一種恒溫恒壓的密封試驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種恒溫恒壓的密封試驗(yàn)裝置，屬于水溶采礦室內(nèi)試驗(yàn)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]鹽巖地下能源儲備庫是通過水溶采礦的方式建造而成的，通過套管(內(nèi)部)從地下鹽層注入高壓清水，地下鹽礦遇水溶解，形成飽和鹵水，飽和鹵水從套管(中部)排出，如此循環(huán)進(jìn)行，地下鹽礦不斷地被溶解，從而形成地下巨大的地下鹽穴空腔，由于鹽巖具有極低的滲透率和良好的蠕變性能，因而成為地下能源儲備的理想介質(zhì)。水溶造腔是一個非常漫長的過程，一座鹽巖地下能源儲備庫腔體的建造需要經(jīng)歷幾年的時間，在此過程中，由于采礦活動的影響，地下巖層形成空腔，腔體周圍的圍巖將會產(chǎn)生蠕變變形，表現(xiàn)出向腔內(nèi)移動的趨勢，這一過程將會導(dǎo)致巖體內(nèi)部原來的結(jié)構(gòu)遭到損傷，萌生一些細(xì)觀缺陷，這些缺陷將會嚴(yán)重威脅鹽巖能源儲庫的安全穩(wěn)定性；同時，在地壓與地?zé)岬木C合作用下，腔體周圍圍壓呈現(xiàn)溶解、鹵水飽和、鹵水結(jié)晶、再溶解、再飽和、再結(jié)晶等一系列循環(huán)過程，鹵水結(jié)晶產(chǎn)生的晶體將會附著在腔壁圍巖上，這些重結(jié)晶物質(zhì)粘結(jié)、滲入到鹽巖的缺陷內(nèi)部，與巖體內(nèi)部晶粒一同錯動、滑移，這一過程也被稱為鹽巖內(nèi)部缺陷的自我修復(fù)過程，飽和鹵水的重結(jié)晶行為與巖體缺陷修復(fù)具有十分密切的聯(lián)系，通過CT掃描實(shí)驗(yàn)可以深入研究結(jié)晶體的力學(xué)行為。
[0003]但是目前，沒有合適的試驗(yàn)裝置來研究恒定溫度、恒定壓力狀態(tài)下，缺陷巖體與飽和溶液的重結(jié)晶物質(zhì)的相互作用現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、高效方便、且可精確控溫、長期控壓的結(jié)晶密封裝置其可以研究恒定溫度、恒定壓力狀態(tài)下缺陷巖體與飽和溶液的重結(jié)晶物質(zhì)的相互作用現(xiàn)象。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種恒溫恒壓的密封試驗(yàn)裝置，其關(guān)鍵技術(shù)在于:其包括底座支架、控壓系統(tǒng)、控溫實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和閥門管道系統(tǒng)；
所述底座支架包括底座和設(shè)于底座上的支撐柱；
所述控壓系統(tǒng)包括設(shè)于底座上的蓄能器和壓力表；
所述控溫實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括結(jié)晶腔體，所述結(jié)晶腔體設(shè)有用于密封的上蓋，所述結(jié)晶腔體上蓋上設(shè)有導(dǎo)出管、結(jié)晶腔體下部設(shè)有溶液進(jìn)入接口和下排水口，所述結(jié)晶腔體內(nèi)部設(shè)有發(fā)熱電阻，所述發(fā)熱電阻與設(shè)于上蓋上的發(fā)熱電阻接口連接，所述上蓋上設(shè)有用于檢測腔體內(nèi)部溫度的傳感器；
所述閥門管道系統(tǒng)包括與蓄能器連通的進(jìn)油管道以及與結(jié)晶腔體連通的進(jìn)液管道，所述進(jìn)油管道上設(shè)有進(jìn)油閥門，所述進(jìn)液管道上設(shè)有進(jìn)液閥門；
所述蓄能器經(jīng)維壓管道與結(jié)晶腔體連通，所述維壓管道上設(shè)有維壓閥門和壓力表。
[0006]優(yōu)選的，所述進(jìn)液管道和進(jìn)油管道通過固定套固定于支撐柱上。
[0007]進(jìn)一步的改進(jìn)，所述結(jié)晶腔體內(nèi)壁上設(shè)有有機(jī)玻璃套，所述有機(jī)玻璃套與結(jié)晶腔體內(nèi)壁之間設(shè)有密封圈。
[0008]優(yōu)選的，所述上蓋上設(shè)有發(fā)熱電阻接口，所述發(fā)熱電阻接口與發(fā)熱電阻連接，所述發(fā)熱電阻為螺旋狀。
[0009]優(yōu)選的，所述上蓋上設(shè)有溫度感應(yīng)器接口，所述溫度感應(yīng)器接口與溫度感應(yīng)器相接。
[0010]優(yōu)選的，所述下排水口處設(shè)有排水閥門。
[0011]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:本發(fā)明設(shè)置了底座支架、控壓系統(tǒng)、控溫實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和閥門管道系統(tǒng)四大部分，試驗(yàn)過程中可以實(shí)現(xiàn)恒溫恒壓。其不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且使用時高效方便、可精確控溫、長期控壓，采用本發(fā)明可以研究恒定溫度、恒定壓力狀態(tài)下缺陷巖體與飽和溶液的重結(jié)晶物質(zhì)的相互作用現(xiàn)象。從而實(shí)現(xiàn)了在高溫高壓狀態(tài)下，飽和鹵水的長期結(jié)晶實(shí)驗(yàn)，為深入研究重結(jié)晶晶體與巖體缺陷修復(fù)的作用機(jī)理提供基礎(chǔ)。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明控溫實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
其中，1-1底座；1-2支撐柱;2-1蓄能器;2-2壓力表;3-1上導(dǎo)出閥門；3_2上導(dǎo)出導(dǎo)管;3-3溫度感應(yīng)器;3-4發(fā)熱電阻接口 ； 3-5螺栓;3-6小孔;3-7密封圈；3-8溫度感應(yīng)器接口 ；3_9有機(jī)玻璃套;3-10發(fā)熱電阻；3-11結(jié)晶腔體;3-12排水閥門；3-13下排水口 ； 3_14溶液進(jìn)入接口 ； 3-15上蓋;3、控溫實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)；4-1維壓管道;4-2進(jìn)油閥門；4_3進(jìn)液閥門；4_4固定套;4-5維壓閥門；4-6進(jìn)油管道;4-7進(jìn)液管道。
【具體實(shí)施方式】
[0013]為使本發(fā)明的上述目的，特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖和【具體實(shí)施方式】，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0014]參見附圖1和附圖2，本發(fā)明包括底座支架，控壓系統(tǒng)，控溫實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)3，閥門管道系統(tǒng)四部分。
[0015]所述控壓系統(tǒng)，控溫實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)3和閥門管道系統(tǒng)分別固定在底座1-1上，閥門管道系統(tǒng)中的進(jìn)油管道4-7與控壓系統(tǒng)相連，進(jìn)液導(dǎo)管4-6與控溫實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)3進(jìn)行連接，以便向控壓系統(tǒng)和閥門管道系統(tǒng)中輸入實(shí)驗(yàn)物質(zhì)。
[0016]所述底座支架I包括底座1-1和支撐柱1-2兩部分。所述底座1-1呈實(shí)心長方形，由鋼材制成，具有一定硬度。在底座1-1下面四角處分別有一個支撐腳來支撐底座。在底座1-1上，有兩個固定裝置分別固定控壓系統(tǒng)和控溫實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)3，支撐柱1-2呈厚壁圓筒特征，剛度較大，兩側(cè)有凹槽，焊接固定于底座1-1上，所述進(jìn)液導(dǎo)管4-6和進(jìn)油導(dǎo)管4-7緊貼凹槽內(nèi)，支撐柱1-2與兩個固定套4-4 一起使導(dǎo)管穩(wěn)定。
[0017]所述控壓系統(tǒng)包括蓄能器2-1和壓力表2-2。所述蓄能器2-1可以持久的儲備能量，為整個裝置提供壓力，以使整個試驗(yàn)系統(tǒng)保持高壓的狀態(tài)。所述壓力表2-2連接在閥門管道系統(tǒng)中的維壓管道4-1中部，用來測量并顯示整個裝置的壓力情況?？貕合到y(tǒng)與進(jìn)油管道4-7相連，使控壓系統(tǒng)達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求壓力?？貕合到y(tǒng)與控溫實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)3通過維壓管道4-1相連，可以為控溫實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)3提供一定的實(shí)驗(yàn)壓力。
[0018]所述控溫實(shí)驗(yàn)裝置3整體呈厚壁帶蓋密封圓筒特征。其主要包括結(jié)晶腔體3-11、上蓋3-15、螺栓3-5、溶液進(jìn)入接口 3-14，、下排水口 3_13、上導(dǎo)出導(dǎo)管3_2、上導(dǎo)出閥門3_1、排水閥門3-12、發(fā)熱電阻3-10、發(fā)熱電阻接口 3-4、溫度感應(yīng)器3-3、密封圈3_7、溫度感應(yīng)器接口 3-8和有機(jī)玻璃3-9。所述結(jié)晶腔體3-11是一個空心的圓柱形的容器，由鋼材制成，具有一定的剛度，固定在底座1-1上，它的內(nèi)部放置缺陷巖體與飽和溶液，作為整個結(jié)晶過程的實(shí)驗(yàn)場所。上蓋3-15通過八個固定螺栓3-5與結(jié)晶腔體3-11連接，螺栓3-5均勻分布在上蓋3-15邊緣，上蓋3-15與結(jié)晶腔體3-11接觸部分布置密封圈，以實(shí)現(xiàn)整個裝置密封。所述上蓋3-15中央留有小孔3-6，小孔3-6外部與導(dǎo)出導(dǎo)管3-2連通，當(dāng)結(jié)晶腔體3-11內(nèi)部注滿溶液時，溶液將會從導(dǎo)管3-2外部流出，導(dǎo)出導(dǎo)管3-2上安