[发明专利]一种恒温恒压的密封试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种恒温恒压的密封试验装置，属于水溶采矿室内试验领域。

背景技术

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。

但是目前，没有合适的试验装置来研究恒定温度、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。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、高效方便、且可精确控温、长期控压的结晶密封装置其可以研究恒定温度、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。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种恒温恒压的密封试验装置，其关键技术在于：其包括底座支架、控压系统、控温实验系统和阀门管道系统；

所述底座支架包括底座和设于底座上的支撑柱；

所述控压系统包括设于底座上的蓄能器和压力表；

所述控温实验系统包括结晶腔体，所述结晶腔体设有用于密封的上盖，所述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，所述结晶腔体内部设有发热电阻，所述发热电阻与设于上盖上的发热电阻接口连接，所述上盖上设有用于检测腔体内部温度的传感器；

所述阀门管道系统包括与蓄能器连通的进油管道以及与结晶腔体连通的进液管道，所述进油管道上设有进油阀门，所述进液管道上设有进液阀门；

所述蓄能器经维压管道与结晶腔体连通，所述维压管道上设有维压阀门和压力表。

优选的，所述进液管道和进油管道通过固定套固定于支撑柱上。

进一步的改进，所述结晶腔体内壁上设有有机玻璃套，所述有机玻璃套与结晶腔体内壁之间设有密封圈。

优选的，所述上盖上设有发热电阻接口，所述发热电阻接口与发热电阻连接，所述发热电阻为螺旋状。

优选的，所述上盖上设有温度感应器接口，所述温度感应器接口与温度感应器相接。

优选的，所述下排水口处设有排水阀门。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：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。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明控温实验系统的结构示意图；

其中，1-1底座；1-2支撑柱；2-1蓄能器；2-2压力表；3-1上导出阀门；3-2上导出导管；3-3温度感应器；3-4发热电阻接口；3-5螺栓；3-6小孔；3-7密封圈；3-8温度感应器接口；3-9有机玻璃套；3-10发热电阻；3-11结晶腔体；3-12排水阀门；3-13下排水口；3-14溶液进入接口；3-15上盖；3、控温实验系统； 4-1维压管道；4-2进油阀门；4-3进液阀门；4-4固定套；4-5维压阀门；4-6进油管道；4-7进液管道。

具体实施方式