(2006 年 2 月 20 日国防科工委发布 自 2006 年 2 月 20 日起实施) WJ 9050-2006
1 范围
本标准规定了农用硝酸铵抗爆性能的试验方法和试验结果的判定。
本标准适用于农用硝酸铵(以下简称受试样品) 抗爆性能的测定, 也适用 于硝酸铵复混肥料的抗爆性能的测定。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的 引用文件, 其随后所有的修改单(不包含勘误的内容)或修订版均不适用于 本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的 最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB/T 8162 结构用无缝钢管
GB/T 11253 碳素结构钢和低合金结构钢冷轧薄钢板及钢带 GB/T 17359 无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差
QB/T3516 牛皮纸
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1
农用硝酸铵 Farming Ammonium Nitrate
主要用于农业生产的硝酸铵及其制品。本标准下文中称受试样品。
3.2
标准起爆源 Standard Explosive Initiator
标准试样试用的工业雷管。
4 试验方法
4.1 方法提要
以受试样品中实际所含硝酸铵的量为基, 按表 1 规定的比例将受试样品与 柴油及木粉混制成标准试样,装在抗爆性能试验装置的样品管内,由标准起 爆源引爆, 根据验证板是否被击穿来判定受试样品的抗爆性能。试验流程见 附录 A。
4.2 试样准备
4.2.1 受试样品中硝酸铵质量分数的测定。
测定方法见附录 B。
4.2.2 标准试样的成份
标准试样的各组分含量符合表 1 的规定。硝酸铵为受试样品中纯硝酸铵的 含量,若受试样品中含其它硝酸盐,应按含量折算为硝酸铵,受试样品中所 含其它组分均视为外加组分。
4.2.3 标准试样的制备
4.2.3.1 设备与材料
4.2.3.1.1 球磨机
球磨机转速 43r ·min- 1 ±3r ·min- 1 ,球磨机转鼓参数如下:
a) 内径 280mm±10mm;
b) 长 330mm±30mm;
4.2.3.1.2 均混器
由直径为 3mm~5mm 的聚氯乙烯护套线绕制而成, 呈螺旋形状, 长度为 70mm~80mm,螺距 10mm~15mm,直径 40mm~50mm。
4.2.3.2 物料的干燥
受试样品和木粉分别置于 70℃±5℃的烘箱内干燥, 使水分含量均不高于 0.3%。
4.2.3.3 受试样品的粉碎
在球磨机上将受试样品粉碎, 筛分成粒径小于 0.30mm (60 目以下) 和粒 径为 0.30mm~0.90mm (20 目~60 目)的两种组份,两种组份按 1:1 的质量 比混合待用。
4.2.3.4 木粉的筛分
筛分成粒径小于 0.30mm (60 目以下)和粒径为 0.30mm~0.90mm (20 目~60 目) 的两种组份,两种组份按 1:1 的质量比混合待用。
4.2.3.5 球磨机转鼓和物料的预热
将球磨机转鼓、经过筛分的受试样品和木粉置于 70℃±5℃的烘箱内预热 不小于 2h。
4.2.3.6 标准试样的混制
按 4.2.2 条的规定将相关组分倒入球磨机转鼓内, 一次装入物料 3.0kg± 0.5kg,加入五只均混器,以 43r ·min- 1 ±3r ·min- 1 转速混合 20min 出料,迅速密封在双层塑料袋内,转移至干燥器内室温存放 24h 待用。
4.3 爆炸试验材料
a) 标准起爆源:雷管,参见附录 C;
b) 样品管: 89mm×4.5mm×160mm 结构用无缝钢管,材质符合 GB/T8162 的规定,尺寸符合 GB/T 17359 的规定,见图 1;
c) 验证板: 160mm×160mm×1mm 碳素结构钢薄钢板, 应符合 GB/T11253 的规定;
d) 支架: 121mm×6mm×50mm 无缝钢管, 应符合 GB/T 17359 的规定,边缘倒角;
e) 底座:普通钢板或水泥板;
f) 牛皮纸:应符合 QB706 的规定;
g) 胶布:普通医用胶布(或胶带纸)。
4.4 爆炸试验装置
试验装置见图 2。
4.5 爆炸试验
4.5.1 装药环境湿度小于 70%。
4.5.2 用胶布粘封螺纹钢盖上的雷管孔。
4.5.3 以感量为 0.5g 的天平称量 700g 标准试样,分三份均匀装入样品管中, 每装完一份后轻轻振动,直至装满。控制装药密度为 0.87g ·cm-3 ±0.02g ·cm-3, 对于装药密度无法控制在上述范围内的样品,允许以实际装药密度进行试 验。
4.5.4 用牛皮纸和胶布粘封样品管开口端, 倒置样品管, 轻轻振动, 使样品管 内装药均匀。
4.5.5 按图 2 装配试验装置,去掉封雷管孔的胶布,插入作为标准起爆源的 雷管,插入深度 40mm。
4.5.6 起爆, 检查、记录验证板的破坏情况。若验证板仅有凹痕或褶皱现象,目测不能透过光, 则认为验证板未被炸穿, 参见图 3 ;若验证板有爆破碎片, 或目测有透过光的裂纹或破损,则认为验证板被炸穿,参见图 4。
4.5.7 试验进行三次, 若三次试验验证板都未出现被炸穿的情形, 结果表述为 “-”。只要有一次试验验证板被炸穿,即可停止试验,结果表述为“+”。
4.6 筛分试验
三次试验验证板都未被炸穿的受试样品,根据样品粒度大小,用 10 目、 20 目、60 目的一组分样筛作粒度分级, 计算各级分占总量的质量百分比。对质量百分比在 30%以上的级分按附录 B 分别测定硝酸铵含量, 将硝酸铵含量 高于初始样品的级分混合在一起, 重复测定抗爆性能。如果不存在硝酸铵含 量高于初始样品的级分,则筛分试验通过,结果表述为“-”。
筛分试验须在相对湿度不超过 70%的环境中进行。
5 抗爆性能试验结果判定
经过第 4 章全部试验程序,若有一次试验结果为“+”,判该受试样品不 具备抗爆性能。若全部试验结果均为“-”,判该受试样品具备抗爆性能。
附 录 B
(规范性附录)
农用硝酸铵中硝酸铵质量分数的测定方法
----硝酸盐紫外光双波长测定法
B.1 原理
硝酸根离子在200 nm~250 nm有强吸收,分别测定硝酸根离子在219 nm 和224nm波长处的吸光度,硝酸根离子的含量与这两个波长下的吸光度之差 成正比,以此建立标准工作曲线,根据试样在219 nm和224nm波长处的吸光 度差值可计算出样品中硝酸铵的质量分数。农用硝酸铵中某些添加剂可能的 吸收干扰可以得到有效的消除。
B.2 仪器
B.2.1 分析天平:感量 0. 1mg。
B.2.2 紫外—可见分光光度计。
B.2.3 石英比色皿: 1cm。
B.2.4 容量瓶、移液管等实验室通用仪器。
B.3 试剂
B.3.1 硝酸钾标准贮备溶液(1mL含0.5mg NO ) :准确称取0.8152g 经105 C干燥至恒重的硝酸钾基准试剂,溶于20mL蒸馏水中, 转入1000mL容量瓶 中,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。
B.3.2 硝酸钾标准溶液(1mL含0. 1mg NO ):准确吸取20mL硝酸钾标准贮 备溶液于100mL容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。
B.4 分析步骤
B.4.1 标准曲线的绘制
B.4.1.1 准确吸取1mL 、2mL 、4mL 、6mL 、8mL和10mL硝酸钾标准溶液, 分别加入6只50mL容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。
B.4.1.2 用蒸馏水作参比溶液, 在219nm和224nm处, 用石英比色皿测定其相应的吸光度值,计算吸光度差值,并以吸光度差值为纵坐标,硝酸根离子浓 度为横坐标绘制标准曲线。
B.4.2 试样的测定
B.4.2.1 试样的制备
从送检的样品中, 取其不同部位的样品不少于500g,充分混匀后按四分法 缩减至约50g粉碎,全部通过1mm孔径筛, 装入广口试剂瓶备用。测定前取5g平铺于称量瓶中,置于75C±5C的液浴烘箱中烘至恒重。
B.4.2.2 试样溶液的制备
称取1.6 g~2.0 g已烘至恒重的试样(称准至0.0001g)置于100 mL烧杯中, 加20mL蒸馏水, 缓慢加热溶解试样, 冷却后转移至500mL容量瓶中, 用蒸馏 水稀释至刻度作为A溶液。
B.4.2.3 测定
B.4.2.3.1 将A溶液用干的中速滤纸过滤,置于清洁和干燥的锥形瓶中,弃去最初滤出的50mL滤液,准确吸取5mL滤液置于100mL容量瓶中,用蒸馏水 稀释至刻度作为B溶液。
B.4.2.3.2 准确吸取2mL B溶液置于50mL容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度。以蒸馏水作参比试样,在219nm和224nm处测定溶液的吸光度,计算吸光度差 值,从标准曲线上查出相应的硝酸根离子的浓度 。
B.5 数据处理
B.5.1 硝酸铵的质量分数ω按下式计算:
式中:
5000——试样的稀释倍数;
——从标准曲线上查出的硝酸根离子浓度, 以每50ml溶液中所含 NO 的毫克数表示;
80.04——硝酸铵的相对分子质量;
m——试样的质量,单位为克(g);
62.01——硝酸根的相对分子质量;
1000——质量单位的换算系数。
B.5.2 取二次平行测定结果的算术平均值作为测定结果,平行测定允许差不大于1.5%。
附件 C
(资料性附录)
标准起爆源
C.1 技术要求
C.1.1 雷管壳
C.1.1.1 材质:覆铜钢。
C.1.1.2 尺寸:外径 6.900一0.06 mm ,内径 6.400.06. mm ,长度400一0.3 mm。 C.1.2 加强帽
C.1.2.1 材质:覆铜钢。
C.1.2.2 尺寸:传火孔 2.0mm,长度6.5mm。
C.1.3 起爆药
C.1.3.1 品种:硝酸肼镍起爆药。
C.1.3.2 药量:0. 15g±0.01g。
C.1.3.3 压药表压: 44.0MPa±2.5MPa。
C.1.4 猛炸药
C.1.4.1 品种:防静电太安炸药。
C.1.4.2 总质量: 0.60g ,分两次装入。
C.1.4.3 一次压装药量: 0.40g±0.01g;压药表压: 44.0MPa±2.5MPa。
C.1.4.4 二次松装药量: 0.20g±0.01g。
C.1.5 电引火元件
C.1.5.1 电引火元件包括:脚线、塑料封口塞、桥丝、点火药头。
C.1.5.2 要求:应符合GB8031 《工业电雷管》标准中的相关规定。
C.1.6 标准起爆源装配结构
标准起爆源装配结构见图C1。
C.1.7 标准起爆源5mm厚铅板试验穿孔要求
孔径范围: 9.8mm~10.8mm;
平均孔径: 10.3mm±0.3mm。