LT-50水壓致裂試驗(yàn)系統(tǒng)

水壓致裂應(yīng)力測(cè)量方法簡(jiǎn)介：

由于水壓致裂法能在深鉆孔中測(cè)量巖石應(yīng)力并且具有花費(fèi)較少的優(yōu)點(diǎn)，因而得到了廣泛的應(yīng)用。測(cè)量原理表明，水壓致裂應(yīng)力測(cè)量過(guò)程中的一些特征壓力點(diǎn)，如破裂壓力Pb、重張壓力Pr、關(guān)閉壓力Ps等與巖石應(yīng)力有關(guān)。由于對(duì)于誘發(fā)破裂的產(chǎn)生、閉合及重張的機(jī)制還不十分了解，因此有幾種準(zhǔn)則的公式用于巖石應(yīng)力的計(jì)算。對(duì)于破裂性態(tài)的研究已作了很多理論和實(shí)驗(yàn)工作。雖然實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)有它的優(yōu)點(diǎn)，但也有其局限性，如尺寸效應(yīng)。大尺度水壓致裂過(guò)程中破裂性狀的研究是非常重要的。本著這一觀點(diǎn)，原地水壓致裂試驗(yàn)選擇在具有很少自然節(jié)理的均勻巖體位置段進(jìn)行。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：（類似過(guò)程描述）

1、儀器及設(shè)備

如圖2.2-1所示，在試驗(yàn)場(chǎng)，我們采用了雙回路水壓致裂應(yīng)力測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行原地應(yīng)力測(cè)量(Rummel等，1983;Li，1989)。其主要儀器設(shè)備包括：

圖2.2-1  水壓致裂原地應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)

1. 高壓泵．其壓力為50MPa，流量為10L/min。

2. 儲(chǔ)能器。

   (3)流量計(jì)。

   (4)兩個(gè)壓力傳感器，一個(gè)在地面，一個(gè)在井下。

   (5)兩個(gè)壓力表。

   (6)高壓管及高壓軟管。

   (7)跨接式封隔器。

   (8)自動(dòng)資料記錄系統(tǒng)，用于記錄及監(jiān)測(cè)壓力及流量的同步變化。

   (9)帶定向器的印模封隔器。

   (10)井徑測(cè)量?jī)x，用于測(cè)試段的選取。(選配)

   2、測(cè)量過(guò)程

   水壓致裂試驗(yàn)過(guò)程如下：

   (1)根據(jù)地質(zhì)編錄及地質(zhì)柱狀圖、巖芯及井徑測(cè)井資料選取鉆孔測(cè)試段。

   (2)將封隔器安置在預(yù)期的試驗(yàn)段。

   (3)對(duì)試驗(yàn)段進(jìn)行測(cè)漏試驗(yàn)。

   (4)破裂試驗(yàn)。對(duì)于快速和慢速壓裂試驗(yàn)來(lái)說(shuō)，就是將水以快速或慢速泵入測(cè)試段，以使測(cè)試段增壓，直到壓力達(dá)到Pb時(shí)產(chǎn)生“破壞”。當(dāng)測(cè)試段井壁水壓張破裂產(chǎn)生時(shí)停泵并打開閥門迅速將水返出。對(duì)于套管試驗(yàn)來(lái)說(shuō)，則是將一個(gè)單一的封隔器設(shè)置在測(cè)試段，然后使封隔器膨脹向孔壁加壓。加壓到超過(guò)“破壞”壓力，以便在孔壁產(chǎn)生破裂?！捌茐摹眽毫捎舌徑鼫y(cè)試段的快速或慢速壓裂試驗(yàn)得到。

   (5)破裂重張及關(guān)閉壓力。再次將水泵入測(cè)試段，使之增壓到使誘發(fā)張破裂重新張開。使破裂重新張開的壓力叫重張壓力Pr。當(dāng)壓力趨于穩(wěn)定時(shí)停泵。我們可以從壓力隨時(shí)間的變化曲線上得到關(guān)閉壓力Ps。重張和關(guān)閉試驗(yàn)通常要重復(fù)3-5個(gè)回次，以確保得到好的資料。為了地確定關(guān)閉壓力，有時(shí)我們還要作慢速排水試驗(yàn)或并下關(guān)閉試驗(yàn)。慢速排水試驗(yàn)是在停泵時(shí)立即將測(cè)試段的水慢慢地排出，同時(shí)記錄返回流量與壓力隨時(shí)間的變化。井下關(guān)閉試驗(yàn)是，當(dāng)停泵時(shí)，井下開關(guān)立即關(guān)閉，以觀測(cè)井下壓力隨時(shí)間的變化情況。

   (6)流量-壓力試驗(yàn)(P-Q試驗(yàn))。在破壞回次以后的回次中，當(dāng)我們以穩(wěn)定的流量泵人封隔段(試驗(yàn)段)時(shí)，試驗(yàn)段的壓力也趨于穩(wěn)定。進(jìn)行壓力隨流量變化的實(shí)驗(yàn)也是為了確定關(guān)閉壓力Ps。

   (7)鉆孔破裂印模。將一帶有自動(dòng)定向裝置的印模封隔器安置在測(cè)試段，使印模封隔器增壓到高于該段的關(guān)閉壓力。保持壓力30-60min，以便得到誘發(fā)張破裂的清楚圖象。破裂的走向、傾角及傾向可由定向器的記錄及基準(zhǔn)線確定。

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

   全面壓力解決方案

    

    

   伺服液壓試驗(yàn)臺(tái)（圖片僅供參考）

   部分技術(shù)參數(shù)

二、主要性能技術(shù)指標(biāo)：

1 系統(tǒng)壓力：50Mpa；

2 有效控制范圍：1-50 Mpa；

3 試驗(yàn)力示值： ±1%；

三、高壓加載部分參照標(biāo)準(zhǔn)及說(shuō)明：

濟(jì)南聯(lián)泰試驗(yàn)制造有限公司擁有豐富的壓力測(cè)試經(jīng)驗(yàn)，在軟管和膠管測(cè)試領(lǐng)域提供性能可靠的耐壓/爆破測(cè)試設(shè)備、泄漏測(cè)試設(shè)備、壓力脈沖測(cè)試設(shè)備，可按GB/T5568、GB7939、ISO6802、ISO6803、ISO8032、GB/T12722、GB16897、GB/T5563、GB/T10544等標(biāo)準(zhǔn)對(duì)液壓膠管、液壓軟管總成、汽車制動(dòng)管、動(dòng)力總成管及其他耐壓部件的進(jìn)行壓力性能測(cè)試。

該試驗(yàn)設(shè)備是我公司根據(jù)從國(guó)外引進(jìn)的氣動(dòng)增壓裝置的工作原理，結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況研制而成的一種新型試壓裝置。借鑒我們的電液伺服實(shí)驗(yàn)機(jī)控制經(jīng)驗(yàn)，整個(gè)加載過(guò)程中可實(shí)現(xiàn)等流量或者等應(yīng)力控制（單位時(shí)間內(nèi)加載的壓力恒定，即等速加載，）到達(dá)指定壓力后自動(dòng)保載，高壓力傳感器可采集加壓保載過(guò)程中系統(tǒng)壓力的微小變化，判斷試件是否發(fā)生破裂。

四、產(chǎn)品特點(diǎn)

• 主要元器件采用我公司自主生產(chǎn)的成熟產(chǎn)品      

• 管路系統(tǒng)采用非焊接式連接

• 測(cè)試流體系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)流體系統(tǒng)分離、方便試驗(yàn)溫 度控制和測(cè)試介質(zhì)多樣化

• 控制方式可供選擇：手動(dòng)控制加載速率可調(diào)，并可實(shí)現(xiàn)保載

• 采用高速采樣卡采樣試驗(yàn)數(shù)據(jù)  

• 軟件采用力控組態(tài)軟件編寫

• 多種配套工裝，滿足試件不同的安裝方式

• 試驗(yàn)過(guò)程中，可進(jìn)行壓力補(bǔ)償；時(shí)間破裂后壓力迅速下降，系統(tǒng)自動(dòng)停止加壓；

• 特殊設(shè)計(jì)的防護(hù)工裝，，能有效保護(hù)爆破對(duì)操作人員和設(shè)備的傷害。

  五、 系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)及組成

  1、加壓范圍：0-50MPa可任意值調(diào)節(jié)。

  2、試驗(yàn)介質(zhì)：水

  3、GD255氣液增壓泵：

  采用單氣控非平衡氣體平衡氣體分配閥來(lái)實(shí)現(xiàn)泵的自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，泵體氣驅(qū)部分全部采用鋁合金制造，鋁合金零部件加工后經(jīng)氧化處理成藍(lán)色，保證了產(chǎn)品的外型美觀及永不生銹。泵的全套密封件均為進(jìn)口優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，從而保證了泵的性能，驅(qū)動(dòng)活塞直徑為160mm。

  4、設(shè)備常用技術(shù)參數(shù)

  型號(hào)：          LT-50

  驅(qū)動(dòng)氣源：        潔凈壓縮空氣

  類型：            管閥類耐壓

  驅(qū)動(dòng)壓縮空氣壓力: 3-8bar(建議驅(qū)動(dòng)氣壓<10bar)

  耗氣量：      750LN/min（6公斤時(shí)）

  輸出壓力：    1500bar。

  適用介質(zhì)：        潔凈水

  5、安全功能：、防護(hù)絲網(wǎng)，限度保證人身安全

  6、設(shè)備構(gòu)成：主要由氣液增壓泵、高壓管路、控制系統(tǒng)、操作系統(tǒng)。

  7、其它：控制柜、液壓站外殼外表噴塑處理。各液壓部位連接處密封可靠、不允許滲油，連接管道采用不銹鋼材料。為用戶提供維護(hù)手冊(cè)和說(shuō)明書。質(zhì)保一年。

         

  第1次按下“SET”鍵，按“▲”或“▼”設(shè)定上限壓力；第2次按下“SET”鍵，確定上限壓力，按“▲”或“▼”設(shè)定下限壓力；第3次按下“SET”鍵，確定下限壓力，按“▲”或“▼”設(shè)定時(shí)間；第4次按下“SET”鍵，確定?！?/span>DEL”鍵為報(bào)警解除鍵。

  六、耗氣量及配套的空壓機(jī)

  耗氣量主要是由爆破試驗(yàn)臺(tái)動(dòng)力裝置氣液增壓泵的驅(qū)動(dòng)缸活塞的每分鐘的往復(fù)次數(shù)所決定的，在所供氣源壓力不便的情況下，泵的往復(fù)次數(shù)決定于排出氣體壓力的大或小。當(dāng)氣源壓力調(diào)至作空載排氣時(shí)（如對(duì)被檢大容積容器充氣時(shí)）就是泵耗氣量的時(shí)候。隨著被試容器內(nèi)的氣壓逐漸升高，泵的往復(fù)速度也逐漸減慢，直至驅(qū)動(dòng)氣氣壓與排氣氣壓成比例平衡后，泵就停止工作，耗氣量就等于零。

  該裝置所配氣液增壓泵的耗氣量為0.75m³/min, 按照常規(guī)充氣情況，可選大于0.9m³/min排量的空壓機(jī)就可。

  七、控制軟件

  符合GB228-87、GB228-2002  GB228.1-2010GB/T5568、GB7939、ISO6802、ISO6803、ISO8032、GB/T12722、GB16897、GB/T5563、GB/T10544等標(biāo)準(zhǔn)三十多個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)規(guī)定

   

   

   

   

   

   

   

   

  1計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，具有集成度高、性能穩(wěn)定、調(diào)整方便等優(yōu)點(diǎn)?？梢詫?duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，對(duì)實(shí)驗(yàn)特性曲線實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示，試驗(yàn)數(shù)據(jù)文件能以Access常用數(shù)據(jù)庫(kù)或SQLserve大型數(shù)據(jù)庫(kù)的方式保存，方便實(shí)現(xiàn)客戶的資源共享及網(wǎng)絡(luò)管理，以及用戶的再分析。對(duì)于用戶自定義的各種word2000報(bào)表，該軟件可輕松實(shí)現(xiàn)訪問，解決了不同用戶或同一用戶在不同時(shí)期對(duì)試驗(yàn)報(bào)表有不同需要的難題。該軟件可處理試驗(yàn)力、位移、

  時(shí)間的原始數(shù)據(jù)及由此派生的曲線。

  2保護(hù)功能:該機(jī)具有軟件和機(jī)械兩種限位保護(hù)方式,超過(guò)負(fù)荷自動(dòng)停機(jī)的比例可動(dòng)態(tài)設(shè)定;具有過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)載等多種保護(hù)功能。

  3對(duì)于負(fù)荷通道可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)標(biāo)示，直觀方便。

  4批量試驗(yàn)可實(shí)現(xiàn)曲線的分層次顯示，曲線自動(dòng)跟隨。

  5該軟件可實(shí)現(xiàn)用戶自定義的速度設(shè)定，速度的計(jì)算機(jī)調(diào)整。還可實(shí)現(xiàn)高的速度標(biāo)定，隨時(shí)調(diào)整速度檔位和編碼。

  6監(jiān)測(cè)試驗(yàn)過(guò)程：對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中的試驗(yàn)力、位移、曲線等多種參數(shù)可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)顯示。

  7軟件權(quán)限分級(jí)管理功能：為了提高軟件及數(shù)據(jù)的安全性，該軟件可以通過(guò)設(shè)置不同的密碼保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)分權(quán)限管理功能。

  8  結(jié)果再現(xiàn)功能：試驗(yàn)操作完成并存盤后，可根據(jù)用戶需要在以后任意時(shí)間打開并對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行再分析。

  9  可根據(jù)用戶需要選擇負(fù)荷～時(shí)間、曲線來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)及數(shù)據(jù)顯示、存儲(chǔ)、分析及打印。

  10  曲線逐點(diǎn)遍歷功能：可通過(guò)鼠標(biāo)在曲線上點(diǎn)擊力與變形值，以求得每一點(diǎn)的各種參量。

  11  結(jié)果對(duì)比功能：可以同時(shí)觀察多個(gè)試驗(yàn)曲線，并可通過(guò)多個(gè)曲線的疊加、局部放大來(lái)實(shí)現(xiàn)待分析樣品特性的比對(duì)。

  12  力接口：力通道接口及試驗(yàn)軟件可根據(jù)用戶需要配備各種傳感器，并能進(jìn)行自標(biāo)定、自修改參數(shù) 。即智能識(shí)別

  13  數(shù)據(jù)采樣頻率：50hz。

  14  主CPU采用ARM11保證了采集速度和，可完整記錄整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中試樣的微小變化，便于后期數(shù)據(jù)分析。

  八、 相關(guān)配置：

 售后服務(wù)

質(zhì)保期自驗(yàn)收合格起一年，終生維護(hù)，一年內(nèi)全服務(wù)，新機(jī)上門安裝調(diào)試，培訓(xùn)操作人員。

1、所提供試驗(yàn)設(shè)備均符合現(xiàn)行國(guó)標(biāo)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，保證試驗(yàn)設(shè)備的技術(shù)先進(jìn)性，可靠性；

2、所需零部件及配件常年供應(yīng)；

3、產(chǎn)品常年技術(shù)支持，產(chǎn)品維修保養(yǎng)2小時(shí)內(nèi)提供解決方案，如需現(xiàn)場(chǎng)解決48小時(shí)內(nèi)到達(dá)；

4、軟件終生升級(jí)。

                                            濟(jì)南聯(lián)泰試驗(yàn)