更新時間:2024-03-19
水泥膨脹模擬試驗裝置:可以模擬高溫、高壓狀態(tài)下水泥樣品的膨脹規(guī)律。這對研究水泥的穩(wěn)定問題,采取科學(xué)經(jīng)濟的處理決策,以及有關(guān)抑制性膨脹劑的研究與生產(chǎn)都具有重要的參考指導(dǎo)作用。
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一、設(shè)備功能
可以模擬高溫、高壓狀態(tài)下水泥樣品的膨脹規(guī)律。這對研究水泥的穩(wěn)定問題,采取科學(xué)經(jīng)濟的處理決策,以及有關(guān)抑制性膨脹劑的研究與生產(chǎn)都具有重要的參考指導(dǎo)作用。
二、主要技術(shù)參數(shù):
(1)工作壓力:0~10MPa
(2)電源:220V 50Hz
(3)測量范圍:0~±10 cm3
(4)測量精度:≤0.05 cm3
(5)樣品用量:20~60ml
(6)外形尺寸:約500×325×750mm(±20mm)
(7)配空氣過濾器:可去除空氣中油、水等雜質(zhì)。
(8)具有自動計量系統(tǒng)。
(9)樣品容器材質(zhì):約316L
三、儀器組成:
主要有測試部分、加壓部分、加溫部分、數(shù)據(jù)采集處理部分組成。
測試部分
3.1. 樣品室(膨脹測試室),內(nèi)部主要用于安裝樣品,作為測試場所,頂部有位移傳感器、控溫探頭接口,內(nèi)部軟件約240ml,壓力25MPa,設(shè)計zui高溫度150℃,控溫精度±1℃。測試流體通過底部孔進入樣品室,逐漸淹沒巖心杯,中部流體孔主要用于連接加載壓力管道和壓力傳感器測試端。樣品室兩種結(jié)構(gòu)形式供生產(chǎn)和設(shè)計時參考。
位移傳感器選用北京京海泉GA系列產(chǎn)品,為LVDT與變送器電路分開的產(chǎn)品,選用型號HTGA-10型高精度位移傳感器,量程選用0-50mm,精度0.1%,工作電壓±12V,輸出信號4-20mA,耐壓30MPa,工作溫度:0-200℃。
特點:緊固耐用、可靠性高;
應(yīng)用:安裝空間狹小的場合、便于多側(cè)點同時測量、檢測儀器、工件定位、冶金化工行業(yè)、普通溫濕度環(huán)境;
3.3.加壓部分
加壓部分主要用氣體減壓閥、壓力傳感器、溫度傳感器、二次儀表等組成。
氣體減壓閥選用高壓調(diào)壓閥,高壓調(diào)壓閥入口壓力2500PSI,出口壓力1500PSI,用于系統(tǒng)注入氣體壓力的精確控制。同時在減壓閥前端安裝有保護過濾器,過濾器主要用于過濾流體的固體顆粒污染物,以保障進入系統(tǒng)的流體介質(zhì)純凈,保護系統(tǒng)中調(diào)壓閥的密封可靠。
壓力傳感器選用華強品牌,壓力傳感器量程16MPa,精度0.25%,壓力值由二次儀表直接顯示,并通過RS232/485接口實現(xiàn)計算機通訊。
3.4.加溫部分
加溫部分主要由溫度傳感器和測控儀表組成,二次儀表采用人工智能顯示控制儀表,具有PID調(diào)節(jié),可有效控制熱慣性,數(shù)值由二次儀表直接顯示,并通過RS232/485接口實現(xiàn)計算機通訊。
3.5.數(shù)據(jù)采集部分
PLC采集控制系統(tǒng)主要用于系統(tǒng)中溫度、壓力、位移量的采集控制,同時PLC屏界面顯示系統(tǒng)流程、顯示實驗數(shù)據(jù)等。PLC系統(tǒng)設(shè)置有超壓、超溫報警裝置或自動關(guān)閉保護程序等。同時PLC可記錄溫度、壓力等數(shù)據(jù)。
四、裝置說明:
可提供試驗所需的壓力以滿足不同的試驗需求。在選定的試驗條件下,儀器可以精確地測定樣品體積隨時間產(chǎn)生的變化量及變化規(guī)律。儀器自動采集各試驗參數(shù),進行數(shù)據(jù)處理,即時顯示測試結(jié)果,并可儲存、顯示出試驗規(guī)律曲線和數(shù)據(jù)。儀器采用整機設(shè)計結(jié)構(gòu),靈敏度高、運行穩(wěn)定、操作方便。儀器具有多重安全保險及報警措施,以保證使用安全。
裝置主要由以下幾部件組成:加壓部件——進行壓力試驗時,為試驗提供需要的安全壓力;測試部件——承載水泥漿樣品并將體積變量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號;信號轉(zhuǎn)換部件——將測量的體積變量信號和壓力信號,轉(zhuǎn)換后傳輸?shù)接嬎銠C系統(tǒng):數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)——采集、處理各項測量數(shù)據(jù),顯示、存儲各測量參數(shù)及變化曲線,打印試驗報告。
(1)流程與測試部件
裝置的流程采用單路串聯(lián)工作方式,通過隔離裝置將試驗介質(zhì)與加壓介質(zhì)分離,避免兩者混合影響試驗結(jié)果。利用氣源作為壓力源,通過增壓裝置增壓至不同井深的壓力模擬要求。各流程段采用開關(guān)閥連接,可以很方便進行流程組合控制。進口端配備泄壓閥,流程終端配備排空閥,以方便壓力控制。
試驗流程大致如下,首先在測試杯中裝入一定量的水泥漿,調(diào)節(jié)壓力和溫度至試驗要求的條件,在一定的壓力和溫度條件下水泥漿緩慢發(fā)生變化,由傳感器測量變形量,通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集、處理、顯示、打印各試驗參數(shù),給出試驗過程數(shù)據(jù)并繪出試驗過程的曲線。
(2)加壓部件
試驗裝置由壓力源、壓力傳感器、壓力控制組閥組成閉環(huán)壓力控制系統(tǒng),以滿足試驗所需的壓力控制。裝置中各壓力流程零部件均經(jīng)過強度校核,滿足使用要求。
(3)數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)
數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)在試驗裝置中,完成的主要功能是將溫度、壓力及水泥膨脹或收縮量由傳感器的電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,進行處理、繪圖、存儲、顯示、打印等。
五、裝置流程:
六、儀器外形圖
外形尺寸:約500×325×750mm(±20mm)
七、操作步驟
1.操作前所有閥處于關(guān)閉狀態(tài),打開反應(yīng)釜上蓋,加入一定量的水泥漿20-60ml裝入反應(yīng)釜。裝好活塞,蓋好上蓋。
2.給反應(yīng)釜加溫:設(shè)定反應(yīng)釜溫度,打開反應(yīng)釜加熱開關(guān)。(如果在升溫過程中壓力超過實驗壓力可打開放空閥進行降壓)
3.當溫度恒定后,如果反應(yīng)釜壓力沒有達到實驗壓力時,打開氣瓶閥,設(shè)定好調(diào)壓閥壓力,開啟加壓閥,直至反應(yīng)釜壓力達到實驗壓力、實驗溫度,進行恒溫、恒壓,直至實驗結(jié)束。
4.實驗結(jié)束后,關(guān)閉加熱開關(guān),打開放空閥進行泄壓。泄壓完成后,溫度降到常溫,取出反應(yīng)釜前請佩戴防燙手套,拆下加壓管線,取出反應(yīng)釜。用扳手順時針擰緊螺栓,將樣品頂出。
5、用清水清洗釜體內(nèi)壁至光潔,以備下次實驗用。(整個實驗過程操作時使用防燙手套)
八、維 護
儀器所有與酸堿液接觸的部分均為不銹鋼304材質(zhì),有一定的抗腐蝕性能,但并非一勞永逸。對流程管匯部分需經(jīng)常清洗,尤其是注腐蝕液體后要立即用清水清洗。流程長期不用時,流程管匯內(nèi)注滿油或用高壓氣吹干,以防銹蝕。
如出現(xiàn)處理不了的故障,請與生產(chǎn)廠家,由我公司專業(yè)人員為你進行維修處理。
九、安 全
儀器的安全操作涉及到操作者的人身安全和儀器的正常使用壽命,廠家提醒操作者注意如下要點:
* 儀器的電源必須配有自動穩(wěn)壓保護裝置。
* 儀器各部保證有良好的接地。
* 流程管匯各部的壓力不高于設(shè)計壓力,特別不能高于各種檢測儀表的量程,使用時必須格外小心。
* 儀器的閥門設(shè)計為手動操作,請按試驗步驟預(yù)先設(shè)計好試驗流程走向,任何一閥門的操作錯誤均可能導(dǎo)致整個試驗的失敗。
* 系統(tǒng)在高溫操作時,必須帶有絕熱手套,以免燙傷。
* 本實驗有腐蝕性液體或氣體,必須將設(shè)備放置在室內(nèi)通風良好的地方,以免操作人員吸入腐蝕性氣體,造成人員傷害。
我公司將按貴方要求派遣專門人員送貨上門,進行安裝調(diào)試。
1、反應(yīng)釜加壓、放空時,釜內(nèi)有壓力卻放不出。
可能原因:反應(yīng)釜內(nèi)有固體顆粒,將放液管路堵塞了。
解決方法:關(guān)閉加壓閥,打開放空閥或拆開釜體連接管線壓帽,將釜內(nèi)壓力降到常壓后,卸下進、出管路,進行清洗。
預(yù)防辦法:每次做完實驗,請用相關(guān)溶劑或清水進行清洗管路,直到放出液無固體雜物,也可稍微加溫清洗。
2、反應(yīng)釜溫度無變化,不加熱。
原因:(1)控制溫度表加熱指示燈不亮:釜內(nèi)壓力高于設(shè)定壓力,系統(tǒng)自動保護停止加熱了。
(2)控制溫度表加熱指示燈亮:電熱管或加路損壞。
解決方法:(1)將釜內(nèi)壓力排空一些,降下壓力再加熱。
(2)加熱元件損壞請及時跟我公司,我公司將派人到現(xiàn)場維修。
預(yù)防辦法:(1)實驗過程中設(shè)定好保護壓力,時刻關(guān)注反應(yīng)釜內(nèi)壓力變化及溫度變化。
(2)平時使用注意不要將水或其他導(dǎo)電液流入到加熱爐里。
平時注意設(shè)備的的清潔,每次使用后及時清理反應(yīng)釜及管路。
1、實驗過程中注意釜體壓力即溫度,如有突發(fā)情況關(guān)閉總電源,打開放空閥。
2、實驗過程中,反應(yīng)釜一直加熱,注意操作時不得碰到高溫區(qū),以免燙傷。
3、任何時候不得將導(dǎo)電液體流到電氣元件的地方及加熱爐中。