CN209927360U - 一种快速测试盾尾密封油脂抗水压密封性装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种快速测试盾尾密封油脂抗水压密封性装置，属于盾尾密封油脂性能检测技术领域。该装置包括施压系统、试验容器系统、高低温循环系统、液体收集系统、数据采集和处理系统。施压系统由装有压缩空气的气瓶、压力表和耐高压橡胶管组成；试验容器包括圆柱形釜、釜盖、密封环、滤网、泄液口、高低温循环管以及与高低温循环系统相连的进水口和出水口；高低压循环系统用于控制釜内温度，包括高低压循环机；液体收集系统用于收集透过盾尾密封油脂的液体。数据采集及处理系统用于采集釜内压力以及温度，并计算在预设的温度和压力下，盾尾密封油脂的抗水压密封率。该装置结构合理而紧凑，操作简单，工作效率高，精确度高。
Description
技术领域
本实用新型涉及盾尾密封油脂性能检测技术领域，具体是一种快速测试盾尾密封油脂抗水压密封性装置。
背景技术
盾尾密封油脂是以油脂为主剂，加入纤维、无机填料、增稠剂、防腐剂等添加剂而值得的膏状物，在盾构掘进过程中主要起到密封、防水、润滑、防腐蚀作用。有效保护盾尾，隔绝泥浆，防止泥水和泥浆渗入，确保盾构的顺利推进。随着盾构施工技术的不断成熟，盾构施工将成为未来软土隧道施工的主流，而盾尾密封油脂作为盾构施工中密封防水的主要材料，市场需求巨大。
抗水压密封性是评价密封油脂在高水压下的密封性能，它是盾尾密封油脂的一项重要指标。目前国内还未见盾尾密封油脂的相关抗水压密封性标准，而常用的测试抗水压密封性的方法是将盾尾密封放入铺设有钢丝网且底部有排液孔的圆通，在一定压力下保持一段时间，观察排水口是否有液体渗漏。该种方法无法定量的分析漏失量，并且保持压力需要人工控制，测试过程中具有很大的主观性，测试结果缺乏精度。该测试方法同样无法测试温度变化对盾尾密封油脂抗水压密封性的影响。
实用新型内容
本实用新型的目的在于研制出一种快速测试盾尾密封油脂抗水压密封性装置，以改善或克服上述现有设备存在的问题。该装置便于快速、直观、灵活地测试不同压力、不同温度下盾尾密封油脂抗水压密封性。该装置操作过程简便，测量精确度高。为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：所述快速测试盾尾密封油脂抗水压密封性装置，其特征在于，包括加压系统、试验容器系统、高低温循环系统、液体收集系统、数据采集和处理系统。
加压系统包括用于盛放压缩空气的气瓶、压力表、连接气瓶和试验容器的耐高压橡胶管组成。压力可控在1MPa～10MPa，压缩空气可为氮气或氩气。
试验容器系统包括可装盾尾密封油脂和液体的釜、釜盖、密封釜盖和釜的O 型密封环、用于改变釜内温度的高低温管、用于连接高低温循环设备的进水口和出水口、釜底部的滤网和泄液孔。
高低温循环系统用于控制釜内温度，由高低温循环机以及连接釜的耐高压橡胶管组成，温度可在-30℃～130℃之间调控。
液体收集系统由方形水桶和电子天平组成，用于监测、记录从泄液孔流出液体的重量。
数据采集和处理系统包括温度传感器，重力传感器和计算机，数据采集和处理系统通过温度传感器、重力传感器分别检测釜内温度和液体收集桶中从泄液孔流出水的重量，并通过计算机计算抗水压密封率。
将盾尾密封油脂加入釜内，在釜底部的滤网上面形成一定厚度的密封层，接着在密封油脂上加入定量的水；将釜盖盖于釜上口，并用密封环密封；将耐高压橡胶管连接于气瓶和釜，打开气瓶开始缓慢加压至预设压力，测试过程保持气瓶打开；设置高低压循环机的温度，高低压循环机通过耐高温橡胶管经进水口、出水口与高低温管相连，形成调温回路；在预设的温度和压力下，保持2min后泄液孔无漏水现象，则在此压力下保压10min，保压过程中泄液孔仍未有漏水现象，则该密封油脂的抗水压最高压力大于预设压力，且抗水压密封率为100％。保压过程泄液孔出现漏水现象，则，此时盾尾密封油脂抗水压密封率的计算公式如下：
式中：
S—盾尾密封油脂的抗水压密封率，％；
m0—加入釜内水的质量，g；
mt—加压t时间后，泄水孔中流出水的质量，g。
每个待测盾尾密封油脂试样取5个测试数值，舍弃离散型大的数值，然后取 4个数值的平均值为盾尾密封油脂抗水压密封率值。
通过改变预设压力和温度，按照上述步骤，能绘制出盾尾密封油脂抗水压密封率-压力曲线图以及盾尾密封油脂抗水压密封率-温度曲线图。对于预设压力大于密封油脂最高压力的情况，还可以通过监测釜内压力变化绘制待测密封油脂的抗水压密封率与压力的变化曲线图，也可以在温度不变的情况下，不断增加压力，找到保持2min后泄液孔无漏水，且在此压力下保压10min时开始出现泄漏的压力，即为最大抗压值
有益效果
与现有的技术相比，本实用新型快速测试盾尾密封油脂抗水压密封性装置的有益效果在于，即能快速、直观、准确地定量分析盾尾密封油脂的抗水压密封率，又能反应温度和水压力变化对盾尾密封油脂抗水压密封性的影响。该装置结构合理而紧凑，操作过程简便，价格低廉，工作效率高，精确度高。
附图说明
图1为快速测试盾尾密封油脂抗水压密封性装置的结构示意图。
图2为快速测试盾尾密封油脂抗水压密封性装置中试验容器系统的主视图。
具体实施方式
为使本实用新型快速测试盾尾密封油脂抗水压密封性装置的上述目的、特征和优点能够更加易懂，下面结合附图说明和具体实施例对本实用新型的实施例作进一步详细的说明。
如图1和图2所示，本实用新型包括：1-气瓶，2-气瓶压力表，3-耐高压橡胶管，4-压力表，5-釜盖，6-密封环，7-釜，8-高低温控制管，9-滤网，10-进水口，11-出水口，12-高低温循环机，13-阀门，14-表盘，15-“开始”“终止”按钮，16-操作台，17-支座，18-液体收集桶，19-电子天平，20-泄液孔。
实施例1
步骤a：将盾尾密封油脂加入釜内，在滤网上面形成厚度为25cm的密封层，接着在密封油脂上加入800g的水。
步骤b：将釜盖盖于釜上口，并用密封环密封，将耐高压橡胶管连接于气瓶和釜，打开气瓶开始缓慢加压至预设压力3.6MPa，测试过程保持气瓶打开。设置高低压循环机的温度35℃，并启动开始按钮。
步骤c：在预设的温度35℃和压力3.6MPa下，保持2min后泄液孔无漏水现象，在此压力下保压10min，泄液孔仍未有漏水现象，则表明该密封油脂的抗水压最高压力大于预设压力，且抗水压密封率高达100％。
步骤d：每个待测盾尾密封油脂试样取5个测试数值，舍弃离散型大的数值，然后取4个数值的平均值为盾尾密封油脂抗水压密封率值，为100％。
实施例2
步骤a：将盾尾密封油脂加入釜内，在滤网上面形成厚度为25cm的密封层，接着在密封油脂上加入800g的水。
步骤b：将釜盖盖于釜上口，并用O型密封环密封，将耐高压橡胶管连接于气瓶和釜，打开气瓶开始缓慢加压至预设压力4.8MPa，测试过程保持气瓶打开。设置高低压循环机的温度45℃，并启动开始按钮。
步骤c：在预设的温度45℃和压力4.8MPa下，保持2min后泄液孔无漏水现象，在此压力下保压10min，泄液孔出现漏水现象，记录液体收集桶中从泄液孔流出水的重量为50g。这时重力传感器会自动传输液体收集桶中水的质量给数据采集和处理系统，盾尾密封油脂抗水压密封率为93.8％。
步骤D：每个待测盾尾密封油脂试样取5个测试数值，舍弃离散型大的数值，然后取4个数值的平均值91.5％为盾尾密封油脂抗水压密封率值。
实施例3
步骤a：将盾尾密封油脂加入釜内，在滤网上面形成厚度为25cm的密封层，接着在密封油脂上加入800g的水。
步骤b：将釜盖盖于釜上口，并用O型密封环密封，将耐高压橡胶管连接于气瓶和釜，打开气瓶开始缓慢加压至预设压力x MPa，测试过程保持气瓶打开。设置高低压循环机的温度45℃，并启动开始按钮。x分别设为 1.2MPa,3.6MPa,4.8MPa,7.2MPa和10.0MPa。
步骤c：在预设的温度和压力下，保持2min后泄液孔无漏水现象，则在此压力下保压10min，若保压过程泄液孔出现漏水现象，则表明该预设压力大于密封油脂的最高压力。若保压过程中泄液孔仍未有漏水现象，则表明该密封油脂的抗水压最高压力大于预设压力，且抗水压密封率为100％，说明在该压力条件下，密封油脂的抗水压性能非常好。对于出现漏水的现象，则记录液体收集桶中从泄液孔流出水的重量。这时重力传感器会自动传输液体收集桶中水的质量给数据采集和处理系统，进而计算盾尾密封油脂抗水压密封率。最终得到上述温度相同，压力不同的五种条件下待测密封油脂的抗水压密封率分别为100％，93.2％， 81.8％，73.5％，62.4％。
步骤D：每个待测盾尾密封油脂试样取5个测试数值，舍弃离散型大的数值，然后取4个数值的平均值100％，91.5％，80.6％，71.8％，63.7％为不同水压力下盾尾密封油脂抗水压密封率。
Claims (4)
1.一种快速测试盾尾密封油脂抗水压密封性装置，其特征在于，包括加压系统、试验容器系统、高低温循环系统、液体收集系统、数据采集和处理系统；
所述的加压系统包括用于盛放压缩空气的气瓶(1)、压力表(2)、连接气瓶和试验容器的耐高压橡胶管(3)；
所述的试验容器系统包括可装盾尾密封油脂和液体的釜(7)、釜盖(5)、用于密封釜盖和釜的密封环(6)、用于改变釜内温度的高低温管(8)、用于连接高低温循环系统的进水口(10)和出水口(11)、釜底部的滤网(9)和泄液孔(20)；
所述的高低温循环系统用于控制釜内温度，包括高低温循环机(12)以及连接釜的耐高压橡胶管(3)；
所述的液体收集系统由方形水桶和电子天平组成，用于收集并监测从泄液孔(20)流出液体及重量；
所述的数据采集和处理系统用于采集釜内压力以及温度，并计算出一定时间内，在预设的温度和压力下，盾尾密封油脂的抗水压密封率；
将盾尾密封油脂加入釜(7)内，在釜(7)底部的滤网(9)上面形成一定厚度的密封层，接着在密封油脂上加入定量的水；将釜盖(5)盖于釜(7)上口，并用O型密封环(6)密封；将耐高压橡胶管(3)连接于气瓶(1)和釜(7)，打开气瓶开始缓慢加压至预设压力，测试过程保持气瓶打开；设置高低压循环机(12)的温度，高低压循环机(12)通过耐高压橡胶管(3)经进水口(10)、出水口(11)与高低温管(8)相连，形成调温回路；在预设的温度和压力下，测试密封油脂的抗水压密封率。
2.根据权利要求1所述的一种快速测试盾尾密封油脂抗水压密封性装置，其特征在于，所述的加压系统的压力控制在1MPa～10MPa，压缩空气可以为氮气或氩气。
3.按照权利要求1所述的一种快速测试盾尾密封油脂抗水压密封性装置，其特征在于，所述的釜内温度可在-30℃～130℃之间调控。
4.按照权利要求1所述的一种快速测试盾尾密封油脂抗水压密封性装置，其特征在于，所述的数据采集和处理系统包括温度传感器，重力传感器和计算机，数据采集和处理系统通过温度传感器、重力传感器分别检测釜内温度和液体收集桶(18)中从泄液孔(20)流出水的重量，并通过计算机计算抗水压密封率。
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| CN114459999A (zh) * | 2022-03-22 | 2022-05-10 | 铁正检测科技有限公司 | 一种盾尾密封油脂抗水流冲失试验装置 |
| CN117168704A (zh) * | 2023-11-02 | 2023-12-05 | 固仕(辽阳)材料科技有限公司 | 一种用于盾构机的密封油脂抗水压密封性测试装置 |
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