詳細內容

水泥膨脹模擬試驗裝置

一、設備功能

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律。這對研究水泥的穩定問(wèn)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作用。

二、主要技術(shù)參數：

（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(guò)濾器：可去除空氣中油、水等雜質(zhì)。

（8）具有自動(dòng)計量系統。

（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、數據采集處理部分組成。

測試部分

3.1. 樣品室（膨脹測試室），內部主要用于安裝樣品，作為測試場(chǎng)所，頂部有位移傳感器、控溫探頭接口，內部軟件約240ml，壓力25MPa，設計溫度150℃，控溫精度±1℃。測試流體通過(guò)底部孔進(jìn)入樣品室，逐漸淹沒(méi)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。樣品室兩種結構形式供生產(chǎn)和設計時(shí)參考。

3.2.位移傳感器

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(kāi)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(diǎn)：緊固耐用、可靠性高；

應用：安裝空間狹小的場(chǎng)合、便于多側點(diǎn)同時(shí)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壓閥，高壓調壓閥入口壓力2500PSI，出口壓力1500PSI，用于系統注入氣體壓力的精確控制。同時(shí)在減壓閥前端安裝有保護過(guò)濾器，過(guò)濾器主要用于過(guò)濾流體的固體顆粒污染物，以保障進(jìn)入系統的流體介質(zhì)純凈，保護系統中調壓閥的密封可靠。

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(guò)RS232/485接口實(shí)現計算機通訊。

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調節，可有效控制熱慣性，數值由二次儀表直接顯示，并通過(guò)RS232/485接口實(shí)現計算機通訊。

3.5.數據采集部分

PLC采集控制系統主要用于系統中溫度、壓力、位移量的采集控制，同時(shí)PLC屏界面顯示系統流程、顯示實(shí)驗數據等。PLC系統設置有超壓、超溫報警裝置或自動(dòng)關(guān)閉保護程序等。同時(shí)PLC可記錄溫度、壓力等數據。

四、裝置說(shuō)明：

可提供試驗所需的壓力以滿(mǎn)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(shí)間產(chǎn)生的變化量及變化規律。儀器自動(dòng)采集各試驗參數，進(jìn)行數據處理，即時(shí)顯示測試結果，并可儲存、顯示出試驗規律曲線(xiàn)和數據。儀器采用整機設計結構，靈敏度高、運行穩定、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(jìn)行壓力試驗時(shí)，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換為相應的電信號；信號轉換部件——將測量的體積變量信號和壓力信號，轉換后傳輸到計算機系統：數據采集處理系統——采集、處理各項測量數據，顯示、存儲各測量參數及變化曲線(xiàn)，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(guò)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果。利用氣源作為壓力源，通過(guò)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(kāi)關(guān)閥連接，可以很方便進(jìn)行流程組合控制。進(jìn)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，調節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(guò)數據采集系統采集、處理、顯示、打印各試驗參數，給出試驗過(guò)程數據并繪出試驗過(guò)程的曲線(xiàn)。

（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，以滿(mǎn)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(guò)強度校核，滿(mǎn)足使用要求。

（3）數據采集及處理系統

數據采集及處理系統在試驗裝置中，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換成數字信號，進(jìn)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(kāi)反應釜上蓋，加入一定量的水泥漿20-60ml裝入反應釜。裝好活塞，蓋好上蓋。

2．給反應釜加溫：設定反應釜溫度，打開(kāi)反應釜加熱開(kāi)關(guān)。（如果在升溫過(guò)程中壓力超過(guò)實(shí)驗壓力可打開(kāi)放空閥進(jìn)行降壓）

3．當溫度恒定后，如果反應釜壓力沒(méi)有達到實(shí)驗壓力時(shí)，打開(kāi)氣瓶閥，設定好調壓閥壓力，開(kāi)啟加壓閥，直至反應釜壓力達到實(shí)驗壓力、實(shí)驗溫度，進(jìn)行恒溫、恒壓，直至實(shí)驗結束。

4．實(shí)驗結束后，關(guān)閉加熱開(kāi)關(guān)，打開(kāi)放空閥進(jìn)行泄壓。泄壓完成后，溫度降到常溫，取出反應釜前請佩戴防燙手套，拆下加壓管線(xiàn)，取出反應釜。用扳手順時(shí)針擰緊螺栓，將樣品頂出。

5、用清水清洗釜體內壁至光潔，以備下次實(shí)驗用。（整個(gè)實(shí)驗過(guò)程操作時(shí)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(cháng)期不用時(shí)，流程管匯內注滿(mǎn)油或用高壓氣吹干，以防銹蝕。

如出現處理不了的故障，請與生產(chǎn)廠(chǎng)家聯(lián)系，由我公司專(zhuān)業(yè)人員為你進(jìn)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(chǎng)家提醒操作者注意如下要點(diǎn)：

* 儀器的電源必須配有自動(dòng)穩壓保護裝置。

* 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計壓力，特別不能高于各種檢測儀表的量程，使用時(shí)必須格外小心。

* 儀器的閥門(mén)設計為手動(dòng)操作，請按試驗步驟預先設計好試驗流程走向，任何一閥門(mén)的操作錯誤均可能導致整個(gè)試驗的失敗。

* 系統在高溫操作時(shí)，必須帶有絕熱手套，以免燙傷。

* 本實(shí)驗有腐蝕性液體或氣體，必須將設備放置在室內通風(fēng)良好的地方，以免操作人員吸入腐蝕性氣體，造成人員傷害。

十、安裝調試

我公司將按貴方要求派遣專(zhuān)門(mén)人員送貨上門(mén)，進(jìn)行安裝調試。

十一、故障分析與排除

1、反應釜加壓、放空時(shí)，釜內有壓力卻放不出。

可能原因：反應釜內有固體顆粒，將放液管路堵塞了。

解決方法：關(guān)閉加壓閥，打開(kāi)放空閥或拆開(kāi)釜體連接管線(xiàn)壓帽，將釜內壓力降到常壓后，卸下進(jìn)、出管路，進(jìn)行清洗。

預防辦法：每次做完實(shí)驗，請用相關(guān)溶劑或清水進(jìn)行清洗管路，直到放出液無(wú)固體雜物，也可稍微加溫清洗。

2、反應釜溫度無(wú)變化，不加熱。

原因：（1）控制溫度表加熱指示燈不亮：釜內壓力高于設定壓力，系統自動(dòng)保護停止加熱了。

     （2）控制溫度表加熱指示燈亮：電熱管或加熱線(xiàn)路損壞。

 解決方法：（1）將釜內壓力排空一些，降下壓力再加熱。

          （2）加熱元件損壞請及時(shí)跟我公司聯(lián)系，我公司將派人到現場(chǎng)維修。

預防辦法：（1）實(shí)驗過(guò)程中設定好保護壓力，時(shí)刻關(guān)注反應釜內壓力變化及溫度變化。

        （2）平時(shí)使用注意不要將水或其他導電液流入到加熱爐里。

十二、保養與維護

平時(shí)注意設備的的清潔，每次使用后及時(shí)清理反應釜及管路。

十三、注意事項

1、實(shí)驗過(guò)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(kāi)放空閥。

2、實(shí)驗過(guò)程中，反應釜一直加熱，注意操作時(shí)不得碰到高溫區，以免燙傷。

3、任何時(shí)候不得將導電液體流到電氣元件的地方及加熱爐中。

更新時(shí)間：2024/8/17 15:42:10

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