[發明專利]一種率定平臺超壓泄放系統及其控制方法

在審

• 申請號: 202210675065.0
• 申請日: 2022-06-15
• 公開（公告）號: CN115145320A
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 張茹;謝和平;張澤天;李怡航;高明忠;陳領;張志龍;楊陽;李佳南;黃偉;任利;樓晨笛;肖坤;凌偉強
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: G05D16/20
• 分類號: G05D16/20
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870
• 代理人: 周蕓嬋

本發明提出了一種率定平臺超壓泄放系統及其控制方法，涉及安全防護技術領域，包括模擬艙以及分別與所述模擬艙相連的超壓泄放子系統和主控計算機；所述超壓泄放子系統包括與所述模擬艙相連的孔壓管道、圍壓管道、滲透壓管道和軸壓管道，所述孔壓管道、所述圍壓管道、所述滲透壓管道和所述軸壓管道均設置有安全閥和推力油源，所述推力油源上均連接有控制器，且所述控制器均與所述主控計算機通信連接；本發明一種率定平臺超壓泄放系統及其控制方法通過計算機對控制器進行自動調控以控制各管道加壓，同時通過安全閥控制泄壓，做到了對異常壓力的應急處理，從多角度全方位保障了率定平臺的長期穩定運行。

技術領域

本發明涉及安全防護技術領域，具體而言，涉及一種率定平臺超壓泄放系統及其控制方法。

背景技術

隨著淺部資源逐漸枯竭，向深部要資源、要空間已成為人類發展的必然態勢。但深地環境復雜，地質災害頻發且難以預測，同時尚缺乏適用于復雜環境下深部能源與地下工程的變革性理論與技術，這都導致了深部資源開發和空間利用難度高、安全性無法保證。因此，實現在深部原位環境下開展巖石物理力學行為的測試與分析、探明不同賦存深度原位環境下巖石物理力學行為差異性規律就顯得至關重要。

深部資源開發和空間利用面臨著異于淺部的“高應力、高地溫、高滲透壓”環境，其最高溫和最高壓可以達到100℃與100MPa以上。為此，設計研制了一套深部原位取芯模擬測試率定平臺，可模擬出高應力、高溫、高滲透壓的深地原位環境。在深部巖石原位保真取芯過程中，設備各管路和模擬艙內部均處于高溫高壓環境，為保障深部原位保真取芯率定平臺的長期運行和內部高溫高壓環境的穩定性，安全防護措施和實時監測管理必不可少。而目前，高溫壓環境下大型設備的超壓泄放系統無法完全滿足深部原位保真取芯率定平臺的使用，因此，急需一種率定平臺超壓泄放系統及其控制方法來解決上述問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種率定平臺超壓泄放系統及其控制方法，其能夠通過計算機對控制器進行自動調控以控制各管道加壓，同時通過安全閥控制泄壓，實現了對異常壓力的應急處理。

本發明的技術方案為：

第一方面，本申請提供一種率定平臺超壓泄放系統，其包括模擬艙以及分別與上述模擬艙相連的超壓泄放子系統和主控計算機；上述超壓泄放子系統包括與上述模擬艙相連的孔壓管道、圍壓管道、滲透壓管道和軸壓管道，上述孔壓管道設置有第一安全閥和第一推力油源，上述圍壓管道上設置有第二安全閥和第二推力油源，上述滲透壓管道設置有第三安全閥和第三推力油源，上述軸壓管道設置有第四安全閥和第四推力油源；上述第一推力油源連接有第一控制器，上述第二推力油源連接有第二控制器，上述第三推力油源連接有第三控制器，上述第四推力油源連接有第四控制器，上述第一控制器、上述第二控制器、上述第三控制器和上述第四控制器均與上述主控計算機通信連接。

進一步地，上述第一控制器、上述第二控制器、上述第三控制器和上述第四控制器均為可編程邏輯控制器。

進一步地，上述軸壓管道上設置有油缸，上述油缸包括電機泵組、液位計、溫度計和空濾，上述電機泵組、上述液位計、上述溫度計以及上述空濾均與上述軸壓管道連接。

進一步地，上述模擬艙、上述孔壓管道、上述圍壓管道、上述滲透壓管道和上述軸壓管道的內部均設置有相同的壓力傳感器，上述壓力傳感器均與上述主控計算機通信連接。

進一步地，還包括壓力報警模塊，上述壓力報警模塊與上述主控計算機通信連接，上述壓力報警模塊設置有壓力觸警閾值。

進一步地，上述模擬艙的外壁依次設置有加熱層和隔熱層，上述加熱層采用陶瓷加熱片，上述隔熱層采用聚苯乙烯隔熱板。

進一步地，還包括常溫管道、加溫加壓管道和排水管道，上述常溫管道、上述加溫加壓管道和上述排水管道均與上述模擬艙相連。