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Method Article
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.
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.
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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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.
2. 샘플 및 테스트 셀 준비
참고: 니트 릴 장갑을 끼고이 작업에 대 한 것이 좋습니다.
3. 압력 용기에서 샘플 로드
4. 테스트 수행
5. 데이터 분석
참고: 그림 6 분석된 MBP 실험을 보여주는 그래프의 예를 참조 하십시오.
6. 청소
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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 ...
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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 ?...
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저자 들은 아무 경쟁 금융 관심사 선언 합니다.
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.
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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 |
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