一種檢測膨脹膠囊及密封液密封性能的實驗裝置的製作方法
2023-07-20 08:12:31
專利名稱：一種檢測膨脹膠囊及密封液密封性能的實驗裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種密封檢測裝置，特別是關於一種煤層瓦斯壓力測定的密封性實驗
直O
背景技術：
煤層瓦斯壓力測定是預防煤礦瓦斯災害的一項基礎性工作。目前的瓦斯壓力測定 按封孔材料可分為兩類，一類是固體封孔，另一類是液體封孔。固體封孔所用的材料為粘 土、水泥漿、聚氨酯、高水材料等，這類材料由於缺乏對測壓鑽孔周圍微裂隙的封堵能力，因 而封孔不嚴，測壓時間較長，測定結果誤差較大。液體封孔採用兩段固體膨脹膠囊在中間密 封一段壓力液體，依靠這段壓力液體密封測壓鑽孔瓦斯室內的瓦斯氣體。由於液體在壓力 作用下具有無縫不鑽的特性，因而對測壓鑽孔周圍微裂隙的封堵能力強，封孔效果好，測定 結果準確性較高。因此，為了使液體密封裝置能夠準確測定到煤層瓦斯壓力，就需要不斷檢驗液體 封孔裝置的膨脹膠囊和密封液的密封效果。
發明內容
針對上述問題，本發明的目的是提供一種檢測膨脹膠囊及密封液密封性能的實驗
直ο為實現上述目的，本發明採取以下技術方案一種檢測膨脹膠囊及密封液密封性 能的實驗裝置，其特徵在於它包括一鋼管，所述鋼管的一端由密封堵頭封堵，另一端開放， 所述密封堵頭上穿設一高壓輸送管，高壓輸送管連通到一發泡液容器，所述發泡液容器通 過另一高壓輸送管連通到高壓氣源，所述兩高壓輸送管上均設置有截止閥；在所述鋼管的 開放端內置有膨脹膠囊，所述膨脹膠囊通過一高壓輸送管連通到液壓泵，在所述膨脹膠囊 與鋼管之間夾設有至少一根鋼絲用於模擬鑽孔縫隙；在所述膨脹膠囊與密封堵頭之間的一 段所述鋼管上，開設有加液口，並同時設置有加液口密封蓋。所述鋼管用於模擬測壓鑽孔形狀，如果模擬鑽孔長，則由若干節鋼管通過法蘭連 接而成。所述鋼絲模擬裂隙，其長度小於膨脹膠囊的長度，並且所述鋼絲最好為彎曲狀。所述鋼管開放端的下方放置一液體接收容器，用於接收滲漏出來的密封液。本發明由於採取以上技術方案，其具有以下優點1、本發明用於檢測瓦斯鑽孔測 壓裝置所用的密封液及膨脹膠囊的密封性，它利用一段鋼管模擬鑽孔，在管的一端設置膨 脹膠囊，通過向膨脹膠囊中打壓膨脹，來密封一端管口 ；它在管的另一端通過密封堵頭封堵 鋼管，使得膨脹膠囊與密封堵頭之間為一段密封的空間。2、它在此段密封空間中通過加液 口和高壓輸送管導入固、液、氣三相混合密封液。3、它在膨脹膠囊與鋼管壁之間通過夾設鋼 絲來模擬鑽孔裂隙，通過高壓混合密封液流過裂隙的能力來檢測膨脹膠囊的密封性，以及 密封液的密封性能。本發明能夠通過一個裝置同時檢測兩種密封介質的密封性，操作簡單，同時測定效果較為準確。
圖1是本發明結構示意圖
具體實施例方式下面結合附圖和實施例，對本發明進行詳細的說明。如圖1所示，本發明裝置主要由鋼管、鋼管加液口、膨脹膠囊、密封堵頭、鋼絲、高 壓輸送管、液壓泵、發泡液容器、截止閥、高壓氣源等組成。鋼管1是用於模擬測壓鑽孔的，其內徑不同表示模擬的測壓鑽孔直徑不同；若干 節鋼管用法蘭2連接起來，可以模擬不同長度的測壓鑽孔。在鋼管1的一端內置有膨脹膠 囊3，該端鋼管管口無需密封；在鋼管1的另一端用密封堵頭4封堵住管口。在膨脹膠囊3 與密封堵頭4之間的這一段鋼管1上，設置有加液口和相應的加液口密封蓋5。在膨脹膠囊 3與鋼管1之間夾設有至少一根鋼絲6，鋼絲6的長度要略小於膨脹膠囊3的長度，其不同 粗細、不同彎曲程度用於模擬測壓鑽孔周圍不同形狀、不同大小的裂隙。膨脹膠囊3上連通一根高壓輸送管7，高壓輸送管7穿出鋼管1，其露出的另一端 連接到一液壓泵8。在高壓輸送管7引出的這一端鋼管管口下方，也就是無需密封的管口下 方放置一液體接收容器9。密封堵頭4上也連通有一根高壓輸送管7，這根高壓輸送管7的另一端連接到一發 泡液容器10，同時在這根高壓輸送管7上設置有截止閥11。從發泡液容器10上通過一根 高壓輸送管7連接到一高壓氣源12上，在另一根高壓輸送管7上也設置有截止閥13。整根鋼管1由支架14支撐以方便實驗，並減少鋼管腐蝕。採用本發明裝置進行測定膨脹膠囊及密封液密封性能的實驗過程如下(1)根據要模擬的測壓鑽孔形狀、大小，確定鋼管1的長短及粗細，然後將相應的 鋼絲6及膨脹膠囊3放入到鋼管1中靠右端，通過液壓泵8加壓使膨脹膠囊3膨脹，膨脹膠 囊3膨脹到能封住鋼管為止。(2)將鋼管1左端的密封堵頭4連接好，使鋼管1左端封閉。(3)調配好含有固、液兩相體的混合密封液，通過鋼管1上的加液口注入到鋼管1 中，然後蓋緊加液口密封蓋5。(4)調配好密封液的發泡體部分，並注入到發泡液容器10中，打開高壓氣源12的 截止閥13，加壓使氣體與發泡體混合產生壓力泡沫溶液。(5)壓力泡沫溶液形成後，再打開發泡液容器10上的截止閥11，使壓力泡沫溶液 通過高壓輸送管7進入到鋼管1的密閉空間中，與前面預先注入的固液兩相密封液混合，產 生固、液、氣三相密封液。(6)三相密封液在壓力作用下進入膨脹膠囊3周圍的鋼絲6所模擬的裂隙中，逐漸 向鋼管右邊滲透洩露，並流出鋼管滴到液體接收容器9中。根據液體洩露量的大小，可以檢 驗膨脹膠囊3和密封液的密封性能及效果，理想密封效果為密封液未從鋼管流出，滴到液 體接收容器9中。上述實施例僅用於說明本發明，其中各部件的結構、連接方式等都是可以有所變
4化的，凡是在本發明技術方案的基礎上進行的等同變換和改進，均不應排除在本發明的保 護範圍之外。
權利要求
一種檢測膨脹膠囊及密封液密封性能的實驗裝置，其特徵在於它包括一鋼管，所述鋼管的一端由密封堵頭封堵，另一端開放，所述密封堵頭上穿設一高壓輸送管，高壓輸送管連通到一發泡液容器，所述發泡液容器通過另一高壓輸送管連通到高壓氣源，所述兩高壓輸送管上均設置有截止閥；在所述鋼管的開放端內置有膨脹膠囊，所述膨脹膠囊通過一高壓輸送管連通到液壓泵，在所述膨脹膠囊與鋼管之間夾設有至少一根鋼絲用於模擬鑽孔縫隙；在所述膨脹膠囊與密封堵頭之間的一段所述鋼管上，開設有加液口，並同時設置有加液口密封蓋。
2.如權利要求1所述的一種檢測膨脹膠囊及密封液密封性能的實驗裝置，其特徵在 於所述鋼管模擬測壓鑽孔形狀，當有若干節所述鋼管時，各所述鋼管由法蘭連接。
3.如權利要求1所述的一種檢測膨脹膠囊及密封液密封性能的實驗裝置，其特徵在 於所述鋼絲的長度小於膨脹膠囊的長度。
4.如權利要求2所述的一種檢測膨脹膠囊及密封液密封性能的實驗裝置，其特徵在 於所述鋼絲的長度小於膨脹膠囊的長度。
5.如權利要求1或2或3或4所述的一種檢測膨脹膠囊及密封液密封性能的實驗裝 置，其特徵在於所述鋼絲為彎曲狀。
6.如權利要求1或2或3或4所述的一種檢測膨脹膠囊及密封液密封性能的實驗裝 置，其特徵在於所述鋼管開放端的下方放置一液體接收容器。
7.如權利要求5所述的一種檢測膨脹膠囊及密封液密封性能的實驗裝置，其特徵在 於所述鋼管開放端的下方放置一液體接收容器。
全文摘要
本發明涉及一種檢測膨脹膠囊及密封液密封性能的實驗裝置，它包括一鋼管，鋼管的一端由密封堵頭封堵，另一端開放，密封堵頭通過一高壓輸送管連通到發泡液容器，發泡液容器通過另一高壓輸送管連通到高壓氣源，所述兩高壓輸送管上均設置有截止閥；在鋼管的開放端內置有膨脹膠囊，膨脹膠囊通過一高壓輸送管連通到液壓泵，膨脹膠囊與鋼管之間夾設有至少一根鋼絲；在膨脹膠囊與密封堵頭之間的鋼管上，開設有加液口，並同時設置有加液口密封蓋。本發明利用一段鋼管，一膨脹膠囊，還有鋼絲、密封液來模擬測壓鑽孔，通過一個裝置同時檢測密封液和膨脹膠囊兩種介質的密封性，操作簡單，同時測定效果較為準確。
文檔編號E21B47/06GK101957252SQ20101023017
公開日2011年1月26日 申請日期2010年7月13日 優先權日2010年7月13日
發明者張文平, 王玉懷, 謝建軍, 趙錦剛, 郝建國, 陳學習 申請人:山西潞安環保能源開發股份有限公司;華北科技學院