一種深層鹵水地層濾水管腐蝕性能測試裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種深層鹵水濾水管腐蝕性能測試裝置，該裝置是由厚壁鋼箍、進(jìn)水接頭、流量計、潛水泵、細(xì)沙、濾水管、灌水泵、過濾器、保溫水箱、液壓缸、環(huán)形壓頭、液壓桿、工作面、壓力表、綜合閥箱體、電機、液壓泵、液壓油箱、加熱器、篩網(wǎng)、過濾器等組成，厚壁鋼箍放置于工作面上，濾水管放置于厚壁鋼箍的正中央，將濾水管與厚壁鋼箍的環(huán)裝間隙中添加細(xì)沙，控制液壓缸的液壓桿伸出，并帶動環(huán)裝壓頭向下運動，與細(xì)沙接觸并壓緊；加熱器將保溫箱內(nèi)的鹵水加熱，此時，灌水泵工作，將鹵水通過多個進(jìn)水接頭灌入厚壁鋼箍內(nèi)，潛水泵工作，將滲透進(jìn)濾水管的鹵水抽出；本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，可最大程度的模擬出濾水管在開采鹵水時的地下工況，能準(zhǔn)確的測量出濾水管的腐蝕情況。
【專利說明】一種深層鹵水地層濾水管腐蝕性能測試裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種深層鹵水濾水管腐蝕性能檢測裝置，該裝置適用于濾水管及各種地下管路抗腐蝕性能的測試。
【背景技術(shù)】
[0002]在對深層鹵水的開采中，濾水管抗腐蝕的能力已經(jīng)成為鹵水開采的主要考慮的問題。深部地層條件下，濾水管管柱在非常復(fù)雜和惡劣的地質(zhì)條件下，不僅要承受地層壓力，更需承受鹵水強烈的腐蝕性，有不少濾水管不能適應(yīng)和承受巨大的綜合性外力作用而使開采作業(yè)中斷，造成鉆井失敗等事故，進(jìn)而給深層鹵水開采工程造成巨大的損失。因此，獲得濾水管抗腐蝕性能實時可靠監(jiān)測數(shù)據(jù)，可為濾水管的抗腐蝕性能的分析提供必要的信息。目前，還沒有能在模擬出濾水管地下工況的條件的同時，對濾水管抗腐蝕性能的檢測，本實用新型借鑒一些常規(guī)的測量方法，將其整理、創(chuàng)新，設(shè)計出一套全新的、功能齊全的濾水管抗腐蝕性能測試裝置，提高濾水管性能的測試效率，對濾水管的抗腐蝕性能得出更加全面的可靠數(shù)據(jù)。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的是提供一種深層鹵水地層濾水管腐蝕性能測試裝置。
[0004]本實用新型是由厚壁鋼箍、第一進(jìn)水接頭、第一流量計、潛水泵、細(xì)沙、濾水管、灌水泵、過濾器、保溫水箱、液壓缸、環(huán)形壓頭、液壓桿、工作面、壓力表、綜合閥箱體、電機、液壓泵液壓油箱、支撐架加熱器、第二篩網(wǎng)、過濾器、第七流量計、第二流量計、第三流量計、第四流量計、第五流量計、第六流量計、溢流閥、電磁換向閥、液壓鎖、單向閥、水位計、第二進(jìn)水接頭、第三進(jìn)水接頭、第四進(jìn)水接頭、第五進(jìn)水接頭、第六進(jìn)水接頭、第三篩網(wǎng)、第四篩網(wǎng)、第一篩網(wǎng)、第五篩網(wǎng)、第六篩網(wǎng)和凹臺構(gòu)成，
[0005]工作面正中央位置開有圓形凹臺，其尺寸與厚壁鋼箍的外徑吻合，起到固定厚壁鋼箍的作用，厚壁鋼箍放置于工作面的凹臺中；厚壁鋼箍外壁有個進(jìn)水接頭，第二進(jìn)水接頭、第三進(jìn)水接頭、第四進(jìn)水接頭位于厚壁鋼箍的一側(cè)，第一進(jìn)水接頭、第五進(jìn)水接頭、第六進(jìn)水接頭位于厚壁鋼箍的另一側(cè)，兩組進(jìn)水接頭在水平方向上處于同一水平面，并且成180°夾角；厚壁鋼箍的內(nèi)壁設(shè)置有多個篩網(wǎng)，位于每個進(jìn)水接頭的開孔處內(nèi)部，每個進(jìn)水接頭的進(jìn)水端都安裝有流量計，第一篩網(wǎng)與第一進(jìn)水接頭及第一流量計對應(yīng)，第二篩網(wǎng)與第二流量計及第二流量計對應(yīng)，第三篩網(wǎng)與第三進(jìn)水接頭及第三流量計對應(yīng)，第四篩網(wǎng)與第四進(jìn)水接頭及第四流量計對應(yīng)，第五篩網(wǎng)與第五進(jìn)水接頭及第五流量計對應(yīng)，第六篩網(wǎng)與第六進(jìn)水接頭及第六流量計對應(yīng)。
[0006]濾水管放置于厚壁鋼箍的中心位置，與厚壁鋼箍形成均勻的環(huán)裝間隙，將間隙內(nèi)填滿細(xì)沙。環(huán)形壓頭的尺寸與環(huán)裝間隙相通，環(huán)形壓頭與液壓桿用螺紋連接，可針對不同尺寸的濾水管更換不同型號的壓頭，環(huán)形壓頭的側(cè)面開有通孔，用于走潛水泵管路?？刂频沫h(huán)形壓頭擠壓環(huán)裝間隙內(nèi)的細(xì)沙，可從壓力表上讀出壓力的大小。[0007]由此形成的壓應(yīng)力為:σ z = -P/A P為上部的壓力，可通過刻度盤讀出，A為細(xì)沙的上表面積，由土力學(xué)可知:
[0008]濾水管管所受外壓即:q = σ zka+Y zka
[0009]其中:ka為主動土壓力系數(shù)，々a=tan2〔45-_￡j ,為沙土內(nèi)摩擦角，可取穸為35。。
[0010]環(huán)形壓頭擠壓住細(xì)沙后，控制電磁換向閥復(fù)位，液壓鎖工作，進(jìn)行保壓，保持?jǐn)D壓力不變。
[0011]支撐架焊接在液壓缸的外表面，起到固定液壓缸的作用。
[0012]環(huán)形壓頭通過螺紋連接在液壓桿上。
[0013]潛水泵的回水管路上有過濾器及流量計，流量計位于過濾器進(jìn)水端不遠(yuǎn)處，過濾器在灌水泵的進(jìn)水管路上，位于灌水泵進(jìn)水端前。
[0014]水位計在保溫水箱的側(cè)面，用于觀察保溫水箱內(nèi)的水位情況。
[0015]加熱器位于保溫水箱內(nèi)的下表面正中央位置用于給鹵水加熱，灌水泵從保溫水箱內(nèi)抽取加熱后的鹵水，通過多個進(jìn)水接頭灌入厚壁鋼箍內(nèi)。
[0016]在綜合閥箱體內(nèi)設(shè)有溢流閥、電磁換向閥、液壓鎖、單向閥，壓力表位于液壓缸擠壓工作時的進(jìn)油管路上。
[0017]過濾器連接在灌水泵的進(jìn)水端，過濾器設(shè)置在潛水泵的回水管路上，保溫水箱側(cè)壁上安置有水位計，用以觀察保溫水箱內(nèi)的水位。將厚壁鋼箍放置于工作面上的凹坑內(nèi)，液壓缸位于濾水管的正上方位置，由支撐架固定。液壓缸的液壓桿推動環(huán)狀壓頭擠壓環(huán)裝間隙內(nèi)的細(xì)沙并壓緊，此時，電磁換向閥復(fù)位，液壓鎖開始工作，保證液壓缸內(nèi)的壓力保持不變，壓力的大小可從壓力表上讀出，壓力表位于液壓缸擠壓工作時的進(jìn)油管路上。抽水泵將保溫水箱內(nèi)經(jīng)過加熱器加熱后的鹵水通過各個進(jìn)水接頭灌入厚壁鋼箍內(nèi)，厚壁鋼箍的外側(cè)有三組進(jìn)水接頭，每組進(jìn)水接頭有個且在同一水平面上切相互之間的夾角為180°，每兩組進(jìn)水接頭在豎直方向上有一定距離，如附圖所示。厚壁鋼箍的內(nèi)壁設(shè)有篩網(wǎng)，位于每個進(jìn)水接頭的開孔處，灌水泵將滲透至濾水管中心通道內(nèi)的鹵水抽出。如此反復(fù)循環(huán)，一段時間后觀察濾水管的腐蝕情況便可檢測出濾水管抗腐蝕的性能。
[0018]本實用新型的有益效果:
[0019]1、本實用新型可以測量不同管徑的濾水管的抗腐蝕性能。
[0020]2、本實用新型可以較真實的模擬出濾水管的地下工作情況。
[0021]3、本實用新型還適用于其他地下管路抗腐蝕性能的測量。
[0022]4、本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，適用范圍廣。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2為本實用新型的厚壁鋼箍剖視圖。
[0025]圖3為本實用新型的環(huán)狀壓頭剖視圖。
[0026]圖4為本實用新型的支撐架的俯視圖
[0027]圖5為本實用新型的液壓系統(tǒng)圖?！揪唧w實施方式】
[0028]請參閱圖1至圖5所示，本實用新型是由厚壁鋼箍1、第一進(jìn)水接頭2、第一流量計
3、潛水泵4、細(xì)沙5、濾水管6、灌水泵7、過濾器8、保溫水箱9、液壓缸10、環(huán)形壓頭11、液壓桿12、工作面13、壓力表14、綜合閥箱體15、電機16、液壓泵17液壓油箱18、支撐架19加熱器20、第二篩網(wǎng)21、過濾器22、第七流量計23、第二流量計24、第三流量計25、第四流量計26、第五流量計27、第六流量計28、溢流閥29、電磁換向閥30、液壓鎖31、單向閥32、水位計33、第二進(jìn)水接頭34、第三進(jìn)水接頭35、第四進(jìn)水接頭36、第五進(jìn)水接頭37、第六進(jìn)水接頭38、第三篩網(wǎng)39、第四篩網(wǎng)40、第一篩網(wǎng)41、第五篩網(wǎng)42、第六篩網(wǎng)43和凹臺44構(gòu)成，工作面13正中央位置開有圓形凹臺，其尺寸與厚壁鋼箍I的外徑吻合，起到固定厚壁鋼箍I的作用，厚壁鋼箍I放置于工作面13的凹臺44中；厚壁鋼箍I外壁有6個進(jìn)水接頭，第二進(jìn)水接頭34、第三進(jìn)水接頭35、第四進(jìn)水接頭36位于厚壁鋼箍I的一側(cè)，第一進(jìn)水接頭2、第五進(jìn)水接頭37、第六進(jìn)水接頭38位于厚壁鋼箍I的另一側(cè)，兩組進(jìn)水接頭在水平方向上處于同一水平面，并且成180°夾角；厚壁鋼箍I的內(nèi)壁設(shè)置有多個篩網(wǎng)，位于每個進(jìn)水接頭的開孔處內(nèi)部，每個進(jìn)水接頭的進(jìn)水端都安裝有流量計，第一篩網(wǎng)41與第一進(jìn)水接頭2及第一流量計3對應(yīng)，第二篩網(wǎng)21與第二流量計24及第二流量計24對應(yīng)，第三篩網(wǎng)39與第三進(jìn)水接頭35及第三流量計25對應(yīng)，第四篩網(wǎng)40與第四進(jìn)水接頭36及第四流量計26對應(yīng)，第五篩網(wǎng)42與第五進(jìn)水接頭37及第五流量計27對應(yīng)，第六篩網(wǎng)43與第六進(jìn)水接頭38及第六流量計28對應(yīng)；
[0029]所述的濾水管6放置于厚壁鋼箍I的中心位置，與厚壁鋼箍I形成均勻的環(huán)裝間隙，將間隙內(nèi)填滿細(xì)沙5 ;環(huán)形壓頭11的尺寸與環(huán)裝間隙相通，環(huán)形壓頭11與液壓桿用螺紋連接，可針對不同尺寸的濾水管更換不同型號的壓頭，環(huán)形壓頭11的側(cè)面開有通孔，用于走潛水泵管路?？刂频沫h(huán)形壓頭11擠壓環(huán)裝間隙內(nèi)的細(xì)沙，可從壓力表14上讀出壓力的大小。
[0030]由此形成的壓應(yīng)力為:σ z = -P/A P為上部的壓力，可通過刻度盤讀出，A為細(xì)沙的上表面積，由土力學(xué)可知:
[0031]濾水管管所受外壓即:q = σ zka+Yzka
[0032]其中:ka為主動土壓力系數(shù)，
【權(quán)利要求】
1.一種深層鹵水地層濾水管腐蝕性能測試裝置，其特征在于:是由厚壁鋼箍(I)、第一進(jìn)水接頭(2)、第一流量計(3)、潛水泵(4)、細(xì)沙(5)、濾水管(6)、灌水泵(7)、過濾器(8)、保溫水箱(9)、液壓缸(10)、環(huán)形壓頭(11)、液壓桿(12)、工作面(13)、壓力表(14)、綜合閥箱體(15)、電機(16)、液壓泵(17)液壓油箱(18)、支撐架(19)加熱器(20)、第二篩網(wǎng)(21)、過濾器(22)、第七流量計(23)、第二流量計(24)、第三流量計(25)、第四流量計(26)、第五流量計(27 )、第六流量計(28 )、溢流閥(29 )、電磁換向閥(30 )、液壓鎖(31)、單向閥(32 )、水位計(33)、第二進(jìn)水接頭(34)、第三進(jìn)水接頭(35)、第四進(jìn)水接頭(36)、第五進(jìn)水接頭(37)、第六進(jìn)水接頭(38)、第三篩網(wǎng)(39)、第四篩網(wǎng)(40)、第一篩網(wǎng)(41)、第五篩網(wǎng)(42)、第六篩網(wǎng)(43)和凹臺(44)構(gòu)成，工作面(13)正中央位置開有圓形凹臺，其尺寸與厚壁鋼箍(O的外徑吻合，起到固定厚壁鋼箍(I)的作用，厚壁鋼箍(I)放置于工作面(13)的凹臺(44)中；厚壁鋼箍(I)外壁有六個進(jìn)水接頭,第二進(jìn)水接頭(34)、第三進(jìn)水接頭(35)、第四進(jìn)水接頭(36)位于厚壁鋼箍(I)的一側(cè),第一進(jìn)水接頭(2)、第五進(jìn)水接頭(37)、第六進(jìn)水接頭(38)位于厚壁鋼箍(I)的另一側(cè)，兩組進(jìn)水接頭在水平方向上處于同一水平面，并且成180°夾角；厚壁鋼箍(I)的內(nèi)壁設(shè)置有多個篩網(wǎng)，位于每個進(jìn)水接頭的開孔處內(nèi)部，每個進(jìn)水接頭的進(jìn)水端都安裝有流量計，第一篩網(wǎng)(41)與第一進(jìn)水接頭(2)及第一流量計(3)對應(yīng)，第二篩網(wǎng)(21)與第二流量計(24)及第二流量計(24)對應(yīng)，第三篩網(wǎng)(39)與第三進(jìn)水接頭(35 )及第三流量計(25 )對應(yīng)，第四篩網(wǎng)(40 )與第四進(jìn)水接頭(36 )及第四流量計(26 )對應(yīng)，第五篩網(wǎng)(42 )與第五進(jìn)水接頭(37 )及第五流量計(27 )對應(yīng)，第六篩網(wǎng)(43 )與第六進(jìn)水接頭(38)及第六流量計(28)對應(yīng)； 所述的濾水管(6)放置于厚壁鋼箍(I)的中心位置，與厚壁鋼箍(I)形成均勻的環(huán)裝間隙，將間隙內(nèi)填滿細(xì)沙(5);環(huán)形壓頭(11)的尺寸與環(huán)裝間隙相通，環(huán)形壓頭(11)與液壓桿用螺紋連接，可針對不同尺寸的濾水管更換不同型號的壓頭，環(huán)形壓頭(11)的側(cè)面開有通孔，用于走潛水泵管路；控制的環(huán)形壓頭(11)擠壓環(huán)裝間隙內(nèi)的細(xì)沙(5)，可從壓力表(14)上讀出壓力的大??；環(huán)形壓頭(11)擠壓住細(xì)沙(5)后，控制電磁換(30)向閥復(fù)位，液壓鎖(31)工作，進(jìn)行保壓，保持?jǐn)D壓力不變；支撐架(19)焊接在液壓缸(10)的外表面；環(huán)形壓頭(11) 通過螺紋連接在液壓桿(12)上； 所述的潛水泵(4)的回水管路上設(shè)有過濾器(22)及流量計(23)，流量計(23)位于過濾器(22)進(jìn)水端不遠(yuǎn)處，過濾器(8)在灌水泵(7)的進(jìn)水管路上，位于灌水泵(7)進(jìn)水端前；水位計(33)設(shè)置在保溫水箱(9)的側(cè)面，用于觀察保溫水箱(9)內(nèi)的水位情況； 所述的加熱器(20)位于保溫水箱(9)內(nèi)的下表面正中央位置用于給鹵水加熱，灌水泵(7)從保溫水箱(9)內(nèi)抽取加熱后的鹵水，通過多個進(jìn)水接頭灌入厚壁鋼箍(I)內(nèi)； 所述的在綜合閥箱體(15)內(nèi)設(shè)有溢流閥(29)、電磁換向閥(30)、液壓鎖(31)、單向閥(32)，壓力表(14)位于液壓缸擠壓工作時的進(jìn)油管路上； 所述的過濾器(8)連接在灌水泵(7)的進(jìn)水端，過濾器(22)設(shè)置在潛水泵(4)的回水管路上，保溫水箱(9)側(cè)壁上安置有水位計(33)，用以觀察保溫水箱(9)內(nèi)的水位；厚壁鋼箍(I)放置于工作面(14)上的凹坑內(nèi)，液壓缸(10)位于濾水管(6)的正上方位置，由支撐架(19)固定；液壓缸(10)的液壓桿(13)推動環(huán)狀壓頭(12)擠壓環(huán)裝間隙內(nèi)的細(xì)沙(5)并壓緊，此時，電磁換向閥(30)復(fù)位，液壓鎖(31)開始工作，保證液壓缸(10)內(nèi)的壓力保持不變，壓力的大小可從壓力表(14)上讀出，壓力表(14)位于液壓缸擠壓工作時的進(jìn)油管路上；抽水泵(4)將保溫水箱(9)內(nèi)經(jīng)過加熱器(8)加熱后的鹵水通過各個進(jìn)水接頭灌入厚壁鋼箍7內(nèi)，厚壁鋼箍(I)的外側(cè)有三組進(jìn)水接頭，每組進(jìn)水接頭有二個且在同一水平面上切相互之間的夾角為180°，每兩組進(jìn)水接頭在豎直方向上有距離，厚壁鋼箍(I)的內(nèi)壁設(shè)有篩網(wǎng)，位于每個進(jìn)水接頭的開孔處，灌水泵(7)將滲透至濾水管(6)中心通道內(nèi)的鹵水抽出 。
【文檔編號】G01N17/00GK203786010SQ201420158398
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月2日
【發(fā)明者】譚現(xiàn)鋒, 趙研, 孫梓航, 郭威, 馮守濤, 趙長亮, 鄭宇軒, 啜云香, 郭明義, 劉寧 申請人:山東省魯北地質(zhì)工程勘察院, 吉林大學(xué)