[發(fā)明專利]真實介質中封堵材料的抗水壓性能測試裝置及方法

有效

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• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112268807B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發(fā)明（設計）人: 張盛行;湯雷;官福海;王玉磊;賈宇;王承強;王恩準
• 申請（專利權）人: 水利部交通運輸部國家能源局南京水利科學研究院
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;G01M3/04
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務所 32230
• 代理人: 樊文紅;尹妍

1.一種滲漏通道模擬管件，其特征在于，由一個或多個管件單元相連形成，所述管件單元制作方式如下：

（1）制作滲漏通道倒模模具；倒模模具包括鐵芯和相變材料層，鐵芯截面尺寸小于擬制滲漏通道的最小截面尺寸；鐵芯外裹相變材料層后使其截面面積略大于擬制滲漏通道的最大截面尺寸；打磨鐵芯外相變材料層，使其各截面尺寸與擬制滲漏通道一致；

（2）將倒模模具放置于管體內(nèi)部，之后將管體一端臨時密封；倒模模具底面與管體密封端緊密貼合，模具側面與管體不接觸；

（3）將管體和倒模模具豎直放置，向管體和倒模模具形成的間隙中填充介質材料，并振搗密實，靜置介質材料達到預定強度后，拆除臨時密封；

（4）豎直放置管體，使用環(huán)形感應加熱器在管體外側由下至上加熱倒模模具鐵芯，基于電磁感應作用使相變材料受熱熔融流出，最終鐵芯脫落，管體中形成滲漏通道；

（5）安裝連接接頭。

2.根據(jù)權利要求1所述的滲漏通道模擬管件，其特征在于，所述相變材料層在常溫下為固態(tài)，加熱后熔化為液態(tài)且易于流動，相變材料選用石蠟、松香或硬脂酸。

3.根據(jù)權利要求1所述的滲漏通道模擬管件，其特征在于，所述介質材料為水泥砂漿、混凝土或密實土；若介質材料為水泥砂漿或混凝土，裝填時充分振搗密實，脫模時間為終凝后；若介質材料為密實土，則分層填充，每層搗實壓密后，再填筑下一層；介質材料填充至與管體端部齊平。

4.根據(jù)權利要求1所述的滲漏通道模擬管件，其特征在于，接頭處采用絲扣連接并纏繞生料帶密封，或采用熱熔機焊接。

5.根據(jù)權利要求1所述的滲漏通道模擬管件，其特征在于，所述管件單元為多個時，相鄰管件單元通過直接頭或彎接頭連接；管件與接頭接處密封；管件內(nèi)部做粗糙處理，管件外側做緊箍處理。

6.一種真實介質中封堵材料的抗水壓性能測試裝置，其特征在于，包括權利要求1~5任一項所述滲漏通道模擬管件和水頭加載控制裝置；

所述滲漏通道模擬管件內(nèi)裝填封堵材料；

所述水頭加載控制裝置包括壓力桶，所述壓力桶上部設有三個連接口，分別連接調壓閥、排氣閥和第一開關，所述調壓閥通過氣管連接氣泵；所述第一開關連接進水口；壓力桶底部設有出水口，出水口通過三通管分別連接水壓表和第二開關，所述第二開關通過接口連接滲漏通道模擬管件的接頭。

7.根據(jù)權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述排氣閥上裝有消聲器；所述第一開關、第二開關選用球閥；所述三通管為T形等徑三通管，有一個進水口和兩個對稱設置出水口，進水口與所述壓力桶出水口緊密連接，兩個出水口分別連接水壓表和第二開關；水壓表和第二開關在同一水平線上。

8.根據(jù)權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述壓力桶底部設有支座，所述支座各方向上高度可調節(jié)。

9.利用權利要求7或8所述裝置測試封堵材料抗水壓性能的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）在模擬滲漏通道管件中裝填所需試驗的封堵材料，養(yǎng)護至封堵材料達到試驗要求狀態(tài)；

2）通過接口將滲漏通道模擬管件連接至水頭加載控制裝置的第二開關；

3）關閉第二開關，打開第一開關，向壓力桶內(nèi)注入合適水量；

4）打開第二開關，關閉第一開關、排氣閥；

5）啟動氣泵，水壓表讀取滲漏通道水頭；通過調壓閥控制氣壓大小，根據(jù)試驗目的采用一次加壓或逐級加壓，記錄滲漏通道模擬管件的滲水情況，量測封堵材料失效時的水壓。

10.根據(jù)權利要求9所述的方法，其特征在于，所述滲漏通道模擬管件內(nèi)裝填封堵材料的方式為：對于凝固類堵漏材料，將滲漏通道模擬管件一端密封并豎直放置，根據(jù)封堵長度向滲漏通道模擬管件中倒入相應量的流態(tài)封堵材料，靜置至封堵材料凝固；對于止水類固態(tài)材料，采用直接塞入的方式。