafaza ve emülsiyon su bazlı patlayıcılar sürekli yanma ikna etmek için gerekli minimum basınç ölçmek için ilişkili bir metodoloji kontakta düz kontak. Bu yöntem onları daha güvenli bir şekilde pompalama ve işlemleri karıştırma sırasında kullanmak üzere izin vermek için ürün karakterizasyonu geliştirir.
Abstract
Bu el yazması sürekli su bazlı emülsiyon patlayıcı yazmak için gerekli minimum basınç ölçmek için bir protokolünü açıklar. Pompa su bazlı emülsiyon patlayıcı patlatma uygulamaları için son yıllarda, bazı ölümlerin sonuçlanan dahil olmak üzere dünya çapında pompa kazaları bir dizi tarafından gösterildiği gibi çok tehlikeli olabilir. Kanada, bu tehlike tanınması hem patlayıcı endüstrisi tarafından onaylanan pompalama kurallar geliştirme ve Kanada hükümeti patlayıcı düzenleyici bölümü yol açmıştır. Bu kurallarda, bir laboratuvarda ölçmek baskılar (MBP) yanan en az davranış Pompalama sistemleri içinde bu ürünlerin karakterize etmek için iyi bir rehber sağlayacak belirtilmişti. Aynı kuralları aynı zamanda, mümkün olduğunda, baskıların pompalanan ürün MBP aşmasını önlemek pompa sistemleri tasarımı için ara. Bu kuralların yayın zamanda, böyle MBP değerleri ölçmek için bir yöntem var ama bu asla amonyum nitrat su bazlı emülsiyonlar (AWEs) MBP ölçmek için doğrulanmış. AWEs Şimdi yerinde toplu işlemleri yükleme herhangi bir diğer su bazlı patlayıcılar ve hareketlenme öncesi ilk belirtiler daha çok daha yaygın olarak kullanılmaktadır.
Kanada Patlayıcı Araştırma Laboratuvarı (CanmetCERL) araştırma ölçmek ve temsilcisi MBP değerleri AWEs için yorumlamak için doğrulanmış bir test Protokolü geliştirmeye son on yıl içinde yapmak. Test, bugün, uyguladıkları açıklanacaktır ve kritik bileşenleri son yayımlanan veri için referans tarafından haklı olacaktır. AWE aralığı ürünler için MBP ölçümlerin sonuçları sunulacaktır. Testi standartlarını MBP testte patlayıcı Kanada’da yetkilendirilmek eklenmesi de ele alınacak.
Introduction
Amonyum nitrat su bazlı emülsiyon (AWE) patlayıcı 1961 yılında icat edilmiştir. Sürekli yağ faz tarafından çevrili bir sıvı oksitleyici çözümün mikroskobik damlacıklar oluşur. Patlayıcı patlatma ilk istikrarlı ve pratik yararlı emülsiyon ABD (1969) 1,2Harold F. Bluhm tarafından geliştirilmiştir. Ancak, bu tür patlayıcı bir başarılı ticarileştirilmesi 1980’lerde başlamadan önce gerçekten olmadı.
Modern araştırma işlemleri büyük ölçüde ve hızlı toplu yükleme metodoloji patlayıcı gelişiyle, AWE patlayıcı çok büyük miktarlarda üretilmektedir ve taşınan gerek. Bir tanker yük genellikle AWE 20 ton taşıma ve birçok böyle kamyon yükler tek bir patlama yüklemek genellikle gereklidir. Yanlışlıkla bu büyük miktarlarda patlayıcı inisiyasyon özellikle felaket olacağını ve bu nedenle, tehlikeli özellikleri iyi bir bilgiye karşılık gelen güvenli taşıma sistemleri tasarlamak için gereklidir. İyi emülsiyonlar mekanik Etkinlikler (Yani etkisi ve sürtünme events) nispeten büyük küçük harf duyarlı olduğu bilinmektedir, kaza sonucu patlamalar hala bildirilen 3 patlayıcı, özellikle de pompa bu tür taşıma sırasında edilmiş uygulamaları.
En az bir ortam basıncı için gerekli 1970 ‘s 4 su bazlı patlayıcılar gerçekleşmesi yanma kendini sürekli beri bilinmektedir. Bu ikinci değer “En az yanan basınç” (MBP) genellikle denir. Bir güvenlik açısından bakıldığında, bu eşik bilgisine çeşitli kullanım donanımları için güvenli çalışma basınçları üreticileri daha iyi tahmin izin verebilir.
Kanada hükümeti, Doğal Kaynaklar Bakanlığı “Su bazlı patlayıcılar pompalama için kurallar” 5, hangi devlet MBP emülsiyonlar veya watergels altında pompa basınç kullanarak bir iyi güvenlik uygulama olduğunu yayınladı. Bu yönergeleri en ticari üreticileri işbirliği ile tasarlanmış ve ABD’de, yapımcıları Enstitüsü patlayıcı (IME) da var, çok benzer kuralları 6Yayınlandı fark. Ancak, bu belgelerde vardı hiçbir açıklama veya reçete üzerinde nasıl MBP ölçülmelidir.
Son yıllarda sadece birkaç çalışmalar MBP ölçümleri için ilgili rapor edilmiştir. Chan vd. 4 rapor are da amonyum nitrat watergel patlayıcı için MBP ölçümlerin sonuçları ve su bazlı. Onlar MBP birkaç su içeriği faktörlere formülasyonu, kimyasal sensitizers veya metalik tozlar varlığını güçlü bir bağımlılık olabilir sonucuna varmışlardır. Başka bir çalışmada, Wang 7 N2 ile basınç altında 2.5 L basınç gemi açıklanan ve temel AWEs için MBP belirlemek için kullanılan bir Bruceton alçalarak yöntem. Bu sistem ile 16 kitle % su içeriğine sahip temel bir emülsiyon için 15 MPa sipariş MBP değerleri ölçüldü.
Benzer bir kullanarak basınçlı kap testi, Hirosaki vd. 8 bazı MBP ölçümler için AWE patlayıcı sonuçlar bildirdin. Onlar duyarlı patlayıcılar da kullanılan mikro-küreler doğası (Yani cam veya reçine) sonuçları üzerinde güçlü bir etkiye sahip olduğunu kaydetti. Daha yakın zamanlarda, Turcotte vd. 9 Wang ve Hirosaki vd., benzer bir sistem geliştirdik ve bazı AWEs MBP ölçmek için kullanmayı denediniz. Ancak, onlar hatalı MBP belirlemeleri için neden olabilir birçok olası sorunları bulduk. Özellikle, bu ateşleme kaynak geometrisi (Nikrom teli bobin) asla düzgün AWEs için doğrulanmış ki belirtilmişti. 2008 yılında, Turcotte vd. 10 ve Chan vd. 11, kalibre edilmiş ateşleme tel sistemi ve AWEs MBP ölçmek için ilişkili bir metodoloji dayalı her iki bir cihaz geliştirdik. Onlar da tesis tipik AWEs ateşleme özellikleri çalışırdım, güvenilir kontaklarını 12 elde etmek için enerji gereksinimleri ölçülen ve fiziksel özellikleri ve malzemeler çok çeşitli MBP üzerinde etkisi okudu AWE patlayıcı 13,14kişi. Bu MBP ölçüm tekniği halen AWEs 15taşıma için sınıflandırılması için United ulus taşıma tehlikeli malların (BM TDG) testleri ve ölçüt içinde standart bir test olarak önerilen.
Protocol
Representative Results
Discussion
Çalışmalarımız ve 10 16 A ateşleme geçerli tutuşturmak için yeterli su içeriği ile ilâ 25 kitle % AWEs doğrusal geometri 0,5 mm çap NiCr düz tel ile kontak olduğunu gösterdi. (Paketlenmiş emülsiyon ürünler gibi) yüksek viskozite formülasyonları için yatay ve dikey yapılandırmaları hemen hemen aynı sonuçları 17sağlar. Ancak, düşük viskozite formüller (örneğin, toplu emülsiyon ürünler) için yerçekimi etkileri dikey yapılandırma işlem rahatsız ediyor em?…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Sınama iletişim kuralı gelişimi bildirdi doğal kaynakların Kanada arasında bir ortak araştırma projesinden bu yayın sonuçlarında (CanmetCERL, patlayıcı R & D bölümü) ve Orica madenciliği Hizmetleri. Bu konuda olmayan özel bilgi yayınlamak için izin Orica madenciliği Hizmetleri tam olarak kabul edilmektedir. CanmetCERL’ın analitik bölümü mevcut çalışma hazırlanan çeşitli AWEs fiziksel karakterizasyonu için katılımı da minnetle kabul edilmektedir.
Materials
| 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 |
Referencias
- Bluhm, H. F. Ammonium nitrate emulsion blasting agent and method of preparing same. US Patent. , (1969).
- Persson, P. -. A., Holmberg, R., Lee, J. . Rock Blasting and Explosives Engineering. , 86 (1993).
- Perlid, H. Pump Safety Tests Regarding Emulsion Explosives. Proceedings of the 22nd Annual Conference on Explosives and Blasting Techniques, International Society of Explosives Engineers. 2, 101-107 (1996).
- Chan, S. K., Kirchnerova, J. Ignition and Combustion Characteristics of Water-gel Explosives. Proceedings of the 18th Explosives Safety Seminar, U.S. DOD. , 193-200 (1978).
- 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)
- . Guidelines for the Pumping of Bulk, Water-Based Explosives Available from: https://miningandblasting.files.wordpress.com/2009/09/pumping-of-water-based-explosives-june-2010.pdf (2010)
- Wang, J. . Ignition and Combustion Characteristics of Emulsion Explosives under Pressure. , (1991).
- Hirosaki, Y., Suzuki, S., Takahashi, Y., Kato, Y. Burning Characteristics of Emulsion Explosives (I) – Pressurized Vessel Test. Kayaku Gakkaishi. 61, 35-41 (2000).
- 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).
- Turcotte, R., Goldthorp, S., Badeen, C., Chan, S. K. Hot-wire Ignition of AN-based Emulsions. Propellants, Explos., Pyrotech. 33, 472-481 (2008).
- Chan, S. K., Turcotte, R. Onset Temperatures in Hot-wire Ignition of AN-Based Emulsions. Propellants, Explos., Pyrotech. 34, 41-49 (2009).
- 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. , 385-394 (2008).
- 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).
- 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. , (2011).
- 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. , 197-206 (2009).
- . . Recommendations on the Transport of Dangerous Goods, Manual of Tests and Criteria. , 200-207 (2015).
- The Minimum Burning Test for Ammonium Nitrate Emulsions. SAFEX Newsletter Available from: https://www.safex-international.org/safex/page-newsletter.html (2016)
