RU79940U1

RU79940U1 - STAND FOR DETERMINING THE NUMBER OF POISONAL GASES FORMED BY EXPLOSION OF EXPLOSIVES

Info

Publication number: RU79940U1
Application number: RU2008133172/22U
Authority: RU
Inventors: Юрий Владимирович Варнаков; Виктор Петрович Доманов
Original assignee: Юрий Владимирович Варнаков
Priority date: 2008-08-12
Filing date: 2008-08-12
Publication date: 2009-01-20

Abstract

Полезная модель относится к взрывному делу, а именно к оценке экологической безопасности при ведении взрывных работ на предприятиях различных отраслей промышленности, и может быть использована для оценки газовой фазы после проведения взрывных работ в пересчете на условный оксид углерода.The utility model relates to blasting, namely, environmental safety assessment during blasting at enterprises of various industries, and can be used to evaluate the gas phase after blasting in terms of conventional carbon monoxide.

Предложен стенд для определения количества ядовитых газов, образующихся при взрывании ВВ, содержащий цилиндрическую герметичную испытательную камеру 1 с люками 2, канальную мортиру 13 для взрывания зарядов ВВ, соединенную с камерой 1, и бетонные основания 5 и 14, на которых установлен стенд. На корпусе испытательной камеры размещены клеммы 7 для присоединения к ним проводов электродетонаторов и магистрального провода, манометр 8 для измерения давления, термокарман 9 с датчиком температуры и штуцер 10 для отбора проб газа. Система принудительной вентиляции представлена вентилятором 11.A stand is proposed for determining the amount of toxic gases generated during the explosion of explosives, containing a cylindrical sealed test chamber 1 with hatches 2, a mortar channel 13 for exploding explosive charges connected to chamber 1, and concrete bases 5 and 14 on which the stand is mounted. On the case of the test chamber, terminals 7 are placed for connecting wires of electric detonators and a main wire to them, a manometer 8 for measuring pressure, a thermowell 9 with a temperature sensor, and a nozzle 10 for gas sampling. The forced ventilation system is represented by a fan 11.

После размещения заряда ВВ (например, в мортире) испытательную камеру герметизируют и проводят взрывание, после чего производят необходимые измерения давления газов внутри камеры и их температуры, а затем отбирают пробы газов и по общепринятой методике обрабатывают полученные данные и производят пересчет на условный оксид углерода.After placing the explosive charge (for example, in a mortar), the test chamber is sealed and blown up, after which the necessary measurements of the gas pressure inside the chamber and their temperature are carried out, then gas samples are taken and the data are processed according to the generally accepted method and converted to conventional carbon monoxide.

Предложенный стенд позволяет взрывать заряды ВВ массой до 1 кг, избежать расслоения газов в испытательной камере и определить общий объем образующихся газов без потери, например, в результате абсорбции. 1 з.п.Ф., 1 илл.The proposed stand allows you to explode explosive charges weighing up to 1 kg, to avoid stratification of gases in the test chamber and to determine the total volume of produced gases without loss, for example, as a result of absorption. 1 C.p.F., 1 ill.

Description

Полезная модель относится к горному делу, а именно к оценке экологической безопасности при ведении взрывных работ на предприятиях различных отраслей промышленности, и может быть использована для оценки газовой фазы после проведения взрывных работ, например, в расчете на условный оксид углерода. Вредные газы после взрыва являются причиной хронического отравления людей и наносят также вред окружающей природе. Определение состава и количества ядовитых газов, образующихся при взрывании горных пород различными ВВ весьма необходимо, так как позволяет судить о полноте взрыва, с одной стороны, и о степени загазованности атмосферы после взрывных работ - с другой. В свою очередь, оценка газовой вредности новых ВВ является обязательной при испытаниях в процессе постановки на производство.The utility model relates to mining, namely, to assess environmental safety during blasting at enterprises in various industries, and can be used to estimate the gas phase after blasting, for example, based on conventional carbon monoxide. Harmful gases after the explosion cause chronic poisoning of people and also harm the environment. The determination of the composition and amount of toxic gases generated during the explosion of rocks by various explosives is very necessary, since it allows us to judge the completeness of the explosion, on the one hand, and the degree of gas contamination after blasting, on the other. In turn, an assessment of the gas hazard of new explosives is mandatory when tested during production.

Известен стенд для отбора проб газа, получивший название бомба Долгова, содержащий стальной сосуд объемом до 50 л, который герметично закрывается крышкой, снабжен вводами для присоединения электродетонатора и вентилями для вакуумирования бомбы и отбора проб газов после взрыва ВВ (Повышение безопасности на угольных предприятиях // Труды ВостНИИ. - Кемерово, 1995. - С.170-177).There is a known gas sampling stand, called Dolgov’s bomb, containing a steel vessel of up to 50 l, which is hermetically sealed with a lid, equipped with inputs for connecting an electric detonator and valves for evacuating the bomb and sampling gases after an explosive explosion (Improving safety at coal mills // Proceedings of VostNII. - Kemerovo, 1995. - P.170-177).

Ограниченный объем бомбы Долгова не позволяет взрывать заряды массой более 100 г, что является существенным недостатком для ВВ с пониженной чувствительностью к детонации. Кроме того, вакуумирование бомбы проводят с целью удаления кислорода, способствующего догоранию продуктов взрыва за пределами зоны детонации, что искажает конечные результаты экспериментов по определению состава газов.The limited volume of Dolgov’s bomb does not allow to explode charges weighing more than 100 g, which is a significant drawback for explosives with reduced sensitivity to detonation. In addition, evacuation of the bomb is carried out in order to remove oxygen, which contributes to the burning of the products of the explosion outside the detonation zone, which distorts the final results of experiments on determining the composition of gases.

Известна конструкция стенда, содержащая испытательную стальную камеру объемом 15 м³, изготовленную из нержавеющей стали с A known design of the stand, containing a test steel chamber with a volume of 15 m ³ made of stainless steel with

толщиной стенок около 10 мм, которая имеет форму цилиндра с крышкой, на котором смонтированы приспособления для создания вакуума, измерения давления, подачи или удаления газов (Газы взрыва. Carbonel Pierre, Bigourd J., Dangreax Jean. Fumes de tir «Ind. Miner», 1980, 62, №7, с.497-501, Франция). Испытательная камера позволяет взрывать до 1 кг ВВ подвешенного заряда или в мортире с диаметром канала 70 мм. Основным преимуществом данной испытательной техники является возможность испытаний ВВ массой 0,5-1,0 кг. Недостатком известного стенда является неравномерное распределение температуры и концентрации газов по объему камеры. Из-за большого объема испытательной камеры происходит расслоение газов по высоте, что приводит к значительной ошибке измерения. В то же время она не имеет мортиры для испытаний низкочувствительных ВВ (более 70 мм).wall thickness of about 10 mm, which has the shape of a cylinder with a lid on which are mounted devices for creating vacuum, measuring pressure, supplying or removing gases (Explosion gases. Carbonel Pierre, Bigourd J., Dangreax Jean. Fumes de tir "Ind. Miner" , 1980, 62, No. 7, pp. 497-501, France). The test chamber allows you to explode up to 1 kg of explosive suspended charge or in a mortar with a channel diameter of 70 mm. The main advantage of this test equipment is the ability to test explosives weighing 0.5-1.0 kg. A disadvantage of the known stand is the uneven distribution of temperature and gas concentration over the chamber volume. Due to the large volume of the test chamber, the separation of gases occurs in height, which leads to a significant measurement error. At the same time, it does not have a mortar for testing low-sensitivity explosives (more than 70 mm).

Технической задачей изобретения является повышение точности измерения образовавшихся при взрыве ВВ ядовитых газов при испытании зарядов различной структуры при их массе до 1000 г с различным соотношением диаметра и длины, в том числе возможности использования промежуточного детонатора при испытании низкочувствительных ВВ диаметром до 100 мм.An object of the invention is to increase the accuracy of the measurement of toxic gases formed during the explosion of explosives when testing charges of various structures with a mass of up to 1000 g with a different ratio of diameter and length, including the possibility of using an intermediate detonator when testing low-sensitivity explosives with a diameter of up to 100 mm.

Предложен стенд для определения количества ядовитых газов, образующихся при взрывании ВВ, включающий цилиндрическую испытательную камеру с люками, канальную мортиру для размещения зарядов, соединенную с испытательной камерой, и размещенные на камере клеммы для подсоединения взрывной магистрали, узлы измерения давления внутри камеры, отбора проб и измерения температуры газов внутри камеры.A stand is proposed for determining the amount of poisonous gases generated during the explosion of explosives, including a cylindrical test chamber with hatches, a channel mortar for placing charges connected to the test chamber, and terminals placed on the chamber for connecting the explosive line, pressure measurement units inside the chamber, sampling and measuring the temperature of gases inside the chamber.

Отличием является то, что испытательная камера выполнена герметичной с внутренним объемом 5-7 м³ и снабжена системой принудительной вентиляции.The difference is that the test chamber is sealed with an internal volume of 5-7 m ³ and is equipped with a forced ventilation system.

Другим отличием является то, что стенд снабжен основанием, на котором установлены испытательная камера и канальная мортира.Another difference is that the stand is equipped with a base on which a test chamber and a channel mortar are installed.

Предложенная конструкция стенда обеспечивает возможность взрывания как непосредственно в камере, так и в канальной мортире испытуемых зарядов ВВ различной структуры в оболочках из полимерных или минеральных материалов при массе заряда до 1 кг с промежуточным детонатором или без него в канальных мортирах с различным соотношением диаметра и длины. Стенд имеет оптимальный внутренний объем, позволяющий взрывать заряды массой до 1 кг без значительного увеличения времени отбора проб газа и без расслоения его по высоте. Наличие системы принудительной вентиляции позволяет равномерно распределить образовавшееся облако газов по объему испытательной камеры и быстро проветрить камеру после взятия пробы газов по избежание абсорбции газов ее стенками.The proposed stand design provides the possibility of exploding directly in the chamber and in the channel mortar of test explosive charges of various structures in shells of polymer or mineral materials with a charge mass of up to 1 kg with or without an intermediate detonator in channel mortars with different ratios of diameter and length. The stand has an optimal internal volume, allowing you to explode charges weighing up to 1 kg without a significant increase in the time of gas sampling and without stratification of it in height. The presence of a forced ventilation system allows you to evenly distribute the resulting cloud of gases over the volume of the test chamber and quickly ventilate the chamber after taking a gas sample to avoid absorption of gases by its walls.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. показана принципиальная схема конструкции стенда для определения количества ядовитых газов, образующихся при взрывании ВВ.The essence of the utility model is illustrated by the drawing, where in FIG. shows a schematic diagram of the design of the stand for determining the amount of toxic gases generated during the explosion of explosives.

Стенд содержит герметичную стальную испытательную камеру с внутренним объемом 5-7 м³. Данный объем камеры был обоснован в результате проведенных исследований с учетом возможности взрывать за один прием до 1 кг ВВ и ее механической прочности. Испытательная камера 1 выполнена в виде пустотелого стального цилиндра с двумя эллиптическими днищами 2. Толщина стенок камеры принята равной 36 мм. Оба днища оснащены крышками, открывающимися вовнутрь, и имеют узлы крепления с помощью шпилек 3 и гаек 4 для герметизации камеры в закрытом положении. Проведенные исследования показали необходимость обеспечения герметичности испытательной камеры, что дает возможность определить общий объем образующихся при взрыве газов и обеспечивает воспроизводимость результатов опытов, так как часть газов, в основном оксиды азота, интенсивно адсорбируются стенками камеры, материалом оболочки заряда и их концентрация со временем может резко падать, что требует более быстрого отбора проб газов. Камера 1 располагается на массивных бетонных основаниях 5 и закреплена The stand contains a sealed steel test chamber with an internal volume of 5-7 m ³ . This volume of the chamber was justified as a result of studies taking into account the ability to explode in one go up to 1 kg of explosives and its mechanical strength. The test chamber 1 is made in the form of a hollow steel cylinder with two elliptical bottoms 2. The wall thickness of the chamber is taken to be 36 mm. Both bottoms are equipped with lids that open inwards and have attachment points using studs 3 and nuts 4 for sealing the chamber in the closed position. The studies showed the need to ensure the tightness of the test chamber, which makes it possible to determine the total volume of gases generated during the explosion and ensures reproducibility of the test results, since some gases, mainly nitrogen oxides, are intensively adsorbed by the chamber walls, the charge shell material and their concentration over time can sharply fall, which requires faster sampling of gases. Chamber 1 is located on massive concrete bases 5 and is fixed

на них с помощью стальных накладных хомутов 6 со стяжками.on them using steel overhead clamps 6 with couplers.

На корпусе испытательной камеры размещены клеммы 7 для присоединения к ним изнутри проводов электродетонатора, а снаружи - магистральных проводов (не показаны).On the case of the test chamber, terminals 7 are placed for connecting to them from the inside the wires of the electric detonator, and from the outside - the main wires (not shown).

Для измерения давления газов взрыва внутри камеры на корпусе имеется манометр 8, для измерения температуры газов - термокарман 9 с датчиком температуры, а для отбора проб газов - штуцер 10. Система принудительного проветривания представлена вентилятором 11 с трубопроводом 12. С нижней стороны испытательной камеры герметично присоединена канальная мортира 13, которая во избежание смещения во время взрыва расположена на массивном бетонном основании 14. Для взрывания зарядов ВВ в свободноподвешенном состоянии в верхней части испытательной камеры 1 внутри имеются два крюка (не показаны).To measure the pressure of the explosion gases inside the chamber, there is a manometer 8 on the case, for measuring the temperature of the gases there is a thermowell 9 with a temperature sensor, and for sampling gases there is a nozzle 10. The forced ventilation system is represented by a fan 11 with a pipe 12. On the underside of the test chamber is sealed channel mortar 13, which is located on a massive concrete base 14 to avoid displacement during the explosion. To explode explosive charges in a suspended state in the upper part of the test chamber s 1 are within two hooks (not shown).

При взрываний в канальной мортире 13 ВВ патронируют в гильзы диаметром 80 мм. С учетом того, что между зарядом ВВ в гильзе из бумаги или алюминиевой фольги имеется зазор около 15 мм, в котором размещается ограничительное кольцо из несгораемого материала высотой 15-20 мм, уменьшается нагрузка на крепежные узлы при взрываний заряда и снижается износ канала мортиры. После размещения заряда камеру 1 герметизируют, производят взрывание и по истечении определенного времени (10 мин) измеряют давление газов внутри камеры, температуру газов и производят отбор газовых проб. Пробы для хроматографического анализа отбираются в резиновые камеры под избыточным давлением образовавшихся газов или при отсутствии избыточного давления накачиваются с помощью резиновых груш, оснащенных клапаном. По результатам хроматографического анализа производится расчет общего количества выделившихся при взрыве газов по общепринятым методикам в пересчете на условный оксид углерода.During explosions in the channel mortar, 13 explosives are cartridgeized in 80 mm diameter shells. Taking into account the fact that there is a gap of about 15 mm between the explosive charge in a sleeve of paper or aluminum foil, in which a restrictive ring of fireproof material with a height of 15-20 mm is placed, the load on the mounting units during charge explosions is reduced and the wear of the mortar channel is reduced. After placing the charge, the chamber 1 is sealed, blown up, and after a certain time (10 min) the gas pressure inside the chamber, the temperature of the gases are measured and gas samples are taken. Samples for chromatographic analysis are taken in rubber chambers under excess pressure of the resulting gases or, in the absence of excess pressure, are pumped using rubber pears equipped with a valve. According to the results of chromatographic analysis, the total amount of gases released during the explosion is calculated according to generally accepted methods in terms of conventional carbon monoxide.

В результате проведенных испытаний стенда было установлено, что в пределах принятого объема испытательной камеры 1 и за принятое As a result of tests of the stand, it was found that within the accepted volume of the test chamber 1 and for the accepted

время (10 мин) с момента взрыва ВВ до момента отбора проб выделившегося газа существенного расслоения газообразных составляющих не происходит.the time (10 min) from the moment of the explosion of the explosive to the moment of sampling of the released gas does not significantly separate the gaseous components.

Полученные результаты реализованы в методике по определению количества ядовитых газов взрыва ВВ с пониженной чувствительностью к детонации.The results obtained are implemented in a methodology for determining the amount of toxic gases of explosive explosions with reduced sensitivity to detonation.

Claims

1. A stand for determining the amount of toxic gases generated during the explosion of explosives, including a cylindrical test chamber with hatches, a channel mortar for placing charges connected to the test chamber, and terminals placed on the chamber for connecting the explosive line, pressure measurement units inside the chamber, and sampling gases and temperature measurement, characterized in that the test chamber is sealed with an internal volume of 5-7 m ³ and is equipped with a forced ventilation system.

2. The stand according to claim 1, characterized in that it is provided with a base on which a test chamber and a channel mortar are mounted.