用于制造和传送乳胶炸药的方法和系统.pdf

一种用于制造和输送乳胶炸药的方法，该乳胶炸药具有不连续的氧化剂溶液相、连续的燃料相和乳化剂，该方法包括：(a)提供乳胶制造系统；(b)以预定压力将氧化剂溶液相传送至乳胶制造系统；(c)以预定压力将燃料相传送至乳胶制造系统；(d)仅利用预定压力的一部分由氧化剂溶液相和燃料相形成乳胶，以便在形成乳胶之后提供可用的残余压力；和(e)利用残余压力非机械地将乳胶输送至预定位置。

1.  一种用于制造和输送乳胶炸药的方法，所述乳胶炸药具有不连续的氧化剂溶液相、连续的燃料相和乳化剂，所述方法包括：
提供乳胶制造系统；
以预定压力将氧化剂溶液相传送至所述乳胶制造系统；
以预定压力将燃料传送至所述乳胶制造系统；
仅利用所述预定压力的一部分由所述氧化剂溶液相、所述燃料和乳化剂形成乳胶炸药，以便在形成所述乳胶炸药之后提供可用的残余压力；和
利用所述残余压力非机械地将所述乳胶炸药输送至预定位置。

2.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述燃料包括燃料相，且所述乳化剂包含在所述燃料内并通过所述燃料被引入所述乳胶制造系统中。

3.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述乳化剂在预定位置被直接供应到所述乳胶制造系统中，以便与所述燃料和所述氧化剂溶液相混合。

4.  一种用于制造和输送乳胶炸药的方法，所述乳胶炸药具有不连续的氧化剂溶液相、连续的燃料相和乳化剂，所述方法包括：
以预定压力将氧化剂溶液相传送到混合室中；
还以预定压力将燃料传送到所述混合室中；
在所述混合室中提供乳化剂；
非机械地促使所述燃料、所述氧化剂溶液相的至少一部分和所述乳化剂以足够的力相互撞击而形成乳胶；
为进一步精炼的目的而非机械地剪切所述乳胶并用以获得所需粘度；和
通过利用来自所述传送、促使和剪切步骤的残余压力，将所述乳胶非机械地输送至预定位置，所述残余压力能将所述乳胶输送至所述预定位置而无需附加的机械输入。

5.  根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在所述混合室中提供乳化剂包括将所述乳化剂包含在所述燃料中，所述燃料因而作为燃料相而存在，且因而所述传送燃料包括将燃料相传送到所述混合室中。

6.  根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在所述混合室中提供乳化剂包括在预定位置引入所述乳化剂，所述乳化剂被直接引入所述混合室中。

7.  根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述传送所述氧化剂溶液相包括经由第一喷嘴传送。

8.  根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述传送所述燃料包括经由第二喷嘴传送，所述第一喷嘴和第二喷嘴为彼此相反对立的，以实现所述非机械地促使所述氧化剂溶液相的至少一部分和所述燃料在有所述乳化剂的情况下相互撞击。

9.  根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述促使包括在有所述乳化剂的情况下同时经由静态混合器传送所述氧化剂溶液相和所述燃料，以形成所述乳胶。

10.  根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述混合室被构造成具有一个或多个固定片或偏转器，且促使所述氧化剂溶液相和所述燃料在有所述乳化剂的情况下，通过在进入所述混合室时偏转离开所述固定片而间接地相互撞击。

11.  根据权利要求4所述的方法，其特征在于，进一步包括将所述乳胶传送到第二混合室中。

12.  根据权利要求11所述的方法，其特征在于，进一步包括将所述氧化剂溶液相的第二部分传送到所述第二混合室中。

13.  根据权利要求12所述的方法，其特征在于，进一步包括非机械地促使所述乳胶撞击所述氧化剂溶液相的所述第二部分，用以生成更为氧平衡的乳胶。

14.  根据权利要求13所述的方法，其特征在于，通过偏转离开存在于所述第二混合室内的一个或多个固定片，而促使所述乳胶和所述氧化剂溶液相的所述第二部分间接地相互撞击。

15.  根据权利要求4所述的方法，其特征在于，进一步包括在输送之前精炼所述乳胶。

16.  根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述精炼包括稠化和稳定所述乳胶。

17.  根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述精炼包括通过降低其密度而敏化所述乳胶。

18.  一种用于形成和输送乳胶炸药的方法，所述乳胶炸药具有不连续的氧化剂溶液相、包含乳化剂的连续的燃料相，所述方法包括：
经由第一喷嘴将氧化剂溶液相传送到混合室中；
经由第二喷嘴将燃料相传送到所述混合室中；
将所述第一喷嘴和第二喷嘴定位在相反对立的位置，使得所述氧化剂溶液相的至少一部分和燃料相以足够的力而相互撞击，从而在有所述乳化剂的情况下形成预先混和的乳胶；
迫使所述预先混和的乳胶经过第三喷嘴；
促使自所述第三喷嘴离开的所述乳胶以足够的力撞击经由第四喷嘴传送的所述氧化剂溶液相的第二部分，以形成更为氧平衡的乳胶；
迫使所述乳胶经由第五喷嘴，以稠化和精炼所述乳胶；
剪切所述乳胶，以达到所需粘度并形成待输送的乳胶产品；和
将所述乳胶产品输送至预定位置，所述传送步骤以足够的压力而发生，以便实现所述定位、迫使和剪切步骤，并且提供能将所述乳胶产品输送至预定位置而无需附加机械输入的残余压力。

19.  根据权利要求18所述的方法，其特征在于，进一步包括在所述剪切之前通过在所述乳胶中引入降密度剂而敏化所述乳胶。

20.  根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述敏化包括将微量元素引入所述乳胶中，所述微量元素包括一种或多种化学气化剂，所述化学气化剂起到起反应以在所述乳胶内形成大量气泡的作用，从而降低其密度。

21.  根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述敏化包括将压缩气体引入所述乳胶中，所述压缩气体起在所述乳胶内引入大量气泡的作用，从而降低其密度。

22.  根据权利要求19所述的方法，其特征在于，将所述降密度剂注入到所述乳胶中，且经由第六喷嘴传送所述降密度剂和所述乳胶并促使其相互混合。

23.  根据权利要求19所述的方法，其特征在于，将所述降密度剂注入到所述氧化剂溶液相、所述燃料相、所述乳化剂和所述混合室中的一个内。

24.  根据权利要求18所述的方法，其特征在于，进一步包括环绕所述乳胶放置水环以有助于至所述预定位置的所述输送。

25.  根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述传送步骤通过选自泵、重力输送系统和压力容器中的一个而完成。

26.  根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述剪切通过选自剪切阀、一系列喷嘴和这些的组合中的一个而实现。

27.  根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述预定位置选自炮眼、贮槽和工厂。

28.  根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述喷嘴包括结合到其中的静态混合器。

29.  根据权利要求18所述的方法，其特征在于，取决于系统需求，所述喷嘴可包括不同的尺寸。

30.  一种用于制造和输送乳胶炸药的系统，包括：
乳胶制造系统；
第一压力源，其构造成以预定压力将氧化剂溶液相传送至所述乳胶制造系统；
第二压力源，其构造成将包含乳化剂的燃料相传送至所述乳胶制造系统，所述乳胶制造系统仅利用所述预定压力的一部分由所述氧化剂溶液相和燃料相形成乳胶，从而提供可用的残余压力；和
非机械的输送系统，其构造成利用所述残余压力将所述乳胶产品输送至预定位置。

31.  一种用于形成和输送乳胶炸药的系统，包括：
第一压力源，其构造成将氧化剂溶液相传送至第一混合室；
第二压力源，其构造成将燃料相传送至所述第一混合室，所述燃料相包含乳化剂；
用于非机械地混和所述氧化剂溶液相的至少一部分与所述燃料相的构件，其中，促使所述氧化剂溶液相在所述第一混合室内并以足够的力撞击所述燃料相，以在有所述乳化剂的情况下形成乳胶；
用于非机械地混和所述乳胶与所述氧化剂溶液相的第二部分的构件，其中，促使所述乳胶在第二混合室内以足够的力和能量撞击所述氧化剂溶液相的所述第二部分，以形成更为氧平衡的乳胶；
用于精炼和处理所述乳胶以形成待输送的乳胶产品的构件；和
非机械的输送系统，其构造成利用来自所述第一压力源和第二压力源的残余压力而将所述乳胶产品输送至预定位置。

32.  根据权利要求31所述的系统，其特征在于，所述用于非机械地混和所述氧化剂溶液相的至少一部分与所述燃料相的构件包括：
第一喷嘴，其构造成用以传送所述氧化剂溶液相；和
第二喷嘴，其构造成用以传送所述燃料相，所述第一喷嘴和第二喷嘴定位在彼此之间相对的相反对立的位置，以使得所述氧化剂溶液相撞击所述燃料相。

33.  根据权利要求31所述的系统，其特征在于，所述用于非机械地混和所述氧化剂溶液相的至少一部分与所述燃料相的构件包括静态混合器。

34.  根据权利要求31所述的系统，其特征在于，所述用于非机械地混和所述氧化剂溶液相的至少一部分与所述燃料相的构件包括静态混合器和喷嘴组合，促使所述氧化剂溶液相和燃料相在所述混合室内偏转离开表面以形成所述乳胶，从而间接地相互撞击。

35.  根据权利要求31所述的系统，其特征在于，所述用于非机械地混和所述乳胶与所述氧化剂溶液相的第二部分的构件包括：
第三喷嘴，其构造成用以传送所述乳胶；和
第四喷嘴，其构造成用以传送所述氧化剂溶液相的第二部分，所述第三喷嘴和第四喷嘴定位在相反对立的位置，以使得所述乳胶在所述第二混合室内撞击所述氧化剂溶液相的所述第二部分。

36.  根据权利要求31所述的系统，其特征在于，所述用于非机械地混和所述乳胶与所述氧化剂溶液相的第二部分的构件包括静态混合器。

37.  根据权利要求31所述的系统，其特征在于，所述用于非机械地混和所述乳胶与所述氧化剂溶液相的第二部分的构件包括静态混合器和喷嘴组合。

38.  根据权利要求35所述的系统，其特征在于，所述用于精炼的构件包括构造成用以自所述第二混合室中接收所述乳胶的第五喷嘴，所述第五喷嘴起到通过稠化而精炼所述乳胶的作用。

39.  根据权利要求31所述的系统，其特征在于，所述用于精炼的构件包括以剪切阀形式的粘度调节器，所述剪切阀被构造成用以接收所述乳胶且在所述乳胶中引入剪切从而提高其粘度。

40.  根据权利要求31所述的系统，其特征在于，所述用于精炼所述乳胶的构件包括第六喷嘴，所述第六喷嘴被构造成用以混合已注入到所述乳胶中的降密度剂，以便在所述乳胶中形成大量气泡，从而在输送之前和输送期间降低所述乳胶的密度并敏化所述乳胶。

41.  根据权利要求31所述的系统，其特征在于，所述第一压力源和第二压力源选自高压泵、压力容器和重力释放系统。

用于制造和传送乳胶炸药的方法和系统
背景和相关技术
本发明通常涉及炸药和炸药输送系统，更具体地涉及一种用于在工厂现场制造、敏化和传送乳胶炸药(emulsion explosive)或将其传送至其它期望位置的方法和系统。
现场炸药乳胶制造和输送系统已为本领域所公知。这些系统利用各种燃料和氧化剂溶液相成分，连同各种敏化剂、降密度剂及其它成分一起，形成乳胶炸药。用于形成乳胶并准备输送其的系统典型地包括机械泵、混合器及其它系统的各种组合。此外，一旦形成乳胶后，需要机械输送泵例如螺杆泵(progressive cavity pump)实际地传送乳胶。机械输送泵接收已形成的乳胶，并用来将乳胶机械地传送至期望位置例如沿着炮眼(down a borehole)。
典型情况下，在输送时，乳胶被敏化或正在敏化成乳胶炸药。因此，任何进入乳胶炸药的机械输入例如来自输送泵的机械输入，不期望地增加了有关输送的风险。此外，输送泵的添加显然增加了将乳胶炸药传送至期望位置的成本。
概述
鉴于现有技术中所固有的问题和不足，本发明试图通过提供乳胶制造和输送系统而对其予以克服，其中，无泵输送系统被用来传送或输送最终的乳胶产品。
根据如文中所实施或广泛地描述的本发明，本发明以用于制造和输送乳胶炸药的方法为特征，其中的乳胶炸药具有不连续的氧化剂溶液相、连续的燃料相和乳化剂，该方法包括：(a)提供乳胶制造系统；(b)以预定压力将氧化剂溶液相传送至乳胶制造系统；(c)以预定压力将燃料相传送至乳胶制造系统；(d)仅利用预定压力的一部分由氧化剂溶液相和燃料相形成乳胶，以便在形成乳胶之后提供可用的残余压力；和(e)利用残余压力非机械地将乳胶输送至预定位置。
本发明还以用于形成和输送乳胶炸药的方法为特征，该乳胶炸药具有不连续的氧化剂溶液相、连续的燃料相和优选作为部分燃料相的乳化剂，其中，该方法包括：(a)以预定压力将氧化剂溶液相传送到混合室中；(b)同样以预定压力将燃料相传送到该混合室中；(c)在该混合室中提供乳化剂；(d)非机械地促使燃料相和氧化剂溶液相的至少一部分以足够的力相互撞击，从而在有乳化剂的情况下形成乳胶；(e)为进一步精炼的目的而非机械地剪切乳胶并用以获得所需粘度；和(f)通过利用来自传送、促使和剪切步骤的残余压力，将乳胶非机械地输送至预定位置，且该残余压力能将乳胶输送至预定位置而无需附加的机械输入。
本发明更具体地以用于形成和输送乳胶炸药的方法为特征，该乳胶炸药具有不连续的氧化剂溶液相、连续的燃料相和乳化剂，其中，该方法包括：(a)经由第一喷嘴将氧化剂溶液相传送到混合室中；(b)经由第二喷嘴将燃料相传送到该混合室中；(c)在该混合室中提供乳化剂；(d)将第一喷嘴和第二喷嘴定位在相反对立的位置，使得氧化剂溶液相的至少一部分和燃料相以足够的力相互撞击，从而在有乳化剂的情况下形成预先混和的乳胶；(e)迫使预先混和的乳胶经过第三喷嘴；(f)促使自第三喷嘴离开的乳胶以足够的力撞击经由第四喷嘴传送的第二部分的氧化剂溶液相，以形成更为氧平衡的乳胶；(g)迫使乳胶经由第五喷嘴以稠化和精炼乳胶；(h)剪切乳胶以达到所需粘度并形成待输送的乳胶产品；和(i)将乳胶产品输送至预定位置，传送步骤以足够的压力而出现，以便实现定位、迫使和剪切步骤以及提供能将乳胶产品输送至预定位置而无需附加机械输入的残余压力。
本发明进一步地以用于制造和输送乳胶的系统为特征，该系统包括：(a)乳胶制造系统；(b)第一压力源，其构造成以预定压力将氧化剂溶液相传送至乳胶制造系统；(c)构造成将燃料相传送至乳胶制造系统的第二压力源，该乳胶制造系统仅利用预定压力的一部分用以从氧化剂溶液相和燃料相形成乳胶，从而提供可用的残余压力；和(d)非机械的输送系统，其构造成利用残余压力而将乳胶产品输送至预定位置。
本发明更进一步地以用于形成和输送乳胶的系统为特征，该系统包括：(a)第一压力源，其构造成将氧化剂溶液相传送至第一混合室；(b)第二压力源，其构造成将燃料相传送至第一混合室，该燃料相包括乳化剂；(c)用于非机械地混和氧化剂溶液相的至少一部分与燃料相的构件，其中，促使氧化剂溶液相在第一混合室内并以足够的力撞击燃料相，以在有乳化剂的情况下形成乳胶；(d)用于非机械地混和乳胶与第二部分的氧化剂溶液相的构件，其中，促使乳胶在第二混合室内以足够的力和能量撞击第二部分的氧化剂溶液相，以形成更为氧平衡的乳胶；(e)用于精炼和处理乳胶以形成待输送乳胶产品的构件；和(f)非机械的输送系统，其构造成利用来自第一压力源和第二压力源的残余压力而将乳胶产品输送至预定位置。
在一个示范性实施例中，用于非机械地混和至少一部分氧化剂溶液相与燃料相的构件包括：(i)第一喷嘴，其构造成用以传送氧化剂溶液相；和(ii)构造成用以传送燃料相的第二喷嘴，该第一喷嘴和第二喷嘴定位在彼此之间相对的相反对立的位置，以使得氧化剂溶液撞击燃料相。
在另一个示范性实施例中，用于非机械地混和至少一部分氧化剂溶液相与燃料相的构件包括静态混合器。
在又一个示范性实施例中，用于非机械地混和至少一部分氧化剂溶液相与燃料相的构件包括静态混合器和喷嘴的组合，其中，这些相被偏转离开用于间接混合的表面。
在一个示范性实施例中，用于非机械地混和乳胶与第二部分氧化剂溶液相的构件包括：(i)第三喷嘴，其构造成用以传送乳胶；和(ii)构造成用以传送第二部分氧化剂溶液相的第四喷嘴，该第三喷嘴和第四喷嘴定位在相反对立的位置，以使得乳胶在第二混合室内撞击第二部分的氧化剂溶液相。类似于上文，用于非机械地混和乳胶与第二部分氧化剂溶液的构件可包括静态混合器或静态混合器和喷嘴的组合。
在一个示范性实施例中，用于精炼的构件包括构造成用以自第二混合室中接收乳胶的第五喷嘴，其中，第五喷嘴起到精炼乳胶以提高其粘度以便输送的作用。
在一个示范性实施例中，用于精炼乳胶的构件包括第六喷嘴，该第六喷嘴被构造成用以混合引入到乳胶中的降密度剂，以便在其中形成大量气泡。降密度剂起到在输送之前和输送期间降低乳胶密度和敏化乳胶的作用。
根据以下说明和所附权利要求并结合附图，将更加充分地清楚本发明。了解到这些附图仅描绘了本发明的示范性实施例，因此它们不认为是限制了其范围。应易于理解的是，本发明的部件如在文中附图内通常描述和图示的那样，可以设置和设计成多种不同的构造。尽管如此，本发明将通过使用附图以附加的特性和细节进行描述和解释，附图中：
图1根据本发明的一个示范性实施例示出了总体的乳胶制造和无泵输送系统的方框图；
图2根据本发明的一个示范性实施例示出了乳胶制造和无泵输送系统的总的示意图；
图3根据本发明的一个示范性实施例示出了乳胶制造和无泵输送系统的详细示意图；
图4示出了图3中乳胶制造和无泵输送系统的一部分的详细示意图；
图5根据一个示范性实施例示出了用于精炼乳胶的喷嘴的详细剖视侧视图；和
图6示出了系统内各制造阶段的压力水平和刚在输送乳胶产品之前存有的残余压力的图形描述。
参照附图对本发明的示范性实施例作出了以下详细说明，该附图构成本文的一部分且在其中通过图例示出了本发明可实施的示范性实施例。尽管已足够详细地描述了这些示范性实施例以允许本领域技术人员实施本发明，但应理解的是也可实行其它的实施例并且可对本发明作出各种变动而不脱离本发明的实质和范围。因此，本发明实施例的以下更详细的说明，如图1至图6所示，并非意欲如所要求的那样限制本发明的范围，而是出于仅为说明而非限制的目的而描述了本发明的特征和性能、阐述了本发明操作的最佳方式和充分地允许本领域技术人员实施本发明。因此，本发明的范围单独地通过所附权利要求限定。
参看附图将会更好地理解本发明的以下详细说明及其示范性实施例，附图中，本发明的元件和特征以数字在全文中标明。
本发明描述了一种用于在现场或工厂内制造炸药乳胶产品的方法和系统，其中，乳胶炸药包括不连续的氧化剂溶液相、连续的燃料相，以及乳化剂。本发明进一步描述了用于利用来自制造乳胶的残余压力而输送已制备乳胶的方法和系统，因而提供了无泵输送系统，其中，机械泵或其它结构被除去且不需用来将乳胶产品输送至期望位置。
本发明与现有相关的乳胶制备和输送系统相比提供了若干显著的优点，其中的一些在此以及贯穿以下更详细说明进行了叙述。所述优点中的每一个从下文阐述的详细说明并参考附图来看，都将是清楚明显的。这些优点决不意味着是限制性的。实际上，本领域技术人员将会懂得在实施本发明时可实现其它的优点，不同于文中所具体叙述的那些。一个具体的优点是能够利用自乳胶制造和精炼过程中剩余的残余压力而输送乳胶产品。这允许除去昂贵的机械泵及与这种泵一起使用的其它设备。换句话说，本发明如文中所教导的那样构思出无泵输送系统。
预先地，用语“无泵，”像在文中所用到的那样，应理解为是指无泵输送系统，且更具体地讲，是指在输送阶段对已形成的乳胶产品不利用单独机械泵的输送系统。实际上，通过无泵，意思是指待输送的已完成乳胶产品或乳胶炸药没有送到或没有以别的方式传送到机械输送系统例如泵中，而是代之以仅利用在已完成所有制造和精炼过程之后在系统中剩余的残余压力而输送。输送系统被可操作地构造成用以提取和使用残余压力输送乳胶。因而，尽管用于将各种氧化剂溶液相和燃料或燃料相传送至制造系统的初始输送系统可包括机械泵或其它的机械传送构件，但这样的泵仅在对原材料(例如氧化剂溶液相和燃料相)时使用，因此，实际的输送系统不包括任何的机械输送构件，而代之以利用系统内的残余压力。
用语“撞击”像在文中所用到的那样，将应理解为是指两个或更多的输入流束为混合或混和目的而物理地聚集。因此，两个或更多的输入流束可直接地或间接地相互撞击。直接撞击的示例可包括两个相反对立的喷嘴，其中，喷嘴被定位成使得自各喷嘴离开的流束当其在离开喷嘴开口时而相互冲击。间接撞击的示例可包括静态混合器，在其中使得两个或更多的流束当其接触静态混合器的固定片时而相互混合。可相互撞击的流束示例包括氧化剂溶液相和燃料相、氧化剂溶液相和在有直接引入乳化剂情况下的燃料、乳胶和第二部分的氧化剂溶液相等。
参照图1，根据本发明的一个示范性实施例示出了本发明用于制造和传送乳胶产品或乳胶炸药的系统(下文中的乳胶制造和输送系统10)的方框图。乳胶制造和输送系统10包括流体连通燃料或燃料相储器12的第一或燃料或燃料相的压力源16和流体连通氧化剂溶液相储器14的第二或氧化剂溶液相压力源20，该燃料或燃料相储器被构造成将燃料或燃料相供应至燃料或燃料相压力源16，而该氧化剂溶液相储器被构造成将氧化剂溶液相供应至氧化剂溶液相压力源20。第一压力源16和第二压力源20中的每一个都可电联接至电源并由其驱动以提供压力。备选地，第一压力源16和第二压力源20可被构造成用以提供液压或气压，以及利用重力的压力。
更具体地讲，第一压力源16和第二压力源20被构造成用以分别提供燃料或燃料相和氧化剂溶液相的高压传送，使得残余压力保持将已形成的乳胶产品输送至期望或预定位置。在一个示范性实施例中，第一压力源16和第二压力源20可包括机械泵，其能够以预定压力和流率传送燃料或燃料相和氧化剂溶液相。在另一个示范性实施例中，第一压力源16和第二压力源20可包括构造成用以实行相同功能的气动压力容器。在又一个示范性实施例中，第一压力源16和第二压力源20可包括燃料或燃料相和氧化剂溶液相由此均自抬升位置放出因而靠重力传送的系统。该重力系统还被优选构造成以预定压力和流率传送这些燃料相和氧化剂溶液相。该预定压力将足以提供用于输送最终乳胶产品的可用残余压力。
第一压力源16和第二压力源20被具体地构造成将燃料或燃料相和氧化剂溶液相分别传送至构造成用以形成乳胶炸药或乳胶产品的乳胶制造或形成系统24，其中，乳胶产品包括不连续的氧化剂溶液相和连续的燃料相。乳胶制造系统24优选为非机械系统，这意味着构成乳胶制造系统24的各种部件或系统并未利用机械动力。这是有利的，因为乳胶在形成的同时不会经受机械输入。乳胶制造系统24包括一个或多个混和系统，其构造成用以混合或混和燃料或燃料相与氧化剂溶液相从而在有乳化剂的情况下形成乳胶。
文中特别注意的是，本发明在一个优选的示范性实施例中构思出燃料包括或包含乳化剂，因而作为燃料相存在。本发明还在另一个示范性实施例中构思出燃料不包括乳化剂。在该实施例中，乳化剂可直接引入到乳胶制造系统中，要么在混合室的上游或者当燃料(因不存在乳化剂而没有燃料相)撞击氧化剂溶液相时直接进入混合室。乳化剂的初始引入可以在任一预定位置，包括直接进入混合室，或者在其随后被导向混合室的其它位置。在这些或其它明显的实施例中，乳胶制造系统都被构造成用以导致燃料在有乳化剂的情况下与氧化剂溶液相混合从而形成乳胶。优选方法是在燃料中包含乳化剂，从而导致燃料作为燃料相而存在。就这点而言，下列论述中有许多将涉及燃料中包含乳化剂的实施例，在此燃料为燃料相。
一旦形成乳胶，乃至在其从第一状态形成待输送的最终的产品状态期间，乳胶可在乳胶精炼和处理系统28中进行各种精炼和/或处理。例如，乳胶可受到附加的氧化剂溶液用以平衡其中的氧，结果分离了氧化剂溶液相以简化乳胶的形成。乳胶还可被剪切(shear)以使其稠化(即降低氧化剂溶液相的液滴尺寸)和获得所希望的粘度。乳胶可进一步地具有引入到其中的微量元素(trace element)，例如降密度剂，以敏化乳胶。为了有助于乳胶的输送，可进一步地环绕乳胶放置水环(waterring)。实际上，乳胶在其输送之前或在其输送期间可进行多种精炼和处理。这些在本文中进行了叙述，而其它的对于本领域技术人员而言将是显而易见的。
在乳胶已经形成且处于其最终产品的状态之后，乳胶准备由无泵乳胶输送系统32输送。如将在下文中更具体描述的那样，乳胶输送系统32为利用压力和流速输送乳胶的非机械系统，该压力为来自第一压力源16和第二压力源20的残余压力。不同于现有的相关系统，本发明的输送系统32既不包含用于将乳胶泵出或机械地传送至预定位置的乳胶输送泵，也没有任何类似或等效的机械系统或器件。更确切地，如所叙述的那样，第一压力源16和第二压力源20被构造成以预定压力传送各相，该预定压力足够地高以便供应或产生可用压力，该可用压力可由乳胶制造系统24用来形成乳胶以及由乳胶精炼和处理系统28用来精炼乳胶。此外，不同于提供一定类型的机械输入以输送乳胶产品的现有相关系统，本发明构思出以足够高的压力操作系统，以便存在有残余压力可由乳胶输送系统32用来将乳胶输送至期望的预定位置而无需附加的机械输入。因此，输送系统32构造成用以提供乳胶的非机械输送，如同下文中将论述的那样，这优于现有相关的机械型输送系统，例如那些利用一个或多个泵将最终的乳胶产品传送至期望位置的输送系统。
乳胶制造和输送系统10被构造成用以在第一或燃料相压力源16和第二或氧化剂溶液相压力源20处包括初始压力。随着这些相被传送并导致形成乳胶，在系统内部出现了各种压降。其它压降出现在乳胶的精炼和处理期间。然而，系统10被构造成使得压降在将乳胶供应至输送系统32之前不足以耗尽压力。换句话说，系统10被构造成具有足量的初始压力以便在输送之前出现的各压降之后，还有残余压力足以实现将最终的乳胶产品输送至期望的预定位置，从而使得输送系统像文中所限定的那样成为无泵或非机械的输送系统。在输送阶段提供用于输送目的的残余压力起到允许非机械地、压力引起地输送最终的乳胶产品的作用，它还起到消除对机械输送系统或器件的需求的作用，该机械输送系统或器件例如乳胶输送泵(如螺杆泵)，在许多现有相关系统中较为普遍。通过除去乳胶输送泵，所有这类泵上通常所需要的相应的安全关闭系统可同样被除去。通过除去这些部件，没有对炸药产品的机械输入，因而使得炸药乳胶的输送变得较为安全。此外，有可能显著地节省成本。
参照图2，根据本发明的一个示范性实施例示出了大体上的乳胶制造和输送系统10。乳胶制造和输送系统10包括以燃料相泵16形式的第一压力源，该燃料相泵流体连通燃料相储器12，而该燃料相储器被构造成用以经由输送管线42将燃料相供应至燃料相泵16。以氧化剂溶液相泵20形式的第二压力源流体连通氧化剂溶液储器14，该氧化剂溶液储器被构造成用以经由输送管线46将氧化剂溶液相供应至氧化剂溶液相泵20。泵16和泵20中的每一个都可电学上地、气动地或液压地联接至电源2并由其驱动。
燃料相泵16被构造成以预定压力将燃料相经由输送管线58而传送至第一混和系统66。同样地，氧化剂相泵20被构造成用以同样以预定压力将氧化剂溶液相的至少一部分经由输送管线62而传送至第一混和系统66，以及若需要时经由输送管线64而传送至第二任选的混和系统74。实际上，一个示范性系统可将溶液相分离成60/40，其中的40％进入第一混和系统66而60％则进入第二混和系统74。当然，分离百分比自系统与系统可有所变化，或像所要求的那样，因而在此叙述的分离成60/40无论如何不应看作是限制。
第一混和系统66和第二混和系统74被构造成用以混合氧化剂溶液相与燃料相以形成乳胶。第一混和系统66被构造成具有用于非机械地混和氧化剂溶液相的至少一部分与燃料相的构件，其中，促使氧化剂溶液相在第一混合室内并以足够的力撞击燃料相以在有乳化剂的情况下形成乳胶。这最好利用一个或多个非机械的构件而实行。已形成的乳胶为富含燃料的、预混和的乳胶，这是因为仅允许一部分的氧化剂溶液相与燃料相混合。用于混和氧化剂溶液相和燃料相的非机械构件可包括相反对立的喷嘴、静态混合器、这些喷嘴与混合器的组合以及能够导致燃料相撞击氧化剂溶液相并与其混合从而形成富含燃料的乳胶的其它器件或组件。这些中的每一个在下文中更为详细地论述。于是实质上，第一混和系统66提供了足够的压力及因此产生的能量，以便随着两相相互撞击而生成或形成乳胶。生成乳胶所需的需用力或压力将取决于若干因素，例如系统构造、可在系统内操作的部件尺寸、温度、所用的乳化剂等。一旦乳胶已形成，则其可经历若干精炼以获得待输送的最终的乳胶产品。下文中同样论述了数个示范性的精炼过程。
第二混和系统74流体连通第一混和系统66用以接收在其中形成的富含燃料的、预混和的乳胶。第二混和系统74还流体连通氧化剂溶液相泵20用以接收氧化剂溶液相未被传送至第一混和系统66的第二或剩余部分。第二混和系统74因此被构造成具有用于将富含燃料的、预混和的乳胶与第二部分的氧化剂溶液相非机械混和的构件，其中，富含燃料的、预混和的乳胶导致在第二混合室内以足够的力和能量撞击第二部分的氧化剂相，从而形成比在第一混和系统66中所形成的富含燃料的乳胶更为氧平衡的乳胶。用于将富含燃料的、预混和的乳胶与第二部分的氧化剂溶液相混和的非机械构件，可同样地包括相反对立的喷嘴、静态混合器、这些喷嘴与混合器的组合以及其它的器件或组件。
文中注意的是，第一混和系统66和第二混和系统74不同于在现有相关系统中使用的、实质上为机械的传统的混和系统或器件。更确切地，本发明的混和系统期望为非机械的，且更具体地讲，期望为那些系统，该系统能够仅利用在系统内由压力源所提供的压力而在高压下接收燃料相和氧化剂溶液相，并促使燃料相撞击氧化剂溶液相用以形成乳胶和促使该乳胶撞击氧化剂溶液相的剩余部分。此外，根据混和系统66和74的构造，各种燃料相和氧化剂溶液相的相互冲撞或富含燃料的乳胶与剩余氧化剂溶液相的冲撞，可以是直接的(例如就相互成一直线或稍微倾斜的相反对立的喷嘴而言)或是间接的(例如就静态混合器或静态混合器和喷嘴的组合而言，在此进入的材料导致偏转离开一个或多个表面)。再次地，这些中的每一个在下文中更为详细地论述。
在制造阶段期间的某一刻，乳胶可进行精炼或处理以获得待输送的、更加适当的乳胶产品。精炼和处理系统28起执行任何所要求的精炼乳胶的作用。如同可看到的那样，乳胶可在第二混和系统74(以幻线示出)中部分地精炼，或在单独的系统中完全地精炼。本文中论述了精炼过程的示例。
输送系统32被构造成利用来自第一压力源和第二压力源而保持在系统中的残余压力将乳胶输送至预定位置，例如炮眼或在工厂内。本文中构思出了能够利用系统中的残余压力而将最终的乳胶产品非机械地传送或输送至期望位置的任何系统。
参照图3和图4，根据本发明的一个示范性实施例示出了具体的现场的乳胶制造和输送系统210。在该特定实施例中所示的各种部件可安放在卡车或其它车辆内并由其支承，该卡车或其它车辆能够制造和将已产生的炸药乳胶现场输送至预定位置。
如图所示，氧化剂溶液相自氧化剂溶液相储器214中被供应到氧化剂溶液泵220，该氧化剂溶液泵显示为机械泵。在进入氧化剂溶液泵220之前，氧化剂溶液相经过过滤器240。氧化剂溶液泵220起到将氧化剂溶液相的至少一部分以高压传送至乳胶制造系统224的作用，尤其是传送至位于其中的第一喷嘴272的作用。在所示的示范性实施例中，将氧化剂溶液相分开或分离成使得一部分传送至第一喷嘴272而第二部分传送至第四喷嘴314，该第四喷嘴在乳胶制造过程的随后阶段中使用，下文中描述了该目的。分离百分比自系统与系统可有所变化，但将典型地包含在最初进入第一喷嘴272的百分之四十至百分之六十(40％-60％)和进入第四喷嘴314的剩余的百分之四十至百分之六十(40％-60％)之间。优选的分离将包括百分之四十(40％)被传送至第一喷嘴272，而剩余的百分比六十(60％)则被传送至第四喷嘴314。分离或分开氧化剂溶液相起到促进乳胶自燃料相和氧化剂溶液相中迅速形成的作用。然而，分离氧化剂溶液相是不必要的。人们构思出一些系统将通过使得燃料相同时撞击所有的氧化剂溶液相而形成乳胶。
燃料相从燃料相储器212中被供应至燃料相泵216，其同样显示为机械泵。如上所述，在一个优选的示范性实施例中，燃料包括乳化剂及因而产生的燃料相。在另一个示范性实施例中，燃料将不包括乳化剂，而将代之以与直接引入的乳化剂混合。在进入燃料相泵216之前，燃料相经过过滤器274。燃料相泵216起到将燃料相传送至乳胶制造系统224的作用，尤其是传送至位于其中的第二喷嘴280的作用。如图所示，第一喷嘴272和第二喷嘴280定位在彼此之间相对的、相反对立的位置上，从而导致离开第一喷嘴272的氧化剂溶液相冲撞离开第二喷嘴280的燃料相或与其碰撞，优选是在显示为第一混合室284的混合室内。换言之，第一喷嘴272和第二喷嘴280被定位成使得氧化剂溶液相撞击燃料相。第一喷嘴272和第二喷嘴280可包括或不包括位于其中的固定片(stators)或静态混合器。
氧化剂溶液泵220被构造成以预定压力和速度或流率传送氧化剂溶液相，从而导致氧化剂溶液相以足够高的速度离开第一喷嘴272，结果如同其在有乳化剂的情况下撞击燃料相那样，该氧化剂溶液相以足够的力和压力以及因而产生的能量如此地实行，从而形成预混和的、富含燃料的乳胶。形成乳胶所需要的能量可源于两相在传送时的速度。燃料相泵216被同样地构造成以预定压力和速度或流率传送燃料相。于是，两相的速度将应足以产生在混合时形成乳胶而所需的能量。氧化剂溶液相的速度将典型地比燃料相的速度高得多。注意的是，富含燃料的、预混和的乳胶在该特定实施例中是非机械地形成的，意思指没有来自机械系统或器件例如混和器的附加输入。
在氧化剂溶液相和燃料相分别离开第一喷嘴272和第二喷嘴280时形成的并相互撞击的乳胶，大部分为未精炼的，或更确切地说是预混和的，并且因燃料相与混合氧化剂溶液相的较高浓度而成为富含燃料的或高燃料浓度的乳胶。然而，作为本领域技术人员将承认，并且如上所述，氧化剂溶液相没有必要在撞击燃料相之前分离以形成乳胶。实际上，乳胶可通过使得百分之百(100％)的氧化剂溶液撞击燃料相或与其混合以形成基本上待输送的乳胶而形成。
当形成时，利用在系统内可得到的来自氧化剂溶液泵216和燃料相泵220的能量，自第一混合室284中推动富含燃料的、预混和乳胶经过第三喷嘴290，其垂直于第一喷嘴272和第二喷嘴280并流体连通第一混合室284和/或第一喷嘴272和第二喷嘴280。文中注意的是，在系统内存在的用于制造和传送乳胶的压力和能量由氧化剂溶液泵216和燃料相泵220所提供。换言之，泵216和220被构造成用以提供在系统内所有必要的压力或能量以传送用于形成乳胶的生成物，以及用来有助于精炼乳胶从而生成乳胶产品。压力被预先确定用以足够地执行所有的经由制造系统224和精炼系统228处理的各个阶段。尽管在制造和精炼过程的各个阶段中出现了各种压降，但泵被构造成用以解决该问题和提供足够的残余压力用于在已完成所有的制造和精炼或处理步骤之后输送乳胶。该残余压力起到提供非机械构件以将乳胶输送至期望位置例如沿着炮眼的作用。
由于富含燃料的乳胶传送经过第三喷嘴290，导致其离开进入第二混合室318。第三喷嘴290可被构造成具有静态混合器或其它类型的构造用以在乳胶中引入剪切，因而稍微地稠化和精炼乳胶。对于第三喷嘴290相反对立的是第四喷嘴314，其构造成用以随着氧化剂溶液相初始部分的分离而将剩余部分的氧化剂溶液相传送到第二混合室318中，在此导致剩余部分的氧化剂溶液相冲撞富含燃料的乳胶或与其碰撞。换言之，富含燃料的乳胶导致在第二混合室318中撞击剩余部分的氧化剂溶液相。相似地，第二或剩余部分的氧化剂溶液相和富含燃料的乳胶以足够的压力和能量传送，以便在第二混合室318中相互撞击时形成更为氧平衡的乳胶。
在富含燃料的乳胶和剩余的氧化剂溶液相第二混合室318中相互撞击之后，可导致结果更为氧平衡的乳胶自此离开并进入精炼和处理系统228。更具体地讲，精炼的初始阶段包括为进一步的精炼目的而强迫更为氧平衡的乳胶经过各个喷嘴，这样以便稠化乳胶、使其稳定，以及提高或以别的方式调节其粘度。然而，取决于用来形成乳胶的系统构造，进一步的精炼可以是需要的或不需要的。实际上，用于形成乳胶的部件和系统参数可生成待输送的最终的乳胶产品而无需附加的精炼。
在一个示范性实施例中，可包括第五喷嘴322并将其定位成垂直于第三喷嘴290和第四喷嘴314。更为氧平衡的乳胶可强迫经过第五喷嘴322，在此稍微地稠化乳胶并提高其粘度。在所示实施例中，第五喷嘴322包括静态混合器以将附加的剪切引入乳胶中。在下文中论述了精炼和处理系统228中的其它精炼和处理过程。
在另一个示范性实施例中，在强迫经过第五喷嘴322之后，乳胶可被引入或传送至粘度调节器或剪切阀330中，例如Burkert阀。剪切阀330的目的是执行乳胶的最终精炼，从而形成最终的乳胶产品或乳胶炸药，准备输送以执行其期望的爆炸机能。剪切阀330被构造成将附加剪切持续足够时间地引入到乳胶中以达到或获得所需的粘度。不同于剪切阀的其它类型的系统、阀或器件，可用来精炼已形成的乳胶和形成最终的乳胶产品，这将为本领域技术人员所认可。例如，剪切阀可由在其中具有静态混合器构造的一系列喷嘴(可具有或不具有不同的尺寸或构造)所取代。
如同其它的过程步骤那样，以及如果必要的话，利用系统内的现有压力使得乳胶离开第五喷嘴322并进入和经过剪切阀330。换言之，不要求机械输入将乳胶移到或传送到剪切阀330并从中经过。
在离开剪切阀330之后，乳胶产品准备由输送系统234输送。在所示实施例中，输送系统234包括输送软管346，其经由输送管线流体连通剪切阀330。输送软管346包括开口350并足够地长以致能够将乳胶产品输送至期望或预定位置，例如炮眼、包装或贮槽。输送软管由安装到支承物例如卡车(未示出)上的软管卷轴354所支承，该支承物被构造成用以准备转动软管卷轴354从而卷绕和退绕输送软管346。共用的曲柄356可用来转动软管卷轴354。
如上所述，输送系统234最好利用系统内现有的残余压力将乳胶产品输送至期望位置。在输送时可以加以应用的残余压力量取决于系统限制，在压力源或泵中供应燃料相和氧化剂溶液相的初始压力，和输送之前在系统内出现的压降数。实质上，系统意欲设计成便于保持残余压力。这种情况下，压力在制造和精炼过程中未耗尽。在所示实施例中，氧化剂溶液相泵220的初始压力输出介于300至500psig之间。燃料相泵216的初始压力输出介于300至500psig之间。因制造和精炼乳胶中做功而产生全部压降之后，残余压力介于50至250psig之间，这足以将最终的乳胶产品经由输送软管346沿着炮眼输送必要的距离。在优选实施例中，燃料相和氧化剂溶液相运行(running)在约350psig。系统内的压降总计为200-250psig，结果具有100-150psig的可用残余压力可以用来输送乳胶产品。
图3进一步地图示了附加的精炼和处理系统。例如，在离开第五喷嘴322之后并在传送到剪切阀330之前，乳胶可被敏化成炸药。在该过程步骤中，降密度剂被引入到系统中用以降低乳胶的密度和在乳胶内形成气泡，从而提高其灵敏度。可提供泵380，其构造成将降密度剂传送至定位在第五喷嘴322下游的注射器388中。注射器388起到将降密度剂注入到离开第五喷嘴322的乳胶中的作用。第六喷嘴392用来将降密度剂在其被传送进剪切阀330之前与乳胶混合。第六喷嘴392包括位于其中的静态混合器用以实现降密度剂与乳胶的混合。为敏化乳胶可实施各种类型和构造的混合器以使得降密度剂与乳胶混合。总之，降密度剂的机能是通过在其中形成微小气泡而将乳胶敏化成炸药。
在一个示范性实施例中，降密度剂包括以化学气化剂或多种化学气化剂形式的微量元素，该化学气化剂均被构造成用以一旦被注入到乳胶中而与其反应从而在乳胶内形成微小气泡。化学气化剂的示例包括但不限于亚硝酸盐、过氧化物和碳酸盐。
在另一个示范性实施例中，降密度剂包括压缩气体。该压缩气体被引入到乳胶中，通过这样做起到将气泡引入乳胶内部的作用。压缩气体的示例包括但不限于氮气、氦气、氩气和空气。
在以上论述中，降密度剂从第五喷嘴322的下游引入。本发明构思出其它的注入位置。具体地说，可在某一位置注入降密度剂以消除对第六喷嘴392的需要。例如，如图所示，可将泵380构造成将降密度剂在其传送经过第四喷嘴314和进入第二混合室318之前，注入到第二或剩余氧化剂溶液流中。备选地，降密度剂可直接注入到第一混合室284中，在此所有的燃料相与氧化剂溶液相的至少一部分化合。这种情况下，降密度剂与乳胶的混合将在形成和精炼阶段时完成。其它的位置可适于有效地降低乳胶密度。一种特定类型的用来将降密度剂注入系统中的注射器可包括不锈钢烧结排气消声器(exhaustmuffler)。此外，可调节空气的流率用以降低飞溅量。
图3更进一步地图示了水喷射器410，其构造成用以在输送之前将水环绕乳胶产品放置。水喷射器410流体连通水源402以自此接收水，该水同时可经过止回阀406。水喷射器410的位置显示在剪切阀330的下游且刚好在乳胶产品进入输送系统234之前。使用水环来帮助将乳胶产品输送至期望位置例如沿着炮眼，正如本领域通常所理解的那样。
文中注意的是，乳胶制造和输送系统210包括各种阀、测量计和量表以控制和监控系统内的活动。例如，在将氧化剂溶液泵220流体地连接至第一喷嘴272的输送管线中，具有减压阀244、流量计248、压力计/传感器252、球阀260和止回阀268。这些中的每一个都起到帮助系统操作员制造和输送乳胶的作用。在将氧化剂溶液泵220流体地连接至第四喷嘴314的输送管线中，具有许多这些相同的部件，以及球阀294、流量计302和止回阀310。在剪切阀330和输送系统234之间还可定位有类似的部件，例如压力计/传感器334和三通球阀342。其它类型的阀、系统等可结合到或包括在系统内，正如本领域技术人员将认可的那样。
参照图5，根据一个示范性实施例示出了可用于本发明系统的喷嘴的详细剖视图。文中注意的是，上文所述的第一喷嘴、第二喷嘴、第三喷嘴和第四喷嘴中的任一个都可被构造成类似于图5中示出的喷嘴。如图所示，喷嘴418包括中心孔420和直径减小的开口424，乳胶自该开口离开。包含在中心孔420内的是静态混合器432，其构造成用以使得乳胶旋动和在乳胶自喷嘴开口424离开之前将剪切引入其中。喷嘴418可进一步地包括形成在其外表面的全部或一部分上的螺纹428，以允许喷嘴418插入支承结构从而将喷嘴418紧固在适当位置且开口424直接进入混合室。
正如本领域技术人员将认可的那样，以上所述喷嘴的尺寸可在大小和构造上有所不同，这取决于其在系统中的位置、相对于各个相的所需流率或经过它们而形成的乳胶。此外，喷嘴可被构造成在其中未构造有静态混合器。
本发明进一步地构思出其它类型的非机械的混合和/或混和构件，既用以混合燃料相和氧化剂溶液相从而形成乳胶，又用以精炼已形成的乳胶。例如，作为两个相反对立喷嘴的替代，一个特定实施例可包括静态混合器，在其中，使得燃料相和氧化剂溶液相同时进入且静态混合器起到用这两个相形成乳胶的作用。在该实施例中，静态混合器还可用来取代各种精炼喷嘴，例如上文论述到的第五喷嘴和第六喷嘴。不同于利用喷嘴精炼乳胶，乳胶可利用一个或多个静态混合器而被精炼。
其它实施例可包括喷嘴和静态混合器的组合。在这样的一种实施例中，燃料相和氧化剂溶液相可混合在一起并经过喷嘴而进给。喷嘴可将混合后的相注入静态混合器中。这种情况下，尽管混合在一起，但燃料相和氧化剂溶液相不会充分地混合，或具有足够的能量，以在进入静态混合器之前形成乳胶。
在又一个示范性实施例中，针对于支承在混合室内的一个或多个偏转板(deflection plates)可经过单独的喷嘴进给氧化剂溶液相和燃料相，在该情况下，氧化剂溶液相和燃料相不直接地相互撞击而代之以彼此间接地撞击。偏转板可包括为形成乳胶而必需的任一数量和任一构造。
图6示出了在示范性系统各阶段内的压力数值和刚在输送乳胶产品之前存有的残余压力数值的图形描述。如图所示，系统内的初始压力大约为500psig，这由传送各种氧化剂溶液相和燃料相的压力源所提供。随着乳胶的制造和精炼，在压力方面出现了若干变化，尤其是出现了若干压降。然而，初始压力被构造和设计成用以在全部制造和/或精炼步骤结束时和刚在输送乳胶产品之前足以提供大约为100psig的残余压力462。第一显著压降450出现在第一混和系统内，在此氧化剂溶液相与燃料相混合以形成富含燃料的乳胶。第二显著压降454出现在第二混和系统内，在此富含燃料的乳胶导致与第二或剩余部分的氧化剂溶液相混合以形成更为氧平衡的乳胶。其它的压降例如压降458，出现在乳胶的精炼期间，例如当其经过剪切阀用以获得所需粘度时。注意的是，图6中的图表图示了当形成和/或精炼乳胶时压力随着时间的下降。实际上，不同于在此所示出的，可能有其它的压力变化。例如，压力变化可出现在乳胶经受压缩气体时以降低其密度。
下列示例说明了利用本发明的方法和系统为生成和输送乳胶而安排的实验。这些示例非意指以任何方式进行限制，且不应视作如此。
示例一
乳胶炸药组合物以500磅/分(500lbs./min)形成。燃料相与乳化剂一起经由第一喷嘴以30磅/分(30lbs./min)的流率泵出。一部分的氧化剂溶液相由Waukesha氧化剂溶液泵经由第二喷嘴以235磅/分(235lbs./min)的流率泵出。氧化剂溶液相被分离以更加快速和有效地形成乳胶。第一喷嘴和第二喷嘴定位在彼此之间相对的相反对立的位置上，以致它们的出口端口或喷嘴开口彼此直接地面对。在每一燃料相泵和氧化剂溶液相泵中的初始压力使得燃料相与在其中具有的乳化剂一起，在混合室内撞击一部分的氧化剂溶液相以形成高燃料的或富含燃料的乳胶。高燃料乳胶混合物然后被强迫经过定位成垂直于第一喷嘴和第二喷嘴的第三喷嘴。第四喷嘴定位在相对于第三喷嘴的相反对立的位置，以致强迫经过第三喷嘴的已精炼的高燃料乳胶导致撞击强迫经过第四喷嘴的第二部分的氧化剂溶液相。第二部分的氧化剂溶液相经由第四喷嘴以235磅/分(235lbs./min)泵出。结果更为氧平衡的乳胶于是强迫经过第五喷嘴以通过稠化而精炼乳胶，该第五喷嘴定位成垂直于第三喷嘴和第四喷嘴。自第五喷嘴离开的产品包括乳胶炸药。人们发现，乳胶此时在85℃时具有6500cP的粘度(#6轴@50rpm)。因而，乳胶经受粘度调节装置或剪切阀(例如Burkert阀)，该调节装置或剪切阀定位成与第五喷嘴成一直线且直接在其后方与之平行。粘度调节装置起到稠化乳胶至所需粘度的作用，而乳胶准备以该粘度输送。
示例二
本示例类似于示例一。然而，由上述示例可知的喷嘴和流率自500lbs./min由大到小地排列以达到200磅/分(200lbs./min)的流率。此外，燃料相与乳化剂一起，由齿轮泵经由第一喷嘴泵出。氧化剂溶液相由高压隔膜泵经由第二喷嘴泵出。常规的燃料相泵替换为齿轮泵以在压力下达到500psig左右的必要流率。Waukesha氧化剂溶液泵替换为高压隔膜泵，还提供了在这些高压下传送所需流率的性能。
再次地，第一喷嘴和第二喷嘴定位在彼此之间相对的相反对立的位置上，以致它们的出口端口彼此直接地面对。在每一燃料相泵和氧化剂溶液相泵中的初始压力使得燃料相与在其中具有的乳化剂一起，在混合室内撞击氧化剂溶液相的至少一部分以形成高燃料的或富含燃料的乳胶。高燃料乳胶混合物然后被强迫经过定位成垂直于第一喷嘴和第二喷嘴的第三喷嘴。第四喷嘴定位在相对于第三喷嘴的相反对立的位置，以致强迫经过第三喷嘴的已精炼的高燃料乳胶导致撞击强迫经过第四喷嘴的第二部分的氧化剂溶液相。为了如文中所述的那样进一步精炼的的目，结果形成的乳胶然后被强迫经过第五喷嘴，该第五喷嘴定位成垂直于第三喷嘴和第四喷嘴。自第五喷嘴离开的产品包括一种形式的最终的乳胶产品或乳胶炸药。人们发现，乳胶此时在85℃时具有6500cP的粘度(#6轴@50rpm)。因而，乳胶经受粘度调节装置或剪切阀(例如Burkert阀)，该调节装置或剪切阀定位成与第五喷嘴成一直线且直接在其后方与之平行。粘度调节装置起到稠化乳胶至所需粘度的作用。
高压在乳胶已制造和精炼之后和刚要输送之前产生残余压力。因而，用来将乳胶输送至炮眼的输送系统为利用可用的残余压力将乳胶沿炮眼传送的压力输送系统。
以下图表举例说明了来自示例二中阐述的所实施实验的系统参数和结果。
表一