Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Мы представляем на основе аппарат проволоки зажигания в герметичный корпус и связанные методологии для измерения минимальное давление, необходимое для стимулировать устойчивое горение в водной основе эмульсионных взрывчатых веществ. Этот метод улучшает характеристику продукта позволяет более безопасно использовать их во время перекачка и смешивание операций.
Эта рукопись описывает протокол для измерения минимального давления, необходимого для устойчивого горения на водной основе эмульсионных взрывчатых веществ. Перекачивание эмульсии водосодержащих взрывчатых веществ для дробеструйной обработки приложений могут быть очень опасными, как свидетельствует количество насос аварий во всем мире в последние десятилетия, включая некоторые, что привело к гибели людей. В Канаде признание этой опасности привело к развитию насосных руководящих принципов, которые были одобрены как индустрии взрывчатых веществ и взрывных регламентационный отдел канадского правительства. В этих руководящих принципах было отмечено, что минимальная горения давления (MBP) измеряется в лаборатории обеспечит хорошее руководство характеризовать поведение этих продуктов в насосных систем. Те же правила также требуют конструкции насосных систем, которые мешают, когда это возможно, давление от превышения MBP продукта закачивается. На момент публикации настоящих руководящих принципов методология существовала для измерения таких ценностей, ПМБ, но она никогда не была протестирована для измерения MBP аммония нитрата эмульсии на водной основе (Авес). Авес настоящее время используются гораздо шире, чем любые другие водосодержащих взрывчатых веществ и прекурсоров на месте массовой загрузки операций.
Канадский научно-исследовательская лаборатория взрывчатых веществ (CanmetCERL) проводит исследования за последние десять лет для разработки проверенных тестирования протокола измерения и интерпретировать представитель MBP значения для Авес. Испытания, как это происходит сегодня, будут описаны и критических компонентов будут оправданы со ссылкой на недавно опубликованных данных. Будут представлены результаты измерений ПМБ, диапазон AWE продуктов. Включение теста ПМБ в испытательные стандарты для авторизации бризантных взрывчатых веществ в Канаде будут также обсуждаться.
Нитрат аммония водные эмульсии (AWE) взрывных был изобретен в 1961 году. Он состоит из микроскопических капель раствора жидкий окислитель, окруженный непрерывной масляной фазы. Первый стабильный и практически полезным эмульсии, бризантных взрывчатых веществ был разработан Harold F. Блюм в США (1969) 1,2. Однако успешной коммерциализации этого вида взрывчатого вещества действительно не произошло до начала 1980-х.
С больших масштабах современного добыча и появлением быстрых массовых взрывных загрузки методологии очень большие объемы AWE взрывчатых веществ должны быть изготовлены и доставлены. Один танкер нагрузки обычно перевозит 20 тонн благоговения и многих таких грузовиков обычно необходимо загрузить только один взрыв. Случайного инициирования такого большого количества взрывчатых веществ будет особенно катастрофическим, и, таким образом, для разработки соответствующих систем безопасной обработки требуется хорошее знание их опасных свойств. Хотя хорошо известно, что эмульсии относительно нечувствительны к механическим события (то есть ударов и трения), Случайные взрывы до сих пор сообщил 3 во время обработки этого типа взрывчатого вещества, особенно в насосных приложения.
Известно, поскольку в 1970 4 , что минимальное давление окружающей среды требуется для самообеспечения сгорания состоится в взрывчатых веществ на водной основе. Это последнее значение обычно названо «Burning давление минимум» (ПМБ). С точки зрения безопасности знание этого порога может позволить производителям лучше оценить безопасного рабочего давления для различных погрузочно-разгрузочное оборудование.
Департамент природных ресурсов правительства Канады опубликовал «Руководящие принципы для перекачки взрывчатых веществ на водной основе» 5, которых говорится, что использование насосных давления значительно ниже MBP эмульсии или watergels является практикой обеспечения безопасности. Следует отметить, что эти руководящие принципы были разработаны в сотрудничестве с большинство коммерческих производителей и что, в США, Институт производителей взрывчатых веществ (IME) также опубликовал очень похожие рекомендации 6. Однако в этих документах, был не описание или рецепта на как следует измерять MBP.
В последние десятилетия были зарегистрированы лишь несколько исследований, связанных с MBP измерений. Чан и др. 4 сообщили результаты измерений MBP watergel взрывчатых веществ, которые также нитрат аммония и на водной основе. Они пришли к выводу, что MBP может иметь сильную зависимость на несколько факторов разработки, таких как содержание воды, наличие химических сенсибилизаторов или металлических порошков. В другом исследовании Ван 7 описано сосуд под давлением 2,5 Л, под давлением с N2 и используется прихваченного метод Bruceton для определения ПМБ для основных Авес. С этой системой для основных эмульсии, с содержанием воды 16% массы были измерены MBP значения порядка 15 МПа.
Используя аналогичный давлением судно тест, Хиросаки et al. 8 сообщили результаты некоторых MBP измерений для AWE взрывчатых веществ. Они отметили, что характер (т.е. стекла или смолы) микро сферы, используются для информирования взрывчатых веществ также имеет сильное влияние на результаты. Совсем недавно, Теркотт и др. 9 разработали систему, аналогичную Ван и Хиросаки et al. и пытались использовать его для измерения MBP некоторых Авес. Однако они нашли много возможных проблем, которые могут привести к ошибочным MBP определений. В частности было отмечено, что геометрия источника зажигания (Нихром проволока катушка) никогда не были должным образом проверены для Авес. В 2008 году Теркотт и др. 10 и Чан и др. 11, разработали оба аппарата на основе калиброванный зажигание провода и связанные методологии для измерения MBP Авес. Они также используется объект для изучения зажигания характеристики типичных Авес, измерены энергии требования для получения надежного зажигания 12 и изучал влияние физических характеристик и ингредиентов на MBP широкий AWE взрывчатых веществ 13,14. В настоящее время эта методика измерения ПМБ предлагается как стандартный тест в рамках Объединенной нации перевозке опасных грузов (ООН TDG) испытания и критерии для классификации для транспорта Авес 15.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Примечание: материалы и оборудование, используемое здесь перечислены в таблице материалов.
1. Подготовка зажигания провод сборки
Примечание: для этой операции рекомендуется носить перчатки нитриловые.
2. Образец и тест ячейка подготовки
Примечание: для этой операции рекомендуется носить перчатки нитриловые.
3. Загрузка образца в сосуд под давлением
4. Выполнение теста
5. Анализ данных
Примечание: см. рис. 6 в качестве примера график, показывающий эксперимент анализируемого MBP.
6. Очистка
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Типичный сырье сигналы от теста, что приводит к полностью распространенные события (т.е. «go») показано на рисунке 6. Текущий зажигания (синяя кривая) видели прийти в t0 = 0 и оставаться на до тех пор, пока проволока NiCr ожоги на tb = 19.1 s. Вычисле?...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Наша работа показал, что линейной проволоки геометрии с 0,5 мм диаметр NiCr прямой провод, так и 10 до 16 a тока зажигания было достаточно зажечь Авес с содержанием воды до 25% по массе. Для высокой вязкости формулировки (например, продуктов упакованных эмульсия) горизонтальные и вертикальные к?...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Авторы заявляют, что они не имеют никаких финансовых интересов.
Разработка протокола испытаний, о которых сообщалось в этой публикации результатов от совместного исследовательского проекта между природных ресурсов Канады (CanmetCERL, R взрывчатых веществ & раздел D) и Орика интеллектуального анализа служб. Полностью признается разрешение Орика интеллектуального анализа служб публиковать неимущественные информацию по этому вопросу. Участие CanmetCERL в аналитической секции для физических характеристик различных Авес, подготовлен всей работе является также с благодарностью.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
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 |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены