[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

NO338852B1 - Fremgangsmåte og system for fremstilling og levering av et emulsjonseksplosiv - Google Patents

Fremgangsmåte og system for fremstilling og levering av et emulsjonseksplosiv Download PDF

Info

Publication number
NO338852B1
NO338852B1 NO20081716A NO20081716A NO338852B1 NO 338852 B1 NO338852 B1 NO 338852B1 NO 20081716 A NO20081716 A NO 20081716A NO 20081716 A NO20081716 A NO 20081716A NO 338852 B1 NO338852 B1 NO 338852B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
emulsion
fuel
phase
pressure
nozzle
Prior art date
Application number
NO20081716A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20081716L (no
Inventor
John B Halander
Casey L Nelson
Clark D Bonner
Original Assignee
Dyno Nobel As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dyno Nobel As filed Critical Dyno Nobel As
Publication of NO20081716L publication Critical patent/NO20081716L/no
Publication of NO338852B1 publication Critical patent/NO338852B1/no

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B12/00Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material
    • F42B12/72Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42DBLASTING
    • F42D1/00Blasting methods or apparatus, e.g. loading or tamping
    • F42D1/08Tamping methods; Methods for loading boreholes with explosives; Apparatus therefor
    • F42D1/10Feeding explosives in granular or slurry form; Feeding explosives by pneumatic or hydraulic pressure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B21/00Apparatus or methods for working-up explosives, e.g. forming, cutting, drying
    • C06B21/0008Compounding the ingredient
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B47/00Compositions in which the components are separately stored until the moment of burning or explosion, e.g. "Sprengel"-type explosives; Suspensions of solid component in a normally non-explosive liquid phase, including a thickened aqueous phase
    • C06B47/14Compositions in which the components are separately stored until the moment of burning or explosion, e.g. "Sprengel"-type explosives; Suspensions of solid component in a normally non-explosive liquid phase, including a thickened aqueous phase comprising a solid component and an aqueous phase
    • C06B47/145Water in oil emulsion type explosives in which a carbonaceous fuel forms the continuous phase

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)
  • Feeding And Controlling Fuel (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse omhandler generelt eksplosiver og eksplosivleve-ringssystemer, og mer spesielt en fremgangsmåte og system for fremstilling, sensitisering, og levering av et emulsjonseksplosiv, enten på stedet, i et anlegg eller til et annet tiltenkt sted.
Eksplosivemulsjonfremstilling og leveringssystemer på stedet er kjent innen fagfeltet. Disse systemene utnytter forskjellige brennstoff- og oksidasjonsmiddel-løsningsfaseingredienser, sammen med ulike sensitiserere, tetthetsreduserende midler og andre ingredienser, for å danne et emulsjonseksplosiv. Systemet anvendt for å danne emulsjonen og forberede den for levering omfatter typisk ulike kombinasjoner av mekaniske pumper, blandere, og andre systemer. I tillegg, med én gang emulsjonen er dannet er det krevet en mekanisk leveringspumpe, så som en progressiv hulromspumpe, for å faktisk levere emulsjonen. Den mekaniske le-veringspumpen mottar den dannede emulsjonen og virker for å mekanisk frakte emulsjonen til det tiltenkte stedet, så som nede i et borehull.
Ved leveringspunktet, sensitiseres typisk emulsjonen eller den blir sensiti-sert som et emulsjonseksplosiv. Enhver mekanisk tilført energi til emulsjonseksplosivet, så som den mekaniske tilførte energi fra en leveringspumpe, øker derfor uønsket risikoene involvert i leveringen. Tilleggingen av en leveringspumpe øker i tillegg kostnadene for transport av emulsjonseksplosivet til det tiltenkte stedet be-tydelig.
US 4491489 beskriver en fremgangsmåte og midler for å fremstille et eksplosiv i form av en emulsjon.
OPPSUMMERING
I lys av problemene og manglene som er iboende i tidligere teknikk, søker foreliggende oppfinnelse å overkomme disse ved å tilveiebringe et system for fremstilling og levering av en emulsjon, hvori det anvendes et pumpefritt leveringssystem for å frakte eller levere det ferdige emulsjonsprodukt.
Ifølge oppfinnelsen som utført og bredt beskrevet heri, viser foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for fremstilling og levering av et emulsjonseksplosiv. Fremgangsmåten omfatter å tilveiebringe et kombinert og kontinuerlig emulsjonsfremstillings- og leveringssystem; frakte en oksidasjonsmiddel-løsningsfase til nevnte emulsjonsfremstillings- og leveringssystem ved et innledende forbestemt trykk; frakte et brennstoff til nevnte emulsjonsfremstillings- og leveringssystem ved et innledende forbestemt trykk; å anvende en del av de nevnte innledende forbestemte trykkene for å danne et emulsjonseksplosiv fra nevnte oksidasjonsmiddelløsningsfase, nevnte brennstoff, og en emulgator; tilveiebringe et brukbart resttrykk fra de nevnte innledende forbestemte trykkene etter dannelse av nevnte emulsjonseksplosiv; og utnytte nevnte resttrykk for å levere nevnte emulsjonseksplosiv til et forbestemt sted uten behov for ytterligere tilført trykk eller mekanisk energi med én gang nevnte emulsjonseksplosiv er dannet.
I en utførelsesform av oppfinnelsen omfatter fremgangsmåten hvori oksidasjonsmiddelløsningsfasen fraktes til et blandekammer ved det innledende forbestemte trykk; brennstoffet fraktes inn i nevnte blandekammer, ved det innledende forbestemte trykket; emulgatoren tilveiebringes i nevnte blandekammer; forårsake, ikke-mekanisk og under innflytelse av de nevnte innledende forbestemte trykkene at nevnte brennstoff, minst en del av nevnte oksidasjonsmiddelløsningsfase, og nevnte emulgator treffer hverandre med tilstrekkelig kraft til å danne et emulsjonseksplosiv, tilveiebringe et brukbart resttrykk fra nevnte innledende forbestemte trykk etter dannelse av nevnte emulsjonseksplosiv; skjærbehandle, ikke-mekanisk under innflytelse av nevnte resttrykk, nevnte emulsjonseksplosiv for ytterligere raffineringsformål og for å oppnå en ønsket viskositet; og levere, ikke-mekanisk og under innflytelse av nevnte resttrykk, nevnte emulsjonseksplosiv til et forbestemt sted.
I en mer spesifikk utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen
1 oksidasjonsmiddelløsningsfasen fraktes gjennom en første dyse inn i et blandekammer ved et innledende forbestemt trykk; brennstoffasen fraktes gjennom en andre dyse inn i nevnte blandekammer ved et innledende forbestemt trykk; de nevnte første og andre dysene orienteres i en motstilt posisjon, slik at minst en del av nevnte oksidasjonsmiddelløsnings- og brennstoffase treffer hverandre, under innflytelse av nevnte innledende forbestemte trykk, med tilstrekkelig kraft til å danne en forblandet emulsjon i nærvær av en emulgator, tilveiebringe et brukbart resttrykk fra de nevnte innledende forbestemte trykkene etter dannelsen av nevnte forblandede emulsjon; og fremgangsmåten omfatter videre å anvende nevnte resttrykk til å tvinge nevnte forblandede emulsjon gjennom en tredje dyse; anvende nevnte resttrykk til å forårsake at nevnte forblandede emulsjon som strømmer ut fra nevnte tredje dyse treffer en andre del av nevnte oksidasjonsmiddelløsningsfase som fraktes gjennom en fjerde dyse, ved et innledende forbestemt trykk, med tilstrekkelig kraft til å danne en mer oksygenbalanser! emulsjon; idet nevnte forbestemte trykk fra nevnte andre del av nevnte oksidasjonsmiddelløsningsfase bidrar til nevnte resttrykk;
tvinge nevnte forblandede emulsjon, under innflytelse av nevnte resttrykk, gjennom en femte dyse for å fortykke og raffinere nevnte emulsjon; skjærbehandle nevnte emulsjon, under innflytelse av nevnte resttrykk, for å oppnå en ønsket viskositet og danne et emulsjonsprodukt som er klart for levering. Foreliggende oppfinnelse viser videre et system for fremstilling og levering av et emulsjonseksplosiv som omfatter: et kombinert og kontinuerlig emulsjonsfremstillings - og leveringssystem; en første trykkilde konfigurert for å frakte en oksidasjonsmiddelløsningsfase til nevnte emulsjonsfremstillings - og leveringssystem ved et innledende forbestemt trykk; en andre trykkilde konfigurert for å frakte en brennstoffase inneholdende en emulgator til nevnte emulsjonsfremstillings - og leveringssystem ved et innledende forbestemt trykk, idet nevnte emulsjonsfremstillings - og leveringssystem bare bruker en del av de nevnte innledende forbestemte trykkene for å danne et emulsjonseksplosiv fra nevnte oksidasjonsmiddelløsning, nevnte brennstoffase, og nevnte emulgator for å tilveiebringe et brukbart resttrykk fra de nevnte innledende forbestemte trykkene etter dannelsen av nevnte emulsjonseksplosiv; og systemet for fremstilling og levering av et emulsjonseksplosiv omfatter videre: et leveringssystem konfigurert for å utnytte nevnte resttrykk for å levere nevnte emulsjonseksplosiv til et forbestemt sted uten behovet for ytterligere tilførsel av trykk eller mekanisk energi med én gang nevnte emulsjonseksplosiv er dannet.
I en utførelsesform av systemet for fremstilling og levering av en emulsjon er
den første trykkilden er konfigurert for å frakte oksidasjonsmiddelløsningsfasen til et første blandekammer ved det innledende forbestemte trykket; den andre trykkilden er konfigurert for å frakte en brennstoffase til nevnte første blandekammer ved et innledende forbestemt trykk, og systemet omfatter videre: innretninger for å blande, ikke-mekanisk, minst en del av nevnte oksidasjonsmid-delløsningsfase med nevnte brennstoffase, hvori nevnte oksidasjonsmiddelløs-ningsfase forårsakes å treffe nevnte brennstoffase innen nevnte første blande-
kammer og med tilstrekkelig kraft til å danne en emulsjon i nærvær av nevnte emulgator ved anvendelse av bare en del av de nevnte innledende forbestemte trykkene for slik å tilveiebringe et brukbart resttrykk fra de nevnte innledende forbestemte trykkene; innretninger for å blande, ikke-mekanisk, nevnte emulsjon med en andre del av nevnte oksidasjonsmiddelløsningsfase, hvori nevnte emulsjon forårsakes å treffe nevnte andre del av nevnte
oksidasjonsmiddelløsningsfase innen et andre blandekammer med tilstrekkelig kraft og energi til å danne en mer oksygenbalanser! emulsjon; innretninger for raffinering og behandling av nevnte emulsjon for å danne et emulsjonsprodukt som er klart for levering.
Innretninger for blanding, ikke-mekanisk, av minst en del av oksidasjons-middelløsningsfasen med brennstoffasen omfatter i en eksempelvis utførelses-form: (i) en første dyse konfigurert for å frakte oksidasjonsmiddelløsningsfasen; og (ii) en andre dyse konfigurert for å frakte brennstoffasen, de første og andre dysene er orientert i en motstilt posisjon med hensyn til hverandre for å forårsake at oksidasjonsmiddelløsningen treffer brennstoffasen.
Innretninger for blanding, ikke-mekanisk, av minst en del av oksidasjons-middelløsningsfasen med brennstoffasen omfatter i en annen eksempelvis utførel-sesform en statisk blander.
Midler for blanding, ikke-mekanisk, av minst en del av oksidasjonsmiddel-løsningsfasen med brennstoffasen omfatter i enda en annen eksempelvis utførel-sesform, en statisk blander og dysekombinasjon, hvori fasene blir avbøyd fra en overflate for indirekte blanding.
Midler for blanding, ikke-mekanisk, av emulsjonen med en andre del av oksidasjonsmiddelløsningsfasen omfatter i én eksempelvis utførelsesform: (i) en tredje dyse konfigurert for å frakte emulsjonen; og (ii) en fjerde dyse konfigurert for å frakte en andre del av oksidasjonsmiddelløsningsfasen, den tredje og fjerde dysen er orientert i en motstilt posisjon, for å forårsake at emulsjonen treffer den andre delen av oksidasjonsmiddelløsningsfasen innen det andre blandekammeret. Lignende det over, kan innretninger for blanding, ikke-mekanisk, av emulsjonen med en andre del av oksidasjonsmiddelløsning, omfatte en statisk blander eller en statisk blander og dyse-kombinasjon.
Innretninger for raffinering omfatter i én eksempelvis utførelsesform en femte dyse konfigurert for å motta emulsjonen fra det andre blandekammeret, hvori den femte dysen fungerer for å raffinere emulsjonen for å øke dens viskositet for levering.
Innretninger for raffinering av emulsjonen omfatter i én eksempelvis utførel-sesform en sjette dyse konfigurert for å blande et tetthetsreduserende middel introdusert til emulsjonen for å danne mange gassbobler i den. Det tetthetsreduserende middel fungerer for å redusere tettheten av og sensitisere emulsjonen før og under levering.
KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE
Foreliggende oppfinnelse vil bli mer fullstendig klar fra den følgende beskrivelse og medfølgende krav, tatt i sammenheng med de medfølgende tegninger. Ved å forstå at disse tegningene ganske enkelt viser eksempelvise utførelsesfor-mer av foreliggende oppfinnelse skal de derfor ikke vurderes som å begrense dens omfang. Det vil enkelt erkjennes at komponentene ifølge foreliggende oppfinnelse, som generelt beskrevet og illustrert i figurene heri, kunne arrangeres og designes i en lang rekke forskjellige konfigurasjoner. Ikke desto mindre vil oppfinnelsen beskrives og forklares med ytterligere spesifisitet og detalj ved anvendel-sen av de medfølgende tegninger i hvilke: Fig 1 illustrerer et blokkdiagram av et generelt system for emulsjonsfremstilling og pumpefri levering, ifølge én eksempelvis utførelsesform av foreliggende oppfinnelse; Fig. 2 illustrerer et generelt skjematisk diagram av et system for emulsjonsfremstilling og pumpefri levering, ifølge én eksempelvis utførelsesform av foreliggende oppfinnelse; Fig. 3 illustrerer et detaljert skjematisk diagram av et system for emulsjonsfremstilling og pumpefri levering, ifølge én eksempelvis utførelsesform av foreliggende oppfinnelse; Fig. 4 illustrerer en detaljert skjematisk betraktning av en del av systemet for emulsjonsfremstilling og pumpefri levering, ifølge fig. 3; Fig. 5 illustrerer et detaljert side-snittperspektiv av en dyse anvendt for å raffinere en emulsjon, ifølge én eksempelvis utførelsesform; og Fig. 6 illustrerer en grafisk avbildning av trykknivået innen systemet ved hvert trinn av fremstillingen, og resttrykket som eksisterer like før levering av emulsjonsproduktet.
DETALJERT BESKRIVELSE AV EKSEMPELVISE UTFØRELSES-FORMER
Den følgende detaljerte beskrivelse av eksempelvise utførelsesformer av oppfinnelsen refererer til de medfølgende tegninger, som danner en del herav og hvor det er vist, som illustrasjon, eksempelvise utførelsesformer som oppfinnelsen kan praktiseres på. Mens disse eksempelvise utførelsesformer er beskrevet i tilstrekkelig detalj til å muliggjøre at fagfolk kan utføre oppfinnelsen, skulle det forstås at andre utførelsesformer kan realiseres og at ulike endringer ved oppfinnelsen kan gjøres, uten å avvike fra omfanget av de vedlagte kravene. Den følgende mer detaljerte beskrivelse av utførelsesformene av foreliggende oppfinnelse, som representert i figurene 1 til 6, er derfor ikke tenkt å begrense omfanget av oppfinnelsen, som krevet, men er presentert bare med det formål å illustrere og ikke begrense, for å beskrive egenskapene og karakteristikkene ifølge foreliggende oppfinnelse, for å presentere den beste driftsmodusen av oppfinnelsen, og tilstrekkelig muliggjøre at fagfolk kan praktisere oppfinnelsen. Følgelig skal omfanget av foreliggende oppfinnelse defineres utelukkende av de medfølgende krav.
Den følgende detaljerte beskrivelse og eksempelvise utførelsesformer av oppfinnelsen vil best forstås ved referanse til de medfølgende tegninger, hvori elementene og egenskapene ved oppfinnelsen gjennom det hele er betegnet med henvisningstall.
Foreliggende oppfinnelse beskriver en fremgangsmåte og system for fremstilling av et eksplosivemulsjonprodukt på stedet eller i et anlegg, hvori emulsjonseksplosivet omfatter en diskontinuerlig oksidasjonsmiddelløsningsfase, en kontinuerlig brennstoffase og en emulgator. Foreliggende oppfinnelse beskriver videre en fremgangsmåte og system for levering av den fremstilte emulsjon ved anvendelse av resttrykket fra fremstillingen av emulsjonen, og tilveiebringer derved et pumpefritt leveringssystem, hvori en mekanisk pumpe eller annen struktur er eli-minert og ikke krevet for levering av emulsjonsproduktet til et tiltenkt sted.
Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer flere betydelige fordeler i forhold til tidligere teknikks relaterte emulsjonsfremstillings- og leveringssystemer, noen av disse er gjengitt her og gjennom hele den følgende mer detaljerte beskrivelse. Hver av de gjengitte fordeler vil være åpenbare i lys av den detaljerte beskrivelsen vist under, med referanse til de medfølgende tegningene. Disse fordelene er ikke ment å være begrensende på noen måte. En fagperson vil faktisk erkjenne at andre fordeler kan realiseres, andre enn de spesifikt gjengitt heri, etter praktisering av foreliggende oppfinnelse. Én spesiell fordel er evnen til å levere et emulsjonsprodukt ved anvendelse av et resttrykk som er igjen fra emulsjonsfremstillings- og raffineringsprosessene. Dette tillater at dyre mekaniske pumper og annet utstyr som anvendes med slike pumper kan elimineres. Sagt på en annen måte omfatter foreliggende oppfinnelse et pumpefritt leveringssystem som vist heri.
Innledende skal uttrykket "pumpefritt", som anvendt heri, forstås som å bety et pumpefritt leveringssystem, og mer spesifikt, et leveringssystem som ikke utnytter en separat mekanisk pumpe på det dannede emulsjonsprodukt ved leverings-trinnet. Med pumpeløst, er det faktisk tenkt at det ferdige emulsjonsprodukt eller emulsjonseksplosiv klart for levering ikke tilføres eller på annen måte fraktes til et mekanisk leveringssystem, så som en pumpe, men isteden leveres ved anvendelse av bare resttrykket som er igjen i systemet etter at alle fremstillings- og raffineringsprosesser har funnet sted. Leveringssystemet er operativt konfigurert for å trekke ut og bruke resttrykket for å levere emulsjonen. Derfor, selv om de innledende transportsystemer anvendt for å frakte de ulike oksidasjonsmiddelløsnings-fase og brennstoff eller brennstoffase til fremstillingssystemet kan omfatte mekaniske pumper eller noen andre mekaniske transportinnretninger, blir slike pumper bare benyttet på råmaterialer (f.eks. oksidasjonsmiddelløsnings- og brennstoff-fasene) og derfor omfatter det faktiske leveringssystem ikke noen mekanisk leve-ringsinnretning, men utnytter isteden resttrykket i systemet.
Uttrykket "treffe" som anvendt heri, skal forstås som å bety det fysiske sam-mentreff av to eller flere innløpsstrømmer for mikse- eller blandeformål. To eller flere innløpsstrømmer kan derfor treffe hverandre direkte eller indirekte. Et eksempel på direkte treff kan omfatte to motstilte dyser, hvor dysene er orientert slik at strømmene som forlater hver dyse forårsakes å treffe hverandre etter som de forlater dyseåpningene. Et eksempel på indirekte treff kan omfatte en statisk blander, hvori to eller flere strømmer forårsakes å blandes med hverandre ettersom de kommer i kontakt med statorene i den statiske blanderen. Eksempler på strømmer som kan treffe hverandre inkluderer en oksidasjonsmiddelløsningsfase og en brennstoffase, en oksidasjonsmiddelløsningsfase og et brennstoff i nærvær av en direkte introdusert emulgator, en emulsjon og en andre del av oksidasjonsmiddel-løsningsfase, og andre.
Med referanse til Fig. 1, er det illustrert et blokkdiagram av et system ifølge foreliggende oppfinnelse for fremstilling og levering av et emulsjonsprodukt eller emulsjonseksplosiv (heretter emulsjonsfremstillings- og leveringsutstyr 10), ifølge én eksempelvis utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. Emulsjonsfremstillings- og leveringsutstyret 10 omfatter en første eller en brennstoff- eller brenn-stoffasetrykkilde 16 i fluidkommunikasjon med et brennstoff eller brennstoffasereservoar 12 som er konfigurert for å levere et brennstoff eller brennstoffase til brennstoff- eller brennstoffasetrykkilden 16, og en andre eller en oksidasjonsmid-delløsningsfasetrykkilde 20 i fluidkommunikasjon med et oksidasjonsmiddelløs-ningsfasereservoar 14 som er konfigurert for å tilføre en oksidasjonsmiddelløs-ningsfase til oksidasjonsmiddelløsningsfasetrykkilden 20. Hver av de første og andre trykkildene 16 og 20 kan være elektrisk koplet til og drevet av en kraftkilde for å tilveiebringe et trykk. Alternativt, kan den første og andre trykkilden 16 og 20 være konfigurert for å tilveiebringe hydraulisk eller pneumatisk trykk, så vel som trykk ved anvendelse av gravitasjon.
Mer spesifikt er de første og andre trykkildene 16 og 20 konfigurert for å tilveiebringe en høytrykkstransport av henholdsvis brennstoffet eller brennstoffasen og oksidasjonsmiddelløsningsfasen, slik at et resttrykk er igjen for å levere et dannet emulsjonsprodukt til et tiltenkt eller forbestemt sted. I én eksempelvis utførel-sesform, kan de første og andre trykkilder 16 og 20, omfatte mekaniske pumper som er i stand til å frakte brennstoffet eller brennstoffasen og oksidasjonsmiddel-løsningsfasen ved forbestemte trykk og strømningshastigheter. I enda en annen eksempelvis utførelsesform, kan de første og andre trykkilder 16 og 20 omfatte pneumatiske trykkbeholdere konfigurert til å gjøre det samme. I enda en annen eksempelvis utførelsesform, kan de første og andre trykkilder 16 og 20 omfatte et system hvorved brennstoffet eller brennstoffasen og oksidasjonsmiddelløsnings-fasen alle frigis fra en forhøyet plassering, og derfor fraktes ved gravitasjon. Gravi- tasjonssystemet er også foretrukket konfigurert for å frakte disse ved forbestemte trykk og strømningshastigheter. Det forbestemte trykket vil være tilstrekkelig til å tilveiebringe et brukbart resttrykk for levering av det endelige emulsjonsprodukt.
De første og andre trykkildene 16 og 20 er spesifikt konfigurert for å frakte henholdsvis et brennstoff eller brennstoffase og en oksidasjonsmiddelløsnings-fase, til et emulsjonsfremstillings- eller dannende system 24 konfigurert for å danne et emulsjonseksplosiv eller emulsjonsprodukt, hvori emulsjonsproduktet omfatter en diskontinuerlig oksidasjonsmiddelløsningsfase og en kontinuerlig brennstoff-fase. Emulsjonsfremstillingssystemet 24 er foretrukket et ikke-mekanisk system, som betyr at ingen av de forskjellige komponenter eller systemer som utgjør emulsjonsfremstillingssystemet 24 utnytter mekanisk dynamikk. Dette er fordelaktig siden ingenting av emulsjonen utsettes for mekanisk tilført energi mens den dannes. Emulsjonsfremstillingssystemet 24 omfatter ett eller flere blandesystemer konfigurert for å mikse eller blande brennstoffet eller brennstoffasen med oksida-sjonsmiddelløsningsfasen for å danne en emulsjon i nærvær av en emulgator.
Det er spesifikt bemerket heri at foreliggende oppfinnelse omfatter, i én foretrukken eksempelvis utførelsesform, brennstoffet som inkluderer eller inneholder emulgatoren og derfor eksisterer som en brennstoffase. Foreliggende oppfinnelse omfatter også, i en annen eksempelvis utførelsesform, brennstoffet som ikke inkluderer emulgatoren. I denne utførelsesformen kan emulgatoren introduseres direkte til emulsjonsfremstillingssystemet, enten oppstrøms for eller direkte inn i blandekammeret på det tidspunkt brennstoffet (ikke brennstoff-fasen siden ingen emulgator er til stede) treffer oksidasjonsmiddelløsningsfasen. Den innledende introduksjon av emulgatoren kan være ved ethvert forbestemt sted, inkludert direkte inn i blandekammeret, eller på et annet sted hvor den deretter føres til blandekammeret. I begge disse eller andre åpenbare utførelsesformer, er emulsjonsfremstillingssystemet konfigurert for å forårsake at brennstoffet blandes med oksi-dasjonsmiddelløsningsfasen i nærvær av emulgatoren for å danne en emulsjon. Den foretrukne metoden er å inkludere emulgatoren i brennstoffet og derfor forårsake at brennstoffet eksisterer som en brennstoffase. Som sådan vil mye av den følgende diskusjon være rettet mot utførelsesformen hvor emulgatoren er inkludert innen brennstoffet, hvori brennstoffet er en brennstoffase.
Med en gang emulsjonen er dannet, eller til og med i løpet av dens dannelse fra en første tilstand til en ferdig produkttilstand klar for levering, kan emulsjonen undergå forskjellige raffineringer og/eller behandlinger i emulsjonsraffinerings-og behandlingssystemet 28. Foreksempel kan emulsjonen utsettes for ytterligere oksidasjonsmiddelløsning for å balansere oksygenet deri, i tilfelle oksidasjonsmid-delløsningsfasene deles for å forenkle dannelsen av emulsjonen. Emulsjonen kan også skjærbehandles for å fortykke emulsjonen (dvs. redusere dråpestørrelsen av oksidasjonsmiddelløsningsfasen) og å oppnå en ønsket viskositet. Emulsjonen kan videre ha et sporelement introdusert deri, så som et tetthetsreduserende middel, for å sensitisere emulsjonen. For å hjelpe til i dens levering, kan en vannring videre plasseres rundt emulsjonen. Det er faktisk mange raffineringer og behandlinger som emulsjonen kan undergå før eller under dens levering. De som er gjengitt her, og andre, vil være åpenbare for en fagperson.
Etter at emulsjonen har blitt dannet og den er i dens ferdige produkt tilstand, er emulsjonen klar for levering ved det pumpefrie emulsjonsleveringssystemet 32. Slik det blir mer spesifikt beskrevet under, er emulsjonsleveringssystemet 32 et ikke-mekanisk system som utnytter trykk og strømningshastighet for å levere emulsjonen, trykket er et resttrykk fra de første og andre trykkildene 16 og 20. I mot-setning til tidligere relaterte systemer, inneholder ikke leveringssystemet 32 ifølge foreliggende oppfinnelse en emulsjonspumpe, eller noe lignende eller ekvivalent mekanisk system eller anordning, for pumping eller mekanisk frakting av emulsjonen til det forbestemte sted. Snarere, som hevdet, er de første og andre trykkildene 16 og 20 konfigurert for å frakte fasene ved forbestemte trykk, som er tilstrekkelig høye til å tilføre eller gjøre tilgjengelig trykk som er brukbare av emulsjonsfremstillingssystemet 24 for å danne emulsjonen, så vel som emulsjonsraffine-rings- og behandlingssystemet 28 for å raffinere emulsjonen. I tillegg, og ulikt tidligere relaterte systemer som tilveiebringer noen type mekanisk tilført energi for å levere emulsjonsproduktet, omfatter foreliggende oppfinnelse å operere systemet ved tilstrekkelig høye trykk, slik at det eksisterer et resttrykk som kan utnyttes av emulsjonsleveringssystemet 32 for å levere emulsjonen til det tenkte forbestemte sted uten behov for ytterligere mekanisk tilført energi. Derfor er leveringssystemet 32 konfigurert for å tilveiebringe ikke-mekanisk levering av emulsjonen, som, slik det diskuteres under, er fordelaktig i forhold til tidligere relaterte mekanisk-type leveringssystemer, så som de som utnytter én eller flere pumper for å frakte det ferdige emulsjonsproduktet til det tiltenkte sted.
Emulsjonsfremstillings- og leveringssystemet 10 er konfigurert for å omfatte et innledende trykk ved hver av den første eller brennstoffase- og andre eller oksi-dasjonsmiddelløsningsfase trykkildene 16 og 20. Forskjellige trykkfall forekommer innen systemet ettersom disse fasene fraktes og forårsakes å danne en emulsjon. Andre trykkfall forekommer under raffinering og behandling av emulsjonen. Systemet 10 er imidlertid konfigurert slik at trykkfallene ikke er tilstrekkelige til å for-bruke trykket før tilførsel av emulsjonen til leveringssystemet 32. Sagt på en annen måte, systemet 10 er konfigurert med en tilstrekkelig mengde innledende trykk slik at etter hvert trykkfall som forekommer før levering, forblir det et resttrykk tilstrekkelig til å bevirke levering av det ferdige emulsjonsprodukt til det tiltenkte forbestemte stedet, og gjør derved leveringssystemet til et pumpefritt eller ikke-mekanisk leveringssystem som definert heri. Tilveiebringelse av et resttrykk ved leve-ringstrinnet for leveringsformål virker for å muliggjøre ikke-mekanisk, trykkindusert levering av det ferdige emulsjonsprodukt, som også virker for å eliminere behovet for et mekanisk leveringssystem eller anordning, så som en emulsjonspumpe (f.eks. en progressiv hulromspumpe), vanlig i mange tidligere beslektede systemer, Ved å eliminere emulsjonspumpen, kan en også eliminere et tilsvarende sik-kerhetsnedstengningssystem som generelt er krevet på alle slike pumper. Ved å eliminere disse komponentene, er det ingen mekanisk tilført energi til et eksplosiv-produkt, som derfor gjør leveringen av eksplosivemulsjonen sikrere. I tillegg mulig-gjøres betydelige kostnadsbesparelser.
Med referanse til Fig. 2 er det illustrert et generelt emulsjonsfremstillings- og leveringssystem 10, ifølge én eksempelvis utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. Emulsjonsfremstillings- og leveringssystemet 10 omfatter en første trykkilde i form av en brennstoffasepumpe 16 som er i fluidkommunikasjon med et brennstoffasereservoar 12 konfigurert til å levere en brennstoffase til brennstoffasepumpen 16 via leveringsledning 42. En andre trykkilde i form av en oksidasjonsmiddel-løsningsfasepumpe 20 er i fluidkommunikasjon med et oksidasjonsmiddelløs-ningsreservoar 14 konfigurert for å levere en oksidasjonsmiddelløsningsfase til oksidasjonsmiddelløsningsfasepumpen 20 via leveringsledning 46. Hver av pum pene 16 og 20 kan være elektrisk, pneumatisk eller hydraulisk koplet til og drevet av en kraftkilde 2.
Brennstoffasepumpen 16 er konfigurert til å frakte brennstoffase, ved et forbestemt trykk, gjennom leveringsledning 58 til et første blandesystem 66. På lignende måte er oksidasjonsmiddelfasepumpe 20 konfigurert for å frakte minst en del av oksidasjonsmiddelløsningsfase, også ved et forbestemt trykk, til det første blandesystemet 66 gjennom leveringsledning 62, så vel som, hvis ønsket til et andre valgfrie blandesystem 74 via leveringsledning 64. Ett eksempelvis system kan faktisk splitte oksidasjonsmiddelløsningsfasen 60/40, hvor 40 % går til det første blandesystemet 66 og 60 % går til det andre blandesystemet 74. Den prosentvise delingen kan selvsagt variere fra system til system, eller etter behov, og derfor skulle 60/40 splitten gjengitt her ikke vurderes som begrensende på noen måte.
De første og andre blandesystemer 66 og 74 er konfigurert for å blande ok-sidasjonsmiddelløsningsfasen med brennstoffasen for å danne en emulsjon. Det første blandesystemet 66 er konfigurert med innretninger for blanding, ikke-mekanisk, av minst en del av oksidasjonsmiddelløsningsfasen med brennstoffasen, hvori oksidasjonsmiddelløsningsfasen er forårsaket å treffe brennstoffasen innen et første blandekammer og med tilstrekkelig kraft til å danne en emulsjon i nærvær av en emulgator. Dette gjøres fordelaktig ved anvendelse av én eller flere ikke-mekaniske anordninger. Den dannede emulsjonen er en brennstoff rik, forblandet emulsjon siden bare en del av oksidasjonsmiddelløsningsfasen tillates å blandes med brennstoffasen. Den ikke-mekaniske innretning for blanding av oksidasjons-middelløsnings- og brennstoffasene kan omfatte motstilte dyser, statiske blandere, kombinasjoner av disse, og andre innretninger eller sammenstillinger som er i stand til å forårsake at brennstoffasen treffer og blander seg med oksidasjonsmid-delløsningsfasen for å danne en brennstoffrik emulsjon. Hver av disse er diskutert mer detaljert under. Egentlig tilveiebringer likevel det første blandesystemet 66 tilstrekkelig trykk, og derfor energi, slik at ettersom de to fasene treffer hverandre, skapes eller dannes en emulsjon. Den krevede kraft eller trykket krevet for å ska-pe emulsjonen vil avhenge av flere faktorer, så som systemkonfigurasjonen, stør-relsen av komponentene som kan opereres innen systemet, temperaturen, den brukte emulgatoren, etc. Med én gang emulsjonen er dannet, kan den gå gjennom flere raffineringer for å oppnå et ferdig emulsjonsprodukt som er klart for levering. Flere eksempelvise raffineringsprosedyrer er også diskutert under.
Det andre blandesystemet 74 er i fluidkommunikasjon med det første blandesystemet 66 for å motta den brennstoffrike forblandende emulsjonen dannet deri. Det andre blandesystemet 74 er også i fluidkommunikasjon med oksida-sjonsmiddelløsningsfasepumpen 20 for å motta den andre eller gjenværende del av oksidasjonsmiddelløsningsfasen som ikke er fraktet til det første blandesystemet 66. Det andre blandesystemet 74 er derfor konfigurert med innretninger for å blande, ikke-mekanisk, den brennstoffrike, forblandede emulsjon med en andre del av oksidasjonsmiddelløsningsfasen, hvori den brennstoffrike, forblandede emulsjonen forårsakes å treffe den andre delen av oksidasjonsmiddelfasen innen et andre blandekammer med tilstrekkelig kraft og energi til å danne en mer oksygenbalanser! emulsjon enn den brennstoffrike emulsjonen dannet i det første blandesystemet 66. De ikke-mekaniske innretninger for blanding av den brennstoffrike, forblandede emulsjon, med den andre delen av oksidasjonsmiddelløsningen kan på lignende måte omfatte motstilte dyser, statiske blandere, kombinasjoner av disse og andre innretninger eller sammenstillinger.
Det bemerkes heri at de første og andre blandesystemene 66 og 74 er ulike konvensjonelle blandesystemer eller anordninger anvendt i tidligere relaterte systemer, som er mekaniske av natur. Blandesystemene ifølge foreliggende oppfinnelse er heller tenkt å være ikke-mekaniske, og mer spesifikt, er de som er i stand til å motta brennstoff- og oksidasjonsmiddelløsningsfasene under høyt trykk og forårsake at brennstoffasen treffer oksidasjonsmiddelløsningsfasen for å danne en emulsjon, og at emulsjonen treffer den gjenværende delen av oksidasjonsmiddel-løsningsfasen, bare ved anvendelse av trykket innen systemet som tilveiebrakt av trykkildene. I tillegg, avhengig av konfigurasjonen av blandesystemene 66 og 74, kan det at de forskjellige brennstoff og oksidasjonsmiddelløsningsfaser treffer hverandre, eller den brennstoffrike emulsjonen treffer den gjenværende oksida-sjonsmiddelløsningsfasen være direkte (så som i tilfellet med motstilte dyser på linje med hverandre eller ved en svak helling) eller indirekte (så som i tilfellet av en statisk blander eller en statisk blander og dysekombinasjon hvor de innkommende materialer forårsakes å bøyes av fra én eller flere overflater). Hver av disse er igjen diskutert mer detaljer! under.
Ved et punkt i løpet av fremstillingstrinnene, kan emulsjonen undergå raffinering eller behandling for å oppnå et mer egnet emulsjonsprodukt klart for levering. Raffinerings- og behandlingssystemet 28 virker for å yte enhver nødvendig raffinering av emulsjonen. Som det kan sees, kan emulsjonen bli delvis raffinert mens den er i det andre blandesystemet 74 (illustrert av "de stiplede linjene") eller fullstendig i et separat system. Eksempler på raffineringsprosesser er diskutert her.
Leveringssystemet 32 er konfigurert for å utnytte resttrykket som er igjen i systemet fra de første og andre trykkildene for å levere emulsjonen til et forbestemt sted, så som et borehull eller i et anlegg. Ethvert system som er i stand til å på ikke-mekanisk måte transportere eller levere det ferdige emulsjonsproduktet til det tiltenkte sted ved anvendelse av resttrykket i systemet er omfattet heri.
Med referanse til figurene 3 og 4, er det illustrert et spesifikt "på-stedet" emulsjonsfremstillings- og leveringssystem 210 ifølge én eksempelvis utførelses-form av foreliggende oppfinnelse. De forskjellige komponenter vist i denne spesielle utførelsesformen kan være huset innen og båret av en tralle (truck) eller annet kjøretøy som er i stand til å fremstille og levere den produserte eksplosivemulsjonen på stedet til det forbestemte stedet.
Som vist blir en oksidasjonsmiddelløsningsfase levert fra et oksidasjons-middelløsningsfasereservoar214 til en oksidasjonsmiddelløsningspumpe 220, som er vist som en mekanisk pumpe. Før den entrer oksidasjonsmiddelløsnings-pumpen 220, føres oksidasjonsmiddelløsningsfasen gjennom et filter 240. Oksida-sjonsmiddelløsningspumpen 220 virker for å frakte, ved et høyt trykk, minst en del av oksidasjonsmiddelløsningsfasen til et emulsjonsfremstillingssystem 224, og spesielt til en første dyse 272 plassert deri. I den eksempelvis viste utførelsesfor-men, er oksidasjonsmiddelløsningsfasen delt eller splittet slik at en del fraktes til den første dysen 272 og en andre del fraktes til en fjerde dyse 314 for anvendelse i senere trinn av emulsjonsfremstillingsprosessen, dette formål er beskrevet under. Den prosentvise delingen kan variere fra system til system, men vil typisk involve-re mellom førti og seksti prosent (40 % - 60 %) som innledende går til den første dysen 272 og de gjenværende førti til seksti prosent (40 % - 60 %) går til den fjerde dysen 314. En foretrukken deling vil omfatte at førti prosent (40 %) fraktes til den første dysen 272 og de gjenværende seksti prosent (60 %) fraktes til den fjer de dysen 314. Splitting eller deling av oksidasjonsmiddelløsningsfasen virker for å fremme den hurtige dannelsen av emulsjonen fra brennstoff- og oksidasjonsmid-delløsningsfasene. Splitting av oksidasjonsmiddelløsningsfasen er imidlertid ikke nødvendig. Det vurderes at noen systemer vil danne emulsjonen ved å forårsake at brennstoffasen samtidig treffer alt av oksidasjonsmiddelløsningsfasen.
En brennstoffase leveres fra et brennstoffasereservoar 212 til en brennstoff-fasepumpe 216, som også er vist som en mekanisk pumpe. Som diskutert over, i én foretrukken eksempelvis utførelsesform, inkluderer brennstoffet emulgatoren, og er derfor en brennstoffase. I en annen eksempelvis utførelsesform, vil brennstoffet ikke inkludere emulgatoren, men vil isteden blandes med en emulgator som introduseres direkte. Før den entrer brennstoffasepumpen 216, føres brennstoff-fasen gjennom et filter 274. Brennstoffase pumpen 216 virker for å frakte brennstoffasen til emulsjonsfremstillingssystemet 224, og spesielt til en andre dyse 280 plassert deri. Som vist er de første og andre dysene 272 og 280 orientert i en motstilt posisjon med hensyn til hverandre, slik at oksidasjonsmiddelløsningsfasen som forlater den første dysen 272 forårsakes å støte sammen eller kollidere med brennstoffasen som forlater den andre dysen 280, foretrukket innen et blandekammer, vist som første blandekammer 284. Med andre ord er de første og andre dysene 272 og 280 orientert slik at oksidasjonsmiddelløsningsfasen treffer brennstoffasen. De første og andre dysene 272 og 280 kan omfatte eller ikke omfatte statorer eller statiske blandere plassert deri.
Oksidasjonsmiddelløsningspumpen 220 er konfigurert for å frakte oksida-sjonsmiddelløsningsfasen ved et forbestemt trykk og hastighet eller strømnings-hastighet for å forårsake at oksidasjonsmiddelløsningsfasen forlater den første dysen 272 ved en tilstrekkelig høy hastighet slik at den treffer brennstoffasen, i nærvær av emulgatoren, den gjør det med tilstrekkelig kraft og trykk, og derfor tilstrekkelig energi, til å danne en forblandet, brennstoffrik emulsjon. Den nødven-dige energi for å danne emulsjonen kan resultere fra hastigheten av de to fasene som fraktet. Brennstoffasepumpen 216 er også konfigurert for å frakte brennstoff-fasen ved et forbestemt trykk og hastighet eller strømningshastighet. Hastigheten av de to fasene skulle derfor være tilstrekkelig til å gi energien som er krevet for å danne emulsjonen etter blanding. Hastigheten av oksidasjonsmiddelløsningsfasen vil typisk være mye høyere enn den for brennstoffasen. Det bemerkes at den brennstoffrike, forblandede emulsjonen i denne spesielle utførelsesformen dannes ikke-mekanisk, som betyr uten ytterligere tilført energi fra et mekanisk system eller innretning, så som en mikser.
Emulsjonen dannet etter at oksidasjonsmiddelløsnings- og brennstoffasene forlater henholdsvis den første og andre dysen 272 og 280, og treffer hverandre er i stor grad uraffinert, eller er heller en forblanding, og er en brennstoffrik emulsjon eller emulsjon med høy brennstoffkonsentrasjon på grunn av den høyere konsent-rasjonen av brennstoffase som blandes med oksidasjonsmiddelløsningsfasen. Som en fagperson vil erkjenne, og som diskutert over, er det imidlertid ikke krevet at oksidasjonsmiddelløsningsfasen deles før den treffer brennstoffasen for å danne en emulsjon. Det kan faktisk dannes en emulsjon ved å forårsake at ett hundre prosent (100 %) av oksidasjonsmiddelløsningen treffer eller blandes med brennstoffasen for å danne en emulsjon som hovedsakelig er klar for levering.
Etter dannelse, tvinges den brennstoffrike, forblandede emulsjon fra det første blandekammeret 284 gjennom en tredje dyse 290, som er vinkelrett på den første og andre dysen 272 og 280, og som er i fluidkommunikasjon med det første blandekammeret 284 og/eller den første og andre dysen 272 og 280 ved anvendelse av energi som er tilgjengelig innen systemet fra oksidasjonsmiddelløsnings-og brennstoffasepumpene 216 og 220. Det bemerkes her at trykket og energien som eksisterer innen systemet anvendt for å fremstille og levere emulsjonen tilveiebringes av oksidasjonsmiddelløsnings- og brennstoffasepumpene 216 og 220. Med andre ord er pumpene 216 og 220 konfigurert for å tilveiebringe hele det nød-vendige trykket eller energien innen systemet for å frakte produktene anvendt for å danne emulsjonen, så vel som å fremme raffinering av emulsjonen for å fremstille et emulsjonsprodukt. Trykket er forbestemt for å være tilstrekkelig til å utføre alle de ulike prosesseringstrinnene via fremstillings- og raffineringssystemene 224 og 228. Selv om ulike trykkfall forekommer ved de ulike trinnene av fremstillings- og raffineringsprosessen, er pumpene konfigurert for å ta hensyn til dette og tilveiebringe tilstrekkelig resttrykk for levering av emulsjonen etter at alle fremstillings- og raffinerings- eller behandlingstrinn har blitt fullført. Dette resttrykket virker for å tilveiebringe en ikke-mekanisk innretning for levering av emulsjonen til et tiltenkt sted, så som nede i et borehull.
Ettersom den brennstoffrike emulsjonen fraktes gjennom den tredje dysen 290, forårsakes den å strømme ut inn i et andre blandekammer 318. Den tredje dysen 290 kan være konfigurert med en statisk blander eller en annen type konfigurasjon for å introdusere skjærkrefter inn i emulsjonen, og derved fortykke og raffinere emulsjonen noe. Motstilt til den tredje dysen 290 er en fjerde dyse 314 konfigurert for å frakte den gjenværende delen av oksidasjonsmiddelløsningsfa-sen, som delt av fra den innledende delen av oksidasjonsmiddelløsningsfasen, til det andre blandekammeret 318 hvor den forårsakes å støte sammen eller kollidere med den brennstoffrike emulsjonen. Med andre ord forårsakes at den brennstoffrike emulsjonen treffer den gjenværende delen av oksidasjonsmiddelløsnings-fasen innen det andre blandekammeret 318. På lignende måte fraktes den andre eller gjenværende delen av oksidasjonsmiddelløsningsfasen og den brennstoffrike emulsjonen med tilstrekkelig trykk og energi, slik at etter at de treffer hverandre i det andre blandekammeret 318, dannes en mer oksygenbalanser! emulsjon.
Etter at den brennstoffrike emulsjonen og den gjenværende oksidasjons-middelløsningsfasen treffer hverandre i det andre blandekammeret 318, kan den resulterende mer oksygenbalanserte emulsjonen forårsakes å strømme ut derfra og entre raffinerings- og behandlingssystemet 228. Mer spesifikt, involverer innledende raffineringstrinn at den mer oksygenbalanserte emulsjonen tvinges gjennom forskjellige dyser for ytterligere raffineringsformål, så som å fortykke emulsjonen, for å stabilisere den, og å øke eller på annen måte regulere dens viskositet. Avhengig av konfigurasjonen av systemet anvendt for å danne emulsjonen kan imidlertid ytterligere raffinering være nødvendig eller ikke nødvendig. Komponentene og systemparameterne anvendt for å danne emulsjonen, kan faktisk gi et ferdig emulsjonsprodukt klart for levering, uten behov for ytterligere raffinering.
En femte dyse 322 kan i én eksempelvis utførelsesform være inkluder! og orienter! vinkelrett på den tredje og fjerde dysen 290 og 314. Den mer oksygenbalanserte emulsjon kan tvinges gjennom den femte dysen 322, hvori emulsjonen er noe fortykket og dens viskositet økes. Den femte dysen 322 omfatter i den viste utførelsesformen en statisk blander for å introdusere ytterligere skjærkrefter til emulsjonen. Andre raffinerings- og behandlingsprosesser innen raffinerings- og behandlingssystemet 228 er diskuter! under.
Etter å ha blitt tvunget gjennom den femte dysen 322, kan emulsjonen i en annen eksempelvis utførelsesform introduseres eller fraktes inn i en viskositetsjusterer eller skjærventil 330, så som en Burkert ventil. Formålet med skjærventilen 330 er å utføre en siste raffinering av emulsjonen, og derved danne et ferdig emulsjonsprodukt, eller emulsjonseksplosiv, klart for levering for å utføre dets tiltenkte eksplosivfunksjon. Skjærventilen 330 er konfigurert for å introdusere ytterligere skjærkrefter inn i emulsjonen over en tilstrekkelig tid til å få eller oppnå en ønsket viskositet. Andre typer systemer, ventiler eller anordninger andre enn en skjærventil, kan anvendes for å raffinere den dannede emulsjonen og for å danne et ferdig emulsjonsprodukt som vil erkjennes av fagfolk. For eksempel, kan skjærventilen erstattes av en serie dyser (som kan være eller ikke være av forskjellig størrelse eller konfigurasjon) som har statisk blander konfigurasjoner deri.
Som med andre prosesstrinn, og hvis nødvendig, forårsakes at emulsjonen forlater den femte dysen 322 og entrer og passerer gjennom skjærventilen 330 ved å bruke det eksisterende trykket innen systemet. Med andre ord, er det ikke krevet noen mekanisk tilført energi for å flytte eller frakte emulsjonen inn i og gjennom skjærventilen 330.
Etter å ha forlatt skjærventilen 330, er emulsjonsproduktet klart for levering ved leveringssystemet 234. I den viste utførelsesformen, omfatter leveringssystemet 234 en leveringsslange 346 i fluidkommunikasjon med skjærventilen 330 via en leveringsledning. Leveringsslangen 346 omfatter en åpning 350 og en tilstrekkelig lengde til å være i stand til å levere emulsjonsproduktet til det tiltenkte eller forbestemte stedet, så som et borehull, en pakning eller et samlekar. Leveringsslangen er støttet av en slangetrommel 354 montert til en bærer, så som en tralle (ikke vist), konfigurert for å sørge for at slangetrommelen 354 kan roteres for å rulle leveringsslangen 346 ut og inn. En vanlig sveiv 356 kan anvendes for å rotere slangetrommelen 354.
Som diskutert over, utnytter leveringssystemet 234 fordelaktig resttrykket som eksisterer innen systemet for å levere emulsjonsproduktet til det tiltenkte stedet. Omfanget av resttrykk tilgjengelig for bruk i levering avhenger av systembe-grensninger, de innledende trykkene innen trykkildene eller pumpene som leverer brennstoff- og oksidasjonsmiddelløsningsfasene, og antallet trykkfall som forekommer innen systemet før levering. Egentlig er systemet tenkt å designes slik at et resttrykk er igjen. I et slik tilfelle blir trykket ikke uttømt i løpet av fremstillings- og raffineringsprosessene. Den innledende trykkytelsen fra oksidasjonsmiddelløs-ningsfasepumpen 220 er i den viste utførelsesformen mellom 2.069 og 3.448 kPa (300 og 500 psig). Den innledende trykkytelsen fra brennstoffasepumpen 216 er mellom 2.069 og 3.448 kPa (300 og 500 psig). Etter alle trykkfallene på grunn av arbeidet i fremstilling og raffinering av emulsjonen, er resttrykket mellom 345 og 1.724 kPa (50 og 250 psig), som er tilstrekkelig til å levere det ferdige emulsjonsproduktet den nødvendig avstand ned borehullet via leveringsslangen 346. Brennstoffasen og oksidasjonsmiddelløsningsfasene opererer i en foretrukken utførel-sesform ved omkring 2.413 kPa (350 psig). Trykkfallene innen systemet er totalt 1.379 - 1.724 kPa (200 - 250 psig), slik at det er et brukbart resttrykk på 690 - 1.034 kPa (100 - 150 psig) tilgjengelig for å levere emulsjonsproduktet.
Fig 3 illustrerer videre ytterligere raffinerings- og behandlingssystemer. For eksempel, etter å ha forlatt den femte dysen 322 og før den fraktes inn i skjærventilen 330, kan emulsjonen sensitiseres som et eksplosiv. Et tetthetsreduserende middel introduseres i dette prosesstrinnet inn i systemet for å redusere emulsjonens tetthet og å danne bobler i emulsjonen og derved øke dens sensitivitet. En pumpe 380 kan tilveiebringes som er konfigurert for å frakte det tetthetsreduserende middel til en injektor 388 posisjonert nedstrøms fra den femte dysen 322. In-jektoren 388 virker for å injisere det tetthetsreduserende middel inn i emulsjonen som strømmer ut fra den femte dysen 322. En sjette dyse 392 anvendes for å blande det tetthetsreduserende middel med emulsjonen før den fraktes inn i skjærventilen 330. Den sjette dysen 392 omfatter en statisk blander deri for å bevirke blandingen av det tetthetsreduserende middel med emulsjonen. Forskjellige typer og konfigurasjoner av blandere kan implementeres for å forårsake at det tetthetsreduserende middel blandes med emulsjonen for å sensitisere emulsjonen. I ethvert tilfelle, er funksjonen av det tetthetsreduserende middel å sensitisere emulsjonen som et eksplosiv ved å danne bittesmå gassbobler i den.
Det tetthetsreduserende middel omfatter i en eksempelvis utførelsesform et sporelement i form av et kjemisk gassdannende middel eller et utvalg av kjemiske gassdannende midler, som alle er konfigurert for å reagere med emulsjonen med en gang den er injisert deri for å danne bittesmå bobler innen emulsjonen. Ek sempler på kjemiske gassdannende middel(er) inkluderer men er ikke begrenset til nitritter, peroksider og karbonater.
Det tetthetsreduserende middel omfatter i en annen eksempelvis utførelses-form en komprimert gass. Den komprimerte gassen introduseres til emulsjonen, hvor den ved å gjøre dette, fungerer for å introdusere bobler innen emulsjonen. Eksempler på komprimert gass inkluderer, men er ikke begrenset til, nitrogen, he-lium, argon og luft.
I diskusjonen over, introduseres det tetthetsreduserende middel nedstrøms for den femte dysen 322. Foreliggende oppfinnelse omfatter andre injeksjonsste-der. Spesifikt kan det tetthetsreduserende middel injiseres ved et sted for å eliminere behovet for den sjette dysen 392. Som vist kan for eksempel pumpen 380 være konfigurert for å injisere det tetthetsreduserende middel inn i den andre eller gjenværende oksidasjonsmiddelløsningsstrømmen før dens transport gjennom den fjerde dysen 314 og inn i det andre blandekammer 318. Det tetthetsreduserende middel kan alternativt injiseres direkte inn i det første blandekammeret 284 hvor alt av brennstoffasen kombineres med minst en del av oksidasjonsmiddelløs-ningsfasen. I disse tilfellene vil blandingen av det tetthetsreduserende middel med emulsjonen gjennomføres i løpet av dannelses- og raffineringstrinnene. Andre ste-der kan være egnet for å på effektiv måte redusere emulsjonens tetthet. Én spesiell type injektor anvendt for å injisere det tetthetsreduserende middel inn i systemet kan omfatte en rustfri stål sintret eksoslydpotte (exhaust muffler). I tillegg kan strømningshastigheten av luften reguleres for å minimere omfanget av spruting.
Fig. 3 illustrerer enda videre en vanninjektor 410 konfigurert for å plassere en vannring rundt emulsjonsproduktet før levering. Vanninjektoren 410 er i fluidkommunikasjon med en vannkilde 402 for å motta vann derfra, som også kan passere gjennom en tilbakeslagsventil 406. Plasseringen av vanninjektoren 410 er vist nedstrøms fra skjærventilen 330 og like før der hvor emulsjonsproduktet entrer leveringssystemet 234. Vannringen anvendes for å hjelpe leveringen av emulsjonsproduktet til det tiltenkte sted, så som ned borehullet, som vanlig forstått innen fagfeltet.
Det bemerkes heri at emulsjonsfremstillings- og leveringssystemet 210 omfatter forskjellige ventiler, tellere og måleinstrumenter for å kontrollere og overvåke aktiviteten innen systemet. For eksempel, i leveringsledningen som på fluid måte forbinder oksidasjonsmiddelløsningspumpen 220 til den første dysen 272 er det en utluftingsventil 244, en strømningsmåler248, en trykkmåleinstrument/transduser 252, en kuleventil 260 og en tilbakeslagsventil 268. Hver av disse virker for å hjelpe systemoperatører i fremstillingen og leveringen av emulsjonen. I leveringsledningen som på fluid måte forbinder oksidasjonsmiddelløsningspumpen 220 til den fjerde dysen 314 er det mange av disse samme komponenter, så vel som en kuleventil 294, en strømningsmåler 302, og en tilbakeslagsventil 310. Det kan også være lignende komponenter plassert mellom skjærventilen 330 og leveringssystemet 234, så som trykkmåleinstrument/transduser 334 og treveis kuleventil 342. Andre typer ventiler, systemer, etc. kan være inkorporert eller inkludert i systemet som det vil erkjennes av en fagperson.
Med referanse til fig. 5, er det illustrert en detaljert avskåret betraktning av en dyse som kan anvendes i systemet ifølge foreliggende oppfinnelse, ifølge en eksempelvis utførelsesform. Det bemerkes her at enhver av de første, andre, tredje og fjerde dysene beskrevet over kan være konfigurert på lignende måte som dysen illustrert i Fig. 5. Som vist omfatter dysen 418 en sentralboring 420 og en åpning 424 med redusert diameter hvor emulsjonen strømmer ut. Inneholdt innen sentralboringen 420 er en statisk blander 432 konfigurert for å forårsake at emulsjonen spinner og å introdusere skjærkrefter til emulsjonen før den forlater dyse-åpningen 424. Dysen 418 kan videre omfatte gjenger 428 dannet på det hele eller en del av dens ytre overflate for å tillate at dysen 418 føres inn i en bærerstruktur for å holde dysen 418 på plass med åpningen 424 rettet inn i et blandekammer.
Som det vil erkjennes av en fagperson, kan størrelsen av dysen beskrevet over variere i størrelse og konfigurasjon, avhengig av dens plassering i systemet, den ønskede strømningshastigheten for de forskjellige faser, eller den dannede emulsjon som passerer gjennom dem. I tillegg kan dysene være konfigurert uten en statisk blander konfigurert deri.
Foreliggende oppfinnelse omfatter videre andre typer ikke-mekanisk mikse-og/eller blandeanordninger både for å blande brennstoff og oksidasjonsmiddelløs-ningsfasene for å danne en emulsjon, så vel som å raffinere en dannet emulsjon. For eksempel kan én spesiell utførelsesform, istedenfor to motstilte dyser, omfatte en statisk blander, hvori brennstoff- og oksidasjonsmiddelløsningsfasene forårsakes å entre samtidig, og hvori den statiske blanderen virker for å danne en emul sjon fra disse to fasene. I denne utførelsesformen, kan en statisk blander også anvendes for å erstatte forskjellige raffineringsdyser, så som den femte og sjette dysen diskutert over. Heller enn å raffinere emulsjonen ved anvendelse av dyser, kan emulsjonen raffineres ved anvendelse av én eller flere statiske blandere.
Andre utførelsesformer kan inkludere en dyse og statisk blander-kombinasjon. Brennstoff- og oksidasjonsmiddelløsningsfasene kan i en slik utførelsesform blandes sammen og tilføres gjennom en dyse. Dysen kan injisere den blandede fasen til en statisk blander. I dette tilfelle, selv om de er blandet sammen, vil brennstoff- og oksidasjonsmiddelløsningsfasene ikke blandes tilstrekkelig, eller med nok energi, til å danne en emulsjon før de entrer den statiske blanderen.
Oksidasjonsmiddelløsnings- og brennstoffasene kan i enda en annen eksempelvis utførelsesform, tilføres gjennom separate dyser rettet mot én eller flere avbøyningsplater holdt innen et blandekammer, i hvilket tilfelle oksidasjonsmiddel-løsnings- og brennstoffasene ikke treffer hverandre direkte, men isteden treffer hverandre indirekte. Avbøyningsplatene kan omfatte ethvert antall og enhver konfigurasjon som er nødvendig for å danne emulsjonen. Fig. 6 illustrerer en grafisk avbildning av omfanget av trykk innen et eksempelvis system ved hvert trinn, og resttrykket som eksisterer like før levering av emulsjonsproduktet. Som vist er det innledende trykket innen systemet omkring 3.448 kPa (500 psig), som tilveiebrakt av trykkildene som frakter de forskjellige oksidasjonsmiddelløsnings- og brennstoffasene. Ettersom emulsjonen fremstilles og raffineres, forekommer flere forandringer i trykk og spesielt flere trykkfall. Det innledende trykket er imidlertid konfigurert og designet for å være tilstrekkelig til å tilveiebringe et resttrykk 462 på omkring 690 kPa (100 psig) ved slutten av alle fremstillings- og/eller raffineringstrinnene, og like før levering av emulsjonsproduktet. Det første betydelige trykkfallet 450 forekommer innen det første blandesystemet hvor oksidasjonsmiddelløsningsfasen blandes med brennstoffasen for å danne den brennstoffrike emulsjonen. Det andre betydelige trykkfallet 454 forekommer i det andre blandesystemet hvor den brennstoffrike emulsjonen forårsakes å blandes med en andre eller gjenværende del av oksidasjonsmiddelløsnings-fasen for å danne en mer oksygenbalanser! emulsjon. Andre trykkfall, så som trykkfall 458, forekommer under raffinering av emulsjonen, så som når den føres gjennom skjærventilen for å oppnå en ønsket viskositet. Det bemerkes at grafen i Fig. 6 er tenkt å illustrere fallet i trykk over tid ettersom emulsjonen dannes og/eller raffineres. Det kan faktisk være ytterligere forandringer i trykk andre enn de illustrert her. For eksempel kan det forekomme en forandring i trykk når emulsjonen utsettes for en komprimert gass for å redusere dens tetthet.
De(t) følgende eksempel(er) er illustrerende for forsøk utført for å danne og levere en emulsjon ved anvendelse av fremgangsmåten og systemet ifølge foreliggende oppfinnelse. Disse eksemplene er ikke tenkt å være begrensende på noen måte og skulle ikke betraktes slik.
Eksempel en
Det ble dannet en emulsjonseksplosivsammensetning ved 227 kilogram per minutt (500 pund per minutt) (227 kg/min (500 Ibs/min)). Brennstoffase, med en emulgator, ble pumpet gjennom en første dyse ved en strømningshastighet på 13,6 kilogram per minutt (30 pund per minutt) (13,6 kg/min (30 Ibs/min)). En del av oksidasjonsmiddelløsningsfasen ble pumpet ved en Waukesha oksidasjonsmid-delløsningspumpe gjennom en andre dyse ved en strømningshastighet på 107 kilogram per minutt (235 pund per minutt) (107 kg/min (235 Ibs/min)). Oksidasjons-middelløsningsfasen ble delt for å danne emulsjonen raskere og mer effektivt. Den første og andre dysen ble orientert i en motstilt posisjon med hensyn til hverandre slik at deres utløpsåpninger eller dyseåpninger vendte direkte mot hverandre. De innledende trykkene for hver av brennstoffase- og oksidasjonsmiddelløsningsfase-pumpene forårsaket at brennstoffasen med en emulgator til stede deri, treffer en del av oksidasjonsmiddelløsningsfasen innen et blandekammer for å danne en emulsjon med høyt brennstoffinnhold eller en brennstoffrik emulsjon. Emulsjons-blandingen med høyt brennstoffinnhold ble deretter tvunget gjennom en tredje dyse orientert vinkelrett på den første og andre dysen. En fjerde dyse ble orientert i en motstilt posisjon med hensyn til den tredje dysen, slik at den raffinerte emulsjonen med høyt brennstoffinnhold som tvinges gjennom den tredje dysen ble forårsaket å treffe en andre del av oksidasjonsmiddelløsningsfase som tvinges gjennom den fjerde dysen. Den andre delen av oksidasjonsmiddelløsningsfasen ble pumpet gjennom den fjerde dysen ved 107 kilogram per minutt (235 pund per minutt) (107 kg/min (235 Ibs/min)). Den resulterende mer oksygenbalanserte emulsjon ble deretter tvunget gjennom en femte dyse, som var orientert vinkeltrett på den tredje og fjerde dysen, for å raffinere emulsjonen ved fortykking. Produktet som forlater den femte dysen omfattet et emulsjonseksplosiv. Det ble funnet at emulsjonen på dette tidspunkt hadde en viskositet på 6500 cP ved 85°C (#6 spin-dell @50 rpm). Emulsjonen som sådan ble utsatt for en viskositetsregulerende apparatur eller skjærventil (f.eks. en Burkertventil) som var plassering på linje med og umiddelbart etter og parallelt med den femte dysen. Den viskositetsregulerende apparaturen virket for å fortykke emulsjonen til en ønsket viskositet, i hvilket emulsjonen var klar for levering.
Eksempel to
Dette eksemplet ligner eksempel én. Dysene og strømningshastighetene fra eksemplet over ble imidlertid neddimensjonert fra 227 kg/min (500 Ibs/min) til å
oppnå en strømningshastighet på 91 kilogram per minutt (200 pund per minutt) (91 kg/min (200 Ibs/min)). I tillegg ble brennstoffasen, med en emulgator pumpet av en girpumpe gjennom en første dyse. Oksidasjonsmiddelløsningsfasen ble pumpet av en høytrykks membranpumpe gjennom en andre dyse. Den vanlige brennstoffasepumpen ble erstattet med girpumpen for å oppnå de nødvendige strømningshas-tigheter ved trykk til omkring 3.448 kPa (500 psig). Utskiftningen av Waukesha oksidasjonsmiddelløsningspumpen med høytrykks membranpumpen tilveiebringer også evnen til å levere de ønskede strømningshastigheter ved disse forhøyede trykk.
Den første og andre dysen var igjen orientert i en motstilt posisjon med hensyn til hverandre slik at deres utløpsåpninger vendt direkte mot hverandre. De innledende trykkene ved hver av brennstoffase- og oksidasjonsmiddelløsningsfase-pumpene forårsaket at brennstoffasen, med en emulgator til stede deri, traff minst en del av oksidasjonsmiddelløsningsfasen innen et blandekammer for å danne en emulsjon med høyt brennstoffinnhold eller en brennstoffrik emulsjon. Emulsjonen med høyt brennstoffinnhold ble deretter tvunget gjennom en tredje dyse orientert vinkelrett til den første og andre dysen. En fjerde dyse ble orientert i en motstilt posisjon med hensyn til den tredje dysen, slik at den raffinerte emulsjonen med høyt brennstoffinnhold som tvinges gjennom den tredje dysen ble forårsaket å treffe en andre del av oksidasjonsmiddelløsningsfasen som tvinges gjennom den fjerde dysen. Den resulterende emulsjonen ble deretter tvunget gjennom en femte dyse, som var orientert vinkelrett til den tredje og fjerde dysen for ytterligere raffineringsformål som beskrevet heri. Produktet som forlater den femte dysen omfat tet en form for ferdig emulsjonsprodukt eller emulsjonseksplosiv. Det ble funnet at emulsjonen på dette tidspunkt hadde en viskositet på 6500 cP ved 85°C (#6 spin-dell @50 rpm). Emulsjonen som sådan ble utsatt for en viskositetsregulerende apparatur eller skjærventil (f.eks. en Burkertventil) som var plassert på linje med og umiddelbart etter og parallelt med den femte dysen. Den viskositetsregulerende apparaturen virket for å fortykke emulsjonen til en ønsket viskositet.
Det forhøyede trykket resulterte i et resttrykk etter at emulsjonen var frem-stilt og raffinert og like før den ble levert. Leveringssystemet som sådan anvendt for å levere emulsjonen til borehullet var et trykkleveringssystem som utnyttet de tilgjengelige resttrykk for å frakte emulsjonen ned borehullet.
Den følgende tabellen illustrerer systemparametrene og resultatene fra det utførte forsøket vist i eksempel to
Det bemerkes at viskositeten @ 414 kPa (60 psi) var #7 @ 20 rpm, alle trykkene i ledningene er +/- 7 kPa (10 psi), og oksidasjonsmiddelløsningen ble delt i to strømmer, strøm nummer én og strøm nummer to, strøm nummer én omfatter 40 % og strøm nummer to omfatter 60 %.
Den foregående detaljerte beskrivelse beskriver oppfinnelsen med hensyn til spesifikke eksempelvise utførelsesformer. Det vil imidlertid erkjennes at forskjellige modifikasjoner og forandringer kan gjøres uten å avvike fra omfanget av de medfølgende kravene. Begrensningene i kravene skal tolkes bredt basert på språket brukt i kravene og ikke begrenses til eksempler beskrevet i den foregående detaljerte beskrivelse eller i løpet av saksbehandlingen, disse eksemplene skal vurderes som ikke-utelukkende. For eksempel er uttrykket "foretrukket" i foreliggende presentasjon ikke-utelukkende hvor det er tenkt å bety "foretrukket, men ikke begrenset til". Alle trinn gjengitt i ethvert fremgangsmåte-eller prosesskrav kan utføres i enhver rekkefølge og er ikke begrenset til rekkefølgen presentert i kravene. Innretning-pluss-funksjon eller trinn-pluss-funksjon begrensninger vil bare anvendes hvor det for et spesifikt krav er til stede be-grensning av alle av de følgende betingelser i den begrensningen: a) "innretning for" eller "trinn for" er uttrykkelig gjengitt; b) en tilsvarende funksjon er uttrykkelig gjengitt; og c) struktur, materiale eller handlinger som støtter den strukturen er uttrykkelig gjengitt. Følgelig skulle omfanget av oppfinnelsen bestemmes utelukkende av de medfølgende krav, heller enn ved beskrivelsen og eksemplene gitt over.

Claims (41)

1. Fremgangsmåte for fremstilling og levering av et emulsjonseksplosiv, nevnte fremgangsmåte omfatter å: tilveiebringe et kombinert og kontinuerlig emulsjonsfremstillings- og leveringssystem (10); frakte en oksidasjonsmiddelløsningsfase til nevnte emulsjonsfremstillings- og leveringssystem (10) ved et innledende forbestemt trykk; frakte et brennstoff til nevnte emulsjonsfremstillings- og leveringssystem (10) ved et innledende forbestemt trykk;karakterisert vedå anvende en del av de nevnte innledende forbestemte trykkene for å danne et emulsjonseksplosiv fra nevnte oksidasjonsmiddelløsningsfase, nevnte brennstoff, og en emulgator; tilveiebringe et brukbart resttrykk fra de nevnte innledende forbestemte trykkene etter dannelse av nevnte emulsjonseksplosiv; og utnytte nevnte resttrykk for å levere nevnte emulsjonseksplosiv til et forbestemt sted uten behov for ytterligere mekanisk eller trykktilført energi med én gang nevnte emulsjonseksplosiv er dannet.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvori nevnte brennstoff omfatter en brennstoffase, hvor nevnte emulgator er inneholdt innen nevnte brennstoff og introduseres til nevnte emulsjonsfremstillings- og leveringssystem (10) via nevnte brennstoff.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvori nevnte emulgator tilføres direkte til nevnte emulsjonsfremstillings- og leveringssystem (10) ved et forbestemt sted for å blandes med nevnte brennstoff og nevnte oksidasjonsmiddelløsningsfase.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvori oksidasjonsmiddelløsningsfasen fraktes til et blandekammer (284) ved det innledende forbestemte trykk; brennstoffet fraktes inn i nevnte blandekammer (284), ved det innledende forbestemte trykket; emulgatoren tilveiebringes i nevnte blandekammer (284); forårsake, ikke-mekanisk og under innflytelse av de nevnte innledende forbestemte trykkene at nevnte brennstoff, minst en del av nevnte oksida-sjonsmiddelløsningsfase, og nevnte emulgator treffer hverandre med tilstrekkelig kraft til å danne et emulsjonseksplosiv, tilveiebringe et brukbart resttrykk fra nevnte innledende forbestemte trykk etter dannelse av nevnte emulsjonseksplosiv; skjærbehandle, ikke-mekanisk under innflytelse av nevnte resttrykk, nevnte emulsjonseksplosiv for ytterligere raffineringsformål og for å oppnå en ønsket viskositet; og levere, ikke-mekanisk og under innflytelse av nevnte resttrykk, nevnte emulsjonseksplosiv til det forbestemte stedet.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, hvori nevnte tilveiebringelse av en emulgator i nevnte blandekammer (284) omfatter å inkludere nevnte emulgator i nevnte brennstoff, nevnte brennstoff eksisterer derfor som en brennstoffase, og slik omfatter nevnte frakting av et brennstoff å frakte en brennstoffase til nevnte blandekammer (284).
6. Fremgangsmåte ifølge krav 4, hvori nevnte tilveiebringelse av en emulgator i nevnte blandekammer (284) omfatter å introdusere nevnte emulgator ved et forbestemt sted, hvori nevnte emulgator introduseres direkte i nevnte blandekammer (284).
7. Fremgangsmåte ifølge krav 4, hvori nevnte frakting av nevnte oksidasjonsmiddelløsningsfase omfatter frakting gjennom en første dyse (272).
8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, hvori nevnte frakting av nevnte brennstoff omfatter frakting gjennom en andre dyse (280), nevnte første (272) og andre dyser (272,280) er motstilt hverandre for å bevirke nevnte forårsaking, ikke-mekanisk av at minst en del av nevnte oksidasjonsmiddelløsningsfase og nevnte brennstoff treffer hverandre, i nærvær av nevnte emulgator.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 4, hvori nevnte forårsaking omfatter å frakte nevnte oksidasjonsmiddelløsningsfase og nevnte brennstoff samtidig gjennom en statisk blander (432), i nærvær av nevnte emulgator, for å danne nevnte emulsjon.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 4, hvori nevnte blandekammer (284) er konfigurert med én eller flere statorer eller avbøyningsplater, og hvori nevnte oksidasjonsmiddelløsningsfase og nevnte brennstoff forårsakes å indirekte treffe hverandre, i nærvær av nevnte emulgator, ved å bøye av fra nevnte statorer etter inntreden i nevnte blandekammer (284).
11. Fremgangsmåte ifølge krav 4, som videre omfatter å frakte nevnte emulsjon inn i et andre blandekammer (318).
12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, som videre omfatter å frakte en andre del av nevnte oksidasjonsmiddelløsningsfase inn i nevnte andre blandekammer (318).
13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, som videre omfatter å forårsake, ikke-mekanisk, at nevnte emulsjon treffer nevnte andre del av nevnte oksidasjonsmiddel-løsningsfase for å fremstille en mer oksygenbalanser! emulsjon.
14. Fremgangsmåte ifølge krav 13, hvori nevnte emulsjon og nevnte andre del av nevnte oksidasjonsmiddelløsnings-faser forårsakes å indirekte treffe hverandre ved å avbøyes av én eller flere statorer som eksisterer innen nevnte andre blandekammer (318).
15. Fremgangsmåte ifølge krav 4, som videre omfatter raffinering av nevnte emulsjon før levering.
16. Fremgangsmåte ifølge krav 15, hvori nevnte raffinering omfatter fortykking og stabilisering av nevnte emulsjon.
17. Fremgangsmåte ifølge krav 15, hvori nevnte raffinering omfatter sensitisering av nevnte emulsjon ved å redusere dens tetthet.
18. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvori oksidasjonsmiddelløsningsfasen fraktes gjennom en første dyse (272) inn i et blandekammer (284) ved det innledende forbestemte trykket; brennstoffasen fraktes gjennom en andre dyse (280) inn i nevnte blandekammer (284) ved det innledende forbestemte trykket; de nevnte første og andre dysene (272, 280) orienteres i en motstilt posisjon, slik at minst en del av nevnte oksidasjonsmiddelløsnings- og brennstoffaser treffer hverandre, under innflytelse av de nevnte innledende forbestemte trykkene, med tilstrekkelig kraft til å danne en forblandet emulsjon i nærvær av en emulgator, tilveiebringe et brukbart resttrykk fra de nevnte innledende forbestemte trykkene etter dannelsen av nevnte forblandede emulsjon; og fremgangsmåten omfatter videre: å anvende nevnte resttrykk til å tvinge nevnte forblandede emulsjon gjennom en tredje dyse (290); anvende nevnte resttrykk til å forårsake at nevnte forblandede emulsjon som strømmer ut fra nevnte tredje dyse (290) treffer en andre del av nevnte oksidasjonsmiddelløsningsfase som fraktes gjennom en fjerde dyse (314), ved et innledende forbestemt trykk, med tilstrekkelig kraft til å danne en mer oksygenbalanser! emulsjon; idet nevnte forbestemte trykk fra nevnte andre del av nevnte oksidasjonsmiddelløsningsfase bidrar til nevnte resttrykk; tvinge nevnte forblandede emulsjon, under innflytelse av nevnte resttrykk, gjennom en femte dyse (322) for å fortykke og raffinere nevnte emulsjon; skjærbehandle nevnte emulsjon, under innflytelse av nevnte resttrykk, for å oppnå en ønsket viskositet og danne et emulsjonsprodukt som er klart for levering.
19. Fremgangsmåte ifølge krav 18, som videre omfatter å sensitisere nevnte emulsjon før nevnte skjærbehandling ved å introdusere et tetthetsreduserende middel deri.
20. Fremgangsmåte ifølge krav 19, hvori nevnte sensitisering omfatter å introdusere et sporelement til nevnte emulsjon, hvori nevnte sporelement omfatter ett eller flere kjemiske gassdannende midler, som virker for å reagere for å danne mange bobler innen nevnte emulsjon og derved redusere dens tetthet.
21. Fremgangsmåte ifølge krav 19, hvori nevnte sensitisering omfatter å introdusere en komprimert gass til nevnte emulsjon, hvori nevnte komprimerte gass virker for å introdusere mange bobler innen nevnte emulsjon og derved redusere dens tetthet.
22. Fremgangsmåte ifølge krav 19, hvori nevnte tetthetsreduserende middel injiseres inn i nevnte emulsjon, og nevnte tetthetsreduserende middel og nevnte emulsjon fraktes gjennom en sjette dyse (392) og forårsakes å blandes med hverandre.
23. Fremgangsmåte ifølge krav 19, hvori nevnte tetthetsreduserende middel injiseres inn i én av nevnte oksidasjons-middelløsningsfase, nevnte brennstoffase, nevnte emulgator og nevnte blandekammer (284).
24. Fremgangsmåte ifølge krav 18, som videre omfatter å plassere en vannring rundt nevnte emulsjon for å hjelpe nevnte levering til nevnte forbestemte sted.
25. Fremgangsmåte ifølge krav 18, hvori nevnte trinn for frakting gjennomføres ved én valgt fra gruppen bestående av en pumpe (220), et gravitasjonsleveringssystem, og en trykkbeholder.
26. Fremgangsmåte ifølge krav 18, hvori nevnte skjærbehandling bevirkes av én valgt fra gruppen bestående av en skjærventil (330), en serie dyser, og en kombinasjon av disse.
27. Fremgangsmåte ifølge krav 18, hvori nevnte forbestemte sted velges fra gruppen bestående av et borehull, et samlekar og et anlegg.
28. Fremgangsmåte ifølge krav 18, hvori nevnte dyser omfatter en statisk blander inkorporert deri.
29. Fremgangsmåte ifølge krav 18, hvori nevnte dyser kan omfatte forskjellige størrelser, avhengig av systemkrav.
30. System for fremstilling og levering av et emulsjonseksplosiv som omfatter: et kombinert og kontinuerlig emulsjonsfremstillings - og leveringssystem (10); en første trykkilde (16) konfigurert for å frakte en oksidasjonsmiddelløsningsfase til nevnte emulsjonsfremstillings - og leveringssystem (10) ved et innledende forbestemt trykk; en andre trykkilde (20) konfigurert for å frakte en brennstoffase inneholdende en emulgator til nevnte emulsjonsfremstillings - og leveringssystem ved et innledende forbestemt trykk,karakterisert vedat nevnte emulsjonsfremstillings - og leveringssystem (10) bare bruker en del av de nevnte innledende forbestemte trykkene for å danne et emulsjonseksplosiv fra nevnte oksidasjonsmiddelløsning, nevnte brennstoffase, og nevnte emulgator for å tilveiebringe et brukbart resttrykk fra de nevnte innledende forbestemte trykkene etter dannelsen av nevnte emulsjonseksplosiv; og v e d at systemet for fremstilling og levering av et emulsjonseksplosiv videre omfatter: et leveringssystem (32) konfigurert for å utnytte nevnte resttrykk for å levere nevnte emulsjonseksplosiv til et forbestemt sted uten behov for ytterligere trykk eller mekanisk tilført energi med én gang nevnte emulsjonseksplosiv er dannet.
31. System ifølge krav 30, hvori den første trykkilden (16) er konfigurert for å frakte oksidasjonsmiddel-løsningsfasen til et første blandekammer (284) ved det innledende forbestemte trykket; den andre trykkilden (20) er konfigurert for å frakte brennstoffasen til nevnte første blandekammer (284) ved det innledende forbestemte trykket, og systemet omfatter videre: innretninger for å blande, ikke-mekanisk, minst en del av nevnte oksidasjonsmid-delløsningsfase med nevnte brennstoffase, hvori nevnte oksidasjonsmiddelløs-ningsfase forårsakes å treffe nevnte brennstoffase innen nevnte første blandekammer (284) og med tilstrekkelig kraft til å danne en emulsjon i nærvær av nevnte emulgator ved anvendelse av bare en del av de nevnte innledende forbestemte trykkene for slik å tilveiebringe et brukbart resttrykk fra de nevnte innledende forbestemte trykkene; innretninger for å blande, ikke-mekanisk, nevnte emulsjon med en andre del av nevnte oksidasjonsmiddelløsningsfase, hvori nevnte emulsjon forårsakes å treffe nevnte andre del av nevnte oksidasjonsmiddelløsningsfase innen et andre blandekammer (318) med tilstrekkelig kraft og energi til å danne en mer oksygenbalanser! emulsjon; innretninger for raffinering og behandling av nevnte emulsjon for å danne et emulsjonsprodukt som er klart for levering.
32. System ifølge krav 31, hvori nevnte innretninger for blanding, ikke-mekanisk, av minst en del av nevnte oksidasjonsmiddelløsningsfase med nevnte brennstoffase omfatter: en første dyse (272) konfigurert for å frakte nevnte oksidasjonsmiddelløsnings-fase; og en andre dyse (280) konfigurert for å frakte nevnte brennstoffase, nevnte første og andre dyser (272, 280) er orientert i en motstilt posisjon med hensyn til hverandre for å forårsake at nevnte oksidasjonsmiddelløsningsfase treffer nevnte brennstoffase.
33. System ifølge krav 31, hvori nevnte innretning for blanding, ikke-mekanisk, av minst en del av nevnte ok-sidasjonsmiddelløsningsfase med nevnte brennstoffase, omfatter en statisk blander.
34. System ifølge krav 31, hvori nevnte innretning for blanding, ikke-mekanisk av minst en del av nevnte ok-sidasjonsmiddelløsningsfase med nevnte brennstoffase, omfatter en statisk blander og dysekonfigurasjon, hvori nevnte oksidasjonsmiddelløsnings- og brennstoff-faser forårsakes å avbøyes av en overflate innen nevnte første blandekammer (284) for å danne nevnte emulsjon, og derved indirekte treffe hverandre.
35. System ifølge krav 31, hvori nevnte innretning for blanding, ikke-mekanisk av nevnte emulsjon med en andre del av nevnte oksidasjonsmiddelløsningsfase omfatter: en tredje dyse (290) konfigurert for å frakte nevnte emulsjon; og en fjerde dyse (314) konfigurert for å frakte en andre del av nevnte oksidasjonsmiddelløsningsfase, nevnte tredje og fjerde dyse (290, 314) er orientert i en motstilt posisjon for å forårsake at nevnte emulsjon treffer nevnte andre del av nevnte oksidasjonsmiddelløsningsfase innen nevnte andre blandekammer (318).
36. System ifølge krav 31, hvori nevnte innretning for blanding, ikke-mekanisk, av nevnte emulsjon med en andre del av nevnte oksidasjonsmiddelløsningsfase omfatter en statisk blander.
37. System ifølge krav 31, hvori nevnte innretning for blanding, ikke-mekanisk, av nevnte emulsjon med en andre del av nevnte oksidasjonsmiddelløsningsfase omfatter en statisk blander-og dysekombinasjon.
38. System ifølge krav 35, hvori nevnte innretning for raffinering omfatter en femte dyse (322) konfigurert for å motta nevnte emulsjon fra nevnte andre blandekammer (318), hvori nevnte femte dyse (322) virker for å raffinere nevnte emulsjon ved fortykking.
39. System ifølge krav 31, hvori nevnte innretning for raffinering omfatter en viskositetsjusterer i form av en skjærventil (330) konfigurert for å motta nevnte emulsjon og introdusere skjærkrefter deri for å øke dens viskositet.
40. System ifølge krav 31, hvori nevnte innretning for raffinering av nevnte emulsjon omfatter en sjette dyse (392) konfigurert for å blande et tetthetsreduserende middel injisert inn i nevnte emulsjon for å danne mange bobler deri, og derved redusere en tetthet av og sensitisere nevnte emulsjon før og i løpet av levering.
41. System ifølge krav 31, hvori nevnte første og andre trykkilder (16, 20) er valgt fra gruppen bestående av høytrykkspumper (220), trykkbeholdere og "gravitasjonsopphevende" systemer (gravity release systems).
NO20081716A 2005-10-07 2008-04-07 Fremgangsmåte og system for fremstilling og levering av et emulsjonseksplosiv NO338852B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/246,557 US7771550B2 (en) 2005-10-07 2005-10-07 Method and system for manufacture and delivery of an emulsion explosive
PCT/US2006/037910 WO2007086950A2 (en) 2005-10-07 2006-09-27 Method and system for manufacture and delivery of an emulsion explosive

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20081716L NO20081716L (no) 2008-06-13
NO338852B1 true NO338852B1 (no) 2016-10-24

Family

ID=38309674

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20081716A NO338852B1 (no) 2005-10-07 2008-04-07 Fremgangsmåte og system for fremstilling og levering av et emulsjonseksplosiv

Country Status (17)

Country Link
US (2) US7771550B2 (no)
EP (1) EP1941231B1 (no)
JP (1) JP2009511404A (no)
KR (1) KR101335058B1 (no)
CN (1) CN101506420B (no)
AU (1) AU2006336367B2 (no)
BR (1) BRPI0616974B1 (no)
CA (1) CA2625077C (no)
ES (1) ES2435421T3 (no)
HK (1) HK1135152A1 (no)
MY (1) MY143629A (no)
NO (1) NO338852B1 (no)
PE (1) PE20070858A1 (no)
RU (1) RU2413710C2 (no)
TR (1) TR200802858T1 (no)
WO (1) WO2007086950A2 (no)
ZA (1) ZA200803756B (no)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AP3134A (en) * 2010-02-11 2015-02-28 Ael Mining Services Ltd Emulsion explosives
PE20131213A1 (es) 2010-08-13 2013-10-25 Orica Int Pte Ltd Proceso de produccion de emulsiones intermedias para usar en emulsiones explosivas
BR112015018669B1 (pt) 2013-02-07 2021-04-06 Dyno Nobel Inc. Método de variação da energia explosiva de explosivos em um furo para explosão, sistema de entrega de explosivos e método de entrega de explosivos
CN103664424B (zh) 2013-09-26 2017-09-15 石家庄成功机电有限公司 一种乳化炸药的乳化方法及设备
CN103755502B (zh) * 2014-01-28 2016-01-06 西北大学 基于动态措施与动态组分双重调节的火炸药配方设计方法
CA2955400A1 (en) * 2014-07-18 2016-01-21 Jeffrey S. Senules Noble gas infused emulsion explosive
EP3199509B1 (en) * 2014-09-26 2020-07-08 Shijiazhuang Success Machinery Electrical Co., Ltd. In-site explosive loading truck for intrinsic safety-type emulsion explosive
CN105571988B (zh) * 2015-12-14 2018-09-04 中国石油天然气股份有限公司 一种聚合物热稳定性检测设备及检测方法
CN106352748B (zh) * 2016-11-07 2018-01-26 武汉科技大学 一种用于上向中深孔的风动装药喷头
US11358910B1 (en) 2017-12-12 2022-06-14 National Technology & Engineering Solutions Of Sandia, Llc Explosive device comprising an explosive material having controlled explosive properties
RS65926B1 (sr) * 2018-01-29 2024-10-31 Dyno Nobel Inc Mehanički gasom obogaćeni emulzioni eksplozivi i postupci koji su sa njima povezani
WO2022099355A1 (en) * 2020-11-10 2022-05-19 Dyno Nobel Asia Pacific Pty Limited End of hose mixing systems and methods
JP2023548912A (ja) 2020-11-10 2023-11-21 ダイノ・ノーベル・アジア・パシフィック・プロプライエタリー・リミテッド 発破孔内の水深及び爆発物深さを決定するためのシステム及び方法
EP4392735A1 (en) * 2021-08-25 2024-07-03 Dyno Nobel Inc. Mechanically gassed emulsion explosives and related methods and systems
CN114264205B (zh) * 2021-12-16 2023-11-21 华东交通大学 一种爆破施工可调节方向可视化自动装药装置
WO2023178457A1 (es) * 2022-03-25 2023-09-28 Enaex Servicios Sa Nueva tecnología de fabricación para emulsiones de baja viscosidad

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4491489A (en) * 1982-11-17 1985-01-01 Aeci Limited Method and means for making an explosive in the form of an emulsion

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4003501A (en) * 1975-03-12 1977-01-18 Mcneil Corporation Fluid impingement mixing apparatus
SE426661B (sv) 1978-12-01 1983-02-07 Asea Ab Anordning for omroring vid kontinuerlig gjutning
US4273147A (en) * 1979-04-16 1981-06-16 Atlas Powder Company Transportation and placement of water-in-oil explosive emulsions
US4259977A (en) * 1979-04-16 1981-04-07 Atlas Powder Company Transportation and placement of water-in-oil emulsion explosives and blasting agents
CA1181593A (en) * 1982-06-21 1985-01-29 William E. Cribb Bulk manufacture of emulsion explosives
US4526633A (en) * 1982-11-08 1985-07-02 Ireco Incorporated Formulating and delivery system for emulsion blasting
US4572075A (en) * 1984-03-21 1986-02-25 Mining Services International Corporation Methods and apparatus for loading a borehole with explosives
US4615752A (en) * 1984-11-23 1986-10-07 Ireco Incorporated Methods of pumping and loading emulsion slurry blasting compositions
CN1004625B (zh) * 1985-04-01 1989-06-28 帝国化学工业公司 乳胶混合炸药
CA1239550A (en) * 1986-01-07 1988-07-26 William E. Cribb Method for charging flowable explosives into upwardly extending boreholes
CA1305325C (en) * 1986-10-08 1992-07-21 Terrence Charles Matts Process for the production of particulate, water resistant explosives based on ammonium nitrate
CA1305327C (en) * 1987-10-05 1992-07-21 Ici Canada Inc. Emulsion blasting agent preparation system
GB9118628D0 (en) * 1991-08-30 1991-10-16 Ici Canada Mixed surfactant system
US5447090A (en) * 1993-09-16 1995-09-05 Ici Explosives Usa Inc. Remote control for bulk explosives delivery system
ZA948925B (en) * 1993-11-26 1995-07-18 Aeci Explosives Ltd Explosive
AUPM901594A0 (en) * 1994-10-26 1994-11-17 Ici Australia Operations Proprietary Limited Apparatus and process for loading upholes with explosives
AUPM955094A0 (en) * 1994-11-18 1994-12-15 Ici Australia Operations Proprietary Limited Apparatus and process for explosives mixing and loading
AUPM980994A0 (en) * 1994-12-02 1994-12-22 Ici Australia Operations Proprietary Limited Apparatus and process for explosives blow loading
US5841055A (en) * 1995-10-26 1998-11-24 Eti Explosives Technologies International (Canada) Ltd. Method for controlled refining of explosive compositions
US5686685A (en) * 1996-06-19 1997-11-11 Dyno Nobel Inc. System for pneumatic delivery of emulsion explosives
CN2392773Y (zh) * 1999-10-20 2000-08-23 冶金工业部长沙矿冶研究院 乳化炸药全连续生产的连续敏化装置
US6780209B1 (en) * 2000-01-24 2004-08-24 The Lubrizol Corporation Partially dehydrated reaction product process for making same, and emulsion containing same
ZA200104658B (en) * 2000-07-03 2001-12-12 Sasol Chemical Ind Ltd Method and system for delivery of water-based explosives.
AUPR054700A0 (en) * 2000-10-04 2000-10-26 Orica Explosives Technology Pty Ltd Delivery of emulsion explosives
CN1259288C (zh) * 2004-05-09 2006-06-14 石家庄开发区成功科技有限公司 乳化炸药乳胶基质浸水直冷连续生产工艺和设备

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4491489A (en) * 1982-11-17 1985-01-01 Aeci Limited Method and means for making an explosive in the form of an emulsion

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007086950A2 (en) 2007-08-02
RU2413710C2 (ru) 2011-03-10
US20070277916A1 (en) 2007-12-06
BRPI0616974A2 (pt) 2012-12-04
JP2009511404A (ja) 2009-03-19
KR101335058B1 (ko) 2013-12-03
AU2006336367A1 (en) 2007-08-02
AU2006336367B2 (en) 2012-07-19
CA2625077C (en) 2014-08-19
TR200802858T1 (tr) 2010-06-21
HK1135152A1 (en) 2010-05-28
EP1941231A4 (en) 2012-01-04
PE20070858A1 (es) 2007-10-14
CN101506420A (zh) 2009-08-12
US7771550B2 (en) 2010-08-10
CN101506420B (zh) 2012-11-21
US8038812B2 (en) 2011-10-18
MY143629A (en) 2011-06-15
EP1941231B1 (en) 2013-10-30
US20100296362A1 (en) 2010-11-25
BRPI0616974B1 (pt) 2017-03-07
EP1941231A2 (en) 2008-07-09
ES2435421T3 (es) 2013-12-19
CA2625077A1 (en) 2007-08-02
RU2008118162A (ru) 2009-11-20
ZA200803756B (en) 2009-09-30
WO2007086950A3 (en) 2009-04-30
KR20080069596A (ko) 2008-07-28
NO20081716L (no) 2008-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO338852B1 (no) Fremgangsmåte og system for fremstilling og levering av et emulsjonseksplosiv
JP4325762B2 (ja) 多段減圧モジュールを用いた乳化・分散システム
EP3199509B1 (en) In-site explosive loading truck for intrinsic safety-type emulsion explosive
EP2603478B1 (en) Production of intermediate emulsions for use in emulsion explosives
EP3162785B1 (en) Method for continuously producing emulsion explosive without charge pump by means of emulsification and sensitization in static state
JPH05125956A (ja) 回転機械の燃料供給システム及び回転機械の運転方法
KR20090006185A (ko) 물에 용해 또는 분산된 1종 이상의 고체상을 포함하는 공급원료 스트림에 기체상을 첨가하는 화학 반응을 수행하기 위한 연속적인 방법
CZ41794A3 (en) Process for producing extremely fine particles of an explosive and apparatus for making the same
EP1126234B1 (en) Delivery of emulsion explosive compositions through an oversized diaphragm pump
AU2014409009B2 (en) Ground station for intrinsic safety-type latex matrix
MX2008004499A (en) Method and system for manufacture and delivery of an emulsion explosive
WO2023028425A1 (en) Mechanically gassed emulsion explosives and related methods and systems
RU2779161C2 (ru) Механически газированные эмульсионные взрывчатые вещества и связанные с ними способы
CN102603434A (zh) 一种静态混合器