CN109466878A - 一种适用于长期储存原状地下水的装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于水文地质和高放废物地质处置领域，具体涉及一种适用于长期储存原状地下水的装置；主要包括不锈钢罐体、内衬涂层、进水管、法兰接管、法兰、进水阀接管、进水阀、压力表、出水阀接头、出水阀、密封垫等。本发明充分考虑了地下水中易变组分易受大气污染的特点，有效避免了空气与地下水样品接触，能够长时间保存采集的原状地下水样品；并且能够直接用于开展室内长期试验且操作简单方便，能够满足样品需求量较大的某些放射性同位素分析测试要求，克服了野外取样难题。

Description

一种适用于长期储存原状地下水的装置

技术领域

本发明属于水文地质和高放废物地质处置领域，具体涉及一种适用于长期储存原状地下水的装置。

背景技术

地下水样品从完成采集到分析测试这段时间内，由于环境条件的改变，会引起水样某些物理化学参数发生变化。如空气中的氧能使二价铁、硫化物氧化，聚合物解聚，单体化合物聚合，胶体、有机质组分的溶解等。此外，一些易变组分如某些金属离子、碳酸(氢)根、氧化还原电位等对空气敏感的水化学指标时，现场测试过程中易受空气影响，难以准确测定。特别是在高放废物地质处置领域，为探究处置库条件下地下水环境的演变，需开展水-岩作用试验、膨润土热-水-力-化学多场耦合试验、胶体测试试验等长期室内试验时，原状地下水的长期储存成为试验能否开展的瓶颈问题。因此，为使地下水样品分析测试误差降低到最小程度，必须正确选择合适的地下水保存容器。

野外水文地质调查中一般常用高密度聚乙烯塑料瓶、硼硅玻璃瓶和聚丙烯塑料瓶等保存地下水样品。地下水中溢出稀有气体同位素分析测试采样时，常用萃取铜管采集，该方法密封效果较好，但采集的量极其有限，无法满足样品需求量较大的某些放射性同位素分析测试要求，如地下水中²³⁴U/238U、²²²Rn、⁸¹Kr等。常规地下水保存装置存在的主要缺陷有：储存时间短，无法准确测定地下水中的金属离子、胶体、稀有气体等特征参数，无法直接开展水-岩作用等室内相关试验，易受大气污染等。

本发明提出了一种适用于长期储存原状地下水的装置。充分考虑了深部地下水中易变组分易受大气污染的特点，能够最大程度的避免空气与地下水接触，可实现较长时间保存采集的原状地下水样品。并且能够直接用于开展水-岩作用、膨润土热-水-力-化学多场耦合试验等室内长期试验，能够满足样品需求量较大的某些放射性同位素分析测试要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于长期储存原状地下水的装置。该装置能够最大程度的避免地下水样品与空气接触，同时可以直接用于开展水-岩作用等室内相关试验，满足样品需求量较大的某些放射性同位素分析测试要求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种适用于长期储存原状地下水的装置，主要包括不锈钢罐体、内衬涂层、把手、进水管、法兰接管、法兰、螺栓组件、进水阀接管、进水阀、压力表、出水阀接头、出水阀、密封垫、顶部保护罩等组成。

本发明所述的一种适用于长期储存原状地下水的装置，罐体整体采用高强度耐腐蚀不锈钢材质，罐体主体外形采用圆柱形，腔体顶端和底端为圆弧形，罐体与法兰接管采用氩弧焊进行焊接，罐体外表面进行240#机械抛光。

本发明所述的一种适用于长期储存原状地下水的装置，罐体内表面衬高密度聚乙烯或聚四氟乙烯涂层，高密度聚乙烯涂层适用于有机物以外的分析项目，聚四氟乙烯涂层适用于所有分析项目。

本发明所述的一种适用于长期储存原状地下水的装置，法兰与法兰接管采用高强度耐腐蚀抗高温密封片和螺栓组件紧固，螺栓孔跨中均布，法兰可拆卸，方便野外运输。

本发明所述的一种适用于长期储存原状地下水的装置，法兰与进水阀接管连接通过焊接实现，法兰与出水阀接头之间焊接接缘，接缘与出水阀接头通过螺纹旋转为一体。

本发明所述的一种适用于长期储存原状地下水的装置，进水管下端出口设在罐体正中心位置的最底部，进水管采用不锈钢材质，进水管外表面衬聚四氟乙烯涂层。

本发明所述的一种适用于长期储存原状地下水的装置，装置顶部设有保护装置，保护装置完全覆盖压力表和法兰。

作为本发明的进一步优选方案，罐体外围可由内、外双层不锈钢组成，利用焊接技术把内层和外层结合在一起，再用真空技术把内、外层之间夹层中的空气给抽出来以达到真空保温的效果，以减小与周围环境的热交换。

本发明的有益效果是：

本发明所述的一种适用于长期储存原状地下水的装置，充分考虑了地下水中易变组分易受大气污染的特点，有效避免了空气与地下水样品接触，能够长时间保存采集的原状地下水样品。

本发明所述的一种适用于长期储存原状地下水的装置，能够直接用于开展室内水-岩作用等长期试验，且操作方便。

本发明所述的一种适用于长期储存原状地下水的装置，并且能够满足样品需求量较大的某些放射性同位素分析测试要求，克服了野外取样难题。

本发明所述的一种适用于长期储存原状地下水的装置，法兰部分可拆卸，顶部设有保护罩，适合在干旱荒漠等极端气候条件下使用。

附图说明

图1为本发明的一种适用于长期储存原状地下水的装置剖面结构示意图；

图2为本发明一种适用于长期储存原状地下水的装置俯视示意图；

图中：1不锈钢罐体，2内衬高密度聚乙烯或聚四氟乙烯涂层，3把手，4进水管，5法兰接管，6螺栓组件，7法兰，8进水阀接管，9进水阀，10压力表，11出水阀接头，12出水阀，13密封垫，14压力表接头，15顶部保护罩，16底座。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明所提供的一种适用于长期储存原状地下水的装置作进一步详细说明。

如图1所示，不锈钢罐体1内衬高密度聚乙烯或聚四氟乙烯涂层2，进水管4下端出口设在罐体1正中心位置的最底部，罐体1与法兰接管5通过焊接连接，法兰7与法兰接管5通过螺栓组件6紧固，中间夹有高强度耐腐蚀抗高温密封片13，进水阀接管8与法兰7采用氩弧焊焊接，进水阀接管8上部采用外螺纹形式与进水阀9连接，法兰7与压力表接头14之间焊接接缘，接缘与压力表接头14通过螺纹旋转为一体，接缘与压力表接头14之间设有密封垫13，压力表接头14与出水阀接头11采用螺纹旋转为一体，出水阀接头11与出水阀12连接，压力表10与压力表接头14之间设有密封垫13。

所述不锈钢罐体1下部焊接底座16，外侧中间位置焊接把手3，顶部保护罩15通过螺栓与罐体1紧固，顶部保护罩15完全覆盖压力表10和法兰7。

如图2所示，螺栓组件6跨中均布在法兰7上，本实施例安装了8组螺栓组件，可以根据实际需要变化。进水阀9位于法兰7中心线处，本实例进水阀门和出水阀门口径均为1/4”，以期降低空气与地下水接触的风险。

本发明的一种适用于长期储存原状地下水的装置若用于开展室内相关试验，其使用步骤如下：

1)将高纯氮气瓶与出水阀12连接。

2)将相关试验设备与进水阀9连接，为进一步控制流量，中间可连接流量控制阀和电子流量计。

3)依次打开出水阀12、进水阀9、高纯氮气瓶阀门，开展室内相关试验，试验过程中通过调节高纯氮气瓶阀门和流量控制阀调节地下水样品使用。

4)试验结束后依次关闭高纯氮气瓶阀门、进水阀9和出水阀12。

上面结合附图和实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不偏离本发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。

Claims (6)

1.一种适用于长期储存原状地下水的装置，其特征在于：该装置包括不锈钢罐体(1)，进水管(4)，法兰接管(5)、法兰(7)，进水阀(9)，压力表(10)，出水阀(12)，密封垫(13)，顶部保护罩(15)及底座(16)；不锈钢罐体(1)内衬高密度聚乙烯或聚四氟乙烯涂层(2)，不锈钢罐体(1)下部焊接底座(16)，外侧中间位置焊接把手(3)，顶部设有保护罩(15)，进水管(4)下端出口设在罐体(1)正中心位置的最底部，螺栓组件(6)跨中均布在法兰(7)上，进水阀(9)位于法兰(7)中心线处。

2.根据权利要求1所述的一种适用于长期储存原状地下水的装置，其特征在于：法兰(7)与法兰接管(5)通过螺栓(6)紧固。

3.根据权利要求2所述的一种适用于长期储存原状地下水的装置，其特征在于：不锈钢罐体(1)与法兰接管(5)，进水阀接管(8)与法兰(7)均采用氩弧焊焊接。

4.根据权利要求3所述的一种适用于长期储存原状地下水的装置，其特征在于：压力表接头(14)与出水阀接头(11)，进水阀接管(8)与进水阀(9)，出水阀接头(11)与出水阀(12)连接均通过螺纹旋转为一体。

5.根据权利要求2或3所述的一种适用于长期储存原状地下水的装置，其特征在于：法兰(7)与压力表接头(14)之间焊接接缘，接缘与压力表接头(14)之间设有密封垫(13)，接缘与压力表接头14通过螺纹旋转为一体。

6.根据权利要求5所述的一种适用于长期储存原状地下水的装置，其特征在于：法兰(7)与法兰接管(5)之间，压力表(10)与压力表接头(14)之间，均设有高强度耐腐蚀抗高温密封片(13)。