Влияние технологических факторов пневмозаряжания на процесс электризации - Использование взрывчатых веществ
Наиболее полно проведено изучение электростатических явлений, сопровождающих пневмозаряжание россыпных ВВ в СКГМИ на экспериментальном стенде (рисунок 5.12), который состоит из заряжающего устройства 1, магистрали 2 в виде шланга длиной 60 м и диаметром от 32 до 50 мм, взрывной камеры 3 (конструкции МакНИИ), системы регистрирующих устройств (отметчик времени 4, гальванометры 5, фотодатчик 6, потенциалосъемник 7) и измерительной аппаратуры (электростатический вольтметр 8). В качестве заряжающих устройств использовались пневмозарядчики "Курама-5", "Вахш-4". Вся пневмосистема была тщательно изолирована и позволяла осуществлять движение потока ВВ по разомкнутому (свободный выброс в отдельный бункер) и замкнутому контурам. В процессе опытов изучалось влияние на процесс электризации материала шлангов и влажности воздуха, скорости движения смеси по шлангу, гранулометрического состава ВВ, радиуса закругления и длины магистрали.
Рисунок 5.12 - Схема экспериментального стенда для исследования электрических явлений в пневмозаряжающих системах (СКГМИ)
При определении влияния электрического сопротивления шлангов на процесс электризации использовались шланги из различных материалов с внутренним диаметром от 32 до 36 мм. Испытания на установке проводились с аммиачной селитрой влажностью от 0,30 до
0,45 % по замкнутому циклу при скорости потока от 18 до 20 м/с. Относительная влажность воздуха была в пределах 45_50 %. По результатам исследований можно сделать вывод, что электризуемость шлангов сильно зависит от электрического сопротивления (таблица 5.12).
Таблица 5.12 - Результаты исследования электризации шлангов из различных материалов
Материал шланга |
Электрическое сопротивление rV , ОмЧсм |
Максимальный Потенциал Электризации, В |
Полиэтилен низкого давления |
2,1Ч1010 |
8000 |
Полиэтилен высокого Давления |
1,4Ч1010 |
7250 |
Полупроводящий полиэтилен |
2,7Ч106 |
100 |
Полихлорвинил (ПХВ) |
2,9Ч1011 |
11500 |
Резина |
1,6Ч108 |
2100 |
Необходимо отметить, что при сопротивлении rV = 2,7Ч104 ОмЧм полупроводящего материала на нем все же отмечен незначительный потенциал электризации (U =100 В), при этом скорость стекания электростатических зарядов соизмерима со скоростью накопления их при движении пневмопотока ВВ со скоростью от 18 до 20 м/с. При проведении аналогичных полигонных испытаний на Никитовском руднике [44] с электропроводящим шлангом из полиэтилена П2ЭС Олайнинского завода при механизированном заряжании скважин зерногранулитом 79/21 у шлангов, имеющих сопротивление rVЈ104 ОмЧм, и в скважинах электризации обнаружено не было (таблица 5.13).
Таблица 5.13 - Результаты испытаний на электризацию Электропроводящих шлангов | ||||
Объемное Сопротивление шлангов П2ЭС-8, ОмЧм |
Общая длина шлангов, м |
Измеряемое расстояние точки замера от Зарядной машины, м |
Количество ВВ, заряжаемое в смену, кг |
Потенциал электризации, В |
1,6Ч103 |
100 |
10; 50; 95 |
2500 |
0 |
1,2Ч103 |
100 |
10; 50; 95 |
2500 |
0 |
3Ч102 |
100 |
10; 50; 95 |
1800 |
0 |
4Ч102 |
100 |
10; 50; 95 |
2200 |
0 |
При увеличении относительной влажности воздуха электризация при транспортировании аммиачной селитры с размером кристаллов от 0,1 до 0,3 мм по резиновым и полиэтиленовым шлангам резко снижается (таблица 5.14). Следовательно, высокая влажность воздуха, характерная для шахтных условий, будет снижать электризацию ВВ и повышать электростатическую безопасность.
Материал шланга |
Транспортируемое ВВ |
Величина потенциала (кВ) при скорости транспортирования, м/с | ||||
5 |
10 |
15 |
20 |
25 | ||
Полиэтилен |
Аммиачная селитра |
2,7 |
5,3 |
7,6 |
8,8 |
9,4 |
Гранулит АС-8 |
2,2 |
4,5 |
6,4 |
7,3 |
8,0 | |
Игданит |
0,6 |
1,3 |
2,0 |
2,6 |
2,8 | |
Резина |
Аммиачная селитра |
1,1 |
2,0 |
3,0 |
4,2 |
4,7 |
Гранулит АС-8 |
0,9 |
1,5 |
2,4 |
3,1 |
3,5 | |
Игданит |
1,2 |
2,7 |
3,6 |
4,7 |
5,5 |
Таблица 5.14 - Результаты испытаний шлангов на электризацию В зависимости от влажности воздуха | ||||||||
Заданные параметры |
Материал шланга | |||||||
Полиэтилен |
Резина | |||||||
Относительная влажность воздуха, % |
50 |
60 |
70 |
80 |
50 |
60 |
70 |
80 |
Максимальный потенциал, кВ |
9,5 |
8,2 |
6,0 |
0,1 |
4,5 |
2,3 |
1,1 |
0,3 |
Влияние скорости транспортирования на электризацию изучалось с использованием аммиачной селитры, гранулита АС-8 и игданита, которые транспортировались по полиэтиленовому и резиновому шлангам диаметром 36 мм при относительной влажности воздуха от 45 до 50 %, влажности ВВ от 0,3 до 0,5 % (таблица 5.15). Концентрация ВВ в шланге находилась в пределах 8...10 кг на 1 м3 воздуха. Из данных таблицы 5.15 видно, что происходит интенсивный рост электризации в интервале скоростей от 5 до 25 м/с. Хотя в некоторых работах [44] отмечается, что максимальная электризация ВВ наблюдается при предельной скорости от 50 до 55 м/с, а при скорости транспортирования от 1 до 2 м/с электризация практически прекращается.
Полученные результаты согласуются с выражением константы генерирования ж, по величине которой проводят количественное сравнение электризуемости трубопроводов [29]:
Ж= (5.14)
Где ж - коэффициент генерирования, характеризующий (применительно к условиям пневмотранспорта) электроконтактные свойства взаимодействующей пары материалов, мкКлЧс0,8 /м3,8 ;
J - ток электризации, мкА;
M - массовая концентрация транспортируемого материала в потоке, кг/кг;
N - средняя по сечению скорость транспортирующего воздуха, м/с;
D и L - диаметр проходного сечения и длина трубы, м.
Влияние гранулометрического состава транспортируемого ВВ на степень электризации показано зависимостями электростатического потенциала от гранулометрического состава транспортируемого вещества различных фракций (рисунок 5.13): 0-0,25; 0,5-0,75; 1,0-1,25;
1,25-1,5 мм. Данные приведены при относительной влажности воздуха 50 %, концентрации потока 5 кг/м3 и скорости транспортирования 20 м/с.
Зависимость изменения потенциала электризации от гранулометрического состава ВВ показывает, что мелкие частицы создают более высокие потенциалы электризации. Наиболее интенсивное снижение потенциала происходит при увеличении диаметра гранул транспортируемого ВВ в диапазоне от 0,125 до 0,500 мм. Полученные результаты соответствуют классическому закону Гаусса при моделировании электризации частиц у стенки при соударении [48]:
, (5.15) где U - потенциал частицы, В;
HC - расстояние между частицей и стенкой материала, мм;
Q - заряд частицы, Кл;
R - радиус частицы, мм.
Из формулы (5.15) следует, что потенциал электризации частицы и, следовательно, суммарный потенциал потока частиц увеличивается с уменьшением радиуса частиц R , в действительности данная зависимость гораздо сложнее, т. к. на электризацию частиц оказывают влияние гидродинамические, физические и другие факторы.
Кроме описанных выше факторов, влияющих на электризацию при транспортировании ВВ, необходимо отметить влияние кривизны трубопроводов. На рисунке 5.14 показана зависимость потенциала электризации от радиуса закругления магистрали из диэлектрического полиэтиленового шланга при транспортировании аммиачной селитры, гранулита АС-8 и игданита. Радиус закругления транспортирующего шланга изменялся от 0,25 до 3 м при скорости транспортирования
20 м/с по замкнутому циклу. Из полученных зависимостей следует, что прокладку транспортирующего шланга при пневмозаряжании следует делать так, чтобы радиусы закруглений рабочей магистрали были не менее 0,5 м. Участки закруглений необходимо изготавливать из электропроводящих материалов и заземлять.
1 - аммиачная селитра; 2 - гранулит АС-8; 3 - игданит
Рисунок 5.14 - Зависимость потенциала электризации от радиуса закругления магистрали из полиэтиленового шланга
В работе при исследовании электризации ВВ при транспортировании в плотном слое по металлическим трубам (таблица 5.16) для снижения электризуемости сформулированы рекомендации:
- - необходимо трубопроводы изготавливать из нержавеющей стали; - исключить резкие повороты трубопроводов; - обеспечить надежное транспортирование веществ.
Таблица 5.16 - Электризация ВВ в зависимости от материала труб
Транспортируемое вещество |
Массовый заряд, мкКл/кг | |
Стальной Трубопровод |
Латунный Трубопровод | |
Алюминиевый порошок ПА-4 |
0,03 |
0,07 |
Штатный порошок ГОСТ 5207-61 |
0,41 |
0,53 |
Вещество ОСТ В84-1067-75 |
0,12 |
0,23 |
На основании проведенных исследований разработано специальное устройство для снижения электризации, в котором часть трубопроводов выполнена в виде многозаходной объемной спирали.
Похожие статьи
-
В большинстве случаев для предотвращения опасных проявлений статического электричества стараются устранить или, по крайней мере, уменьшить величину...
-
Чувствительность ВВ к разрядам статического электричества - Использование взрывчатых веществ
Многие производственные процессы, особенно с применением диэлектрических материалов, сопровождаются образованием и накоплением электростатических...
-
Разрушающие факторы взрывчатых веществ - Использование взрывчатых веществ
Детонация ВВ Детонация представляет собой самоподдерживающийся процесс перемещения по ВВ со сверхзвуковой скоростью ударного фронта (скачка давления),...
-
В процессе пневмотранспорта сыпучих ВВ за счет накопления зарядов могут возникать следующие электрические разряды. 1. Искровые разряды, при которых...
-
Смесевые взрывчатые вещества - Использование взрывчатых веществ
Смеси на основе жидких нитропарафинов и солей гидразина (астралиты) Жидкие ВВ давно привлекали внимание исследователей в связи с повышенной плотностью,...
-
Чувствительность к трению - Использование взрывчатых веществ
Чувствительность ВВ к трению определяют применительно к требованиям техники безопасности при изготовлении и использовании ВВ. Применяемые методы в той...
-
Оценка безопасности при механических воздействиях - Использование взрывчатых веществ
В разделе 4.2 изложены общепринятые методы определения чувствительности к различным механическим воздействиям на ВВ, применяемые в лабораторных условиях,...
-
Стойкость взрывчатых веществ - Использование взрывчатых веществ
Немаловажным критерием безопасности ВВ при хранении является Стойкость взрывчатых веществ. ВВ способны не только взрываться от действия начальных...
-
Анализ опасности взрывчатых веществ В нашей стране многие годы было принято, что тема трагических событий и катастроф в сфере материального производства...
-
Безопасность взрывных работ при наличии блуждающих токов - Использование взрывчатых веществ
Одним из опасных явлений при эксплуатации ВВ являются преждевременные взрывы зарядов ВВ, которые могут происходить в результате "ложного" воздействия на...
-
Чувствительность ВВ к тепловому импульсу - Использование взрывчатых веществ
Обычно тепловые воздействия подразделяются на гомогенный - равномерный подогрев всей массы ВВ до некоторой критической температуры с развитием процесса...
-
Вредное вещество - это: 1) вещество, способное при определенных условиях воздействовать на организм, вызывая заболевание или отклонение в состоянии...
-
Область применения взрывчатых веществ - Использование взрывчатых веществ
На протяжении многих веков ВВ состоят на службе у человека. И сегодня существуют области человеческой деятельности, где без взрывчатых веществ обойтись...
-
Токсичность взрывчатых веществ и продуктов взрыва - Использование взрывчатых веществ
Важной мерой промышленной санитарии при эксплуатации ВВ является защита людей от токсичного действия ВВ и продуктов их взрыва. Контакт с ВВ и их...
-
На основании значительных исследований на базе реальных повреждений типовых зданий и промышленных сооружений, вызванных ударными волнами при взрывах ВВ,...
-
ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ - Использование взрывчатых веществ
Взрывчатое вещество токсичность безопасность Эксплуатационная безопасность заключается в совокупности всех мероприятий по обеспечению безопасности работ...
-
Горение взрывчатых веществ - Использование взрывчатых веществ
Взрыв представляет собой одну из форм химического превращения взрывчатых веществ. Другой его формой является горение. Для горения также характерны...
-
Чувствительность к разбуриванию - Использование взрывчатых веществ
Чувствительность ВВ к разбуриванию имеет особенно важное значение, так как при взрывании в шахтах зачастую остаются так называемые "стаканы" с остатками...
-
ВВЕДЕНИЕ - Использование взрывчатых веществ
Взрывчатые вещества (ВВ) как высококонцентрированный и экономичный источник энергии кроме оборонной отрасли широко применяют в различных отраслях...
-
Чувствительность к удару - Использование взрывчатых веществ
Чувствительность ВВ к удару определяют в основном на копрах, состоящих из двух, иногда из трех строго параллельных вертикальных направляющих, по которым...
-
ЛИТЕРАТУРА - Использование взрывчатых веществ
1. Штетблехер, А. А. Пороха и взрывчатые вещества / А. А. Штетблехер. - М.: ОНТИ: Главная редакция химической литературы, 1936. - 610 с. 2. Бесчастнов,...
-
Чувствительность ВВ к механическим воздействиям - Использование взрывчатых веществ
При выполнении взрывных работ взрывные материалы подвергаются различного рода механическим воздействиям в процессе испытания, транспортировки, заряжания,...
-
Возбуждение взрывных превращений и начальный импульс - Использование взрывчатых веществ
Наличие взрывчатых свойств у того или иного вещества определяет его потенциальную способность к взрывным превращениям в форме горения или детонации....
-
Оценка электростатической безопасности при эксплуатации ВВ - Использование взрывчатых веществ
Одним из перспективных направлений в области совершенствования техники и технологии взрывных работ, повышения производительности труда является...
-
КРИТЕРИИ БЕЗОПАСНОСТИ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ - Использование взрывчатых веществ
В технической литературе и научных публикациях к взрывчатым характеристикам ВВ относят Чувствительность веществ к различным внешним воздействиям...
-
[7]. - Использование взрывчатых веществ
Таблица 5.4 - Состав продуктов взрыва смесей аммиачной селитры С тротилом Состав смеси, % Кислородный баланс, % Содержание газов в ПВ, % Аммиачная...
-
Токсические вещества поступают в организм человека через дыхательные пути (ингаляционное проникновение), желудочно-кишечный тракт и кожу. Степень...
-
Ведение ряда технологических процессов на предприятиях приборостроения сопровождается выделением в воздух рабочей зоны различных вредных веществ в виде...
-
Основные типы взрывчатых веществ и их классификация Взрывчатые вещества весьма разнообразны по своему химическому составу, физическим свойствам и...
-
Чувствительность ВВ к совместному воздействию - Использование взрывчатых веществ
Кроме достаточно изученных и описанных выше воздействий на ВВ в процессе подготовки, переработки и эксплуатации, могут возникать сопутствующие...
-
При эксплуатации технологического оборудования, в котором обращаются легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, возможно образование горючей среды при...
-
Критерии оценки взрывоопасности при вибрации - Использование взрывчатых веществ
Критерии оценки взрывоопасности при получении и переработке взрывчатых материалов с применением вибрации существенно отличаются от рассмотренных выше...
-
Энергетические характеристики Критериями действия взрыва являются количество тепла, выделяемое при взрыве, объем образующихся газообразных продуктов и...
-
В цивилизованном обществе большое значение придается условиям труда и их улучшению. Условия труда определяются состоянием производственной обстановки...
-
Для снижения концентрации вредных веществ на рабочих местах до предельно допустимой концентрации необходимо прежде всего применять местные отсосы при...
-
Выполнение любой работы в течение продолжительного времени сопровождается утомлением организма, проявляемым в снижении работоспособности человека. Наряду...
-
Организация условий труда на рабочем месте - сложный и многоаспектный процесс. На современных предприятиях этому вопросу уделяется все большее внимание...
-
Находим показатели использования рабочего времени - Технологический процесс в мебельном цехе
А) Для работников Иванова В. А., Смирновой Л. Н. Коэффициент использования рабочего времени КВр = ТОп/ТСм = 680/960 = 0,71 Коэффициент загрузки рабочего...
-
Топ Торг Ттех Тпнд Тпнт Тотл Тпз 37 15 7 41 2 1 22 21 16 40 28 3 37 8 4 19 8 4 3 10 20 4 1 4 4 11 5 5 5 4 3 4 4 5 5 6 5 10 4 11 6 1 1 2 8 4 2 10 Итого:...
-
По характеру развития и длительности течения различают две основные формы профессиональных отравлений -- острые и хронические интоксикации. Острая...
Влияние технологических факторов пневмозаряжания на процесс электризации - Использование взрывчатых веществ