CN110907214A - 除垢效果检测装置及检测方法 - Google Patents
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Abstract
除垢效果检测装置及检测方法,涉及地浸采铀相关机械领域。除垢效果检测装置,包括实验腔室、高压水除垢组件、摄像组件、液压输水机构;除垢效果检测方法,基于除垢效果检测装置,用于检测地浸生产井高压水除垢装置的除垢效果,步骤如下:1、前期准备工作;2、将摄像组件与样品管段装入腔室体的实验腔中;3、充水并封闭实验腔;4、模拟地浸生产井内指定深度的水压进行除垢;5、验证除垢效果。其可模拟地浸生产井0~300m中任意深度井段的水压及地浸生产井高压水除垢装置的工作状态,对地浸生产井高压水除垢装置的除垢效果进行检测。其检测成本相比现有的检测方法可大大降低,并且相比现有的检测方法操作简便,可实现动态监测清洗过程。
Description
技术领域
本发明涉及地浸采铀相关机械领域,特别是一种除垢效果检测装置及检测方法。
背景技术
申请号为“201910938795.3”的发明专利公开了一种“地浸生产井高压水除垢装置及除垢方法”。其适用于各种深度的地浸生产井的除垢,并且当洗井深度超过100m时,其相比现有的压缩空气洗井法优势尤其明显。
设备制造商在制造出上述的地浸生产井高压水除垢装置后,需要对其除垢效果进行检测。
目前所采用的检测方法是在实际工作场景(铀矿区的地浸生产井)现场检测,即先将地浸生产井除垢装置通过钢丝绳吊入数百米深的地浸生产井中,再启动装置进行除垢,除垢完成后,再通过下放摄像头检测被除垢的井段是否清洗干净。
上述的检测方法存在以下不足之处:
1、检测过程在除垢装置的实际工作场景(铀矿区的地浸生产井)中操作,存在地域限制,若除垢装置的制造地距离铀矿区较远,则会给检测过程带来不方便。
2、检测过程在除垢装置的实际工作场景(铀矿区的地浸生产井)中操作,需要购置数百米长的钢丝绳和电线、大型卷扬机、拖车和辅助设备等,还需要在地浸生产井的井口设立固定装置方便钢丝绳下放,所花费成本极高。
3、检测过程在除垢装置的实际工作场景(铀矿区的地浸生产井)中操作,存在一定的风险性,若在检测过程中钢丝绳发生断裂,将造成除垢装置卡在地浸生产井内,从而使该生产井报废,造成严重的经济损失。
4、除垢装置下放到地浸生产井的某一深度井段,再启动除垢,除垢完成后,再放入摄像头检验除垢效果。其一,整个过程操作繁琐,工人劳动强度大;其二,不能做到动态(实时)监测清洗过程;其三,通过摄像头传递来的图像检测除垢效果主要依赖人的肉眼观察和经验判断,具有较大的主观性,无法形成量化的检测结果判断指标。
因此,设计一款能针对上述的地浸生产井高压水除垢装置,并且具有操作无地域限制、操作过程简便、检测成本及风险相对较低、能动态监测清洗过程、检测结果可量化等特点的除垢效果检测装置就显得非常有必要。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足,而提供一种除垢效果检测装置及检测方法。它解决了目前针对地浸生产井高压水除垢装置的除垢效果检测方法有地域限制、操作过程繁琐、验证成本及风险高、不能做到动态监测清洗过程、无法形成量化的除垢效果判断指标的问题。
本发明的技术方案是:除垢效果检测装置,包括实验腔室、高压水除垢组件、摄像组件、液压输水机构;
实验腔室包括腔室体、上压板、密封圈、泄压阀、压力表及水密接头;腔室体呈且竖直布置且上端开口下端封闭中空圆柱形,其内设有实验腔,其上端设有法兰盘A,其下端侧壁上设有连通至实验腔的进出水口和排水口,排水口上设有流量控制阀;上压板通过螺栓固定连接在腔室体的法兰盘A上,从而将腔室体上端开口封闭,其上设有将实验腔内外连通的接头安装孔;密封圈设置在上压板与腔室体的法兰盘A之间,从而将实验腔密封;泄压阀、压力表及水密接头均安装在上压板上,泄压阀和压力表位于实验腔外部,水密接头位于实验腔内部;
高压水除垢组件包括定位架、外高压水管接头、内高压水管接头A、内高压水管接头B、高压防爆管及高压喷头;定位架固定连接在上压板的下表面上,并位于实验腔内部;外高压水管接头安装在上压板的接头安装孔的上段,并位于实验腔外部;内高压水管接头A安装在上压板的接头安装孔的下段,并位于实验腔的内部;高压防爆管上端连接在内高压水管接头A上,下端连接在内高压水管接头B上;高压喷头连接在内高压水管接头B上,且通过定位架定位;
摄像组件包括摄像头和支架A,摄像头固定安装在支架A上,其线缆连接至水密接头B,支架A设置在腔室体实验腔内部下端;
液压输水机构位于实验腔室外部,并与腔室体的进出水口关联,其用于调节腔室体的实验腔内的水压。
本发明进一步的技术方案是:支架A包括安装板A、螺杆A、螺杆B及安装板B;摄像头设置在安装板A与安装板B之间;
安装板A上设有绕其中心呈环形均布的3~8个螺杆孔A、绕其中心呈环形均布的3~8个螺杆孔B和绕其中心呈环形均布的3~8个样品管段安装孔,螺杆孔B位于样品管段安装孔围成的圆形的内侧,样品管段安装孔位于螺杆孔A围成的圆形的内侧;安装板B平行于安装板A布置,并位于安装板A的正下方,其上设有绕其中心呈环形均布的3~8个螺杆孔C,其中心处设有中心孔;螺杆A垂直于安装板A穿过安装板A上的螺杆孔A,并在安装板A的两端通过螺母锁紧,从而与安装板A实现相对固定;螺杆B垂直于安装板A依次穿过安装板A上的螺杆孔A和安装板B上的螺杆孔C,并分别在安装板A的上端和安装板B的下端通过螺母锁紧,从而将摄像头压紧固定在安装板A与安装板B之间,摄像头的线缆从安装板B的中心孔中穿出,连接至水密接头。
本发明再进一步的技术方案是:螺杆A下端设有锥形端头,相应的,腔室体的实验腔底面上设有与锥形端头相匹配的锥孔;支架A通过锥形端头和锥孔相配合的结构插装在腔室体实验腔的底面上。
本发明更进一步的技术方案是:定位架包括螺杆C和定位板;定位板上设有供高压喷头插入的定位孔和绕其中心呈环形均布的3~8个螺杆孔D;螺杆C下端垂直于定位板穿过定位板上的螺杆孔D,并在定位板的两端通过螺母锁紧,从而与定位板实现相对固定,螺杆C上端螺纹连接在上压板的下表面上。
本发明更进一步的技术方案是:液压输水机构包括液压泵站、液压缸A、液压缸B、支架B及水管;液压泵站与液压缸A通过管路连通;液压缸A和液压缸B均固定安装在支架B上,液压缸A的活塞杆与液压缸B的活塞杆连接,液压缸B上设有连通至其内腔的进出液口;水管一端连接在液压缸B的进出液口上,另一端连接在腔室体的进出水口上;
当液压缸A的活塞杆伸出时,带动液压缸B的活塞杆缩回,从而将液压缸B内腔中的水通过水管推入腔室体的实验腔内;当液压缸A的活塞杆缩回时,带动液压缸B的活塞杆伸出,从而将腔室体的实验腔内的水通过水管吸入液压缸B内腔中。
本发明更进一步的技术方案是:当液压缸A的活塞杆伸出到极限位置时,液压缸B的活塞杆缩回到极限位置,当液压缸A的活塞杆缩回到极限位置时,液压缸B的活塞杆伸出到极限位置。
本发明的技术方案是:一种除垢效果检测方法,基于上述的除垢效果检测装置,用于检测地浸生产井高压水除垢装置的除垢效果,检测步骤如下:
S01,前期准备工作:
准备与地浸生产井内壁材质一致,且与地浸生产井内径一致,且内壁上添加有结垢的样品管段,所述样品管段的一端设有法兰盘E,然后对样品管段进行称重,记录重量;
本步骤中,所述结垢包括碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡和碳酸镁(成分与地浸生产井内壁上的结垢成分大致相同);
S02,将摄像组件与样品管段装入腔室体的实验腔中:
a、将摄像组件通过螺杆A下端的锥形端头插装在腔室体的实验腔底面上的锥孔中,从而将摄像组件固定在腔室体的实验腔中,再进行摄像头与水密接头之间的电连接;
b、将样品管段通过法兰盘E和螺栓固定连接在支架A的安装板A上;
本步骤完成后,摄像头位于样品管段的内孔中;
S03,充水并封闭腔室体的实验腔:
a、将腔室体的实验腔中灌满水,再控制液压缸A的活塞杆缩回到极限位置,带动液压缸B的活塞杆伸出,使液压缸B内腔体积扩大,在负压作用下,腔室体的实验腔内的水通过水管吸入并填满液压缸B的内腔,使腔室体的实验腔中的水位下降,然后再将腔室体的实验腔中灌满水;
b、将安装有高压水除垢组件、泄压阀、压力表及水密接头的上压板通过螺栓和密封圈固定连接在腔室体上端的法兰盘A上,通过密封圈将实验腔与外界隔离开;
本步骤完成后,高压水除垢组件位于摄像头的上端;
S04,模拟地浸生产井内指定深度的水压进行除垢:
a、打开摄像头电源,以监控实验腔内的情况;
b、控制液压缸A的活塞缸伸出,带动液压缸B的活塞杆缩回,进而将液压缸B内腔中的水通过水管压入实验腔,使实验腔内的压力逐渐升高,观察压力表,当压力达到预定的压力值时,关闭液压缸A停止加压,使实验腔内的压力维持在预定的压力值;
c、通过外高压水管接头连通至外部的高压水源,启动高压水源以恒定的流量s供水,高压水依次通过外高压水管接头、内高压水管接头A、高压防爆管、内高压水管接头B,从高压喷头喷出,冲刷样品管段内壁上的结垢,冲刷过程持续10min,冲刷过程中,通过摄像头监视样品管段内的除垢情况;
d、打开流量控制阀,使排水口以恒定的流量s排出实验腔内的水,进而保证了实验腔内的压力维持稳定,排水口排水时长与高压喷头喷水时长相同;
本步骤中,c、d分步骤同时进行;
S05,检测地浸生产井高压水除垢装置的除垢效果:
a、除垢完成后,控制液压缸A的活塞杆缩回到极限位置,带动液压缸B的活塞杆伸出,使液压缸B内腔体积扩大,在负压作用下,腔室体的实验腔中的水通过水管抽回液压缸B内腔中,使实验腔泄压;
b、拆除上压板,再将样品管段拆下、取出、烘干后进行称重,记录重量,与之前的称重数据进行对比。
本发明进一步的技术方案是:在S01步骤中,在样品管段上添加结垢的方法如下:
a、分别配置含有碳酸氢根离子、硫酸根离子、钙离子、镁离子、钡离子的溶液各100ml,溶液配比标准参见SYT5673-93;
b、将所配置的以上五种溶液共500ml倒入锥形瓶中,拧紧瓶塞,摇晃混合后待反应完全,取出适量混合溶液;
c、将准备好的样品管段放入混合溶液中,并在60℃下的水浴锅中静置24h,使其内壁结垢。
本发明再进一步的技术方案是:在S04步骤中,预定的压力值设置在1Mpa~3Mpa之间,当实验腔内的压力超过3.5Mpa时,泄压阀自动泄压。
本发明与现有技术相比具有如下优点:提供了一种针对地浸生产井高压水除垢装置(专利申请号:201910938795.3)的专用除垢效果检测装置。其可模拟地浸生产井0~300m中任意深度井段的水压及地浸生产井高压水除垢装置的工作状态,对地浸生产井高压水除垢装置的除垢效果进行检测。其检测成本相比现有的检测方法可大大降低,并且相比现有的检测方法操作简便,安全性有保障,可实现动态监测清洗过程,通过将样品管段清洗前后的称重对比,便可形成量化的除垢效果判断指标。
以下结合图和实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为图1的A部放大图;
图3为图1的B部放大图;
图4为安装板A的结构示意图;
图5为安装板B的结构示意图;
图6为定位板的结构示意图;
图7为图7的俯视图;
图8为样品管段在实验腔内的安装位置示意图。
图例说明:腔室体11;实验腔111;法兰盘A112;进出水口113;排水口114;流量控制阀115;锥孔116;上压板12;接头安装孔121;密封圈13;泄压阀14;压力表15;水密接头16;水密接头B17;定位架21;螺杆C211;定位板212;定位孔2121;螺杆孔D2122;外高压水管接头22;内高压水管接头A23;内高压水管接头B24;高压防爆管25;高压喷头26;摄像头31;支架A32;安装板A321;螺杆孔A3211;螺杆孔B3212;样品管段安装孔3213;螺杆A322;锥形端头3221;螺杆B323;安装板B324;螺杆孔C3241;中心孔3242;液压泵站41;液压缸A42;液压缸B43;支架B44;水管45;样品管段6;法兰盘E61。
具体实施方式
实施例1:
如图1-8所示,除垢效果检测装置,包括实验腔室、高压水除垢组件、摄像组件、液压输水机构。
实验腔室包括腔室体11、上压板12、密封圈13、泄压阀14、压力表15及水密接头16。腔室体11呈且竖直布置且上端开口下端封闭中空圆柱形,其内设有实验腔111,其上端设有法兰盘A112,其下端侧壁上设有连通至实验腔111的进出水口113和排水口114,排水口114上设有流量控制阀115。上压板12通过螺栓固定连接在腔室体11的法兰盘A112上,从而将腔室体11上端开口封闭,其上设有将实验腔111内外连通的接头安装孔121。密封圈13设置在上压板12与腔室体11的法兰盘A112之间,从而将实验腔111密封。泄压阀14、压力表15及水密接头16均安装在上压板12上,泄压阀14和压力表15位于实验腔111外部,水密接头16位于实验腔111内部。
高压水除垢组件包括定位架21、外高压水管接头22、内高压水管接头A23、内高压水管接头B24、高压防爆管25及高压喷头26。定位架21固定连接在上压板12的下表面上,并位于实验腔111内部,定位架21包括螺杆C211和定位板212,定位板212上设有供高压喷头26插入的定位孔2121和绕其中心呈环形均布的3~8个螺杆孔D2122,螺杆C211下端垂直于定位板212穿过定位板212上的螺杆孔D2122,并在定位板212的两端通过螺母锁紧,从而与定位板212实现相对固定,螺杆C211上端螺纹连接在上压板12的下表面上。外高压水管接头22安装在上压板12的接头安装孔121的上段,并位于实验腔111外部。内高压水管接头A23安装在上压板12的接头安装孔121的下段,并位于实验腔111的内部。高压防爆管25上端连接在内高压水管接头A23上,下端连接在内高压水管接头B24上。高压喷头26插入定位板212上的定位孔2121而被定位,并连接在内高压水管接头B24上。
摄像组件包括摄像头31和支架A32。支架A32设置在腔室体11实验腔111内部下端,其包括安装板A321、螺杆A322、螺杆B323及安装板B324。安装板A321上设有绕其中心呈环形均布的3~8个螺杆孔A3211、绕其中心呈环形均布的3~8个螺杆孔B3212和绕其中心呈环形均布的3~8个样品管段安装孔3213,螺杆孔B3212位于样品管段安装孔3213围成的圆形的内侧,样品管段安装孔3213位于螺杆孔A3211围成的圆形的内侧。安装板B324平行于安装板A321布置,并位于安装板A321的正下方,其上设有绕其中心呈环形均布的3~8个螺杆孔C3241,其中心处设有中心孔3242。螺杆A322垂直于安装板A321穿过安装板A321上的螺杆孔A3211,并在安装板A321的两端通过螺母锁紧,从而与安装板A321实现相对固定。螺杆B323垂直于安装板A321依次穿过安装板A321上的螺杆孔A3211和安装板B324上的螺杆孔C3241,并分别在安装板A321的上端和安装板B324的下端通过螺母锁紧,从而将位于安装板A321与安装板B324之间的摄像头31压紧固定在安装板A321与安装板B324之间,摄像头31的线缆从安装板B324的中心孔3242中穿出,连接至水密接头B17。
液压输水机构位于实验腔室外部,并与腔室体11的进出水口113关联,其用于调节腔室体11的实验腔111内的水压。液压输水机构包括液压泵站41、液压缸A42、液压缸B43、支架B44及水管45。液压泵站41与液压缸A42通过管路连通。液压缸A42和液压缸B43均固定安装在支架B44上,液压缸A42的活塞杆与液压缸B43的活塞杆连接,液压缸B43上设有连通至其内腔的进出液口431。水管45一端连接在液压缸B43的进出液口431上,另一端连接在腔室体A11的进出水口113上。当液压缸A42的活塞杆伸出时,带动液压缸B43的活塞杆缩回,从而将液压缸B43内腔中的水通过水管45推入腔室体A11的实验腔111内。当液压缸A42的活塞杆缩回时,带动液压缸B43的活塞杆伸出,从而将腔室体A11的实验腔111内的水通过水管45吸入液压缸B43内腔中。
优选,当液压缸A42的活塞杆伸出到极限位置时,液压缸B43的活塞杆缩回到极限位置,当液压缸A42的活塞杆缩回到极限位置时,液压缸B43的活塞杆伸出到极限位置。
优选,螺杆A322下端设有锥形端头3221,相应的,腔室体A11的实验腔111底面上设有与锥形端头3221相匹配的锥孔116。支架A32通过锥形端头3221和锥孔116相配合的结构插装在腔室体A11实验腔111的底面上。
本发明对地浸生产井高压水除垢装置除垢效果的检测方法如下:
所述地浸生产井高压水除垢装置的详细结构参见专利申请号201910938795.3公开的申请文件,本发明中的高压喷头26为地浸生产井高压水除垢装置中的高压喷头。
S01,前期准备工作:
准备与地浸生产井内壁材质一致,且与地浸生产井内径一致,且内壁上添加有结垢的样品管段6,所述样品管段6的一端设有法兰盘E61,然后对样品管段6进行称重,记录重量。
本步骤中,所述结垢包括碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡和碳酸镁(成分与地浸生产井内壁上的结垢成分大致相同)。
本步骤中,在样品管段6上添加结垢的方法如下:
a、分别配置含有碳酸氢根离子、硫酸根离子、钙离子、镁离子、钡离子的溶液各100ml,溶液配比标准参见SYT5673-93;
b、将所配置的以上五种溶液共500ml倒入锥形瓶中,拧紧瓶塞,摇晃混合后待反应完全,取出适量混合溶液;
c、将准备好的样品管段6放入混合溶液中,并在60℃下的水浴锅中静置24h,使其内壁结垢。
S02,将摄像组件与样品管段装入腔室体的实验腔中:
a、将摄像组件通过螺杆A322下端的锥形端头3221插装在腔室体11的实验腔111底面上的锥孔116中,从而将摄像组件固定在腔室体11的实验腔111中,再进行摄像头31与水密接头16之间的电连接;
b、将样品管段6通过法兰盘E61和螺栓固定连接在支架A32的安装板A321上。
本步骤完成后,摄像头31位于样品管段6的内孔中。
S03,充水并封闭腔室体的实验腔:
a、将腔室体11的实验腔111中灌满水,再控制液压缸A42的活塞杆缩回到极限位置,带动液压缸B43的活塞杆伸出,使液压缸B43内腔体积扩大,在负压作用下,腔室体11的实验腔111内的水通过水管45吸入并填满液压缸B43的内腔,使腔室体11的实验腔111中的水位下降,然后再将腔室体11的实验腔111中灌满水;
b、将安装有高压水除垢组件、泄压阀14、压力表15及水密接头16的上压板12通过螺栓和密封圈13固定连接在腔室体11上端的法兰盘A112上,通过密封圈13将实验腔111与外界隔离开。
本步骤完成后,高压水除垢组件位于摄像头31的上端。
S04,模拟地浸生产井内指定深度的水压进行除垢:
a、打开摄像头31电源,以监控实验腔111内的情况;
b、控制液压缸A42的活塞缸伸出,带动液压缸B的活塞杆缩回,进而将液压缸B43内腔中的水通过水管45压入实验腔111,使实验腔111内的压力逐渐升高,观察压力表15,当压力达到预定的压力值时,关闭液压缸A42停止加压,使实验腔111内的压力维持在预定的压力值;
c、通过外高压水管接头22连通至外部的高压水源,启动高压水源以恒定的流量s供水,高压水依次通过外高压水管接头22、内高压水管接头A23、高压防爆管25、内高压水管接头B24,从高压喷头26喷出,冲刷样品管段6内壁上的结垢,冲刷过程持续10min,冲刷过程中,通过摄像头31监视样品管段6内的除垢情况;
d、打开流量控制阀115,使排水口114以恒定的流量s排出实验腔111内的水,进而保证了实验腔111内的压力维持稳定,排水口114排水时长与高压喷头26的喷水时长相同。
本步骤中,c、d分步骤同时进行。
本步骤中,预定的压力值设置在1Mpa~3Mpa之间,当实验腔内的压力超过3.5Mpa时,泄压阀自动泄压。
S05,检测地浸生产井高压水除垢装置的除垢效果:
a、除垢完成后,控制液压缸A42的活塞杆缩回到极限位置,带动液压缸B43的活塞杆伸出,使液压缸B43内腔体积扩大,在负压作用下,腔室体11的实验腔111中的水通过水管45抽回液压缸B43内腔中,使实验腔111泄压;
b、拆除上压板12,再将样品管段6拆下、取出、烘干后进行称重,记录重量,与之前的称重数据进行对比。
Claims (9)
1.除垢效果检测装置,其特征是:包括实验腔室、高压水除垢组件、摄像组件、液压输水机构;
实验腔室包括腔室体、上压板、密封圈、泄压阀、压力表及水密接头;腔室体呈且竖直布置且上端开口下端封闭中空圆柱形,其内设有实验腔,其上端设有法兰盘A,其下端侧壁上设有连通至实验腔的进出水口和排水口,排水口上设有流量控制阀;上压板通过螺栓固定连接在腔室体的法兰盘A上,从而将腔室体上端开口封闭,其上设有将实验腔内外连通的接头安装孔;密封圈设置在上压板与腔室体的法兰盘A之间,从而将实验腔密封;泄压阀、压力表及水密接头均安装在上压板上,泄压阀和压力表位于实验腔外部,水密接头位于实验腔内部;
高压水除垢组件包括定位架、外高压水管接头、内高压水管接头A、内高压水管接头B、高压防爆管及高压喷头;定位架固定连接在上压板的下表面上,并位于实验腔内部;外高压水管接头安装在上压板的接头安装孔的上段,并位于实验腔外部;内高压水管接头A安装在上压板的接头安装孔的下段,并位于实验腔的内部;高压防爆管上端连接在内高压水管接头A上,下端连接在内高压水管接头B上;高压喷头连接在内高压水管接头B上,且通过定位架定位;
摄像组件包括摄像头和支架A,摄像头固定安装在支架A上,其线缆连接至水密接头B,支架A设置在腔室体实验腔内部下端;
液压输水机构位于实验腔室外部,并与腔室体的进出水口关联,其用于调节腔室体的实验腔内的水压。
2.如权利要求1所述的除垢效果检测装置,其特征是:支架A包括安装板A、螺杆A、螺杆B及安装板B;摄像头设置在安装板A与安装板B之间;
安装板A上设有绕其中心呈环形均布的3~8个螺杆孔A、绕其中心呈环形均布的3~8个螺杆孔B和绕其中心呈环形均布的3~8个样品管段安装孔,螺杆孔B位于样品管段安装孔围成的圆形的内侧,样品管段安装孔位于螺杆孔A围成的圆形的内侧;安装板B平行于安装板A布置,并位于安装板A的正下方,其上设有绕其中心呈环形均布的3~8个螺杆孔C,其中心处设有中心孔;螺杆A垂直于安装板A穿过安装板A上的螺杆孔A,并在安装板A的两端通过螺母锁紧,从而与安装板A实现相对固定;螺杆B垂直于安装板A依次穿过安装板A上的螺杆孔A和安装板B上的螺杆孔C,并分别在安装板A的上端和安装板B的下端通过螺母锁紧,从而将摄像头压紧固定在安装板A与安装板B之间,摄像头的线缆从安装板B的中心孔中穿出,连接至水密接头。
3.如权利要求2所述的除垢效果检测装置,其特征是:螺杆A下端设有锥形端头,相应的,腔室体的实验腔底面上设有与锥形端头相匹配的锥孔;支架A通过锥形端头和锥孔相配合的结构插装在腔室体实验腔的底面上。
4.如权利要求1~3中任一项所述的除垢效果检测装置,其特征是:定位架包括螺杆C和定位板;定位板上设有供高压喷头插入的定位孔和绕其中心呈环形均布的3~8个螺杆孔D;螺杆C下端垂直于定位板穿过定位板上的螺杆孔D,并在定位板的两端通过螺母锁紧,从而与定位板实现相对固定,螺杆C上端螺纹连接在上压板的下表面上。
5.如权利要求4所述的除垢效果检测装置,其特征是:液压输水机构包括液压泵站、液压缸A、液压缸B、支架B及水管;液压泵站与液压缸A通过管路连通;液压缸A和液压缸B均固定安装在支架B上,液压缸A的活塞杆与液压缸B的活塞杆连接,液压缸B上设有连通至其内腔的进出液口;水管一端连接在液压缸B的进出液口上,另一端连接在腔室体的进出水口上;
当液压缸A的活塞杆伸出时,带动液压缸B的活塞杆缩回,从而将液压缸B内腔中的水通过水管推入腔室体的实验腔内;当液压缸A的活塞杆缩回时,带动液压缸B的活塞杆伸出,从而将腔室体的实验腔内的水通过水管吸入液压缸B内腔中。
6.如权利要求5所述的除垢效果检测装置,其特征是:当液压缸A的活塞杆伸出到极限位置时,液压缸B的活塞杆缩回到极限位置,当液压缸A的活塞杆缩回到极限位置时,液压缸B的活塞杆伸出到极限位置。
7.一种除垢效果检测方法,基于权利要求1~6中任一项所述的除垢效果检测装置,用于检测地浸生产井高压水除垢装置的除垢效果,其特征是,检测步骤如下:
S01,前期准备工作:
准备与地浸生产井内壁材质一致,且与地浸生产井内径一致,且内壁上添加有结垢的样品管段,所述样品管段的一端设有法兰盘E,然后对样品管段进行称重,记录重量;
本步骤中,所述结垢包括碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡和碳酸镁;
S02,将摄像组件与样品管段装入腔室体的实验腔中:
a、将摄像组件通过螺杆A下端的锥形端头插装在腔室体的实验腔底面上的锥孔中,从而将摄像组件固定在腔室体的实验腔中,再进行摄像头与水密接头之间的电连接;
b、将样品管段通过法兰盘E和螺栓固定连接在支架A的安装板A上;
本步骤完成后,摄像头位于样品管段的内孔中;
S03,充水并封闭腔室体的实验腔:
a、将腔室体的实验腔中灌满水,再控制液压缸A的活塞杆缩回到极限位置,带动液压缸B的活塞杆伸出,使液压缸B内腔体积扩大,在负压作用下,腔室体的实验腔内的水通过水管吸入并填满液压缸B的内腔,使腔室体的实验腔中的水位下降,然后再将腔室体的实验腔中灌满水;
b、将安装有高压水除垢组件、泄压阀、压力表及水密接头的上压板通过螺栓和密封圈固定连接在腔室体上端的法兰盘A上,通过密封圈将实验腔与外界隔离开;
本步骤完成后,高压水除垢组件位于摄像头的上端;
S04,模拟地浸生产井内指定深度的水压进行除垢:
a、打开摄像头电源,以监控实验腔内的情况;
b、控制液压缸A的活塞缸伸出,带动液压缸B的活塞杆缩回,进而将液压缸B内腔中的水通过水管压入实验腔,使实验腔内的压力逐渐升高,观察压力表,当压力达到预定的压力值时,关闭液压缸A停止加压,使实验腔内的压力维持在预定的压力值;
c、通过外高压水管接头连通至外部的高压水源,启动高压水源以恒定的流量s供水,高压水依次通过外高压水管接头、内高压水管接头A、高压防爆管、内高压水管接头B,从高压喷头喷出,冲刷样品管段内壁上的结垢,冲刷过程持续10min,冲刷过程中,通过摄像头监视样品管段内的除垢情况;
d、打开流量控制阀,使排水口以恒定的流量s排出实验腔内的水,进而保证了实验腔内的压力维持稳定,排水口排水时长与高压喷头喷水时长相同;
本步骤中,c、d分步骤同时进行;
S05,检测地浸生产井高压水除垢装置的除垢效果:
a、除垢完成后,控制液压缸A的活塞杆缩回到极限位置,带动液压缸B的活塞杆伸出,使液压缸B内腔体积扩大,在负压作用下,腔室体的实验腔中的水通过水管抽回液压缸B内腔中,使实验腔泄压;
b、拆除上压板,再将样品管段拆下、取出、烘干后进行称重,记录重量,与之前的称重数据进行对比。
8.如权利要求7所述的除垢效果检测方法,其特征是:在S01步骤中,在样品管段上添加结垢的方法如下:
a、分别配置含有碳酸氢根离子、硫酸根离子、钙离子、镁离子、钡离子的溶液各100ml,溶液配比标准参见SYT5673-93;
b、将所配置的以上五种溶液共500ml倒入锥形瓶中,拧紧瓶塞,摇晃混合后待反应完全,取出适量混合溶液;
c、将准备好的样品管段放入混合溶液中,并在60℃下的水浴锅中静置24h,使其内壁结垢。
9.如权利要求8所述的除垢效果检测方法,其特征是:在S04步骤中,预定的压力值设置在1Mpa~3Mpa之间,当实验腔内的压力超过3.5Mpa时,泄压阀自动泄压。
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