O desenvolvimento do protocolo do teste relatou neste resulta da publicação de um projecto de investigação conjunta entre Canadá dos recursos naturais (CanmetCERL, explosivos R &#38; D seção) e Orica Mining Services. Permissão de Orica Mining Services para publicar informações de não-proprietários sobre este assunto é totalmente reconhecido. A participação de capítulo do CanmetCERL analítico para a caracterização física do espan vários preparados ao longo do presente trabalho é reconhecida também com gratidão.

Nota: os materiais e equipamentos usados aqui são listados na tabela de materiais.
 1. preparação de ignição fio Assemblies Nota: luvas de nitrilo é recomendado para esta operação.
<ol><li>Medir um comprimento pré-determinado de fio nicromo (NiCr) e corte usando um cortador de arame. Cortar comprimentos de 85mm para 76,2 mm (3 &#34;) tempo testar células.</li>
	<li>Usando alicate, dobre o fio de NiCr tornar-se um pequeno loop em cada extremidade. Com uma ferramenta adequada de friso, splice cada um em 50 cm de comprimento de 14 American Wire Gauge (AWG) núcleo sólido cobre fio desencapado usando conectores de splice-extremidade não isolada.</li>
	<li>Repita etapa 1.1-1.2 para fazer como muitos assemblies como necessário. 
	Nota: Recomenda-se preparar vários assemblies antecipadamente como cada medição MBP levará 10 a 15 módulos (assemblies)). Um assembly de fio preenchido é mostrado na Figura 1. Se todos os fios corretamente são emendados e frisados para o conector, a resistência medida em todo o conjunto de fios (medida sobre os condutores de cobre em ambos os lados do fio de NiCr) deve ser menos de 0.5 Ω.</li>
</ol> 2. Amostra e preparação de células de teste Nota: luvas de nitrilo é recomendado para esta operação.
Teste <ol><li>preparar células cada um composto por um pequeno tubo cilíndrico de aço com um comprimento de 7,6 cm e diâmetro interno de pelo menos 1,6 cm. Certifique-se de que cada célula de teste tem uma fenda mm de largura 3, usinado no eixo para permitir que os gases de combustão escapar durante os testes... Nota: espan é eletricamente condutivos.</li>
	<li>Para garantir que todos a ignição atual vai passar o cabo de ignição, pintar o interior de cada célula com duas demãos de tinta não-condutor de alta temperatura. Preparar várias células de teste com antecedência.</li>
	<li>Preparar várias rolhas de neoprene n º 0 por Mandrilagem dentro cara para acomodar os conectores da tala e os condutores de cobre da Assembleia de fio de ignição.</li>
	<li>Usar o horizontal cortar na célula de ensaio para inserir o cabo de ignição para o meio da célula. Cuidadosamente, deslize uma rolha de neopreno preparado ao longo de cada fio de cobre e inseri-los em cada extremidade da célula, garantindo que o cabo de ignição não é comprimido ou torcido.</li>
	<li>Puxar o cabo de ignição tenso e dobrar os perna-fios de cobre verticalmente para fixá-los ( Figura 2, Figura 3).</li>
	<li>Introduzir a amostra na célula através de 3 mm de largura, cortar com cuidado para evitar causando cristalização da amostra e introdução de vazios de ar na amostra. Use uma espátula para tampo para baixo a emulsão para remover espaços vazios de ar, se necessário. Bata rapidamente a célula repetidamente em uma bancada para garantir que a emulsão se estabelece em espaços vazios. Repetir de enchimento, compactadores e batendo até que a emulsão já não resolve qualquer ainda mais.</li>
</ol> 3. Carregar a amostra no recipiente sob pressão <ol><li>prepara um vaso de pressão com as seguintes características para carregar a célula de amostra: uma resistência de 20,7 MPa (ou 3.000 psig) de pressão de funcionamento (veja a tabela de materiais), feito de aço inoxidável para evitar danos a longo prazo da corrosão dos produtos gasosos da reação, equipado com dois eletrodos isolados passagem direta rígida capazes de transportar uma corrente elétrica até 20 A e selado para ter uma classificação equivalente da embarcação própria.
	<ol><li>Por razões de segurança, instale o navio em uma sala protegida teste equipada com uma ruptura montagem de disco (consulte a Tabela de materiais) concebidos para evacuar o navio a uma pressão ligeiramente inferior a sua pressão máxima de serviço.</li>
		<li>Fim de ventilar o navio após um teste, equipar a saída de gás com uma válvula de alta pressão que pode ser operada remotamente. 
		Nota: Isto pode ser conseguido de várias maneiras. Por exemplo, pode ser alcançado usando uma combinação de válvula solenoide da válvula/ar operado. A entrada do navio deve ser ligada a um sistema colector operado de uma sala protegida nas proximidades capaz de remotamente, pressurizando o vaso de pressão para uma pressão inicial escolhido usando um cilindro pressurizado de argônio de gás (nitrogênio pode ser uma alternativa, mas não podem ser tão inerte). Este colector seria tipicamente personalizado feito de tubos de aço inoxidável de alta pressão e os encaixes da compressão de alta pressão e válvulas. É recomendável que a embarcação também equipada com um 0-20,7 MPa (0-3.000 psig) transdutor de pressão.</li>
	</ol></li> <li>Apresentar uma célula de teste com amostra (preparada na secção 2) dentro do vaso de pressão. Posicione seu eixo longo horizontal com a fenda na parte superior ( Figura 2). Ligue os fios de cobre desencapados aos eletrodos no interior da embarcação. Certifique-se que o antigo não está tocando o corpo do navio. Fechar e selar o recipiente sob pressão.</li>
	<li>Usando o multímetro garantir que não haja nenhum contato elétrico entre cada eletrodo e o corpo do vaso de pressão. 
	Nota: Se qualquer contato é detectado entre um eletrodo e o corpo do navio, suas causas devem ser determinadas e ações devem ser tomadas para eliminá-lo antes de testar possa prosseguir.</li>
</ol> 4. Realização de um teste <ol><li>na sala protegida, conecte o sinal do transdutor de pressão para a aquisição de dados (consulte a tabela de materiais) ou osciloscópio disponível. Também, conectar-se a tensão através do resistor de derivação de alta precisão para a aquisição de dados (ou um osciloscópio). Certifique-se de que este resistor de derivação também é ligado em série com uma fonte de corrente constante. Conectar-se a série aos eletrodos sobre o vaso de pressão para fornecer uma constante corrente através do fio de NiCr. 
	Nota: Conhecendo sua resistência, a tensão sobre o resistor de derivação fornece uma medida da ignição atual.</li>
	<li>Iniciar o sistema de aquisição de dados baseados em PC (ou osciloscópio disponível).</li>
	<li>Remotamente perto do navio &#39; válvula de saída de s (ver secção 3.1 Nota). Usando um cilindro de argônio pressurizado no instrumento de quarto e o distribuidor de gás (descrito na seção 3), começar a pressurizar o navio para a pressão inicial necessária para o teste 
	Nota: Dependendo da formulação do temor, esta pressão pode variar em qualquer lugar de 0,3 a 19,3 MPa (50 a 2500 psig). Se este é o primeiro teste com um determinado produto AWE, fazer uma suposição educada do MBP, baseada na formulação da amostra, para decidir a que pressão este primeiro teste deve ser executado.
	<ol><li>Uma vez pressurização é alcançado, feche o recipiente &#39; válvula de entrada de s e deixar o recipiente pressurizado para 5 a 10 min para verificar que o sistema não tem nenhum vazamento significativo. Uma vez que esta é estabelecida, re-abrir a válvula de entrada, ajuste a pressão para o valor inicial escolhido e volte a fechar a válvula de entrada. Se for detectada uma taxa significativa de fuga, adiar testes até manutenção necessária seja executada.</li>
	</ol></li> <li>Ligar a constante corrente de fonte e permitir um 10,5 A corrente a fluir através do cabo de ignição. Continuar a corrente até que a amostra se inflama e derrete-se o cabo de ignição, impedindo o fluxo de corrente; Isso é esperado para tirar algumas vez s. fonte de alimentação após ignição tenha ocorrido e a pressão começou a aumentar. 
	Nota: A pressão pode passar por um ou dois níveis mínimos e máximos e deve começar a diminuir continuamente. Quando isso ocorreu, esperar por um extra 10 min antes de fazer qualquer coisa.</li>
	<li>, Uma vez que o teste é concluído, remotamente abrir a válvula de saída e todos os gases de combustão para um sistema de exaustão adequado de ventilação. Purga-se lentamente com argônio por alguns min remover todas as espécies de gás tóxico antes de abrir o recipiente. Assegurar que o navio está de volta ao ambiente presantes de re-entrar na sala de teste.</li>
	<li>Bloqueio a energia de corrente constante fornecer (usando um chave de bloqueio ou desconectá-lo da alimentação AC) e caminhar até a sala do vaso de pressão. Vestindo uma máscara facial com cartucho de uso geral apropriado, abra o recipiente. Recuperar a célula de teste, desfazendo os condutores de cobre de eletrodos e anote todas as observações visuais.
	<ol><li>, Removendo o neoprene rolhas tentarem observar quanto da amostra tenha queimado. Mais documente estas observações para tirar fotografias. Uma vez terminado, limpe o recipiente (ver secção 6). 
		Nota: a partir destas observações, se a amostra tem queimado completamente (frente de combustão atingiu a parede da célula de teste; pequena quantidade da amostra pode ser deixada sobre as rolhas de neopreno), o resultado é considerado para ser um &#39; ir &#39;. Diminua a pressão para o próximo teste. Caso contrário o resultado é considerado um &#39; go &#39; e a pressão deve ser aumentada para o próximo teste (veja observações típicas na Figura 4A). O registro da pressão do transdutor também pode ser usado como prova de combustão auto-sustentada ou não ( Figura 4B).</li>
	</ol></li> <li>, Use as etapas descritas na seção 5 abaixo para analisar os dados de pressão e corrente adquirida. Repita os passos de 4.1 a 4.6 ao diminuir gradualmente a incrementos de pressão (ou diminui) até o MBP determinou-se que o nível de precisão desejado (ver exemplos típicos na Figura 5).
	<ol><li>Realizar um mínimo de 10 a 12 testes usando este &#39; altos e baixos &#39; metodologia. 
		Nota: O MBP citado deve ser a média entre a pressão inicial da mais alta &#39; go &#39; evento (P n, máx) e a de menor &#39; ir &#39; evento (P g, min) ( Figura 5). A barra de erro sobre o MBP medido deve ser especificada como: <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/56167/56167eq1.jpg" /></li></ol></li></ol> 5. Análise de dados Nota: consulte a Figura 6 para obter um exemplo de um gráfico que mostra um experimento MBP analisado.
<ol><li>Primeiro determinar o tempo, t 0, quando o cabo de ignição foi ativado (corrente de repente aumenta a 10,5 A). Determinar o tempo quando queimou o cabo de ignição (corrente de repente retorna a 0), t b. Gravar a diferença Δt w = t b &#8211; t 0 como o &#34; fio durou &#34; hora.</li>
	<li>Determinar o cabo de ignição média atual, eu iw; esta é a média de todos os pontos de dados do registro atual entre t 0 e t b. Determine o tempo quando o rastreamento de pressão primeiro afasta-se da linha de base inicial, t p0. Gravar a diferença Δt p = t p0 &#8211; t 0 como o &#34; tempo a pressão subir &#34;.</li>
	<li>Determinar a pressão média inicial, P eu; isto é a média de todos os pontos de dados do registro pressão entre t 0 e t p0. Determinar a pressão máxima, P máx; Este é o valor máximo do registro pressão. 
	Nota: O rastreamento de pressão pode conter vários níveis mínimos e máximos.</li>
	<li>Localizar o último máximo (apenas antes que a pressão começa a diminuir continuamente quando queima é completa); este é o tempo de parar de queimar (t, s). Calcular a diferença Δt b = t s &#8211; t p0 e inseri-lo como o &#34; queimar tempo &#34;.</li>
</ol> 6. Limpeza de <ol><li>limpeza e reutilização do teste de células, tanto quanto possível. Descarte de uma célula de teste sempre que encontra-se que os resíduos sólidos são muito difíceis de limpar. Limpe as células com água, etanol e toalha de papel. Se a tinta não-condutor estiver danificada, repintar a célula antes de re-usá-lo 
	Nota: Usar qualquer detergente ou sabão para limpar as células não é recomendado porque resíduos de detergente podem desestabilizar o surfactante em algumas formulações de emulsão.</li>
	<li>Limpar o navio após cada execução. 
	Nota: Usando uma máscara de rosto com cartuchos de uso geral apropriados é recomendado para a pessoa que limpar o vaso. Determinadas formulações, especialmente aqueles que contêm químicos sensitizers, podem criar mais resíduos irritantes do que outros.</li>
	<li>Remover sujeira e umidade a partir do vaso de pressão usando toalhas de papel, aplicação de água ou etanol como necessário. Certifique-se de que os eléctrodos são limpos de forma semelhante, incluindo as arruelas e porcas.</li>
	<li>No final do dia, retornar todos os resíduos e material de amostra não utilizado para um local de armazenamento adequado (geralmente, uma revista de explosivos).</li>
	<li>Desligar o sistema de aquisição de dados e um computador (ou um osciloscópio de armazenamento).</li>
	<li>Fechar a torneira principal no cilindro de argônio (ou nitrogênio) e sangrar as linhas de argônio (ou azoto).</li>
</ol>

<ol>
	<li>Bluhm, H. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ammonium+nitrate+emulsion+blasting+agent+and+method+of+preparing+same.">Ammonium nitrate emulsion blasting agent and method of preparing same.</a> US Patent. , (1969).</li><li>Persson, P. -. A., Holmberg, R., Lee, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Rock Blasting and Explosives Engineering. , 86 (1993).</li><li>Perlid, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pump+Safety+Tests+Regarding+Emulsion+Explosives.">Pump Safety Tests Regarding Emulsion Explosives.</a> Proceedings of the 22nd Annual Conference on Explosives and Blasting Techniques, International Society of Explosives Engineers. 2, 101-107 (1996).</li><li>Chan, S. 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K., Turcotte, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Onset+Temperatures+in+Hot-wire+Ignition+of+AN-Based+Emulsions.">Onset Temperatures in Hot-wire Ignition of AN-Based Emulsions.</a> Propellants, Explos., Pyrotech. 34, 41-49 (2009).</li><li>Goldthorp, S., Turcotte, R., Badeen, C. M., Chan, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Minimum+Pressure+for+Sustained+Combustion+in+AN-based+Emulsions.">Minimum Pressure for Sustained Combustion in AN-based Emulsions.</a> Proceedings of the 35th International Pyrotechnics Seminar. , 385-394 (2008).</li><li>Turcotte, R., Goldthorp, S., Badeen, C. M., Feng, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+Physical+Characteristics+and+Ingredients+on+the+Minimum+Burning+Pressure+of+Ammonium+Nitrate+Emulsions.">Influence of Physical Characteristics and Ingredients on the Minimum Burning Pressure of Ammonium Nitrate Emulsions.</a> Propellants, Explos., Pyrotech. 35, 233-239 (2010).</li><li>Badeen, C. M., Goldthorp, S., Turcotte, R., Feng, H., Chan, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+Formulation+Changes+on+the+Minimum+Burning+Pressure+of+Ammonium+Nitrate+Emulsions.">Effect of Formulation Changes on the Minimum Burning Pressure of Ammonium Nitrate Emulsions.</a> Proceedings of the "10i&#232;me Congr&#232;s International de Pyrotechnie", in conjunction with the 37th International Pyrotechnics Seminar (Europyro 2011) , Session S1a. , (2011).</li><li>Turcotte, R., Goldthorp, S., Badeen, C. M., Johnson, C., Feng, H., Chan, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+Physical+Characteristics+and+Ingredients+on+the+Minimum+Burning+Pressure+of+Ammonium+Nitrate+Emulsions.">Influence of Physical Characteristics and Ingredients on the Minimum Burning Pressure of Ammonium Nitrate Emulsions.</a> , 197-206 (2009).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Recommendations on the Transport of Dangerous Goods, Manual of Tests and Criteria. , 200-207 (2015).</li><li>The Minimum Burning Test for Ammonium Nitrate Emulsions. SAFEX Newsletter Available from: <a target="_blank" href="https://www.safex-international.org/safex/page-newsletter.html">https://www.safex-international.org/safex/page-newsletter.html</a> (2016)</li></ol>

Os autores declaram que eles têm não tem interesses financeiro concorrente.

Nosso trabalho demonstrou que uma ligação directa a linear geometria com 0,5 mm de diâmetro NiCr reto fio e 10 a 16 corrente de ignição era adequada para inflamar incrível com conteúdo de água de até 25% em massa. Para formulações de alta viscosidade (como produtos embalados emulsão), horizontais e verticais configurações fornecem resultados quase idênticos 17. No entanto, para fórmulas de baixa viscosidade (por exemplo, produtos a granel emulsão) efeitos de gravidade na configura...

O nitrato de amónio com base em água emulsão (AWE) explosivo foi inventada em 1961. Trata-se de microscópicas gotas de uma solução de líquido oxidante, cercado por uma fase contínua de óleo. A primeira emulsão estável e praticamente úteis explosivo foi desenvolvida pela Harold F. Bluhm em os EUA (1969) 1,2. No entanto, a comercialização de sucesso deste tipo de explosivo não aconteceu mesmo antes do início da década de 1980.
Com a grande escala de operações modernas de mineração e o advento do explosivo metodologia de carregamento rápido granel, volumes muito grandes de explosivos AWE tem que ser fabricado e transportados. Uma carga de caminhão-tanque normalmente transporta 20 toneladas de temor, e muitas dessas cargas de caminhão são geralmente necessários para carregar apenas uma explosão. Iniciação acidental de grandes quantidades de explosivos seria particularmente desastrosa e, portanto, um bom conhecimento de suas propriedades perigosas é necessário para projetar sistemas de manuseamento seguro correspondente. Enquanto é sabido que as emulsões são relativamente insensíveis a eventos mecânicos (ou seja, eventos de impacto e fricção), explosões acidentais foram ainda relatados 3 quando manusear este tipo de explosivo, particularmente em bombeamento aplicações.
Tem sido conhecido desde a década de 1970 4 uma mínima pressão ambiente é exigido para auto sustentado combustão a ter lugar em explosivos à base de água. Este último valor geralmente foi denominado o "Burning pressão mínima" (MBP). De um ponto de vista da segurança, conhecimento desse limiar poderia permitir que os fabricantes a melhor estimativa seguras pressões operacionais para diversos equipamentos de manipulação.
O departamento de recursos naturais, do governo do Canadá, que publicou "Diretrizes para o bombeamento de explosivos à base de água" 5, que afirmam que o uso de bombeamento pressões bem abaixo o MBP das emulsões ou watergels é uma prática de segurança. De notar que estas orientações foram projetadas com a colaboração dos fabricantes mais comerciais e que, nos EUA, o Instituto de fabricantes de explosivos (IME) também publicou muito semelhantes diretrizes 6. No entanto, nestes documentos, não havia nenhuma descrição ou prescrição sobre como o MBP deve ser medido.
Nas últimas décadas, registaram-se poucos estudos relacionados a medições de MBP. Chan et al . 4 relatou os resultados das medições de MBP para watergel explosivos, que são também de nitrato de amónio e à base de água. Eles concluíram que o MBP pode ter uma forte dependência em vários fatores de formulação como teor de água, presença de sensitizers químicas ou pós metálicos. Em outro estudo, Wang 7 descreveu um vaso de pressão de 2,5 L pressurizado com N2 e usado um método de altos e baixos de Bruceton para determinar o MBP para incr básica. Com este sistema, MBP os valores da ordem de 15 MPa foram medidos para uma emulsão básica com um teor de água de 16% em massa.
Usar um similar pressurizado teste de navio, Hirosaki et al 8 relataram os resultados de algumas medidas de MBP para explosivos AWE. Eles notaram que a natureza (ou seja, de vidro ou resina) das microesferas sendo usado para sensibilizar os explosivos também tem uma forte influência sobre os resultados. Mais recentemente, Turcotte et al 9 desenvolveram um sistema semelhante de Wang e Hirosaki et al e tentou usá-lo para medir o MBP de alguns INCR. No entanto, eles encontraram muitos possíveis problemas que podem levar à errôneas determinações de MBP. Em particular, observou-se que a geometria de fonte de ignição (bobina de fio de nicromo) nunca tinha sido devidamente validada para INCR. Em 2008, Turcotte et al 10 e Chan et al 11, desenvolveram-se tanto um aparelho baseado em um sistema de fios de ignição calibrado e uma associado metodologia para medir o MBP de INCR. Eles também têm usado a facilidade para estudar as características de ignição de AWEs típicos, medidos os requisitos de energia para obter confiança ignições 12 e estudou a influência das características físicas e ingredientes no MBP de uma grande variedade de AWE explosivos 13,14. Esta técnica de medição de MBP atualmente é sendo proposta como um teste padrão dentro do United Nation transporte de mercadorias perigosas (UN TDG) testes e critérios de classificação para o transporte de AWEs 15.

<table><tbody><tr><td>Nitrile gloves (100/pk)</td><td>Fisher Scientific</td><td>19149863B</td><td>https://www.fishersci.ca/shop/products/purple-nitrile-exam-gloves-6/19149863b?searchHijack=true&amp;amp;searchTerm=19149863B&amp;amp;searchType=RAPID&amp;amp;matchedCatNo=19149863B</td></tr><tr><td>NiCr60 wire 24 AWG (200 feet per roll)</td><td>Omega Engineering</td><td>NIC60-020-200</td><td>http://www.omega.ca/pptst_eng/NI60.html</td></tr><tr><td>Wire cutters: Mini Diagonal Cutting Pliers, 5 in.</td><td>Canadian Tire</td><td>Product #058-4736-0</td><td>http://www.canadiantire.ca/en/pdp/mastercraft-mini-diagonal-cutting-pliers-0584736p.html#srp</td></tr><tr><td>Mini needle nose pliers, 5 in.</td><td>Canadian Tire</td><td>Product #058-4731-0</td><td>http://www.canadiantire.ca/en/pdp/mastercraft-mini-needle-nose-pliers-0584731p.html#srp</td></tr><tr><td>Crimping tool, 8.5 in.</td><td>Canadian Tire</td><td>Product #058-4617-4</td><td>http://www.canadiantire.ca/en/pdp/mastercraft-8-in-crimping-tool-0584617p.html#srp</td></tr><tr><td>Bare copper wire (14AWG)</td><td>Electronics Plus</td><td>2000BC-14-5/5 lb roll</td><td>Bare (uninsulated) copper wire</td></tr><tr><td>Non-insulated butt-splice connectors (100 units)</td><td>Electrosonic</td><td>Panduit BS14-C</td><td>http://www.alliedelec.com/panduit-bs14-c/70044299/?mkwid=si03ezhXY&amp;amp;pcrid=64596948257&amp;amp;pkw=panduit%20bs14-c&amp;amp;pmt=b&amp;amp;pdv=c&amp;amp;gclid=CM_1jO-DsdMCFZKIswodMugASw</td></tr><tr><td>Stainless Steel pipe nipples (10 - 20 units)</td><td>Wolseley Inc.</td><td>SSNKX3</td><td>sample cells: 76.2 mm long x 12.7 mm od (3&quot; long x 0.5&quot; 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).</td></tr><tr><td>High-temperature non-conductive paint</td><td>Canadian Tire</td><td>Product #048-0648-8</td><td>http://www.canadiantire.ca/en/pdp/armor-coat-bbq-paint-0480648p.html#srp</td></tr><tr><td>Solid green neoprene stoppers (size 0; 1 package of 68)</td><td>Cole-Palmer</td><td>OF-62991-04</td><td>https://www.coleparmer.ca/i/cole-parmer-solid-green-neoprene-stoppers-standard-size-0-68-pk/6299104?searchterm=OF-62991-04</td></tr><tr><td>Spatula, stainless steel</td><td>Fisher Scientific</td><td>14-375-10</td><td>https://www.fishersci.ca/shop/products/fisherbrand-spoonula-lab-spoon/1437510?searchHijack=true&amp;amp;searchTerm=1437510&amp;amp;searchType=RAPID&amp;amp;matchedCatNo=1437510</td></tr><tr><td>7.5 L Pressure Vessel</td><td>Autoclave Engineers</td><td>40A-9104, 9122, 40C-1365, 2376</td><td>minimum internal diameter of 127 mm; equipped with 20.7 MPa (3000 psi) rupture disc assembly; Solenoid&amp;amp; air operated valve on the outlet; http://www.autoclaveengineers.com/products/pressure_vessels/PV_Bolted_Closure/index.html</td></tr><tr><td>Electrodes (set of 2)</td><td>Electo-meters</td><td>Conax EG-375-A-SS-T, 25.4 cm (10&quot;) conductor</td><td>with Teflon sealing glands; https://www.conaxtechnologies.com/wp-content/uploads/2016/03/5001D-80-105-Flanges-and-Accessories.pdf</td></tr><tr><td>Rupture disc</td><td>Oseco</td><td>39859-3-1</td><td>http://www.oseco.com/imgUL/files/STD_0515.pdf</td></tr><tr><td>Universal safety head (rupture disc assembly)</td><td>Autoclave Engineers</td><td>SS-4600-1/2F</td><td>http://www.autoclave.com/products/accessories/universal_safety_heads/index.html</td></tr><tr><td>High-pressure valve (air-operated, fail-open)</td><td>Autoclave Engineers</td><td>1/2&quot; SW8XXX-CM</td><td>http://www.autoclave.com/aefc_pdfs/OM_P1_Manual_Air_Valve.pdf?zoom_highlightsub=air+operated+valve#search=&quot;air operated valve&quot;</td></tr><tr><td>Pressure transducer</td><td>Omega Engineering</td><td>PX176-3KS5V</td><td>Amplified Voltage Output Transducer for Absolute; 0-20.7 Mpa (0-3000 psi) sealed gauge, 91 cm (36&quot;) cable http://www.omega.ca/pptst_eng/PX176.html</td></tr><tr><td>Digital multimeter</td><td>Amazon.com</td><td>Fluke Model 110 Plus</td><td>https://www.amazon.com/Fluke-110-Plus-essential-multimeter/dp/B01JX912I2</td></tr><tr><td>Data acquisition Interface</td><td>IOTECH</td><td>Model Daqlab 2000 with DBK15 acquisition board</td><td>http://www.mccdaq.com/products/daqlab2000s</td></tr><tr><td>Personal Computer with monitor and National Instruments DASYLab Software (V13, basic) installed</td><td>DELL</td><td>CORETMi7 vProTM</td><td>Computer must meet requirements for Dasylab 13: 1GHz + x86 compatible; Windows 7 or 8, 32-bit or 64-bit; 2 GB+ RAM</td></tr><tr><td>oscilloscope</td><td></td><td></td><td>Any storage oscilloscope with 2 input channels (0-10 V), 12k samples per channel and acquisition frequency of 10 ms/sample.</td></tr><tr><td>Precision Shunt Resister</td><td>Canadian Shunt Industries</td><td>LA-20-100</td><td>(20 A, 100 mV) Enclosed in custom box http://www.cshunt.com/pdf/la.pdf</td></tr><tr><td>Constant Current Power Supply</td><td>Agilent</td><td>N6700B Low-Profile MPS Mainframe, 400W; N6754A DC Power Supply with High Speed Test Extensions option</td><td>http://www.keysight.com/en/pd-1125217-pn-N6754A/high-performance-autoranging-dc-power-module-60v-20a-300w?cc=CA&amp;amp;lc=eng</td></tr><tr><td>Inlet valve</td><td>Ottawa Valves and Fittings</td><td>Swagelok SS-43GS4-PT</td><td>https://www.swagelok.com/en/catalog/Product/Detail?part=SS-43GS4</td></tr><tr><td>Full face mask</td><td>Cooper Safety</td><td>3M 7800 series</td><td>http://www.coopersafety.com/product/3m-7800-series-full-face-respirator-1124.aspx</td></tr><tr><td>General purpose cartridges</td><td>Cooper Safety</td><td>3M 60923</td><td>http://www.coopersafety.com/product/3m-60923-organic-vapor-acid-gas-p100-cartridge-1533.aspx?sid=101950</td></tr></tbody></table>

minimum burning pressures of water-based emulsion explosives

Este manuscrito descreve um protocolo para medir a pressão mínima necessária para queima sustentado de explosivos de emulsão à base de água. Emulsão à base de água explosivos para aplicações de jateamento podem ser muito perigosos, como demonstrado por uma série de acidentes bomba ao redor do mundo nas últimas décadas, incluindo alguns que resultou em mortes de bombeamento. No Canadá, o reconhecimento deste perigo levou ao desenvolvimento de bombeamento orientações que foram aprovadas por tanto a indústria de explosivos e a divisão de explosivos regulamentar do governo canadense. Nas presentes directrizes, verificou-se que o mínimo que queima as pressões (MBP), medidas em um laboratório proporciona um bom guia para caracterizar o comportamento desses produtos em sistemas de bombeamento. As mesmas diretrizes também chamam para a concepção de sistemas de bombeamento que evitar, sempre que possível, as pressões de superiores o MBP do produto a ser bombeado. Aquando da publicação das presentes orientações, existiu de uma metodologia para medir tais valores MBP, mas ele nunca tinha sido validado para medir o MBP de emulsões à base de água do nitrato de amónio (espan). Espan agora é usados muito mais amplamente do que quaisquer outros explosivos à base de água e precursores em massa no local, as operações de carregamento.
O canadense explosivos Research Laboratory (CanmetCERL) vem realizando pesquisas ao longo dos últimos dez anos para desenvolver um protocolo de teste validado para medir e interpretar os valores representativos de MBP para INCR. O teste, como é realizada hoje, será descrito e os componentes críticos serão justificados por referência aos últimos dados publicados. Resultados das medições de MBP, para produtos de uma gama de AWE, serão apresentados. Inclusão do teste MBP nos padrões de teste para a autorização de explosivos no Canadá também será discutido.

Sinais de crus típicos de um teste, resultando em um evento totalmente propagado (ou seja, "ir") são mostrados na Figura 6. A corrente de ignição (curva azul) é vista como anda em t0 = 0 e para ficar aqui até o fio de NiCr queima a tb = 19,1 s. A ignição média computada atual (ou seja, a média de todos os pontos de dados entre t0 e tb é euhw = 10.59 A. Sobre o registro de pres...

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Minimum Burning Pressures of Water-based Emulsion Explosives

Nós apresentamos um aparelho baseado em ligação direta de ignição em um compartimento pressurizado e uma associado de metodologia para medir a pressão mínima necessária para induzir a combustão auto-sustentada em explosivos de emulsão à base de água. Esse método melhora a caracterização do produto para permitir que um para usá-los com mais segurança durante o bombeamento e operações de mistura.

Mínimo, queimando as pressões de explosivos de emulsão à base de água

This manuscript describes a protocol to measure the minimum pressure required for sustained burning of water-based emulsion explosives. Pumping ...

minimum-burning-pressures-of-water-based-emulsion-explosives

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Chemistry

8.3K visualizações.  Natural Resources Canada. Nós apresentamos um aparelho baseado em ligação direta de ignição em um compartimento pressurizado e uma associado de metodologia para medir a pressão mínima necessária para induzir a combustão auto-sustentada em explosivos de emulsão à base de água. Esse método melhora a caracterização do produto para permitir que um para usá-los com mais segurança durante o bombeamento e operações de mistura.

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Quantitative Detection of Trace Explosive Vapors by Programmed Temperature Desorption Gas Chromatography-Electron Capture Detector

The direct liquid deposition of solution standards onto sorbent-filled thermal desorption tubes is used for the quantitative analysis of trace explosive vapor samples. The direct liquid deposition method yields a higher fidelity between the analysis of vapor samples and the analysis of solution standards than using separate injection methods for vapors and solutions, i.e., samples collected on vapor collection tubes and standards prepared in solution vials. Additionally, the method can account for instrumentation losses, which makes it ideal for minimizing variability and quantitative trace chemical detection. Gas chromatography with an electron capture detector is an instrumentation configuration sensitive to nitro-energetics, such as TNT and RDX, due to their relatively high electron affinity. However, vapor quantitation of these compounds is difficult without viable vapor standards. Thus, we eliminate the requirement for vapor standards by combining the sensitivity of the instrumentation with a direct liquid deposition protocol to analyze trace explosive vapor samples.

Trace explosive vapors of TNT and RDX collected on sorbent-filled thermal desorption tubes were analyzed using a programmed temperature desorption system coupled to GC with an electron capture detector. The instrumental analysis is combined with direct liquid deposition method to reduce sample variability and account for instrumentation drift and losses.

Detecção quantitativa de rastreamento vapores explosivos por temperatura programada Desorption Gas Chromatography-Electron Captura Detector

The direct liquid deposition of solution standards onto sorbent-filled thermal desorption tubes is used for the quantitative analysis of trace explosive ...

Química

Preparation and Reactivity of Gasless Nanostructured Energetic Materials

High-Energy Ball Milling (HEBM) is a ball milling process where a powder mixture placed in the ball mill is subjected to high-energy collisions from the balls. Among other applications, it is a versatile technique that allows for effective preparation of gasless reactive nanostructured materials with high energy density per volume (Ni+Al, Ta+C, Ti+C). The structural transformations of reactive media, which take place during HEBM, define the reaction mechanism in the produced energetic&#160;composites. Varying the processing conditions permits fine tuning of the milling-induced microstructures of the fabricated composite particles. In turn, the reactivity, i.e., self-ignition temperature, ignition delay time, as well as reaction kinetics, of high energy density materials depends on its microstructure. Analysis of the milling-induced microstructures suggests that the formation of fresh oxygen-free intimate high surface area contacts between the reagents is responsible for the enhancement of their reactivity. This manifests itself in a reduction of ignition temperature and delay time, an increased rate of chemical reaction, and an overall decrease of the effective activation energy of the reaction. The protocol provides a detailed description for the preparation of reactive nanocomposites with tailored microstructure using short-term HEBM method. It also describes a high-speed thermal imaging technique to determine the ignition/combustion characteristics of the energetic materials. The protocol can be adapted to preparation and characterization of a variety of nanostructured energetic composites.

This protocol describes the preparation of gasless nanostructured energetic materials (Ni+Al, Ta+C, Ti+C) using the short-term high-energy ball milling (HEBM) technique. It also describes a high-speed thermal imaging method to study the reactivity of mechanically fabricated nanocomposites. These protocols can be extended to other reactive nanostructured energetic materials.

Preparação e reactividade de Gasless Nanostructured materiais energéticos

High-Energy Ball Milling (HEBM) is a ball milling process where a powder mixture placed in the ball mill is subjected to high-energy collisions from the ...

Engenharia

Research and Development of High-performance Explosives

Developmental testing of high explosives for military applications involves small-scale formulation, safety testing, and finally detonation performance tests to verify theoretical calculations. For newly developed formulations, the process begins with small-scale mixes, thermal testing, and impact and friction sensitivity. Only then do subsequent larger scale formulations proceed to detonation testing, which will be covered in this paper. Recent advances in characterization techniques have led to unparalleled precision in the characterization of early-time evolution of detonations. The new technique of Photonic Doppler Velocimetry (PDV) for the measurement of detonation pressure will be shared and compared with traditional fiber-optic detonation velocity and plate-dent calculation of detonation pressure. In particular, the role of aluminum in explosive formulations will be discussed. Recent developments led to the development of explosive formulations that result in reaction of aluminum very early in the detonation product expansion. This enhanced reaction leads to changes in the detonation velocity and pressure due to reaction of the aluminum with oxygen in the expanding gas products.

Developmental testing of high explosives for military applications involves small-scale formulation, safety testing, and finally detonation performance tests to verify theoretical calculations. This paper will share typical development tests associated with the measurement of detonation velocity and detonation pressure.

Pesquisa e Desenvolvimento de explosivos de alto desempenho

Developmental testing of high explosives for military applications involves small-scale formulation, safety testing, and finally detonation performance ...

Blast Quantification Using Hopkinson Pressure Bars

Near-field blast load measurement presents an issue to many sensor types as they must endure very aggressive environments and be able to measure pressures up to many hundreds of megapascals. In this respect the simplicity of the Hopkinson pressure bar has a major advantage in that while the measurement end of the Hopkinson bar can endure and be exposed to harsh conditions, the strain gauge mounted to the bar can be affixed some distance away. This allows protective housings to be utilized which protect the strain gauge but do not interfere with the measurement acquisition. The use of an array of pressure bars allows the pressure-time histories at discrete known points to be measured. This article also describes the interpolation routine used to derive pressure-time histories at un-instrumented locations on the plane of interest. Currently the technique has been used to measure loading from high explosives in free air and buried shallowly in various soils.

This protocol details the use of Hopkinson pressure bars to measure reflected blast loading from near-field explosive events. It is capable of interpolating a pressure-time history at any point on a reflective boundary and as such can be used to fully characterize the spatial and temporal variations in loading produced.

Explosão Quantificação Usando barras de pressão Hopkinson

Near-field blast load measurement presents an issue to many sensor types as they must endure very aggressive environments and be able to measure pressures ...

Experimental Methodology for Estimation of Local Heat Fluxes and Burning Rates in Steady Laminar Boundary Layer Diffusion Flames

Modeling the realistic burning behavior of condensed-phase fuels has remained out of reach, in part because of an inability to resolve the complex interactions occurring at the interface between gas-phase flames and condensed-phase fuels. The current research provides a technique to explore the dynamic relationship between a combustible condensed fuel surface and gas-phase flames in laminar boundary layers. Experiments have previously been conducted in both forced and free convective environments over both solid and liquid fuels. A unique methodology, based on the Reynolds Analogy, was used to estimate local mass burning rates and flame heat fluxes for these laminar boundary layer diffusion flames utilizing local temperature gradients at the fuel surface. Local mass burning rates and convective and radiative heat feedback from the flames were measured in both the pyrolysis and plume regions by using temperature gradients mapped near the wall by a two-axis traverse system. These experiments are time-consuming and can be challenging to design as the condensed fuel surface burns steadily for only a limited period of time following ignition. The temperature profiles near the fuel surface need to be mapped during steady burning of a condensed fuel surface at a very high spatial resolution in order to capture reasonable estimates of local temperature gradients. Careful corrections for radiative heat losses from the thermocouples are also essential for accurate measurements. For these reasons, the whole experimental setup needs to be automated with a computer-controlled traverse mechanism, eliminating most errors due to positioning of a micro-thermocouple. An outline of steps to reproducibly capture near-wall temperature gradients and use them to assess local burning rates and heat fluxes is provided.

We describe the use of micro-thermocouples to estimate local temperature gradients in steady laminar boundary layer diffusion flames. By extension of the Reynolds Analogy, local temperature gradients can be further used to estimate the local mass burning rates and heat fluxes in such flames with high accuracy.

Metodologia experimental para Estimativa do local fluxos de calor e queima Tarifas em estacionário limite laminar Chamas camada de difusão

Modeling the realistic burning behavior of condensed-phase fuels has remained out of reach, in part because of an inability to resolve the complex ...

Nanothermite with Meringue-like Morphology: From Loose Powder to Ultra-porous Objects

The goal of the protocol described in this article is to prepare aluminothermic compositions (nanothermites) in the form of porous, monolithic objects. Nanothermites are combustible materials made up of inorganic fuel and an oxidizer. In nanothermite foams, aluminum is the fuel and aluminum phosphate and tungsten trioxide are the oxidizing moieties. The highest flame propagation velocities (FPVs) in nanothermites are observed in loose powders and FPVs are strongly decreased by pelletizing nanothermite powders. From a physical standpoint, nanothermite loose powders are metastable systems. Their properties can be altered by unintentional compaction induced by shocks or vibrations or by the segregation of particles over time by settling phenomena, which originates from the density differences of their components. Moving from a powder to an object is the challenge that must be overcome to integrate nanothermites in pyrotechnic systems. Nanothermite objects must have both a high open porosity and good mechanical strength. Nanothermite foams meet both of these criteria, and they are prepared by dispersing a nano-sized aluminothermic mixture (Al/WO3) in orthophosphoric acid. The reaction of aluminum with the acid solution gives the AlPO4 &#34;cement&#34; in which Al and WO3 nanoparticles are embedded. In nanothermite foams, aluminum phosphate plays the dual role of binder and oxidizer. This method can be used with tungsten trioxide, which is not altered by the preparation process. It could probably be extended to some oxides, which are commonly used for the preparation of high performance nanothermites. The WO3-based nanothermite foams described in this article are particularly insensitive to impact and friction, which makes them far safer to handle than loose Al/WO3 powder. The fast combustion of these materials has interesting applications in pyrotechnic igniters. Their use in detonators as primers would require the incorporation of a secondary explosive in their composition.

This manuscript describes the synthesis of combustible aluminophosphate matrices by the reaction of orthophosphoric acid (H3PO4) with aluminum nanopowder. When this reaction is carried out with excess aluminum in the presence of tungsten trioxide nanopowder, it leads to a solid, porous nanothermite foam.

Nanothermite com merengue, como morfologia: de pó solto para objetos ultra porosos

The goal of the protocol described in this article is to prepare aluminothermic compositions (nanothermites) in the form of porous, monolithic objects. ...

Experimental Procedure for Laboratory Studies of In Situ Burning : Flammability and Burning Efficiency of Crude Oil

A new method for the simultaneous study of the flammability and burning efficiency of fresh and weathered crude oil through two experimental laboratory setups is presented. The experiments are easily repeatable compared to operational scale experiments (pool diameter &#8805;2 m), while still featuring quite realistic in situ burning conditions of crude oil on water. Experimental conditions include a flowing water sub-layer that cools the oil slick and an external heat flux (up to 50 kW/m2) that simulates the higher heat feedback to the fuel surface in operational scale crude oil pool fires. These conditions enable a controlled laboratory study of the burning efficiency of crude oil pool fires that are equivalent to operational scale experiments. The method also provides quantitative data on the requirements for igniting crude oils in terms of the critical heat flux, ignition delay time as a function of the incident heat flux, the surface temperature upon ignition, and the thermal inertia. This type of data can be used to determine the required strength and duration of an ignition source to ignite a certain type of fresh or weathered crude oil. The main limitation of the method is that the cooling effect of the flowing water sub-layer on the burning crude oil as a function of the external heat flux has not been fully quantified. Experimental results clearly showed that the flowing water sub-layer does improve how representative this setup is of in situ burning conditions, but to what extent this representation is accurate is currently uncertain. The method nevertheless features the most realistic in situ burning laboratory conditions currently available for simultaneously studying the flammability and burning efficiency of crude oil on water.

Experimental Procedure for Laboratory Studies of In Situ Burning : Flammability and Burning Efficiency of Crude Oil

Here, we present a protocol to simultaneously study the flammability and burning efficiency of fresh and weathered crude oil under conditions that simulate in situ burning operations on the sea.

Procedimento Experimental para Estudos Laboratoriais de Queima In Situ: Inflamabilidade e Eficiência de Queima do Petróleo Bruto

A new method for the simultaneous study of the flammability and burning efficiency of fresh and weathered crude oil through two experimental laboratory ...

Achieving Moderate Pressures in Sealed Vessels Using Dry Ice As a Solid CO2 Source

Herein is presented a general strategy to perform reactions under mild to moderate CO2 pressures with dry ice. This technique obviates the need for specialized equipment to achieve modest pressures, and can even be used to achieve higher pressures in more specialized equipment and sturdier reaction vessels. At the end of the reaction, the vials can be easily depressurized by opening at room temperature. In the present example CO2 serves as both a putative directing group as well as a way to passivate amine substrates, thereby preventing oxidation during the organometallic reaction. In addition to being easily added, the directing group is also removed under vacuum, obviating the need for extensive purification to remove the directing group. This strategy allows the facile &#947;-C(sp3)-H arylation of aliphatic amines and has the potential to be applied to a variety of other amine-based reactions.

Achieving Moderate Pressures in Sealed Vessels Using Dry Ice As a Solid CO2 Source

Here we present a protocol for performing reactions in simple reaction vessels under low-to-moderate pressures of CO2. The reactions can be performed in a variety of vessels simply by administering the carbon dioxide in the form of dry ice, without the need for costly or elaborate equipment or set-ups.

Atingir pressões moderadas em vasos selados usando gelo seco como uma sólido CO2 fonte

Herein is presented a general strategy to perform reactions under mild to moderate CO2 pressures with dry ice. This technique obviates the need for ...

Laboratory Scale Slow Cook-Off Testing of Rocket Propellants: The Combustion Rate Analysis of a Slowly Heated Propellant (CRASH-P) Test

Solid rocket propellants are widely used for propulsion applications by military and space agencies. Although highly effective, they can be dangerous to personnel and equipment under certain conditions, with slow heating in confined conditions being a particular danger. This paper describes a more affordable laboratory test that is easier to set up and was developed for screening rocket propellant ingredients. Rocket propellants are cast into sample holders that have been designed to have the same confinement as standard rocket motors (propellant volume to total volume in the container) and ensure that the propellant is not easily vented. Reaction violence is quantified by the time it takes to reach 90% of the maximum pressure after autoignition, which is analogous to blast overpressure gauges used to measure violence in a full-scale test. A positive correlation was observed between the speed and pressure produced from the reaction and the power produced by the rocket propellant during the reaction.

Laboratory Scale Slow Cook-Off Testing of Rocket Propellants: The Combustion Rate Analysis of a Slowly Heated Propellant CRASH-P Test

We present a protocol for a laboratory-scale slow cook-off test for solid rocket propellants called the Combustion Rate Analysis of a Slowly Heated Propellant (CRASH-P) test. Confined rocket propellants are slowly heated until autoignition, and both the cook-off temperature and the violence of reaction are measured with dynamic pressure sensors.

Teste de cozimento lento de escala de laboratório de propulsores de foguete: a análise da taxa de combustão de um teste de propelente aquecido lentamente (CRASH-P)

Solid rocket propellants are widely used for propulsion applications by military and space agencies. Although highly effective, they can be dangerous to ...

Evaluating Primary Blast Effects In Vitro

Exposure to blast events can cause severe trauma to vital organs such as the lungs, ears, and brain. Understanding the mechanisms behind such blast-induced injuries is of great importance considering the recent trend towards the use of explosives in modern warfare and terrorist-related incidents. To fully understand blast-induced injury, we must first be able to replicate such blast events in a controlled environment using a reproducible method. In this technique using shock tube equipment, shock waves at a range of pressures can be propagated over live cells grown in 2D, and markers of cell viability can be immediately analyzed using a redox indicator assay and the fluorescent imaging of live and dead cells. This method demonstrated that increasing the peak blast overpressure to 127 kPa can stimulate a significant drop in cell viability when compared to untreated controls. Test samples are not limited to adherent cells, but can include cell suspensions,&#160;whole-body and tissue samples, through minor modifications to the shock tube setup. Replicating the exact conditions that tissues and cells experience when exposed to a genuine blast event is difficult. Techniques such as the one presented in this article can help to define damage thresholds and identify the transcriptional and epigenetic changes within cells that arise from shock wave exposure.

Evaluating Primary Blast Effects In Vitro

Understanding how cells are modulated by exposure to shock waves can help identify the mechanisms behind injuries triggered from blast events. This protocol uses custom-built shock tube equipment to apply shock waves at a range of pressures to cell monolayers and to identify the subsequent effects on cell viability.

Mínimo, queimando as pressões de explosivos de emulsão à base de água

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