Závazný postup č. 18
Klasifikace a metody zkoušení bezpečnostních trhavin
ve výbušných směsích
Klasifikace
1. Bezpečnostní trhaviny se dělí na:
a) protiprachové, určené k použití v prostředím s nebezpečím výbuchu uhelného prachu, ale bez výskytu metanu; jsou to trhaviny, které vyhovují zkouškám výbuchem ve vývrtovém moždíři ve výbušné směsi uhelného prachu se vzduchem,
b) protiplynové, určené k použití v prostředí s nebezpečím výbuchu metanu nebo uhelného prachu nebo metanu a uhelného prachu.
2. Protiplynové trhaviny se podle stupně bezpečnosti dělí na tři kategorie:
a) I. kategorie - protiplynové trhaviny, které vyhovují zkouškám výbuchem ve vývrtovém moždíři ve výbušných směsích metanu se vzduchem a uhelného prachu se vzduchem,
b) II. kategorie - protiplynové trhaviny, které vyhovují zkouškám výbuchem na hranovém moždíři s odrazovou stěnou ve výbušných směsích metanu se vzduchem a uhelného prachu se vzduchem (stěny žlábku moždíře svírají s odrazovou stěnou úhel 45o),
c) III. kategorie - protiplynové trhaviny, které vyhovují zkouškám výbuchem na hranovém moždíři s odrazovou stěnou ve výbušných směsí metanu se vzduchem a uhelného prachu se vzduchem (stěny žlábku moždíře svírají s odrazovou stěnou úhly 0oa 90o).
Termíny zkoušek
3. Sypké amonoledkové trhaviny a trhaviny a obsahem kapalných nitroesterů do 15% se zkouší nejdříve za 3 dny a trhaviny s obsahem kapalných nitroesterů 15% a více nejdříve za 14 dnů od data jejich výroby.
Zkušební zařízení, přístroje a pomůcky
4. Zkušební komora (obr.1 až 4) je ocelový válec o průměru 1700 až 2000 mm a délky nejméně 5000 mm. Na jedné straně je pevně uzavřena plochou ocelovou stěnou (čelo komory) s uzavíratelným otvorem o průměru 300 až 400 mm a na druhé otevřena (při zkouškách v metanovzdušné směsi se uzavírá clonou). Střed otvoru je v ose komory.
Komora je opatřena zařízením pro napouštění a promíchání směsi metanu se vzduchem, pro účinné vyvětrání po jednotlivých zkouškách, pro odběr vzorků výbušné směsi z komory, pro zavěšování sáčků s uhelným prachem a přístrojů pro registraci výbuchu výbušné směsi (k registraci výbuchu výbušné směsi lze použít speciální přístroje nebo zavěšovat v komoře elektrický vodič s PVC izolací) a měření teploty a relativní vlhkosti vzduchu v komoře.
5. Vývrtový moždíř je válec z oceli 12.040.1 nebo sklolaminátu, ve kterém je uloženo jádro moždíře z oceli 16.540.7, v jehož ose je vývrt o průměru nejméně 42 mm. Poměr průměru vývrtu k průměru náložek trhaviny nesmí být větší než 1,5. Délka vývrtu je určena délkou zkušební nálože tak, aby mezi ústím vývrtu a čelem první náložky od ústí byl volný nenabitý prostor o délce nejméně 100 mm.
Obrázek č. 1 - Schema zkušební komory a umístění
1 - zkušební komora, 2 - vývrtový moždíř, 3 - podvozek, 4 - clona, 5 - čelo komory
Obrázek č. 2 - Schema zkušební komory a umístění
1 - zkušební komora, 2 - uzavírací poklop, 3 - podvozek, 4 - hranový moždíř, 5 - odrazová stěna, 6 - clona
6. Hranový moždíř je válec z oceli 12 060.4 o průměru 230 mm a délce 1000 až 2000 mm, opatřený po celé délce pravoúhlým vybráním o šířce stěny nejméně 90 mm. Je nutno, aby délka moždíře byla větší než je délka zkušební nálože.
7. Odrazová stěna je ocelová deska o rozměrech nejméně 2000 x 1000 x 20 mm.
8. Podvozek pro umístění vývrtového nebo hranového moždíře s odrazovou stěnou v poloze podle obr. 1 až 4.
Obrázek č. 3 a 4
1 - zkušební komora, 2 - odrazová stěna, 3 - zkušební nálož, 4 - hranový moždíř, 5 - podvozek
Obr.3. Schema umístění Obr.4 Schema umístění
zkušebního zařízení zkušebního zařízení
při zkouškách trhavin při zkouškách trhavin
II. kategorie III. kategorie
9. Plyn pro přípravu metanovzdušné směsi obsahuje v % obj.:
metan - nejméně 85
homology metanu (jiné uhlovodíky) - nejvíce 2
nenasycené uhlovodíky a vodík - nejvíce 0,2
vzduch (dusík, kyslík a CO2) - zbytek do 100
oxid uhličitý - nejvíce 2
10. Uhelný prach o fyzikálně chemickém složení:
prchavá hořlavina - nejméně 30%
popel (A) - nejvýše 7%
voda (W) - nejvýše 2%
o granulometrickém složení:
- zbytek na sítě s průměrem ok 0,5 mm - nejvýše 1%
- zbytek na sítě s průměrem ok 0,071 mm - nejvýše 25%
11. Clona pro uzavření prostoru komory s metanovzdušnou směsí je z papíru, polyethylenové fólie apod.
12. Důlní interferometr nebo jiný přístroj pro měření koncentrace metanu s přesností nejméně ± 0,5%.
13. Kyslíkoměr pro měření koncentrace kyslíku ve vzduchu, určený pro použití ve výbušném prostředí a s přesností měření nejméně ± 0,5%.
14. Elektrické mžikové rozbušky, určené k použití ve výbušném prostředí.
15. Důlní roznětnice, nebo jiný zdroj stejnosměrného proudu, určený k použití ve výbušném prostředí.
16. Aspirační psychrometr nebo jiný přístroj pro měření teploty a relativní vlhkosti vzduchu. Je nutno, aby přesnost měření teploty byla nejméně ± 1 °C a relativní vlhkosti nejméně ± 2%.
Příprava zkoušek
17. Je nutno, aby zkušební nálož byla z náložek stejné výrobní série. Hmotnost zkušební nálože činí nejméně:
500 g pro protiprachové trhaviny
600 g pro protiplynové trhaviny I. kategorie
400 g pro protiplynové trhaviny II. a III. kategorie.
Hmotnost nálože se určuje podle jmenovité hmotnosti náložek. Dělení náložek je přípustné pouze u trhavin, u nichž dělení náložek je povoleno jejich technickým požadavkem.
18. Zkušební nálož protiprachových a protiplynových trhavin I. kategorie se umísťuje do vývrtového moždíře až ke dnu vývrtu tak, aby se jednotlivé náložky vzájemně dotýkaly a roznětná náložka byla první od ústí vývrtu (dno rozbušky směřuje ke dnu vývrtu). Požaduje se, aby mezi ústím vývrtu a zkušební náloží trhaviny byl volný prostor bez ucpávky o délce nejméně 100 mm.
19. Zkušební nálož protiplynových trhavin II. a III. kategorie se umísťuje do žlábku hranového moždíře tak, aby se jednotlivé náložky vzájemně dotýkaly, střed nálože byl v polovině délky moždíře, roznětná náložka byla první od čela komory a dno rozbušky směřovalo ke cloně.
20. Zkoušky se provádějí při teplotě od 5 do 30°C a relativní vlhkosti vzduchu od 60 do 90 %. Tyto hodnoty se ověřují měřením v komoře před roznětem nálože.
21. Opotřebení vývrtového moždíře (zvětšení původního objemu vývrtu) nesmí být větší než:
25% - při povolovacích zkouškách
50% - při kontrolních zkouškách.
Při zkouškách je nutno vývrtový moždíř pootočit o 120o po 1/3 stanoveného mezního opotřebení vývrtu. Objem vývrtu se měří pomocí vody a měrných nádob.
22. Výbušná směs uhelného prachu se vzduchem se vytváří roznětem pomocné náložky trhaviny o hmotnosti 50 g, umístěné uvnitř papírového sáčku s uhelným prachem. Sáček s prachem se zavěšuje v podélné ose komory tak, aby jeho dno bylo vzdáleno od stropu komory 500 ± 50 mm a jeho boční plocha byla vzdálena od čela komory 1000 ± 50 mm.
Hmotnost uhelného prachu (mp) v gramech se určuje podle vztahu:
mp = 300 . V,
kde V objem komory, (m3)
300 koeficient (g.m-3).
Pomocná náložka je ze stejné trhaviny a stejné výrobní série jako hlavní zkušební nálož. Zpoždění mezi roznětem pomocné a hlavní nálože činí 1000 až 1100 ms.
23. Výbušná směs metanu se vzduchem se vytváří napuštěním plynu do části komory uzavřené clonou a jeho promícháním se vzduchem tak, aby koncentrace metanu byla 9 ± 0,5% objemových a byla stejná v celém prostoru komory. Je nutno, aby koncentrace kyslíku ve výbušné směsi byla nejméně 18%. Koncentrace metanu a kyslíku se ověřuje měřením před roznětem nálože.
Zkoušení a vyhodnocení
24. Zkoušky bezpečnostních trhavin se vyhodnocují matematicko - statistickou metodou podle Závazného postupu č. 54, a to pro každou výbušnou směs samostatně.
25. Při zkouškách protiprachových a protiplynových trhavin I. kategorie se vývrtový moždíř s náloží umísťuje těsně k otvoru z vnější strany komory, obr.1.
26. Při zkouškách protiplynových trhavin II. a III. kategorie se hranový moždíř s náloží umísťuje uvnitř komory tak, aby mezi čelními plochami moždíře a čelem komory nebo clonou byla vzdálenost nejméně 1000 mm, obr.2.
27. Při zkouškách protiplynových trhavin II. kategorie se hranový moždíř natočí tak, aby jeho stěny byly pod úhlem 45° k odrazové stěně, obr.3. Vzdálenost odrazové stěny od vrcholu pravého úhlu moždíře činí 460 ± 10 mm, svislá vzdálenost mezi vrcholem pravého úhlu moždíře a stropem komory 1050 ± 50 mm a svislá vzdálenost mezi horní hranou odrazové stěny a stropem komory 110 ± 10 mm.
28. Při zkouškách protiplynových trhavin III. kategorie se hranový moždíř natočí tak, aby jeho stěny byly pod úhlem 0° a 90° k odrazové stěně, obr. 4. Vzdálenost odrazové stěny od svislé hrany moždíře činí 200 ± 10 mm, svislá vzdálenost mezi vodorovnou hranou moždíře a stropem komory 1050 ± 50 mm a svislá vzdálenost mezi horní hranou odrazové stěny a stropem komory 110 ± 10 mm.
29. Trhavina se považuje za vyhovující, pokud počet zapálení výbušné směsi není větší než nejvýše dovolený počet zapálení podle tabulek 1 a 2 v Závazném postupu č.54.
Záznam o zkoušce
30. Záznam o zkoušce, kromě údajů podle § 5 této vyhlášky, obsahuje:
a) jmenovitý průměr a hmotnost náložek,
b) použitou metodu zkoušení,
c) hmotnost zkušební nálože,
d) opotřebení vývrtového moždíře v %,
e) počet zkoušek a počet zapálení výbušné směsi,
f) jmenovitý průměr zkušební komory,
g) teplotu a relativní vlhkost prostředí v komoře,
h) fyzikálně chemické a granulometrické složení uhelného prachu.