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一种恒温恒压的密封试验装置

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成果名称: 一种恒温恒压的密封试验装置 关键字: 应用行业: 采矿业
高新技术领域: 其他 所在地: 河北省 知识产权类型: 发明专利
知识产权编号: ZL201610019816 成果体现形式: 发明专利 成果属性:
成果所处阶段: 成果水平: 请选择... 研究形式:
学科分类: 战略新兴产业: 请选择... 课题来源:
第一完成单位名称: 石家庄铁道大学 第一完成单位属性: 技术成熟度:
合作方式: 请选择... 交易价格(万): 2.00 所属十强产业:

本发明公开了一种恒温恒压的密封试验装置,其包括底座支架、控压系统、控温实验系统和阀门管道系统;控压系统包括设于底座上的蓄能器和压力表;控温实验系统包括结晶腔体,结晶腔体设有用于密封的上盖,结晶腔体上盖上设有导出管、结晶腔体下部设有溶液进入接口和下排水口,结晶腔体内部设有发热电阻,发热电阻与设于上盖上的发热电阻接口连接,上盖上设有传感器;蓄能器经维压管道与结晶腔体连通,维压管道上设有维压阀门和压力表。本发明不仅结构简单,而且使用时高效方便、可精确控温、长期控压,可以研究恒定温度、恒定压力状态下缺陷岩体与饱和溶液的重结晶物质的相互作用现象。

本发明设置了底座支架、控压系统、控温实验系统和阀门管道系统四大部分,试验过程中可以实现恒温恒压。其不仅结构简单,而且使用时高效方便、可精确控温、长期控压,采用本发明可以研究恒定温度、恒定压力状态下缺陷岩体与饱和溶液的重结晶物质的相互作用现象。从而实现了在高温高压状态下,饱和卤水的长期结晶实验,为深入研究重结晶晶体与岩体缺陷修复的作用机理提供基础。

盐岩地下能源储备库是通过水溶采矿的方式建造而成的,通过套管(内部)从地下盐层注入高压清水,地下盐矿遇水溶解,形成饱和卤水,饱和卤水从套管(中部)排出,如此循环进行,地下盐矿不断地被溶解,从而形成地下巨大的地下盐穴空腔,由于盐岩具有极低的渗透率和良好的蠕变性能,因而成为地下能源储备的理想介质。水溶造腔是一个非常漫长的过程,一座盐岩地下能源储备库腔体的建造需要经历几年的时间,在此过程中,由于采矿活动的影响,地下岩层形成空腔,腔体周围的围岩将会产生蠕变变形,表现出向腔内移动的趋势,这一过程将会导致岩体内部原来的结构遭到损伤,萌生一些细观缺陷,这些缺陷将会严重威胁盐岩能源储库的安全稳定性;同时,在地压与地热的综合作用下,腔体周围围压呈现溶解、卤水饱和、卤水结晶、再溶解、再饱和、再结晶等一系列循环过程,卤水结晶产生的晶体将会附着在腔壁围岩上,这些重结晶物质粘结、渗入到盐岩的缺陷内部,与岩体内部晶粒一同错动、滑移,这一过程也被称为盐岩内部缺陷的自我修复过程,饱和卤水的重结晶行为与岩体缺陷修复具有十分密切的联系,通过CT扫描实验可以深入研究结晶体的力学行为。

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