CN113433268A - 无***感度现场混装***有毒气体测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了无***感度现场混装***有毒气体测试方法，方法步骤如下：S1：现场混装***的起爆：将现场混装***放入***箱内并通过起爆药进行起爆，并开启循环风机使***箱内的气体循环4‑6min，打开箱体外壁管路阀门，待压力稳定后***前后压差值、***后***箱内部温湿度、测试时环境的大气压值；S2：取样；S3：一氧化碳和氮氧化合物含量的测定；S4：有毒气体总量的计算。本发明改变传统的50L***弹筒真空引爆的方法，针对无***感度现场混装***有毒气体进行测试，采用15m3大型***测试装置，常压条件下引爆，更贴近于实际***作业现场***的条件，且本发明主要针对大药量现场混装***，最大试验药量达460gTNT当量。
Description
技术领域
本发明涉及有毒气体试验技术领域，尤其涉及无***感度现场混装***有毒气体测试方法。
背景技术
目前，国内针对无***感度现场混装***有毒气体含量的测试并无有效的试验测试方法，而随着以现场混装***为主导产品格局的逐步形成，建立可行的现场混装***有毒气体测试方法对指导现场混装***产品配方调整、控制其有毒气体含量等方面均具有重要的现实意义。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了无***感度现场混装***有毒气体测试方法，改变了传统的50L***弹筒真空引爆的方法，采用15m3大型***测试装置，常压条件下引爆，更贴近于实际***作业现场***的条件，且本发明主要针对大药量现场混装***，最大试验药量达460gTNT当量。
本发明提出的无***感度现场混装***有毒气体测试方法，方法步骤如下：
S1：现场混装***的起爆
将含有起爆药的改装后的现场混装***放入***箱内进行起爆，并开启循环风机使***箱内的气体循环，打开箱体外壁管路阀门，待压力稳定后***前后压差值、***后***箱内部温湿度、测试时环境的大气压值；
S2：取样；
S3：一氧化碳和氮氧化合物含量的测定；
S4：重复S1-S3的方法，对起爆药***后的参数进行测定；
S5：有毒气体总量的计算
每千克起爆药***后产生的有毒气体总量按下式计算：
式中：V'-每千克起爆药***后生成的有毒气体总量，L/kg；V0-标准状况下，起爆药***后***箱内气体总体积，L；
-起爆药***后一氧化碳的体积分数，％；
-起爆药***后氮氧化物的体积分数，％；m1-测定用起爆药质量，g；
其中：
式中：V***箱-***箱的实际有效容积，L；P3-U型水柱压差计测定的压力值，kPa；P2-***箱内水分在***前后温湿度下对应的蒸汽分压差，kPa；P1-测定时的大气压力，kPa；t-***后***稳定时***箱内室温，℃；
每千克现场混装******后产生的有毒气体总量按下式计算：
其中：V-每千克现场混装******后产生的有毒气体总量，L/kg；
-含起爆药的现场混装******后气体试样中一氧化碳的体积分数，％；
-含起爆药的现场混装******后气体试样中氮氧化物的体积分数，％；m2-用于起爆现场混装***用起爆药质量，g；m'-测试用现场混装***质量，g。
优选地，所述P2的计算公式为：
P2＝θ1Pt1-θ2Pt2；
其中：θ1-***前箱内气体的相对湿度；θ2-***后箱内气体的相对湿度；Pt1-***前在t1温度下对应的饱和水蒸气压力；Pt2-***后在t2温度下对应的饱和水蒸气压力。
优选地，所述***后温度和湿度测定用的装置包括测量容器，所述测量容器插接有与其内腔连通的温湿度传感器，用于测量气体的温湿度，所述测量容器两端分别连通有进气管和排气管，所述进气管远离所述测量容器的一端还连接有接头，所述接头与***箱的管道连通。
优选地，所述一氧化碳含量的测定采用红外气体分析法。
优选地，所述氮氧化物含量的测定采用分光光度计法。
优选地，所述现场混装***为现场混装乳化***或多孔粒状铵油***。
优选地，改装的所述现场混装***的制备方法为：称取现场混装***，用牛皮纸改装成圆柱形的***试样，然后再称取工业卷装乳化***作为起爆药放置在现场混装***的上端，然后在起爆药内******用于起爆，即完成现场混装***的改装。
优选地，所述起爆药的药量为50-100g，所述现场混装***的药量为300-500g，现场混装***装药直径70-90mm。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果
(1)现场混装***大实验药量常压测试方法，使测试效果更加贴合真实***作业条件，测试结果能较好的反应真实作业环境下的有毒气体含量。
(2)采用该方法，能够在满足装置抗暴强度和最大试验药量下，顺利实现对无***感度现场混装***有毒气体含量的测试。且在符合该方法要求的前提下，选择合适的装药条件，即混装***装药量500g、起爆药量100g、装药直径80mm时，***测试效果最优且稳定性更好。
(3)采用该方法中设计的温湿度测定装置，对***反应后的***温度和湿度能更加真实准确的记录，为此测试方法中***测试全程密封且***后无法直接进入箱体提供一个便捷可靠的温湿度测试方式，并且测试过程排除外界环境温湿度干扰。
附图说明
图1为本发明提出的改装后的现场混装***的结构示意图；
图2为本发明提出的温湿度检测用装置的结构示意图。
图中：1-钢炮孔、2-石英砂、3-起爆药、4-***、5-现场混装***、6-牛皮纸、7-接头、8-进气管、9-温湿度传感器、10-测量容器、11-排气管。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例
本发明提出的无***感度现场混装***有毒气体测试方法步骤如下：
S1：起爆前准备
1)仪器电源各连接处以及循环***电路控制箱应处于正常状态，起爆连接电缆应处于短路状态；
2)***箱内部无可燃物质或其他异物，紧急出口处无阻塞，***箱内应保持洁净，穿过***箱壁电缆应完好且可靠连接上安全开关。
S2：现场混装***试验样品改装
称取一定质量的现场混装***，用牛皮纸改装成一定直径的***试样，准确称取一定质量工业卷装乳化***作为起爆药放置在现场混装***试样之上，制备成受试药卷。将******起爆药中，然后装入钢炮内孔中，最后称取一定质量石英沙自然填覆在药卷周围和上部，***脚线分别接在两个接线柱上；
所加石英砂含量以刚覆盖过药卷和***尾部为宜，此时测试保证其他条件相同时，***产生的有毒气体含量最低，说明该条件下的现场混装******完全；起爆药采用原药卷，具体可视情况将其等分后捆扎成“吕”字形装填在混装***之上组成受试药卷，不能将起爆药改装后在起爆，不应破坏原起爆药卷状态。起爆药与现场混装***接触面应保证密实可靠。
S3：作业人员撤离至***箱外，用数字式温湿度计(KDTH-1型，测量精度温度：±0.5℃(-10℃—50℃)，湿度：±3％RH(0-95)％RH)测定***前箱体内部温湿度，以温湿度达到稳定示数时为准。关闭箱体防爆门打开控制箱电源，确认防爆门、阀门、风机全部关闭后，关闭设备总电源，准备起爆；
S4：起爆***，打开控制箱电源，开启循环风机循环5分钟，打开箱体外壁管路阀门，待压力稳定后读取U型水压差计压差值。随后用设计的温湿度测试装置测量箱体内部温湿度。大气压力计读取此时的大气压力；
S5：用球胆(容积1L)采集气体试样用于测定一氧化碳含量，采集前应用试样冲洗三次；用采样瓶采集气体试样用来测定氮氧化物含量。
其中：一氧化碳含量的测定采用红外气体分析法，采用GXH-3011A1便携式红外线CO分析仪(测量范围0-1.000％，分辨率：0.001％)进行测定。氮氧化物含量的测定采用分光光度计法。一氧化碳和氮氧化合物的测定均采用现有的技术即可。
***后装置密封性判定：***后循环加静置达15分钟后，以箱体侧壁U型水柱压差计示数基本保持稳定不变为准，如一直降低无法稳定读数判定为密封不达标。此次试验作废需重新进行试验。试验所述起爆药为有良好的起爆能力且***本身性能优良稳定的有***感度的工业卷装***。
分别对现场混装******后产生的有毒气体、起爆药***后产生的有毒气体总量的进行计算：
(1)每千克起爆药***后生产的有毒气体总量(按标准状况下折算成一氧化碳)按下式计算：
式中：V'-每千克起爆药***后生成的有毒气体总量，L/kg；V0-标准状况下，起爆药***后***箱内气体总体积，L；
-起爆药***后一氧化碳的体积分数，％；
-起爆药***后氮氧化物的体积分数，％；m1-测定用起爆药质量，g；
其中：
式中：V***箱-***箱(含管道部分)的实际有效容积，L；P3-U型水柱压差计测定的压力值，kPa；P2-***箱内水分在***前后温湿度下对应的蒸汽分压差，kPa；P1-大气压力，kPa；t-测定时***箱内室温，℃。
(2)每千克现场混装******后有毒气体总量计算公式：
其中：V-每千克现场混装******后产生的有毒气体总量，L/kg；
-含起爆药的现场混装******后气体试样中一氧化碳的体积分数，％；
-含起爆药的现场混装******后气体试样中氮氧化物的体积分数，％；m2-用于起爆现场混装***用起爆药质量，g；m'-测试用现场混装***质量，g。
此外，由于本申请的试验环境为非真空且容积较大，为了进一步提高有毒气体测试的准确度，对P2的计算进行了进一步的限定其具体的计算公式如下：
P2＝θ1Pt1-θ2Pt2；
其中：θ1-***前箱内气体的相对湿度；θ2-***后箱内气体的相对湿度；Pt1-***前在t1温度下对应的饱和水蒸气压力；Pt2-***后在t2温度下对应的饱和水蒸气压力。
***后温度和湿度测定用的装置包括测量容器，所述测量容器插接有与其内腔连通的温湿度传感器，用于测量气体的温湿度，所述测量容器两端分别连通有进气管和排气管，所述进气管远离所述测量容器的一端还连接有接头，所述接头与***箱的管道连通。具体地，接头为不锈钢变径接头，其与***箱体外侧排气管通过螺纹连接，测量容器为两端有一直径6mm接头的不锈钢隔罩，隔罩外装有戴数显的温湿度传感器，该装置测试时，箱体内气体通过压力自动进入测量容器，隔罩可以起到汇聚气体的作用，排除外界环境温湿度干扰。
对于公式中的数值6.5来说，为将氮氧化物折算成一氧化碳时的毒性系数。
以现场混装多孔粒状铵油***作为待测混装药试样，以煤矿许用乳化***作为起爆药，通过煤矿许用延期电***进行起爆，具体数据如下：
(1)起爆药有毒气体含量测试
起爆药质量：599.7g，测试时实际大气压值为：100.9kPa；***前***箱温湿度：湿度＝88％、温度t1＝16.1℃，***后***箱温湿度：湿度＝92％、温度t2＝17.5℃；******后箱体内水分在***前后对应温湿度下的蒸汽分压差：0.3kPa；***后U型压差计测试的压力值为：1.63kPa。测试结果如表1。
表1起爆药有毒气体含量测试结果
| 指标 | 结果 |
| U型压差计压力P<sub>3</sub>(kPa) | 1.63 |
| ***前后水蒸汽分压差P<sub>2</sub>(kPa) | 0.30 |
| 测试时大气压力P<sub>1</sub>(kPa) | 100.90 |
| CO浓度(％) | 0.042 |
| NO<sub>X</sub>浓度(％) | 0.00084 |
| ***后箱内总体积(L) | 14866.5 |
| 每千克起爆药***后有毒气体总量(L/kg) | 11.8 |
(2)现场混装***有毒气体含量测试
为验证本专利方法测试大药量现场混装***的可行性，通过设计3组实验进行验证。
①多孔粒状铵油***质量：500g，装药直径80mm；确定起爆药量分别为50g、60g、70g、80g、90g和100g时考察试验的可行性，测试结果如下：
②装药直径80mm，起爆药量100g，改变多孔粒状铵油***装药量为300g、400g和500g进行试验，得到试验结果如下：
③多孔粒状铵油***装药量：500g，起爆药量：100g。改变装药直径为70mm、80mm和90mm时，有毒气体测试结果如下：
三组均在JC-BN-500G***箱测试装置中采用本专利规定方法进行试验，测试结果***均能起爆完全，且能顺利测得有毒气体含量，说明该方法测试现场混装***有毒气体是可行的。
在规定方法内选择混装***装药量为500g，起爆药量100g和装药直径80mm时，测试效果最优，此时***产生的有毒气体最少，爆轰效果更稳定。测试结果稳定性验证，选择上述装药条件，进行4次试验测试，结果如下：
由测试结果可知，该条件下有毒气体含量最低，计爆轰效果更好，测试的稳定性较佳。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.无***感度现场混装***有毒气体测试方法，其特征在于，方法步骤如下：
S1：现场混装***的起爆
将含有起爆药的改装后的现场混装***放入***箱内进行起爆，并开启循环风机使***箱内的气体循环，打开箱体外壁管路阀门，待压力稳定后***前后箱内压差值、***后***箱内部温湿度、测试时环境的大气压值；
S2：取样；
S3：一氧化碳和氮氧化合物含量的测定；
S4：重复S1-S3的方法，对起爆药***后的参数进行测定；
S5：有毒气体总量的计算。
2.根据权利要求1所述的无***感度现场混装***有毒气体测试方法，其特征在于，每千克起爆药***后产生的有毒气体总量按下式计算：
其中：V'-每千克起爆药***后生成的有毒气体总量，L/kg；V0-标准状况下，起爆药***后***箱内气体总体积，L；
-起爆药***后一氧化碳的体积分数，％；
-起爆药***后氮氧化物的体积分数，％；m1-测定用起爆药质量，g。
3.根据权利要求2所述的无***感度现场混装***有毒气体测试方法，其特征在于，标准状况下，起爆药***后***箱内气体总体积V0按下式计算：
其中：V***箱-***箱的实际有效容积，L；P3-U型水柱压差计测定的压力值，kPa；P2-***箱内水分在***前后温湿度下对应的蒸汽分压差，kPa；P1-大气压力，kPa；t-***后***稳定时***箱内室温，℃。
4.根据权利要求3所述的无***感度现场混装***有毒气体测试方法，其特征在于，每千克现场混装******后产生的有毒气体总量按下式计算：
其中：V-每千克现场混装******后产生的有毒气体总量，L/kg；
-含起爆药的现场混装******后气体试样中一氧化碳的体积分数，％；
-含起爆药的现场混装******后气体试样中氮氧化物的体积分数，％；m2-用于起爆现场混装***用起爆药质量，g；m'-测试用现场混装***质量，g。
5.根据权利要求3或4所述的无***感度现场混装***有毒气体测试方法，其特征在于，所述P2的计算公式为：
P2＝θ1Pt1-θ2Pt2；
其中：θ1-***前箱内气体的相对湿度；θ2-***后箱内气体的相对湿度；Pt1-***前在t1温度下对应的饱和水蒸气压力；Pt2-***后在t2温度下对应的饱和水蒸气压力；
优选地，所述***后温度和湿度测定用的装置包括测量容器，所述测量容器插接有与其内腔连通的温湿度传感器，用于测量气体的温湿度，所述测量容器两端分别连通有进气管和排气管，所述进气管远离所述测量容器的一端还连接有接头，所述接头与***箱的管道连通。
6.根据权利要求1所述的无***感度现场混装***有毒气体测试方法，其特征在于，所述一氧化碳含量的测定采用红外气体分析法。
7.根据权利要求1所述的无***感度现场混装***有毒气体测试方法，其特征在于，所述氮氧化物含量的测定采用分光光度计法。
8.根据权利要求1所述的无***感度现场混装***有毒气体测试方法，其特征在于，所述现场混装***为现场混装乳化***或多孔粒状铵油***。
9.根据权利要求1所述的无***感度现场混装***有毒气体测试方法，其特征在于，改装的所述现场混装***的制备方法为：称取现场混装***，用牛皮纸改装成圆柱形的***试样，然后再称取工业卷装乳化***作为起爆药放置在现场混装***的上端，然后在起爆药内******用于起爆，即完成现场混装***的改装。
10.根据权利要求9所述的无***感度现场混装***有毒气体测试方法，其特征在于，所述起爆药的药量为50-100g，所述现场混装***的药量为300-500g，现场混装***装药直径70-90mm。
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- 2021-06-21 CN CN202110685754.5A patent/CN113433268A/zh active Pending
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