NO863451L - Fremgangsmaate og apparat til aa forbedre kvaliteten av en emulsjons-sprengstoffblanding. - Google Patents

Abstract

En fremgangsmåte og et apparat for å forbedre kvaliteten av. en emulsjons-sprengstoffblanding ved å velge en elektrisk karakteristikk for blandingen, fastslå et forutbestemt område av verdier for karakteristikken, måling av den valgte karakteristikk for blandingen, og som reaksjon på en målt karakteristikk utenfor det forutbestemte området, avledning eller behandling av blandingen for å gjenopprette den valgte karakteristikk slik at den blir liggende innenfor det forutbestemte området.Passende karakteristikker omfatter konduktivitet og kapasitans, og teknikken kan anvendes på et stasjonært sted eller på en mobil bæreanordning.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og et apparat for å forbedre kvaliteten av en emulsjons-sprengstoffblanding.

Kommersielt tilgjengelige emulsjons-sprengstoffblandinger omfatter vanligvis en ekstern eller kontinuerlig organisk brennstoff-fase i hvilken diskrete, små dråper med en vandig oppløsning av en oksygentilførende kilde er dispergert som en intern eller diskontinuerlig fase. Slike blandinger blir konvensjonelt beskrevet som vann-i-olje emulsjons-sprengstoffblandinger, og eksempler på slike er blitt beskrevet blant annet i US Patentene 3447978, 3674578, 3770522, 4104092, 4111727,

4149916 og 4149917.

For visse anvendelser kan vanninnholdet i oksydantfasen til emulsjons-sprengstoffet være fullstendig eliminert eller i det minste redusert til et lavt nivå, f.eks. til mindre enn 4 vektprosent av den totale emulsjonsblandingen. Slike blandinger blir konvensjonelt referert til som smelte-i-olje eller smelte-i-brennstoff emulsjons-sprengstoffer og er blant annet beskrevet i US Patent 4248644.

Uttrykket "emulsjons-sprengstoffblanding" blir heretter anvendt som omfattende blandinger av både vann-i-olje (brennstoff) og smelte-i-olje (brennstoff) typene.

En emulsjons-sprengstoffblanding omfatter vanligvis en dispergsjon av små dråper av oksydantfasen i den kontinuerlige fase. Disse små dråpene er iboende metastabile og oppviser en tendens til å krystallisere. Vekst av de resulterende krystaller har en tendens til å forringe emulsjons-sprengstoffblandingens detonasjonsfølsomhet. Hvis de små dråpene i tillegg er for store, kan den resulterende blanding oppvise dårlig lagringsstabilitet og/eller dårlig sprengvirkning. Slik oppførsel kan også være et resultat av tilfeldig innføring av fremmede forurensninger under fremstilling av sprengstoffblandingen. Blandingen bør derfor fortrinnsvis testes før bruk for å fastslå dens potensielle ytelse.

Hittil har slik testovervåking vært på grunnlag av periodisk uttrekking av prøver fra produktstrømmen for bedømmelse ved hjelp av mikroskopisk undersøkelse for å bestemme dråpestørrelse, eller ved virkelig testdetonering av prøvene. Slik overvåking er intermitterende, medfører bruk av fagkyndig personell og foran-lediger forsinkelse i fremskaffelsen av den nødvendige bedømmelse. Det er derfor et behov for en vurderingsmetode som gir en robust, hurtig, endog øyeblikkelig, enkel og pålitelig vurdering av potensiell ytelse.

Vi har nå utviklet; en slik metode.

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer følgelig en fremgangsmåte for å forbedre kvaliteten av en emulsjons-sprengstoffblanding omfattende en diskontinuerlig fase som inneholder en oksygenleverende komponent og et organisk medium som danner en kontinuerlig fase, ved å velge en elektrisk karakteristikk for sprengstoffblandingen, tilveiebringe et forutbestemt område av akseptable verdier for vedkommende karakteristikk, måling av den valgte elektriske karakteristikk for sprengstoffblandingen, og som reaksjon på en målt elektrisk karakteristikk utenfor det forutbestemte området, bortleding av den uakseptable blanding eller behandling av blandingen for å gjenopprette dens valgte elektriske karakteristikk, slik at den faller innenfor det forutbestemte akseptable området.

En egnet elektrisk karakteristikk for en emulsjons-sprengstoffblanding som skal måles i samsvar med oppfinnelsen, er enhver målbar elektrisk karakteristikk som kan relateres til, direkte eller indirekte, lagringsstabiliteten, sprengytelsen, detonasjonsfølsomheten eller andreønskede parametre for blandingens oppførsel. Egnede elektriske karakteristikker omfatter permitititet (absolutt eller relativ), resistivitet, konduktivitet (dvs. det inverse av resistivitet) og kapasitans. For enkelhets skyld og for å lette målingen, blir det foretrukket å måle konduktiviteten (dvs. forholdet mellom strømdensitet og påtrykt elektrisk felt), og/eller kapasitans (dvs. forhold mellom total elektrisk ladning og potensiale).

Elektriske konduktivitetsmålinger har vist seg å tilveiebringe en nyttig indikasjon på de karakteristikker for en emulsjons-sprengstoffblanding som vedrører detonasjonsfølsomheten og lagringsstabiliteten, mens elektriske kapasitansmålinger har vist seg å tilveiebringe en pålitelig indikasjon på emulsjonens dråpestørrelse og dermed sprengytelse og stabilitet. Selv om det ifølge oppfinnelsen skal måles minst én elektrisk karakteristikk ved emulsjons-sprengstoffblandingen, kan det derfor være ønskelig å måle to eller flere slike karakteristikker for å tilveiebringe en mer omfattende vurdering av potensiell oppførsel og ytelse.

Vedrørende den elektriske karakteristikk som man velger å måle, er det nødvendig å definere et forutbestemt område av verdier innenfor hvilket akseptabel ytelse av emulsjons-sprengstoffblandingen vil bli oppnådd. F.eks. kan den elektriske konduktiviteten til forskjellige emulsjons-sprengstoffblandinger, som beskrevet i det følgende, måles under spesifiserte tilstander, idet prøver av hver blanding deretter blir lagret under standard-betingelser og periodisk utsatt for detonasjon ved hjelp av en standardladning, for derved å fastslå den maksimale lagringsperiode for hvilken hver blanding forblir pålitelig detonerbar. Likeledes kan målte elektriske kapasitansverdier korruleres med emulsjons-sprengstoffblandingenes dråpestørrelser som bestemt ved hjelp av optisk, mikroskopisk undersøkelse, eller med observert sprengytelse av en valgt blanding vurdert i test-borehull. Det utstyr som anvendes til å måle den valgte elektriske karakteristikk, kan derfor effektivt kalibreres til å korrulere med målte verdier av lagringsstabilitet, sprengytelse eller lignende. En erfaren operatør er derfor lett i stand til å definere et passende område av verdier for én spesiell elektrisk karakteristikk med kunnskap om at en emulsjons-sprengstoffblanding som har en målt verdi av vedkommende karakteristikk innenfor det definerte området, på pålitelig måte vil oppvise en viss lagringsstabilitet, sprengytelse eller lignende.

For å sikre reproduserbarhet, er detønskelig at gjentatte målinger av den valgte elektriske karakteristikk blir utført ved den samme elektriske frekvens. Slike målinger blir hensiktsmessig bevirket ved en elektrisk frekvens som ikke overstiger 10 megahertz (MHz). For å unngå fluktuasjoner i forbindelse med elektriske relaksasjonsfenomener, blir det imidlertid foretrukket å utføre målinger av elektrisk kapasitans ved elektriske frekvenser på ikke mindre enn 1 kilohertz (kHz), under hvilken frekvens relaksasjonstopper vanligvis observeres og som under 50 Hz kan føre til upålitelige målinger. Elektriske kapasitansmålinger blir derfor fortrinnsvis utført over 50 Hz og nærmere bestemt i et område fra 200 Hz til 10 MHz, spesielt foretrukket er området fra 1 kHz til 10 kHz. Elektrisk konduktivitet er derimot spesielt følsom for variasjoner i elektrisk frekvens, og blir derfor fortrinnsvis målt ved elektriske frekvenser som ikke overstiger 2,0 Hz, og spesielt foretrukket er frekvenser under 0,1 Hz. Elektrisk konduktivitet blir i virkeligheten fortrinnsvis målt ved null elektrisk frekvens (dvs. likestrøms-måling).

Målingen av elektriske karakteristikker for en emulsjons-sprengstoffblanding blir også påvirket av temperatur, og det er derfor ønskelig at gjentatte målinger i én spesiell rekkefølge blir bevirket ved samme temperatur. Enhver egnet temperatur kan benyttes, men for enkelhets skyld vil måletemperaturen ikke overstige omkring 150°C. Måling av elektrisk kapasitans blir fortrinnsvis bevirket ved den behandlingstemperatur som anvendes ved fremstilling av sprengstoffblandingen, f.eks. fra omkring 20 til omkring 100°C, fortrinnsvis ved omkring 50°C, mens elektrisk konduktivitet hensiktsmessig måles ved den høyeste temperatur som man rimeligvis vil finne under lagring av sprengstoffblandingen. Konduktivitet vil derfor vanligvis bli målt ved temperaturer opptil omkring 100°C, fortrinnsvis fra omgivelsestemperatur til 60" C .

Emulsjons-sprengstoffblandinger inneholder vanligvis en hjelpekomponent for å forbedre eller modifisere sprengytelsen. Slike hjelpekomponenter omfatter voks for å modifisere reologi-karakteristikker, hulromsmidler slik som gassbobler, porøse partikler eller mikroballonger for å redusere densiteten, og faste partikkelformede materialer slik som karbon eller aluminium som virker som supplerende brennstoffkomponenter. Slike materialer påvirker elektriske karakteristikker i varierende grad og vil sannsynligvis maskere de fundamentale elektriske karakteristikker ved selve blandingen. Måling av elektriske karakteristikker i samsvar med oppfinnelsen blir derfor utført på emulsjonsblandinger som ikke inneholder hjelpetilsetninger av noe slag som vil påvirke blandingens elektriske karakteristikker.

Et apparat for å utføre måling av en elektrisk karakteristikk i samsvar med oppfinnelsen, omfatter fortrinnsvis en sammenstilling forsynt med et par elektroder som er elektrisk isolert og i hovedsakelig jevn avstand fra hverandre for å definere et kammer innenfor hvilket en prøve av en emulsjons-sprengstoffblanding kan plasseres, og en anordning for å forbinde de respektive elektroder elektrisk til en passende elektrisk måleenhet.

Fortrinnsvis blir elektrodesammenstillingen forsynt med termiske styreanordninger, slik som en tilhørende kanal gjennom hvilken et termisk overføringsfluidum kan sirkuleres for å holde sammenstillingen ved en ønsket temperatur. Et tilhørende termoelement er nyttig når det gjelder å tilveiebringe en registrering av måletemperaturen.

Når sammenstillingen skal anvendes ved sampling av en blandingssats, kan minst ett isolerende avstandsstykke være tilveiebrakt mellom elektrodene, hvorved kammeret effektivt blir en lukket celle med konstante dimensjoner, for å bidra til målingenes reproduserbarhet. Avstandsstykkene er hensiktsmessig av et inert polymerisk materiale, slik som polymetylmetakrylat. ICI's PERSPEX (Registrert Varemerke) er en type polymetylmetakrylat som er spesielt egnet for denne anvendelse.

En egnet celleanordning for målinger av blandingssatser omfatter et par plane elektroder av 304 rustfritt stål anordnet i parallell og holdt i en avstand på 3 mm ved hjelp av periferiske avstandsstykker av polymetylmetakrylat. Hver elektrode har et virksomt overflatearal på 10 cm<2>, og festet til den bakre overflate av hver plate er en sinusformet kanal gjennom hvilken et termisk medium (f.eks. varmt vann) kan sirkuleres for å holde cellen ved den ønskede temperatur, f.eks. 60°C, som indikert ved hjelp av et passende termoelement plassert i en åpning i en av elektrodeplatene.

For å måle konduktivitet, blir en prøve eller sampel av en emulsjons-sprengstoffblanding ved en temperatur over krystal-liseringspunktet til denne, plassert mellom platene som blir presset sammen for å støte ut overflødig emulsjon, idet de periferiske avstandsstykker sikrer at et konstant volum blir anvendt ved påfølgende vurderinger. Termisk fluidum blir så sirkulert gjennom kanalen inntil denønskede stabile temperatur registreres ved hjelp av termoelementet, og den elektriske konduktiviteten til prøven i cellen blir målt ved å bruke en passende måleanordning, f.eks. et Fluke konduktivitetsmeter, type 8050A.

I en alternativ utførelsesform av oppfinnelsen omfatter apparatet et par konsentriske, sylindriske elektroder, elektrisk isolert fra hverandre og anordnet for å avgrense et ringformet kammer, for å motta en sampel av emulsjons-sprengstoff, og en anordning for elektrisk å forbinde hver elektrode med en elektrisk måleenhet. En termisk styreenhet og/eller isolerende avstandsstykker kan igjen anvendes om ønsket. En typisk sammenstilling av dette slag omfatter en indre sylindrisk elektrode av nikkelbelagt Invar stål med ytre diameter på 2 cm og lengde 10 cm anbrakt konsentrisk inne i en lignende sylinder med indre diameter 2,2 cm og lengde 10 cm, idet rommet mellom sylinderne utgjør et ringformet kammer for å motta en emulsjonsblanding.

Ved fravær av ringformede, polymeriske elektrodeskillende avstandsstykker utgjør et apparat av denne generelle type hensiktsmessig en kontinuerlig strømningskanal eller celle som omfatter en innløpsåpning for å motta en forsyning med en emulsjons-sprengstoffblanding for måling og en utløpsåpning for å avgi den blandingen som den ønskede måling er blitt utført på.

En slik sammenstilling er spesielt egnet for kontinuerlig, direkte kvalitetskontroll-målinger i en enhet som omfatter en forsyningsanordning for levering av en emulsjons-sprengstoffblanding til innløpsåpningen i cellen, en anordning for å overvåke en elektrisk karakteristikk ved blandingen inne i cellen, og en anordning for å avgi blandingen fra cellens utløpsåpning.

Den elektriske måleenheten kan omfatte et forholdsvis enkelt og robust måleinstrument, slik som et AWO-meter, for å frembringe en måling av resistiviteten og dermed av konduktiviteten. Mer nøyaktige målinger av konduktiviteten kan oppnås ved hjelp av presisjonsmeteret, slik som et Fluke konduktivitetsmeter, type 8050A, eller et Data Precision 3500 digitalmeter. Kapasitans blir hensiktsmessig målt ved hjelp av et digitalmeter - slik som et Metertech digitalt kapasitansmeter, modell MT301.

Oppfinnelsen tilveiebringer en pålitelig og robust teknikk for vurdering av eksplosiv-kvaliteten, og kan anvendes for sampling av blandingssatser eller kontinuerlig vurdering, idet målingens periodisitet blir valgt til å passe driftsmessige behov. Sampling av blandingssatsen kan således utføres på en daglig eller timemessig basis, eller med andre passende mellomrom. Mer hyppig måling er mulig, spesielt når en kontinuerlig strømnings-sammenstilling blir anvendt.

Teknikken, ifølge oppfinnelsen, kan anvendes på ett og samme sted, f.eks. på en produksjonslinje i en fabrikk som fremstiller sprengstoff, eller på eller i forbindelse med en mobil bæreanordning, f.eks. et kjøretøy (som en truck) forsynt med en blandeanordning, slik som en trommelblander eller en statisk blanderanordning, hvorved en eksplosiv blanding kan tilberedes på stedet og underkastes kvalitetsmåling umiddelbart før innføring i borehull på stedet. Når en elektrisk karakteristikk målt i samsvar med oppfinnelsen faller utenfor det forutbestemte området, kan den resulterende uakseptable sprengstoffblanding føres bort eller underkastes en ytterligere behandling. Bortleding kan omfatte total forkastelse av blandingen, resirkulering av blandingen for ytterligere behandling, bruk av blandingen i en mindre kritisk anvendelse enn det som opprinnelig var tenkt,

eller undersøkelse av blandingen ved hjelp av fysiske eller kjemiske teknikker for å fastslå årsaken til feilen. Ytterligere behandling kan omfatte en rensing av emulsjonskomponentene,

f.eks. for å fjerne forurensninger slik som antistørknings-belegg som kan ha blitt påført oksydantsalte, eller en modifikasjon av de reaksjonsbetingelser som anvendes ved fremstilling av emulsjonen, f.eks. ved å regulere strømningshastighetene til minst én av de respektive fasekomponenter til emulgeringskamre, regulering av pumpetrykket til en statisk blandeanordning (om en slik anvendes) for å styre den foretatte arbeidsmengde ved fremstilling av en raffinert emulsjon, ved å endre tilleggsstoffet eller tilleggs-stoffene (f.eks. det overflateaktive stoffet eller stoffene), regulering av tilsetningskonsentrasjonen eller regulering av hastigheten, tiden eller temperaturen for blandingen osv.

Målte verdier av en elektrisk karakteristikk kan registreres og/eller fremvises på et passende måleinstrument eller en visuell fremvisningsenhet for inspeksjon av en operatør slik at han kan vurdere og, om nødvendig, innlede passsende korreksjonshandlinger. Alternativt kan det utledes et signal proporsjonalt med den målte verdi, og det utledede signal kan benyttes til å regulere eller styre reaksjonsbetingelser via en passende tilbakekoblingssløyfe og styreanordning.

Et forutbestemt område av akseptable verdier av en valgt elektrisk karakteristikk kan lett fastslås ved observasjon og erfaring, og avhenger blant annet av den antatte bruk av en spesiell sprengstoffblanding. Som et eksempel blir en akseptabel lagrings-levetid vanligvis oppnådd med hensyn til en emulsjons-sprengstsoffblanding som oppviser en elektrisk konduktivitet målt ved en temperatur på 60°C, på mindre enn 60.000 picomo/m men fortrinnsvis mindre enn 20.000 og spesielt mindre enn 2.000 picomo/m. Målt elektrisk konduktivitet avtar med avtagende temperatur, og konduktivitetsverdier målt ved 25°C, på mindre enn omkring 15.000 picomo/m indikerer akseptabel lagringsstabilitet. Likeledes, og bare som et eksempel, vil en elektrisk kapasitans (målt ved en temperatur på 50°C i en celle med tom kapasitans på 30 pF) indikere dråpedimensjoner på omkring 2,0 og 1,5 mikrometer, idet mindre dråpedimensjoner indikererøket følsomhet for igang-setting ved hjelp av en standard detonator.

Oppfinnelsen er illustrert under henvisning til de vedføyde tegninger, hvor: Fig. 1 er et oppriss i snitt av en elektrisk elektrodecelle; Fig. 2 er en perspektivskisse av en plan elektrodecelle; Fig. 3 er en perspektivskisse av en sylindrisk elektrodecelle

for kontinuerlig strømning;

Fig. 4 er et blokkskjema som representerer en produksjons-

og paknings-linje for emulsjons-sprengstoff;

Fig. 5 skisserer en mobil bæreranordning for fremstilling og levering av en emulsjons-sprengstoffblanding.

En celle for måling av den elektriske konduktiviteten til en emulsjons-sprengstoffblanding, som illustrert på fig. 1, omfatter en sylindrisk, ytre blindelektrode 1 av nikkelbelagt Invar-stål, dimensjonert for å motta en fast, indre elektrode 2 av samme materiale. Innerelektroden 2 er opphengt i et stykke utformet bæreanordning 3 som ved hjelp av et avstandsstykke 4 av elektrisk isolerende kvarts er anbrakt i en avskrådd stålhylse 5 for innsetting i den tilsvarende avskrådde munningen 6 i ytreelektroden. Tilkoblingsklemmer 7, 8, henholdsvis tilordnet den ytre og den indre elektroden er anordnet for å forbinde cellesammenstillingen med en passende elektrisk konduktivitetsmåler (ikke vist).

Ved bruk blir en del av en emulsjons-sprengstoffblanding innført i den tomme elektroden 1, innerelektroden 2 blir så innsatt og presset ned for å sikre en tilstrekkelig tetning mellom hylsen 5 og munningen 6, idet overflødig blanding blir forskjøvet gjennom en åpning 9 i hylsen 5 for å sikre at det ringformede kammer 10, som har en radial vidde på omkring 1 mm, mellom de to elektrodene blir fullstendig fyllt med sprengstoffblandingen. Sammenstillingen blir så brakt til en stabil temperatur, f.eks. ved neddykking i et termostatisk styrt væskebad, og klemmene 7, 8 blir forbundet til en passende måleanordning, og en uavhengig kraftkilde (om nødvendig), hvorved blandingens elektriske konduktivitet blir målt.

Cellesammenstillingen på fig. 2 omfatter to plane elektrode-plater 20, 21, fortrinnsvis av rustfritt stål, som er adskilt med et elektrisk isolerende periferisk avstandsstykke 22 for å definere et kammer 23, fortrinnsvis med dimensjoner 100 x 100

x 3 mm. Tilkoblingsklemmer 24, 25, som henholdsvis er tilordnet elektrodene 20 og 21, er tilveiebrakt for å forbinde sammenstillingen med en passende overvåkingsanordning (ikke vist).

Under bruk blir en del av en emulsjons-sprengstoffblanding plassert mellom elektrodene som så blir trykket sammen mot avstandsstykket 22 for å støte ut overflødig blanding gjennom en åpning i avstandsstykket. Cellens temperatur blir regulert til den ønskede verdi, f.eks. ved å sirkulere et termisk fluidum, slik som varmt vann eller olje, gjennom en kanal (ikke vist) festet til den ytre overflate av hver elektrode, og den ønskede elektriske karakteristikk for blandingen blir målt ved hjelp av en egnet måleanordning koblet til tilkoblingsklemmene 24, 25.

Cellesammenstillingen på fig. 3 omfatter en sylindrisk ytre stålelektrode 30, en fast sylindrisk indre stålelektrode 31 opphengt ved hjelp av en i et stykke utformet bæreanordning 32 som er plassert inne i en elektrisk isolerende hylse 33 i veggen på den ytre elektrode. En emulsjons-sprengstoffblanding blir

matet til innløpsåpningen 34 og ført ut fra utløpsåpningen 35,

idet sonen mellom de to sylindriske elektrodene avgrenser et ringformet kammer 36, i hvilket de elektriske karakteristikker ved blandingen som flyter gjennom denne kan overvåkes, som allerede beskrevet, ved hjelp av en passende måleanordning (ikke vist).

I systemet på fig. 4 blir en oksydantsalt-oppløsning matet fra en forsyningstank 40 ved hjelp av en pumpe 41 langs en ledning 42 og gjennom en strømningsmåler 43 til et emulgeringskammer 44, til hvilket en blanding av en olje og et overflate-aktivt stoff samtidig mates fra en forsyningstank 45 ved hjelp av en pumpe 46 langs en ledning 47 og gjennom en strømningsmåler 48. Strømmen av den resulterende emulsjons-sprengstoffblandingen fra kammeret. 44 langs overf ør ingsledningen 49 blir styrt av en rekke ventiler 50, 51, 52. Passende regulering av disse ventilene muliggjør at hele, deler av eller ikke noe av den strømmende blandingen passerer gjennom en måleanordning 53 for en elektrisk karakteristikk, slik at kontinuerlig eller intermitterende overvåking av den valgte karakteristikk kan utføres. En tilhørende krets 54 muliggjør overføring fra måleanordningen 53 til en visuell fremvisningsenhet (VDU) 55 for fremvisning på denne.

Hvis den overvåkede verdi av den elektriske karakteristikk indikerer en utilfredsstillende blanding, kan ventiler 56, 57 reguleres for å avlede blandingen til en tømmeleding 58 fra hvilken blandingen kan (a) mates til en behandlingsstasjon (ikke vist) for videre behandling og mulig resirkulering, eller (b) ledet ut for bruk i en mindre kritisk anvendelse. Hvis blandingen viser seg å være elektrisk akseptabel, kan ventilene 56, 57 reguleres slik at blandingen blir matet til blandeanordningen 59 hvor tilsetningsstoffer, slik som mikroballonger, blir innført i blandingen som så blir matet til en behandlingsstasjon 60 hvor blandingen f.eks. blir innført i patroner eller hylser.

Den mobile bæreranordningen på fig. 5 omfatter en lastebil

70 på hvis lasteplan 71 er montert i en bæreramme (ikke vist) lagringstanker 72, 73 for henholdsvis oksydanten og den kontinuerlige fasekomponenten til emulsjonen. Oksydantkomponenten blir overført gjennom en ventil 74, en ledning 75, en pumpe 76 og en strømningsmåler 77 til et emulgeringskammer 78, og den kontinuerlige fasekomponenten blir likeledes overført til kammeret 78 gjennom en ventil 79, en ledning 80, en pumpe 81 og en strømningsmåler 82. Den resulterende emuls jons-sprengstof fi-nlandingen som kommer ut fra kammeret 78 gjennom en regulerings-ventil 83, blir overvåket ved hjelp av en måleanordning 84 for en elektrisk karakteristikk og kan avledes gjennom en ventil 85 til en ledning 86 for ytterliger behandling eller uttømming. Alternativt kan blandingen strømme gjennom en ventil 87 for å bli blandet sammen med et tilsetningsstoff som leveres fra en silo 88 gjennom en ventil 89 for deretter å bli avgitt gjennom en ventil 90 til en ledning 91 fra hvilken den kan leveres direkte inn i et borehull på stedet.

Oppfinnelsen blir ytterligere illustrert under henvisning

til de følgende eksempler hvor alle deler og prosenter er uttrykt på vektbasis, med mindre noe annet er sagt.

E ksempler 1 til 5

Forskjellige emulsjons-sprengstoffblandinger ble tilberedt

på følgende måte:

En blanding av ammoniumnitrat (78,7 deler) og vann

(16,0 deler) ble oppvarmet under omrøring til en temperatur på 85°C for å gi en vandig oppløsning. Den varme, vandige oppløsning ble under hurtig omrøring tilført en oppløsning av en konvensjonell emulgator (1,5 deler) i raffinert mineralolje eller voks (3,8 deler), idet emulgatoren og oljefasen er valgt i samsvar med den vedføyde tabell. Omrøringen ble foretatt inntil en jevn emulsjon var oppnådd.

Den elektriske konduktiviteten til en prøve av hver emulsjon ble målt, som beskrevet ovenfor, ved en temperatur på 25°C i en lukket, plan celle som omfatter et par med plateelektroder av rustfritt stål 304 hver med et areal på 10 cm<2>og adskilt fra hverandre med en avstand på 3 mm ved hjelp av periferiske avstandsstykker av polymetylmetakrylat.

Mikroballonger av glass (2,5 deler; størrelse C15/250 levert av 3M) ble tilført resten av hver emulsjon og grundig blandet inn i denne.

Hver blanding ble avkjølt og prøver ble så pakket i vanlige, sylindriske papirpatroner med diameter 25 mm. Disse patronene ble henholdsvis lagret ved temperaturer på 10°C og 40°C, og ble periodisk testet med hensyn til knallhette-følsomhet ved å bruke en detonator som omfatter en grunnladning av blyazid (0,15 g) og PETN (0,8 g).

Den maksimale periode (uke) for hvilken en patron av hver blanding forble følsom overfor detonatoren, er registrert som lagrings-levetiden i den vedføyde tabell.

Korrulasjonen mellom lagrings-levetiden og målt elektrisk konduktivitet fremgår klart av de tabulerte data.

Eksemple r 6 til 8

Det ble laget emulsjoner i henhold til formelen i eksempel 2, og de ble blandet i varierende perioder for å gi sprengstoffblandinger som hver har en forskjellig midlere dråpestørrelse, som bestemmes ved hjelp av optisk mikroskopi.

En kapasitanscelle av samme konstruksjon som beskrevet under henvisning til eksemplene 1 til 5, og med en nominell tomcelle-kapasitans på 30 picofarad (bestemt ved beregning) ble etter tur fyllt med en prøve av hver emulsjon, og kapasitansen ble målt ved en elektrisk frekvens på 800 Hz ved bruk av et Metertech MT 301 digitalt kapasitansmeter.

Resultatene er registrert i den følgende tabell.

Korrulasjonen mellom målt elektrisk kapasitans og emulsjonens dråpestørrelse er klar utfra de tabulerte data. Kapasitansmåling kan derfor anvendes i stedet for undersøkelse ved hjelp av optisk mikroskopi som en fremgangsmåte til kvalitetskontroll. En minskning i emulsjonens dråpestørrelse viser seg vanligvis å gi et sprengstoffprodukt som oppviserøket følsomhet og forbedret lagringsstabilitet.

Eksempler 9 til 12

Det vandige fasevolumet til emulsjons-sprengstoffblandinger,

i henhold til formelen i eksempel 6 (dråpestørrelse 1,5 mikrometer), ble variert i et område fra 92 til 96 % ved å variere olje/vann-forholdet. Elektriske kapasitansmålinger utført som beskrevet i forbindelse med eksemplene 6 til 8, ble registrert i den vedføyde tabell.

Fra de ovenfor angitte data er det klart at når man kjenner den midlere dråpestørrelse i emulsjonsblandingen, kan elektriske målinger brukes til å bestemme fasevolumet av emulsjonen, dvs. til å kontrollere at forholdene mellom de enkelte komponenter er ved detønskede nivå.

Claims (11)

1. Fremgangsmåte for å forbedre kvaliteten av en emulsjons-sprengstof f blanding omfattende en diskontinuerlig fase som inneholder et oksygenleverende komponent og et organisk medium som utgjør en kontinuerlig fase, karakterisert ved at det velges en elektrisk karakteristikk for sprengstoffblandingen, at det fastslås et forutbestemt område av akseptable verdier for karakteristikken, at sprengstoffblandingens valgte karakteristikk måles, og at som reaksjon på en målt elektrisk karakteristikk utenfor det forutbestemte området, avledes den uakseptable blandingen eller blandingen behandles for å gjenopprette den valgte elektristiske karakteristikk slik at den faller innenfor det forutbestemte akseptable området.

2. Fremgangsmåte, ifølge krav 1, karakterisert ved at den valgte elektriske karakteristikk er elektrisk konduktivitet.

3. Fremgangsmåte, ifølge krav 1, karakterisert ved at den valgte elektriske karakteristikk er elektrisk kapasitans.

4. Fremgangsmåte, ifølge noen av de foregående krav, karakterisert ved at målingen blir utført ved en elektrisk frekvens som ikke overstiger 10 MHz.

5. Fremgangsmåte, ifølge noen av kravene 1, 2 og 4, karakterisert ved at målingen blir utført ved en elektrisk frekvens som ikke overstiger 2,0 Hz.

6. Fremgangsmåte, ifølge krav 5, karakterisert ved at målingen blir utført ved null elektrisk frekvens.

7. Fremgangsmåte, ifølge noen av de foregående krav, karakterisert ved at målingen blir utført ved en temperatur som ikke overstiger 150°C.

3. Fremgangsmåte, ifølge noen av de foregående krav, karakterisert ved at målingen blir utført på et stasjonært sted, eller på eller i forbindelse med en mobil bæreanordning.

9. Fremgangsmåte for fremstilling av en emulsjons-sprengstoffblanding som omfatter overvåking av blandingens kvalitet ved hjelp av en fremgangsmåte ifølge noen av de foregående krav.

10. Apparat for utførelse av fremgangsmåten ifølge noen av de foregående krav, karakterisert ved et par elektroder som er elektrisk isolert og med hovedsakelig jevn avstand fra hverandre for å definere et kammer som kan motta en prøve av en emulsjons-sprengstoffblanding, og ved en anordning for elektrisk å forbinde hver elektrode med en måleanordning som er i stand til å måle den valgte karakteristikk.

11. Apparat, ifølge krav 10, karakterisert ved at kammeret omfatter enten a) en lukket celle eller b) en åpen celle med en innlø psåpning til å motta en kontinuerlig strøm av en emulsjons-sprengstoffblanding for måling, og en utlø psåpning for avlevering av blandingen på hvilken den valgte elektriske karakteristikk er blitt målt.