Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
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Shock tube systems are non-electric explosive fuses employed in blasting and demolition applications to trigger the detonation of explosive charges. Their working principle is based on the explosive reaction of a fine explosive powder on the tubing's inner surface, generating a shock wave traveling at a velocity of 2,100 m/s along the length of the tube, without destroying it. One of
the key aspects of the manufacturing process of these shock tubes is the size and morphology of the explosive powder grains and their distribution on the inner wall of the tube, in order to propagate the shockwave efficiently and reliably. For the first time, synchrotron X-ray computed tomography has been used to characterize non-destructively the explosive powder grains, typically Al/HMX between 10 and 20 μm in size, in terms of morphology and 3D distribution but also to characterise the presence and location of defects
within the shock tube walls.
Die quantitative Bestimmung toxischer Gase, die bei der Umsetzung von Sprengstoffen entstehen können, ist für alle unter Tage verwendeten Sprengstoffe vorgeschrieben.
In der europaweit harmonisierten Norm DIN EN 13631 Teil 16 wird die Prüfmethode spezifiziert. Die wichtigsten Vorgaben und Anforderungen der Norm und deren Realisierung in der BAM - Prüfmethode werden erläutert. Der Aufbau und die Funktionsweise der BAM – Schwadenkammer, die eingesetzte Beprobungs- und Messtechnik und die Datenauswertung werden beschrieben.
Für die jeweiligen Sprengtypen (ANFO, Emulsionen, gelatinöse Sprengstoffe) werden die gemittelten Gaskonzentrationen für Stickoxide und Kohlenmonoxid diskutiert, die aus den bisher durchgeführten Prüfungen an der BAM resultieren.
Die nunmehr seit mehr als 10 Jahren an der BAM durchgeführten Schwadenprüfungen von gewerblichen Sprengstoffen zeigen, dass die Prüfmethode verlässliche und gut reproduzierbare Ergebnisse liefert. Konstante Prüf- und Umgebungsbedingungen ermöglichen die Vergleichbarkeit der Schwaden-Konzentrationen verschiedener Sprengstoffe.
Der Vergleich mit Werten anderer Prüfeinrichtungen ist jedoch nur eingeschränkt möglich. Insbesondere die Einschlussbedingungen haben einen großen Einfluss auf die Schwadenzusammensetzung. Dies zeigte sich an den alten Prüfergebissen, die noch in der Bergbauversuchstrecke „Tremonia“ oder im späteren Sprengbunker der DMT ermittelt wurden, sowie beim Vergleich mit Messwerten unter Bergbaubedingungen. Zu einem ähnlichen Fazit kam auch ein Ringversuch zwischen den Benannten Stellen, der im Jahr 2009 durchgeführt wurde. Die Messergebnisse der Schwadenprüfung in verschiedenen Versuchseinrichtungen werden vorgestellt und Übereinstimmungen sowie Abweichungen diskutiert.