[發(fā)明專利]一種圍巖氣體滲透系數(shù)測試方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201711461071.1 | 申請日： | 2017-12-28 |
| 公開（公告）號： | CN109975169A | 公開（公告）日： | 2019-07-05 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 高玉峰;劉健;曹勝飛;趙鵬;佟強 | 申請（專利權(quán)）人： | 核工業(yè)北京地質(zhì)研究院 |
| 主分類號： | G01N7/10 | 分類號： | G01N7/10;G01N15/08 |
| 代理公司： | 核工業(yè)專利中心 11007 | 代理人： | 閆兆梅 |
| 地址： | 100029 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 氣體滲透系數(shù) 圍巖 高放廢物 測試 地質(zhì)處置庫 安全評價 加載 環(huán)境影響評價 氣密性檢查 關(guān)鍵參數(shù) 試樣安裝 數(shù)據(jù)處理 重要意義 三軸儀 氣壓 圍壓 | ||
本發(fā)明屬于高放廢物處置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種圍巖氣體滲透系數(shù)測試方法；本發(fā)明的目的是，針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種測試高放廢物處置庫圍巖的氣體滲透系數(shù)，為高放廢物地質(zhì)處置庫安全評價、環(huán)境影響評價提供關(guān)鍵參數(shù)，對高放廢物地質(zhì)處置庫的設(shè)計及長期安全評價具有重要意義的圍巖氣體滲透系數(shù)測試方法；本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種圍巖氣體滲透系數(shù)測試方法，其實現(xiàn)基于一種現(xiàn)有的三軸儀：包括以下步驟：步驟1、試樣安裝；步驟2、圍壓加載；步驟3、氣密性檢查；步驟4、氣壓加載；步驟5、數(shù)據(jù)處理。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于高放廢物處置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種圍巖氣體滲透系數(shù)測試方法。
背景技術(shù)
高放廢物是核能工業(yè)的必然產(chǎn)物，是一種放射性強、毒性大、核素半衰期長并且發(fā)熱的特殊廢物。隨著我國核工業(yè)的飛速發(fā)展，高放廢物的處理和處置已經(jīng)成為一個重大的安全和環(huán)保問題，是確保我國核工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。
高放廢物的安全處置就是將其與生物圈進行充分、可靠的永久隔離，且隔離時間超過1萬年。目前公認的安全可靠，且技術(shù)上可行的方法為深地質(zhì)處置方法，即在距離地表深約500～1000m的地質(zhì)體中，通過工程屏障(廢物體、包裝容器和緩沖/回填材料等)和天然屏障(圍巖)使之永久與人類的生存環(huán)境隔離。這種處置高放廢物的地下工程一般稱為高放廢物地質(zhì)處置庫。
放射性廢物地質(zhì)處置對圍巖的滲透性能有較高的要求。在高放廢物地質(zhì)處置庫中，廢物罐的腐蝕、水和有機物受核輻射、微生物的變質(zhì)等可以產(chǎn)生大量的氣體。氣體的產(chǎn)生會引起壓力梯度增加而加快水的遷移和核素的移動，局部氣體累積也可能會產(chǎn)生極大的氣壓而擊穿緩沖材料，破壞天然屏障(圍巖)的整體性，影響整個處置庫系統(tǒng)的安全性能。因此，測試高放廢物處置庫圍巖的氣體滲透系數(shù)，可以為處置庫安全評價、環(huán)境影響評價提供必不可少的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對高放廢物地質(zhì)處置庫的設(shè)計及長期安全評價具有重要意義。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種測試高放廢物處置庫圍巖的氣體滲透系數(shù)，為高放廢物地質(zhì)處置庫安全評價、環(huán)境影響評價提供關(guān)鍵參數(shù)，對高放廢物地質(zhì)處置庫的設(shè)計及長期安全評價具有重要意義的圍巖氣體滲透系數(shù)測試方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是：
一種圍巖氣體滲透系數(shù)測試方法，其實現(xiàn)基于一種現(xiàn)有的三軸儀：包括以下步驟：
步驟1、試樣安裝
(1)選取天然致密巖石，并將試樣加工成圓柱形，測量并記錄試樣13的直徑和高度；
(2)將試樣13用高性能密封膠皮管裝好后，用金屬喉箍將其固定在壓力室7內(nèi)的底座11上，在密封膠皮管的試樣的上、下頂分別布設(shè)高滲透性金屬燒結(jié)網(wǎng)12；
(3)在上頂?shù)母邼B透性金屬燒結(jié)網(wǎng)12的頂部設(shè)置加載上壓頭14，并連接加載上壓頭14上的排氣管線接頭15，封裝好壓力室7，固定加載框架10并使其與軸向加載壓頭9剛好接觸；
步驟2、圍壓加載
(4)打開壓力室7進水閥門16和通氣孔8，啟動水泵，從水槽4向壓力室7注水，直至加滿后，關(guān)閉進水閥門16，關(guān)閉水泵，關(guān)閉通氣孔8；
(5)打開圍壓進水閥門17，打開圍壓加載器2，加載圍壓并使其穩(wěn)定在預(yù)定值Pc＝10000kPa，穩(wěn)定時間不少于30min；
步驟3、氣密性檢查
(6)打開氣壓加載器3，加載氣壓值1900kPa，，維持氣壓加載器3氣壓值不變，打開進氣閥門18，觀察氣壓變化曲線，待到氣壓值再次達到1900kPa時，保持氣壓加載器3氣體體積不變，打開出氣閥門19，觀察氣壓變化曲線，計算滲透系數(shù)，待氣體滲透率小于E-19且時間超過35min時，結(jié)束儀器氣密性檢查；
步驟4、氣壓加載
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