Тест челичне чауре (Коенен тест)

Тест челичне чауре (који се још назива и Коенен тест) карактерише понашање супстанце (углавном експлозива) када је изложен термичком стресу. Критеријум је да се челична чаура испуњена материјалом уништи под утицајем дефинисаног топлотног оптерећења, који симулира услове који би могли довести до експлозије. Методу испитивања је развио Х. Коенен , а даље је развио Савезни завод за истраживање и испитивање материјала (БАМ).

Дефиниција и сврха теста

Коенен тест је стандардизовани безбедносни поступак који се користи за процену понашања одређених врста експлозивних материјала када су изложени високим температурама и притиску. Овај тест је део серије испитивања прописаних међународним и националним регулативама за класификацију и руковање опасним материјалима, укључујући експлозиве.

Сврха Коенен теста је да симулира услове који би могли настати током транспорта или складиштења експлозивних материјала, као што су повећање температуре или притиска. Тест помаже у идентификацији могућности експлозивног распадања материјала, што је кључно за разврставање материјала у одговарајуће опасне класе и за примену одговарајућих мера безбедности.

Током теста, узорак материјала се ставља у челичну чауру са одређеним отворима на врху, који дозвољавају гасовима да се ослободе под контролисаним условима. Чаура се затим излаже постепеном повећању температуре док се не достигне тачка када материјал почиње да се распада. Реакција материјала на овај стрес тестира његову стабилност и способност да издржи екстремне услове без детонације.

Резултати Коенен теста су кључни за доношење одлука о транспорту, складиштењу и руковању опасним материјалима. На основу резултата, експлозиви се класификују према њиховој способности да изазову експлозију или пожар под одређеним условима, што директно утиче на мере предострожности које се морају применити како би се осигурала безбедност људи и имовине.

Метода испитивања

Основни принцип методе испитивања заснива се на чињеници да је супстанца која се испитује подвргнута термичком напрезању у челичној чаури која је затворена плочом млазнице са променљивим отвором млазнице. Експлозивно распадање испитиване супстанце мора бити толико снажно да се челична навлака уништи упркос присуству отвора за растерећење као резултат изненадног притиска изазваног ослобађањем високонапонских гасова, упркос присутном отвору за ослобађање. Супстанца узорка се пуни у беспрекорно извучену, цилиндричну челичну чауру унутрашњег пречника 24 мм или спољашњег пречника 25 мм (тј. дебљине зида од 0,5 мм) и висине 75 мм убацује се супстанца за испитивање до висине од 6 мм висине. Затим се челична чаура затвара плочом млазнице са централном, кружном рупом дефинисаног пречника. Пречник млазнице може варирати од 1 мм до 20 мм. Пречник млазнице од 24 мм одговара отвореној челичној чаури. Термички стрес настаје загревањем челичне чауре у комори за сагоревање опремљеној са четири Бунзенова горионика, достижући температурни опсег од 700—800 °Ц (1.292—1.472 °Ф; 973—1.073 К) у року од једног до два минута. Позитивним резултатом у смислу експлозије сматра се демонтажа чауре на најмање три дела.

Коенен тест се изводи користећи стандардизовану опрему и процедуру како би се осигурала конзистентност и поузданост резултата. Поступак тестирања укључује следеће кораке:

• Припрема узорака: Материјал који се тестира мора бити припремљен у складу са одређеним спецификацијама. То обично укључује уситњавање материјала на прописану гранулацију и тежину узорка. Узорак се затим ставља унутар челичне чауре, која је дизајнирана да издржи високе притиске.

• Конфигурација опреме: Челична чаура има контролисани отвор на врху, чија величина може варирати у зависности од стандарда који се примењује. Овај отвор омогућава ослобађање гасова током теста, симулирајући услове који би могли настати у случају прегревања материјала у стварним условима.
• Услови тестирања: Чаура се поставља унутар пећи или другог уређаја који може контролисано повећавати температуру. Температура се постепено повећава према одређеном распореду, обично на нивоу који се сматра критичним за материјал који се тестира. Притисак унутар чауре се прати током теста.
• Мерење реакције материјала: Током загревања, посматрају се и бележе промене у понашању материјала. То може укључивати промене у боји, производњи дима или гасова, и на крају, уколико до тога дође, експлозију или паљење материјала. Мерење се врши помоћу сензора притиска и високотемпературних камера или других уређаја за праћење.
• Критеријуми за оцењивање: Резултати се оцењују према томе да ли је дошло до експлозије, дефлаграције (брзог сагоревања) или само до изгарања материјала. На основу ових резултата, материјал се класификује према његовој реактивности и потенцијалној опасности.
• Безбедносне мере: Због природе теста, строге безбедносне мере морају бити на месту како би се осигурало да особље и опрема буду заштићени у случају неконтролисане експлозије.

Овде је важно напоменути да се специфични услови и параметри тестирања могу разликовати у зависности од примењених стандарда, као што су они дефинисани од стране ИСО, АСТМ или других релевантних организација.

Класификације

У складу са Законом о експлозивима и Уредбом (ЕЦ) бр. 440/2008 Европске комисије, примењује се млазница пречника 2 мм, које се испитује да би се утврдило да ли се може класификовати као експлозивна материја према одговарајућим регулативама. Поред испитивања осетљивости на трење и удар, тест челичне чауре представља један од стандардизованих тестова које прописују међународни и национални закони о експлозивима, укључујући и Закон о експлозивима. Тест је описан као Тест 1(б) у оквиру серије Тест 1, као Тест 2(б) у оквиру Тест Серије 2, као и Тест 3(б)(и) у оквиру Тест Серије 3 у шемама испитивања за класификацију експлозива класе 1. у смислу прописа о опасним материјама. Овде се гранични пречник одређује варирањем пречника млазнице.

Тест челичне чауре је део стандардних процедура за класификацију експлозива према међународним препорукама Уједињених нација о транспорту опасних материја, као и према националним прописима који регулишу руковање и транспорт експлозива.

Примери

Супстанце са високом термичком осетљивошћу и даље производе експлозију чак и са великим пречником рупе на плочи млазнице. Примери супстанци са великим граничним пречником су нитроглицерин (24 мм). диетил естар азодикарбоксилне киселине (20 мм), метил нитрат (18 мм), тринитротолуен (5 мм) и амонијум перхлорат (8 мм).

Литература

• Верорднунг (ЕГ) Нр. 440/2008 дер Коммиссион вом 30. Маи 2008 зур Фестлегунг вон Прüфметходен гемäß дер Верорднунг (ЕГ) Нр. 1907/2006 дес Еуропäисцхен Парламентс унд дес Ратес зур Регистриерунг, Беwертунг, Зулассунг унд Бесцхрäнкунг цхемисцхер Стоффе (РЕАЦХ), Тестметходе А.14 Еxплосионсгефахр.
• УН Рецоммендатионс он тхе Транспорт оф Дангероус Гоодс, Мануал оф Тестс анд Цритериа. Севентх Ревиситед Едитион 2019, Унитед Натионс Публицатион, Неw Yорк / Генева, ИСБН 978-92-1-130394-0 (пдф).
• Емпфехлунген фüр дие Бефöрдерунг гефäхрлицхер Гüтер – Хандбуцх üбер Прüфунген унд Критериен. 6., üберарбеитете Аусгабе, СТ/СГ/АЦ.10/11/Рев.6/Аменд.1, Вереинте Натионен Неw Yорк унд Генф, 2017, Деутсцхе Üберсетзунг 2018 дурцх дие БАМ  (Доwнлоадлинк).
• ДИН ЕН-13631-2 Еxплосивстоффе фüр зивиле Зwецке – Спренгстоффе – Теил 2: Бестиммунг дер тхермисцхен Стабилитäт вон Еxплосивстоффен. Беутх Верлаг.
• Ј.Кöхлер, Р. Меyер, А. Хомбург: Еxплосивстоффе. Зехнте воллстäндиг üберарбеитете Ауфлаге, Wилеy-ВЦХ Верлаг ГмбХ & Цо КГаА, Wеинхеим 2008, ИСБН 978-3-527-32009-7
• Тхомас M. Клапöтке: Цхемистрy оф Хигх-Енергy Материалс. 3рд Едитион, 2015 Wалтер де Груyтер ГмбХ, Берлин/Бостон, ИСБН 978-3-11-043932-8, С. 149–153.