本發(fā)明涉及巖石力學(xué)測試裝置，特別涉及模擬h2s腐蝕環(huán)境的巖石力學(xué)測試預(yù)處理裝置。

背景技術(shù)：

1、在地質(zhì)工程領(lǐng)域，例如隧道建設(shè)、邊坡穩(wěn)定等，巖石材料的力學(xué)性能和耐腐蝕性能是確保工程安全的關(guān)鍵因素。為保證巖石材料的前述性能，則有必要對巖樣進(jìn)行相應(yīng)測試。以hss腐蝕性氣體為例，要測試巖石材料耐hss氣體的性能，則需先將巖樣放置在密閉空間內(nèi)，再將hss氣體注入其內(nèi)以模擬特定的hss腐蝕環(huán)境，待放置特定時(shí)間后，再取出巖樣并對其進(jìn)行相應(yīng)的力學(xué)測試?，F(xiàn)有的模擬腐蝕環(huán)境的裝置大多包括箱體，箱體具有一個(gè)進(jìn)口一個(gè)出口，hss氣體從進(jìn)口內(nèi)注入箱體內(nèi)，待hss氣體對巖樣進(jìn)行充分浸泡后，則從出口處排除hss氣體，這樣的預(yù)處理裝置雖然簡單實(shí)用但仍具有如下問題：1、當(dāng)采用不同濃度的hss氣體來浸泡巖樣時(shí)，上一測試環(huán)境所殘留的氣體極易污染下一測試環(huán)境所注入的氣體，以至于無法精準(zhǔn)把控hss氣體的濃度；2、現(xiàn)有的預(yù)處理裝置大多只能滿足靜態(tài)浸泡的測試環(huán)境，而在某些特定的實(shí)踐工程中，hss對巖石材料的影響往往是動(dòng)態(tài)的過程，為此，現(xiàn)有的預(yù)處理裝置無法反映環(huán)境的真實(shí)性；3、當(dāng)預(yù)處理(浸泡)完畢后，通常是需要人工將巖樣從箱體內(nèi)取出，由于hss為有毒的腐蝕性氣體，若箱體內(nèi)殘留有hss氣體，則具有較大的安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供模擬h2s腐蝕環(huán)境的巖石力學(xué)測試預(yù)處理裝置，可以有效解決背景技術(shù)中的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

3、模擬h2s腐蝕環(huán)境的巖石力學(xué)測試預(yù)處理裝置，包括單測試組件；

4、單測試組件包括支撐底座，支撐底座上設(shè)置有支撐架和第一收集罐；

5、支撐架上安裝有底端封閉且頂端開口的環(huán)境筒，環(huán)境筒內(nèi)腔底端部安裝有密封座，密封座的頂端安裝有定位托盤，定位托盤上開設(shè)有若干個(gè)托盤通口，密封座的中部開設(shè)有連接通孔，環(huán)境筒的頂端可拆卸地安裝有密封蓋；

6、還包括貫穿環(huán)境筒底端部的第二管道，第二管道的頂端部連接在連接通孔處，第二管道的底端部通過彈簧管連通有第一三通管，第一三通管余下兩端分別與第一管道和第六管道連通，且第一三通管的前述余下兩端分別設(shè)置有第一閥門和第二閥門；

7、環(huán)境筒的頂端部密封連通有第四管道，第四管道連通有第三三通管，第三三通管余下兩端分別連通有第三管道和第五管道，且三三通管的前述余下兩端分別設(shè)置有第四閥門和第三閥門；

8、還包括第二三通管，第二三通管的三端分別與第六管道、第五管道及第七管道連通，第七管道的另一端與第一收集罐連通。

9、進(jìn)一步地，所述支撐底座上還設(shè)置有第二收集罐；

10、所述第一收集罐通過第八管道與第二收集罐連通。

11、進(jìn)一步地，所述密封座的頂端設(shè)置有下凹的讓位腔；

12、所述第二管道與讓位腔連通。

13、進(jìn)一步地，所述密封座上開設(shè)有兩個(gè)讓位通孔a，所述環(huán)境筒的底端部開設(shè)有兩個(gè)分別與兩個(gè)讓位通孔a對應(yīng)的讓位通孔b；

14、所述支撐架上固定安裝有支撐座，支撐座上固定安裝有上頂驅(qū)動(dòng)裝置，上頂驅(qū)動(dòng)裝置的輸出端連接有上頂連接架，上頂連接架的頂端設(shè)置有兩個(gè)上頂桿，上頂桿的頂端部可依次貫穿讓位通孔b與讓位通孔a作用于所述定位托盤。

15、進(jìn)一步地，所述上頂桿具有由上至下依次銜接的密封段a和密封段b及密封段c，密封段a能與所述讓位通孔a密封配合，密封段b能與所述讓位通孔a和所述讓位通孔b密封配合，密封段c能與所述讓位通孔a和所述讓位通孔b密封配合且密封段c的底端與所述上頂連接架相連。

16、進(jìn)一步地，兩個(gè)所述上頂桿的頂端連接有同一個(gè)位于所述讓位腔內(nèi)的上密封板，上密封板能與讓位腔的腔底配合，且上密封板的中部開設(shè)有能與所述第二管道連通的上密封通孔；

17、上頂連接架的中部開設(shè)有能與所述第二管道配合的讓位通孔。

18、進(jìn)一步地，所述密封蓋的頂端設(shè)置有旋轉(zhuǎn)把手；

19、密封蓋的底端設(shè)置有能與所述定位托盤配合的定位下壓架。

20、進(jìn)一步地，所述定位托盤的底端設(shè)置有配重環(huán)；

21、所述密封座的頂端設(shè)置有能與配重環(huán)配合的置入凹槽。

22、進(jìn)一步地，所述密封座于置入凹槽區(qū)域設(shè)置有金屬件；

23、所述配重環(huán)上設(shè)置有能與金屬件磁吸配合的磁吸件。

24、進(jìn)一步地，所述定位托盤的頂端設(shè)置有定位槽。

25、進(jìn)一步地，還包括具有測試腔的復(fù)合測試箱和至少一組單測試組件；

26、單測試組件中的所述環(huán)境筒位于測試腔內(nèi)；

27、復(fù)合測試箱頂端的兩端部分別可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接有門體a和門體b，門體a和門體b可共同封閉測試腔的頂端開口；

28、門體a和門體b上設(shè)置有雨淋組件，雨淋組件包括若干個(gè)位于門體a和門體b底端的噴淋頭，雨淋組件還包括與噴淋頭連通的噴淋進(jìn)液管和與測試腔連通的噴淋出液管；

29、復(fù)合測試箱還設(shè)置有能作用于測試腔內(nèi)的風(fēng)淋組件、溫度控制組件及濕度控制組件；

30、復(fù)合測試箱還設(shè)置有用于在所述測試腔內(nèi)流通h2s的接頭組件。

31、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

32、1、本發(fā)明中，通過各管道及各閥門的設(shè)置，可在環(huán)境筒內(nèi)模擬靜態(tài)h2s和動(dòng)態(tài)h2s的腐蝕環(huán)境，如此，可根據(jù)不同工程的需求對巖樣進(jìn)行更匹配的預(yù)處理操作。另外，當(dāng)切換不同濃度的h2s氣體對巖樣進(jìn)行靜態(tài)腐蝕預(yù)處理時(shí)，可通過反復(fù)沖洗環(huán)境筒的方式，來有效減少預(yù)處理過程中的交差污染，進(jìn)而提升測試精準(zhǔn)性。

33、2、本發(fā)明在完成腐蝕預(yù)處理后，可先排空環(huán)境筒內(nèi)的h2s，再取出巖樣，這樣，可避免h2s污染工作環(huán)境，進(jìn)而可有效降低安全隱患。

34、3、本發(fā)明中通過上頂驅(qū)動(dòng)裝置及上頂連接架的設(shè)置，可上移定位托盤直至巖樣的頂端部露出環(huán)境筒，如此，可方便試驗(yàn)人員取出巖樣，并減少在取出過程中的意外碰撞問題。

35、4、本發(fā)明中通過復(fù)合測試箱的設(shè)置，巖樣除可放置在環(huán)境筒內(nèi)接受封閉的h2s氣體腐蝕外，也可直接放置在測試腔內(nèi)接受模擬的風(fēng)化環(huán)境和h2s氣體腐蝕環(huán)境(以靜態(tài)為主)，如此，可根據(jù)需求形成對比樣品。另外，環(huán)境筒內(nèi)和測試腔內(nèi)的巖樣均可接收復(fù)合測試箱對溫度和濕度的調(diào)控。可見，該設(shè)置可豐富預(yù)處理裝置的環(huán)境因子，提高本發(fā)明的適用性、精準(zhǔn)性及便捷性。

技術(shù)特征：

1.模擬h2s腐蝕環(huán)境的巖石力學(xué)測試預(yù)處理裝置，其特征在于：包括單測試組件；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬h2s腐蝕環(huán)境的巖石力學(xué)測試預(yù)處理裝置，其特征在于：所述支撐底座(1)上還設(shè)置有第二收集罐(13)；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬h2s腐蝕環(huán)境的巖石力學(xué)測試預(yù)處理裝置，其特征在于：所述密封座(17)的頂端設(shè)置有下凹的讓位腔(16)；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模擬h2s腐蝕環(huán)境的巖石力學(xué)測試預(yù)處理裝置，其特征在于：所述密封座(17)上開設(shè)有兩個(gè)讓位通孔a(27)，所述環(huán)境筒(3)的底端部開設(shè)有兩個(gè)分別與兩個(gè)讓位通孔a(27)對應(yīng)的讓位通孔b(28)；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的模擬h2s腐蝕環(huán)境的巖石力學(xué)測試預(yù)處理裝置，其特征在于：上頂桿(30)具有由上至下依次銜接的密封段a(31)和密封段b(32)及密封段c(33)，密封段a(31)能與所述讓位通孔a(27)密封配合，密封段b(32)能與所述讓位通孔a(27)和所述讓位通孔b(28)密封配合，密封段c(33)能與所述讓位通孔a(27)和所述讓位通孔b(28)密封配合且密封段c(33)的底端與所述上頂連接架(29)相連。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的模擬h2s腐蝕環(huán)境的巖石力學(xué)測試預(yù)處理裝置，其特征在于：兩個(gè)所述上頂桿(30)的頂端連接有同一個(gè)位于所述讓位腔(16)內(nèi)的上密封板(34)，上密封板(34)能與讓位腔(16)的腔底配合，且上密封板(34)的中部開設(shè)有能與所述第二管道(82)連通的上密封通孔(35)；

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬h2s腐蝕環(huán)境的巖石力學(xué)測試預(yù)處理裝置，其特征在于：所述密封蓋(4)的頂端設(shè)置有旋轉(zhuǎn)把手(5)；

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬h2s腐蝕環(huán)境的巖石力學(xué)測試預(yù)處理裝置，其特征在于：所述定位托盤(15)的底端設(shè)置有配重環(huán)(22)；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的模擬h2s腐蝕環(huán)境的巖石力學(xué)測試預(yù)處理裝置，其特征在于：所述密封座(17)于置入凹槽(23)區(qū)域設(shè)置有金屬件(24)；

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬h2s腐蝕環(huán)境的巖石力學(xué)測試預(yù)處理裝置，其特征在于：還包括具有測試腔(44)的復(fù)合測試箱(43)和至少一組單測試組件；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了模擬H<subgt;2</subgt;S腐蝕環(huán)境的巖石力學(xué)測試預(yù)處理裝置，包括支撐底座，支撐底座上設(shè)置有支撐架；支撐架上安裝有底端封閉且頂端開口的環(huán)境筒，環(huán)境筒內(nèi)腔底端部安裝有密封座，密封座的頂端安裝有定位托盤，定位托盤上開設(shè)有若干個(gè)托盤通口，環(huán)境筒的頂端可拆卸地安裝有密封蓋，還包括第二三通管，第二三通管的三端分別與第六管道、第五管道及第七管道連通。本發(fā)明通過各管道及各閥門的設(shè)置，可在環(huán)境筒內(nèi)模擬靜態(tài)H<subgt;2</subgt;S和動(dòng)態(tài)H<subgt;2</subgt;S的腐蝕環(huán)境，這樣能根據(jù)不同工程的需求對巖樣進(jìn)行更匹配的預(yù)處理操作。另外，當(dāng)切換不同濃度的H<subgt;2</subgt;S氣體對巖樣進(jìn)行靜態(tài)腐蝕預(yù)處理時(shí)，可通過反復(fù)沖洗環(huán)境筒的方式來減少預(yù)處理過程中的交差污染，進(jìn)而提升后續(xù)測試的精準(zhǔn)性。

技術(shù)研發(fā)人員：程玉剛,張學(xué)富,曾夢茹,胡波,肖宋強(qiáng),都喜東,陳鴻飛,白金碩
受保護(hù)的技術(shù)使用者：重慶交通大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10