Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • תוצאות
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

נוכח מכשירים בהתבסס על נחמש ההצתה מארז מווסת, מתודולוגיה המשויך כדי למדוד את הלחץ המינימלי הנדרש כדי לגרום בעירה מתמשכת בחומרי נפץ אמולסיה על בסיס מים. שיטה זו משפרת את אפיון המתירים להשתמש בהם בביטחה במהלך השאיבה ולערבב פעולות.

Abstract

כתב יד זה מתאר פרוטוקול כדי למדוד את הלחץ המינימלי הנדרש עבור צריבת מתמשכת של חומרי נפץ אמולסיה על בסיס מים. שאיבה אמולסיה על בסיס מים, חומרי נפץ עבור פיצוץ יישומים עלולה להיות מאוד מסוכנת, כפי שמתואר על ידי מספר תאונות משאבת ברחבי העולם בעשרות השנים האחרונות, כולל כמה שתוצאתם הרוגים. בקנדה, ההכרה של סכנה זו הובילה ההתפתחות של קווים מנחים השאיבה היו שאושרה על ידי שני חומרי נפץ תעשיית ואת החלוקה רגולטוריות נפץ של ממשלת קנדה. בהנחיות אלה, צוין כי המינימום שריפת לחצים (MBP) נמדד מעבדה תספק מדריך טוב כדי לאפיין את ההתנהגות של מוצרים אלה מערכות שאיבה. ההנחיות אותו קוראים גם על העיצוב של מערכות המשאבה למנוע, במידת האפשר, לחצים לחרוג של MBP של המוצר נשאב. בזמן הפרסום של הנחיות אלה, קיימת מתודולוגיה למדידת ערכי MBP כזה אבל זה היה לא מאומתים כדי למדוד את MBP של אמולסיות מים מבוססי אמוניום חנקתי (הפעולה סנובורד מדהים). הפעולה סנובורד מדהים המשמשים כיום הרבה יותר נרחב מאשר כל חומרי נפץ על בסיס מים, מבשרי אחרים בכמויות באתר פעולות טעינה.

מעבדת מחקר נפץ קנדי (CanmetCERL) יש כבר ניצוח מחקר במשך עשר השנים האחרונות לפתח פרוטוקול הבדיקה המאומת למדוד ולפענח ערכים MBP נציג עבור הפעולה סנובורד מדהים. המבחן, כפי שהיא מבוצעת כיום, יתוארו, המרכיבים הקריטיים יהיה מוצדק על ידי התייחסות לנתונים שפורסמו לאחרונה. תוצאות מדידות MBP, עבור מוצרים טווח של יראת כבוד, יוצגו. ההכללה של המבחן MBP בתקנים מבחן עבור האישור של חומרי נפץ בקנדה גם יידונו.

Introduction

אמוניום חנקתי על בסיס מים האמולסיה (AWE) חומר נפץ הומצא בשנת 1961. זה מורכב של טיפות מיקרוסקופיות של פתרון מחמצן נוזלי מוקף שלב שמן רציפה. אמולסיה יציב ושימושי למעשה הראשון פיצוץ מטען חבלה פותחה על ידי הרולד בלום פ בארה ב 1,(1969)2. עם זאת, מסחור מוצלחת של סוג זה של חומר נפץ שלא באמת קרה לפני תחילת שנות ה-80.

עם היקף גדול המכרות המודרניים, כניסתו של נפץ טעינת מתודולוגיה מהר בתפזורת, כמויות גדולות מאוד של יראת כבוד חומרי נפץ צריך להיות מיוצר ולא מוסעים. אחד טען מכלית המשלוחים בדרך כלל 20 טון של יראת כבוד, רבים טוען משאית כזו בדרך כלל אין צורך לטעון את הפיצוץ אחד בלבד. חניכה מקרית של כאלה כמויות גדולות של חומרי נפץ יהיה אסון במיוחד ו, לכן, ידע טוב של תכונותיהם מסוכנים נדרש לתכנן מערכות טיפול בטוח המתאים. אמנם זה ידוע כי אמולסיות הן רגישות יחסית אירועים מכאניים (כלומר השפעת החיכוך ואירועים), פיצוצים מקרית עדיין היה דיווח 3 לטיפול בסוג זה של חומר נפץ, בפרט שאיבה יישומים.

זה כבר ידוע מאז 1970 4 בלחץ הסביבה המינימלי הנדרש עבור עצמי מתמשכת בעירה כדי לקחת את המקום חומרי נפץ על בסיס מים. ערך זה האחרון יש בדרך כלל כבר שנקרא "מינימום שריפת הלחץ" (MBP). בטיחות נקודת מבט, הידע שהמכסה עלולה לאפשר ליצרני אומדן טוב יותר בטוח לחצים הפעלה לציוד טיפול שונים.

המחלקה של המשאבים הטבעיים של הממשלה של קנדה פרסם "הנחיות Pumping חומרי נפץ על בסיס מים" 5, איזו מדינה כי באמצעות לחצים שאיבה מתחת MBP אמולסיות או watergels היא פרקטיקה בטיחות טובה. זה צריך להיות שם לב כי קווים מנחים אלה תוכננו עם שיתוף הפעולה של מרבית היצרנים, כי בארה ב, מכון מקבלי של חומרי נפץ (IME) גם פרסם הנחיות דומות מאוד 6. עם זאת, מסמכים אלה, היה ללא תיאור או מרשם על כיצד יש למדוד את MBP.

בעשרות השנים האחרונות, דווחו רק מעט מחקרים הקשורים MBP מדידות. . צ'אן et al. 4 . דיווח התוצאות של MBP מידות עבור חומרי נפץ watergel, אשר גם אמוניום חנקתי, על בסיס מים. הם הגיעו למסקנה כי MBP יכולות להיות תלות חזקה על מספר גורמים ניסוח כגון תכולת המים, נוכחות של לרגישות כימי או אבקות מתכתיות. במחקר אחר, וואנג 7 תיאר כלי לחץ 2.5 L. מווסת עם N2 ו לקביעת שיטה שיהיה Bruceton של MBP עבור הפעולה סנובורד מדהים בסיסיים. במערכת זו, נמדדו הערכים MBP מסדר 15 MPa עבור אמולסיה בסיסי שיש על תכולת המים של 16% מסה.

שימוש דומה. מווסת כלי בדיקה, הירוסקי. et al. 8 דיווחו על התוצאות של כמה מדידות MBP עבור חומרי נפץ יראת כבוד. הם ציינו כי האופי (כלומר זכוכית או שרף) הספירות-המיקרו בשימוש כדי לרגש את חומר הנפץ גם יש השפעה חזקה על התוצאות. לאחרונה, Turcotte. et al. 9 פיתחו מערכת דומה לזה של וואנג, הירוסקי et al., ניסו להשתמש בו כדי למדוד את MBP של כמה הפעולה סנובורד מדהים. עם זאת, הם מצאו הרבה בעיות אפשריות שעלולות להוביל האישושים MBP מוטעים. בפרט, צוין כי הגיאומטריה מקור ההצתה (סליל חוט nichrome) היה לא כראוי מאומתים עבור הפעולה סנובורד מדהים. בשנת 2008,. Turcotte et al. 10 וצ'אן. et al. 11, פיתחו שני מכשירים בהתבסס על מערכת חוטי הצתה מכוילת מתודולוגיה המשויך כדי למדוד MBP של הפעולה סנובורד מדהים. הם יש גם בשימוש במתקן ללמוד את מאפייני ההצתה של טיפוסי הפעולה סנובורד מדהים, למדוד את האנרגיה הדרושה כדי להשיג ignitions אמין 12 ולמד את השפעת המאפיינים הפיזיים ומרכיבים על MBP במגוון רחב היראה חומרי נפץ 13,14. עד מהרה להיות מוצע טכניקה מדידה זו MBP כמבחן רגיל בתוך ארצות האומה הובלה של חומרים מסוכנים (TDG האו ם) בדיקות, הקריטריונים עבור הסיווג להעברה של הפעולה סנובורד מדהים 15.

Protocol

הערה: החומרים והציוד המשמש כאן מפורטים בטבלה של החומרים.

1-הכנת הרכבות חוט הצתה

הערה: nitrile כפפות מומלץ עבור פעולה זו.

  1. למדוד אורך שנקבע מראש ובודק (NiCr) וחותכים בעזרת חותך חוט. חתך אורכי 85 מ מ עבור 76.2 מ מ (3 ") זמן לבדוק תאים.
  2. שימוש במחט האף צבת, לכופף את החוט NiCr לעשות לולאה קטנה בכל קצה. עם כלי crimping נכונה, אחוי כל אחד לתוך 50 ס מ אורך 14 מד תיל אמריקאי (AWG) אבן יבוש נחושת חוט חשוף באמצעות מחברי אחוי uninsulated-קצה.
  3. חזור על שלב 1.1-1.2 כדי להפוך מכלולים רבים כנדרש.
    הערה: מומלץ להכין מספר הרכבות מראש כמו כל מדידה MBP ייקח 10-15 הרכבות). אסיפה תיל שהושלם מוצג באיור 1. אם כל החוטים כראוי משולבים, crimped למחבר, ההתנגדות הנמדד על פני מכלול תיל (כפי שנמדדו המנצחים נחושת משני צידי הכבל NiCr) חייב להיות פחות מ 0.5 Ω.

2. לדוגמה, הכנה למבחן תא

הערה: nitrile כפפות מומלץ עבור פעולה זו.

מבחן
  1. הכן תאים אחד המורכב צינור פלדה גליל קטן עם אורך של 7.6 ס מ, קוטר פנימי לפחות 1.6 ס מ. ודא כי בכל תא הבדיקה יש חתך מ"מ ברוחב 3 במכונה לאורך הציר כדי לאפשר בעירה גזים להימלט במהלך בדיקות של. < b r / > הערה: פאזל מדהים משחק הם מוליכי.
  2. על מנת להבטיח כי כל להצתה הנוכחי יעבור דרך הכבל הצתה, לצבוע את הפנים של כל תא עם שתי שכבות של צבע הלא מוליך בטמפרטורות גבוהות. להכין מראש מספר תאים מבחן.
  3. להכין מספר מס 0 אטומה פקקים על-ידי reaming הבתוך הפנים כדי להכיל את המחברים splice וה מנצחים נחושת של ההרכבה חוט הצתה.
  4. להשתמש אופקי לשסף את הפלאפון הבדיקה כדי להוסיף את חוט הצתה לתוך התא. בזהירות החלקת פקק אטומה מוכן לאורך כל חוט הנחושת ולהוסיפם בכל קצה של התא, המבטיח כי חוט הצתה אינו דחוס או מעוות.
  5. למשוך את החבל ההצתה מתוח, כופפו את הרגל-חוטי נחושת אנכית כדי להבטיח להם ( איור 2, איור 3).
  6. להציג את הדגימה לתוך התא דרך 3 מ"מ ברוחב חתך בזהירות כדי למנוע גרימת התגבשות של המדגם, החדרת אוויר חללים במדגם. השתמש במרית כדי להסות את אמולסיה כדי להסיר חללים אוויר במידת הצורך. הקש במהירות את התא שוב ושוב על משטח כדי להבטיח כי האמולסיה ישקע לתוך חללים. חזור על מילוי, בטישה ו הקשה עד האמולסיה כבר לא מיישב את כל עוד יותר.

3. טעינת מדגם לחץ כלי

  1. להכין כלי לחץ עם המאפיינים הבאים כדי לטעון את התא מדגם: הפעלת לחץ ההתנגדות של 20.7 MPa (או 3,000 psig) (ראה טבלה של החומרים), עשוי נירוסטה להימנע נזק קורוזיה לטווח ארוך מן המוצרים התגובה גזי, מצויד עם שתי אלקטרודות מוזנים נוקשה מבודד מפלוגת זרם חשמלי עד 20 א, ואטום יש לחץ דירוג מקבילה לזו של כלי השיט עצמו.
    1. מטעמי בטיחות, להתקין את הכלי בחדר מוגן הבדיקה מצוידים עם קרע הרכבה הדיסק (ראה את הטבלה של חומרים) מתוכנן לפרוק את כלי הקיבול, בלחץ נמוך במקצת מאשר שלה מקסימום ההפעלה לחץ.
    2. כדי לפרוק את כלי הקיבול לאחר מבחן, לצייד ששקע גז עם שסתום בלחץ גבוה זה יכול להיות מופעל מרחוק.
      הערה: אפשר להשיג בדרכים שונות. לדוגמה, זה יכולה להיות מושגת באמצעות שילוב שסתום סולנואיד שסתומים/אוויר המופעל. עליך להיות מחובר לים של כלי השיט גז סעפת מערכת מפנל חדר מוגן בקרבת מקום מסוגל מרחוק מתאים לחץ הספינה לחץ ללחצים הראשונית שבחרת באמצעות צילינדר בלחץ של ארגון (חנקן עשויים להיות חלופה אבל אולי לא להיות כמו אינרטי). יריעה זו יהיה בדרך כלל מותאמים אישית עשויים צינורות פלדת בלחץ גבוה, ואני בלחץ גבוה פיטינגים ושסתומים. מומלץ כי הכלי גם להיות מצויד עם 0-20.7 MPa (0-3000 psig) לחץ רגשי.
  2. להציג תא מבחן עם דגימת (להכין בסעיף 2) לתוך כלי לחץ. הצב ציר זמן אופקית עם הסדק על העליונה ( איור 2). לחבר את חוטי נחושת חשוף האלקטרודות בתוך הכלי. ודא שלשעבר לא נוגע בגוף הספינה. לסגור. ואטמו את הכלי לחץ.
  3. באמצעות את multimeter להבטיח אין מגע חשמלי בין כל אלקטרודה לגוף הספינה לחץ.
    הערה: אם כל קשר מזוהה בין אלקטרודה לגוף של כלי השיט, דוחה שלה צריכה להיקבע, פעולות יש לנקוט כדי לחסל אותו. לפני בדיקת יכולות להמשיך.

4. ביצוע מבחן

  1. בחדר מוגן, לחבר את האות מ מתמר לחץ אל רכישת נתונים (ראה טבלה של החומרים) או אוסצילוסקופ זמינים. גם, לחבר את המתח על פני resistor המחלף ברמת דיוק גבוהה הנתונים (או אוסצילוסקופ). ודא כי resistor המחלף הזה מחובר גם בסדרה עם מקור תמידי הנוכחי. להתחבר הסדרה האלקטרודות על הספינה לחץ לספק קבוע הנוכחי דרך הכבל NiCr.
    הערה: בידיעה עמידותו, המתח על פני resistor המחלף הזה מספק מדידה ההצתה הנוכחי של.
  2. להפעיל את מערכת רכישת מחשב המבוסס על הנתונים (או אוסצילוסקופ זמינים).
  3. מרחוק לסגור את הכלי ' s outlet שסתום (ראה סעיף 3.1 הערה). באמצעות צילינדר בלחץ ארגון בכלי וחדר סעפת גז (המתוארים בסעיף 3), להתחיל מתאים לחץ את הכלי כדי הלחץ הראשוני הנדרש עבור ילדי
    הערה: בהתאם ניסוח של יראת כבוד, הלחץ הזה יכול להשתנות בכל מקום בין 0.3 ל- 19.3 MPa (50 עד 2500 psig). אם זהו המבחן הראשון עם מוצר נתון יראת כבוד, לתת ניחוש של MBP, בהתבסס על ניסוח של המדגם, להחליט בלחץ מה זה המבחן הראשון חייב להתבצע.
    1. פעם לחץ מושגת, סוגרים את הכלי ' שסתום כניסת s ולהשאיר כלי הקיבול. מווסת למשך 5-10 דקות כדי לבדוק כי המערכת כוללת אין דליפה משמעותית. ברגע זה הוא הוקם, לפתוח מחדש את שסתום כניסת, להתאים את הלחץ הערך הראשוני שבחרת ולאחר מחדש סגור את שסתום כניסת. אם קצב הדליפה משמעותי מזוהה, לדחות את הבדיקה עד תחזוקה נדרש בוצעה.
  4. להפעיל את ה-constant הנוכחי מקור ולאפשר של 10.5 A הנוכחי לזרום דרך הכבל ההצתה. תמשיך הנוכחי עד המדגם יידלק, ממיס את חוט הצתה, לעצור את הזרמת הנוכחי; זה צפוי להמריא כמה תורות ס' את אספקת החשמל לאחר ההצתה התרחש, הלחץ החלה להגדיל.
    הערה: הלחץ עשוי לעבור אחד או שניים קיצון ולאחר מקסימה ואתה צריך להתחיל להקטין באופן רציף. כאשר זה קרה, לחכות 10 דקות נוספות לפני שאעשה משהו.
  5. עם סיום הבדיקה, מרחוק לפתוח את השסתום עודפים של וונט גזי בעירה כל למערכת הפליטה המתאימים. מחק לצמיתות לאט עם ארגון למשך כמה דקות להסיר את כל המינים גז רעיל לפני פתיחת את כלי הקיבול. ודא הספינה בחזרה אל הסביבה presלפני מחדש להכנס לחדר הבדיקה.
  6. נעל את החשמל הנוכחית קבוע לספק (באמצעות מנעול החוצה מפתח או ניתוקם מן הכוח AC) ובמרחק הליכה אל חדר כלי לחץ. לובש מסיכת פנים עם מחסנית המתאים למטרות כלליות, פתח את הכלי. להבריא את התא בדיקה על-ידי ביטול המנצחים נחושת בין האלקטרודות ורשום את כל התצפיות חזותי.
    1. על-ידי הסרת את אטומה פקקים לנסות להתבונן כמה המדגם שרף. בהמשך המסמך תצפיות אלה על ידי לקיחת תמונות. לאחר סיום, לנקות ביסודיות את כלי הקיבול (עיין בסעיף 6).
      הערה: מן ההבחנות הללו, אם המדגם שרף לחלוטין (בעירה הקדמית הגיעו בדופן התא מבחן; כמות קטנה של הדגימה יכול להישאר על פקקים אטומה), התוצאה כדין ' ללכת '. להפחית את הלחץ למבחן הבא. אחרת התוצאה כדין ' האסור ' והגדילה הלחץ חייב להיות הבא מבחן (ראה תצפיות טיפוסי איור 4A). רשומת לחץ מ המתמר יכול גם לשמש כראיה בעירה מתמשכת או לא ( איור 4B).
  7. פעל בהתאם לשלבים המתוארים בסעיף 5 להלן לנתח את זרם רכשה והנתונים לחץ. חזור על שלבים 4.1 ל 4.6 תוך ופוחת בהדרגה לחץ (או יפחת) עד MBP נקבע את מידת הדיוק הרצויה (ראו דוגמאות טיפוסיות באיור 5).
    1. לבצע מינימום של 10 עד 12 בדיקות בעזרת זה ' שיהיה ' מתודולוגיה.
      הערה: MBP מצוטט חייב להיות הממוצע בין הלחץ הראשוני של הגבוה ביותר ' האסור ' אירוע (P n, מקסימום) וזו של הנמוך ביותר ' ללכת ' אירוע (P g, דקות) ( איור 5). בבר שגיאה MBP נמדד לציין את:
      figure-protocol-7367

5. ניתוח נתונים

הערה: ראו איור 6 לקבלת דוגמה של גרף המציג ניסוי MBP שנותחה.

  1. קודם לקבוע את הזמן, t 0, כאשר החוט ההצתה הופעלה (זרם פתאום עולה ל 10.5 A). לקבוע את הזמן כאשר חוט הצתה נשרף (זרם פתאום מחזירה 0), t b. להקליט את ההבדל Δt w = t b – t 0 כמו " חוט נמשך " זמן.
  2. לקבוע את חוט הצתה הממוצע הנוכחי, אני iw; זה הממוצע של כל נקודות הנתונים של הרשומה הנוכחית בין t 0 ו- t b. לקבוע את הזמן כאשר המעקב לחץ תחילה סוטה מקו הבסיס הראשוני, t p0. להקליט את ההבדל Δt p = t p0 – t 0 כמו " זמן לעלות הלחץ ".
  3. לקבוע את הלחץ ההתחלתי הממוצע, P אני; זה הממוצע של כל נקודות הנתונים של הרשומה הלחץ בין t 0 , t p0. לקבוע את הלחץ המקסימלי, P מקסימום; זהו הערך המרבי של הרשומה לחץ.
    הערה: הסימן לחץ עשוי להכיל מספר קיצון ולאחר מקסימה.
  4. לאתר את המקסימום האחרון (בדיוק לפני הלחץ יתחיל להקטין באופן רציף עם השלמת צריבת); זה הזמן להפסיק לשרוף (t-s). חישוב ההפרש Δt b = t-s – t p0, ולהכניס אותו כמו " זמן לשרוף ".

6. מנקים

  1. נקיים ושימוש חוזר הבדיקה תאים במידת האפשר. תשליך תא מבחן בכל פעם זה נמצא כי שאריות מוצק הם מאוד קשה לנקות. נקה את התאים עם מים, אתנול, נייר מגבת. אם הצבע הלא מוליך פגום, לצבוע מחדש את התא לפני מחדש להשתמש בו.
    הערה: שימוש בסבון או חומרי ניקוי לנקות את התאים אינה מומלצת מאחר שאריות דטרגנט עלול לערער את חומרים פעילי שטח ניסוחים מסוימים אמולסיה.
  2. לנקות את כלי הקיבול לאחר כל הפעלה.
    הערה: לובש מסיכת פנים עם מחסניות למטרות כלליות המתאימה מומלץ עבור האדם מנקה את כלי הקיבול. פורמולציות מסוימות, במיוחד כאלה המכילים לרגישות כימי, עלולים ליצור משקעים מעצבן יותר מאשר אחרים.
  3. להסיר לכלוך ולחות מכלי הקיבול לחץ בעזרת מגבות נייר, החלת מים או אתנול כנדרש. להבטיח כי האלקטרודות מנוקים באופן דומה, כולל דיסקיות, אגוזים.
  4. בסופו של היום, להחזיר כל חומר שאינו בשימוש מדגם ופסולת למיקום האחסון המתאים (בדרך כלל מגזין חומרי נפץ).
  5. לבטל את מערכת רכישת הנתונים ואת המחשב (או אחסון אוסצילוסקופ).
  6. סגור את השסתום הראשי על הגליל ארגון (או חנקן) ולדמם הקווים ארגון (או חנקן).

תוצאות

טיפוסי raw אותות בדיקה והתוצאה היא אירוע מלא שעבר בירושה (קרי "קדימה") מוצגים באיור 6. ההצתה הנוכחי (עיקול כחול) נראה קדימה ב t0 = 0, להישאר עד החוט NiCr בוער בטמפרטורה tb = 19.1 s. ההצתה הממוצע המחושב הנוכחי (כלומר הממוצע של כל נקודות הנתונים בין t

Discussion

העבודה שלנו הוכיח כי להתניע ליניארי גיאומטריה עם תיל ישר של NiCr בקוטר של 0.5 מ מ, 10 כדי 16 A זרם התנעה היה מספיק כדי להצית מכבידה כשהתוכן מים עד 25% בנפח גדול. עבור ניסוחים צמיגות גבוהה (כגון מוצרים ארוזים אמולסיה), תצורות אופקיים ואנכיים לספק תוצאות כמעט זהות 17. עם זאת, עבור נוסחות צמי...

Disclosures

המחברים מצהירים כי יש להם אינטרסים כלכליים אין מתחרים.

Acknowledgements

הפיתוח של פרוטוקול הבדיקה דיווח זה תוצאות הפרסום מפרוייקט מחקר משותף בין קנדה משאבים טבעיים (CanmetCERL, חומרי נפץ R & סעיף ד) שירותי הכרייה Orica. הרשאה של שירותים מכרות Orica לפרסם מידע קנייני בנושא זה היא הובנה במלואה. ההשתתפות של סעיף אנליטית של CanmetCERL כדי אפיון פיזיים שונים הפעולה סנובורד מדהים מוכן לאורך כל העבודה הנוכחית הוא הודה גם בהכרת תודה.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
Nitrile gloves (100/pk)Fisher Scientific19149863Bhttps://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 EngineeringNIC60-020-200http://www.omega.ca/pptst_eng/NI60.html
Wire cutters: Mini Diagonal Cutting Pliers, 5 in.Canadian TireProduct #058-4736-0http://www.canadiantire.ca/en/pdp/mastercraft-mini-diagonal-cutting-pliers-0584736p.html#srp
Mini needle nose pliers, 5 in.Canadian TireProduct #058-4731-0http://www.canadiantire.ca/en/pdp/mastercraft-mini-needle-nose-pliers-0584731p.html#srp
Crimping tool, 8.5 in.Canadian TireProduct #058-4617-4http://www.canadiantire.ca/en/pdp/mastercraft-8-in-crimping-tool-0584617p.html#srp
Bare copper wire (14AWG)Electronics Plus2000BC-14-5/5 lb rollBare (uninsulated) copper wire
Non-insulated butt-splice connectors (100 units)ElectrosonicPanduit BS14-Chttp://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.SSNKX3sample 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 paintCanadian TireProduct #048-0648-8http://www.canadiantire.ca/en/pdp/armor-coat-bbq-paint-0480648p.html#srp
Solid green neoprene stoppers (size 0; 1 package of 68)Cole-PalmerOF-62991-04https://www.coleparmer.ca/i/cole-parmer-solid-green-neoprene-stoppers-standard-size-0-68-pk/6299104?searchterm=OF-62991-04
Spatula, stainless steelFisher Scientific14-375-10https://www.fishersci.ca/shop/products/fisherbrand-spoonula-lab-spoon/1437510?searchHijack=true&searchTerm=1437510&searchType=RAPID&matchedCatNo=1437510
7.5 L Pressure VesselAutoclave Engineers40A-9104, 9122, 40C-1365, 2376minimum 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-metersConax EG-375-A-SS-T, 25.4 cm (10") conductorwith Teflon sealing glands; https://www.conaxtechnologies.com/wp-content/uploads/2016/03/5001D-80-105-Flanges-and-Accessories.pdf
Rupture discOseco39859-3-1http://www.oseco.com/imgUL/files/STD_0515.pdf
Universal safety head (rupture disc assembly)Autoclave EngineersSS-4600-1/2Fhttp://www.autoclave.com/products/accessories/universal_safety_heads/index.html
High-pressure valve (air-operated, fail-open)Autoclave Engineers1/2" SW8XXX-CMhttp://www.autoclave.com/aefc_pdfs/OM_P1_Manual_Air_Valve.pdf?zoom_highlightsub=air+operated+valve#search="air operated valve"
Pressure transducerOmega EngineeringPX176-3KS5VAmplified 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 multimeterAmazon.comFluke Model 110 Plushttps://www.amazon.com/Fluke-110-Plus-essential-multimeter/dp/B01JX912I2
Data acquisition InterfaceIOTECHModel Daqlab 2000 with DBK15 acquisition boardhttp://www.mccdaq.com/products/daqlab2000s
Personal Computer with monitor and National Instruments DASYLab Software (V13, basic) installedDELLCORETMi7 vProTMComputer must meet requirements for Dasylab 13: 1GHz + x86 compatible; Windows 7 or 8, 32-bit or 64-bit; 2 GB+ RAM
oscilloscopeAny storage oscilloscope with 2 input channels (0-10 V), 12k samples per channel and acquisition frequency of 10 ms/sample.
Precision Shunt ResisterCanadian Shunt IndustriesLA-20-100(20 A, 100 mV) Enclosed in custom box http://www.cshunt.com/pdf/la.pdf
Constant Current Power SupplyAgilentN6700B Low-Profile MPS Mainframe, 400W; N6754A DC Power Supply with High Speed Test Extensions optionhttp://www.keysight.com/en/pd-1125217-pn-N6754A/high-performance-autoranging-dc-power-module-60v-20a-300w?cc=CA&lc=eng
Inlet valveOttawa Valves and FittingsSwagelok SS-43GS4-PThttps://www.swagelok.com/en/catalog/Product/Detail?part=SS-43GS4
Full face maskCooper Safety3M 7800 serieshttp://www.coopersafety.com/product/3m-7800-series-full-face-respirator-1124.aspx
General purpose cartridgesCooper Safety3M 60923http://www.coopersafety.com/product/3m-60923-organic-vapor-acid-gas-p100-cartridge-1533.aspx?sid=101950

References

  1. Bluhm, H. F. Ammonium nitrate emulsion blasting agent and method of preparing same. US Patent. , (1969).
  2. Persson, P. -. A., Holmberg, R., Lee, J. . Rock Blasting and Explosives Engineering. , 86 (1993).
  3. 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).
  4. 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).
  5. 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)
  6. . 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)
  7. Wang, J. . Ignition and Combustion Characteristics of Emulsion Explosives under Pressure. , (1991).
  8. Hirosaki, Y., Suzuki, S., Takahashi, Y., Kato, Y. Burning Characteristics of Emulsion Explosives (I) – Pressurized Vessel Test. Kayaku Gakkaishi. 61, 35-41 (2000).
  9. 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).
  10. Turcotte, R., Goldthorp, S., Badeen, C., Chan, S. K. Hot-wire Ignition of AN-based Emulsions. Propellants, Explos., Pyrotech. 33, 472-481 (2008).
  11. Chan, S. K., Turcotte, R. Onset Temperatures in Hot-wire Ignition of AN-Based Emulsions. Propellants, Explos., Pyrotech. 34, 41-49 (2009).
  12. 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).
  13. 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).
  14. 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).
  15. 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).
  16. . . Recommendations on the Transport of Dangerous Goods, Manual of Tests and Criteria. , 200-207 (2015).
  17. The Minimum Burning Test for Ammonium Nitrate Emulsions. SAFEX Newsletter Available from: https://www.safex-international.org/safex/page-newsletter.html (2016)

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

128

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved