ES2336067B2 - Dispositivo y metodo para la extraccion, el transporte y el ensayo de gases en muestras de rocas blandas. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo y método para la extracción, el
transporte y el ensayo de gases en muestras de rocas blandas que
permiten caracterizar el comportamiento de rocas blandas como el
carbón frente a diferentes gases con distintas presiones de
inyección y distintas condiciones tensionales. El dispositivo
comprende una pieza principal (1), una cabeza de corte (2) y una
pieza de empuje (3) en la etapa de extracción, que se sustituyen
por una lapa (4), un émbolo (5) una pieza de asentamiento (6) y
unos medios salientes, como por ejemplo unas válvulas (21), en las
etapas de transporte y/o ensayo. Este dispositivo proporciona la
inalterabilidad del estado de la muestra en su estructura interna,
además de mantener su contenido de gas durante las etapas de
extracción, transporte y ensayo. La invención también proporciona
un método pasa la extracción, transporte y ensayo de rocas
blandas.
Description
Dispositivo y método para la extracción, el
transporte y el ensayo de gases en muestras de rocas blandas.
La presente invención se refiere a un
dispositivo mecánico concebido para extraer, transportar y
caracterizar el comportamiento de rocas blandas frente a diferentes
gases con distintas presiones de inyección y distintas condiciones
tensionales. Con el dispositivo, las muestras de las rocas objeto de
ensayo, permanecen inalteradas desde el momento de su extracción
hasta la realización del ensayo. La invención también se refiere a
un método para la extracción, transporte y ensayo de gases en
muestras de rocas blandas.
La presente invención resulta de aplicación en
los sectores en los que se diseñen, produzcan o utilicen
dispositivos para caracterizar el comportamiento de rocas como por
ejemplo el de maquinaria y equipo mecánico, el de metalurgia y
fabricación de productos metálicos, el de productos minerales no
metálicos diversos, el de industrias extractivas y del petróleo, el
de energía y agua o el de química y farmacia.
Para caracterizar el comportamiento de rocas
blandas, como el carbón, frente a diferentes gases pueden utilizarse
métodos directos (Bertard, C., Bruyet, B., Gunther, J., 1970.
Determination of desorbable gas concentraron of coal direct method.
Int. J. Rock Mech. Min. Sci. 7, 43-65. Smith, D.M.,
Williams, F.L., 1981. A newtechnique for determining the methane
content of coal. Proc. 16th. Intersociety Energy Conversión
Engineering Conf. Am. Soc. Mech. Eng., New York, NY, pp.
1272-12. Sawyer, W.K., Zuber, M.D., Kuuskraa, V.A.,
Horner, D.M., 1987. Using reservoir simulation and field data to
define mechanisms controlling coalbed methane production. Proc. the
1987 Coalbed Methane Symp. The University of Alabama, Tuscaloosa,
AL, pp. 295-307. Owen, L.B., Sharer, J., 1992.
Method calculates gas content per foot of coalbed methane pressure
core. Oil Gas J. 2, 47-49) y métodos indirectos
(Kim, A.G., 1977. Estimating methane content of bituminous coalbeds
from adsorption data. US Bur. Mines,Rep. Invest. 8245, 22 pp.
Mullen, M.J., 1989. Coalbed methane resource evaluation from
wireline logs in the northeastern San Juan basin: A Case Study.
Proc. The 1989 Coalbed Methane Symp. University of Alabama,
Tuscaloosa, AL, pp. 167-184).
En los métodos directos las muestras se obtienen
a través de sondeos. Desde la herramienta tomamuestras la muestra se
saca y se traslada al equipo de ensayo donde se deposita, se ensaya
y se miden los parámetros correspondientes. En los métodos
indirectos el contenido en gas y el comportamiento de la muestra se
determina a través de los datos obtenidos en las isotermas de
absorción. Las isotermas de absorción obtenidas en el laboratorio
establecen la relación cuantitativa entre el gas absorbido y la
variaciones de presión ocurridas en el mismo. Proporcionan un valor
de la capacidad de almacenamiento de gas de la muestra ensayada.
Un ensayo genérico para caracterizar el
comportamiento de una roca blanda como el carbón frente a un gas
consta de las siguientes fases:
- -
- Extracción de una muestra que se mantenga lo más inalterada posible. Transporte al laboratorio en condiciones estables en lo que al contenido en fluidos (gases) y a su estructura interna se refiere.
- -
- Inyección de gas en la muestra con el fin de realizar un análisis gaseodinámico. El gas inyectado es fundamentalmente metano aunque también se inyecta nitrógeno, helio y dióxido de carbono con el fin de realizar análisis comparativos.
- -
- Inyección de gas en la muestra con distintas condiciones tensionales.
En la actualidad, la muestra de roca blanda
objeto de análisis se obtiene mediante sondas equipadas con
dispositivos para la recogida de muestras. A continuación, la
muestra se extrae de dicho dispositivo y se traslada al equipo de
ensayo donde siguiendo los procedimientos establecidos se obtienen
los resultados del ensayo. Al retirar la muestra de los dispositivos
utilizados para su extracción, para ser colocada en la máquina de
ensayo, es frecuente que se produzca un desmoronamiento parcial o
total de la misma, al ser de un material blando con una estructura
física relativamente débil. Por otra parte, una vez que se saca la
muestra del dispositivo de extracción, parte del contenido en gas de
la misma se pierde al entrar en contacto con el medio ambiente.
Debido a estas circunstancias, las muestras de ensayo obtenidas con
las sondas equipadas con dispositivos para la recogida de muestras
existentes, presentan alteraciones considerables en su estructura y
en su contenido en gas.
La presente invención se refiere a un
dispositivo mecánico que permite caracterizar el comportamiento de
rocas blandas frente a diferentes gases con distintas presiones de
inyección y distintas condiciones tensionales. Este dispositivo
proporciona la inalterabilidad del estado de la muestra en su
estructura interna, además de mantener su contenido de gas durante
las etapas de extracción, transporte y ensayo. La invención también
proporciona un método para la extracción, transporte y ensayo de
rocas blandas.
A efectos de la presente invención y su
descripción, rocas blandas son sólidos cohesionados formados por uno
o más minerales que se marcan con la uña y su dureza en la escala de
Mohs es inferior a 3.
El dispositivo de la invención comprende una
pieza principal formada por un tubo con un extremo cerrado y un
agujero pasante en el centro del mismo, con otro tubo unido a dicho
agujero por la parte exterior del extremo cerrado mencionado, y que
a su vez tiene unos medios de acoplamiento. El otro extremo es
abierto y con otros medios de acoplamiento. En la pieza principal se
aloja la muestra de roca blanda y se le acoplan la mayor parte de
las piezas del dispositivo.
El dispositivo también comprende, durante la
etapa de extracción, una cabeza de corte formada por un tubo con las
paredes biseladas en un extremo para facilitar su penetración en la
roca, y con unos medios de acoplamiento en el extremo que se acopla
a la pieza principal.
Para facilitar el empuje de la herramienta en la
etapa de extracción y proteger los componentes de la pieza
principal, el dispositivo también comprende una pieza de empuje
sobre la que se realiza la fuerza de empuje durante la etapa de
extracción, formada por un tubo hueco con un extremo abierto, y el
otro extremo cerrado. El extremo cerrado tiene un agujero pasante en
el centro que aloja en su interior todo el tubo unido al agujero del
extremo cerrado de la pieza principal. El extremo abierto tiene unos
medios de acoplamiento a la pieza principal.
El dispositivo también comprende, en la etapa de
transporte y/o en la etapa de ensayo, una tapa que sustituye a la
pieza de empuje para sellar la pieza principal y preservar la
muestra. La tapa está formada por un tubo hueco con un extremo
cerrado con un agujero pasante en el centro y con un tubo unido a
dicho agujero por la parte exterior de este extremo y unos medios de
fijación para fijar la posición del émbolo. El extremo abierto tiene
irnos medios de acoplamiento estancos a la pieza principal. Además
el dispositivo comprende un émbolo, que se incluye en la etapa de
transporte y/o en la etapa de ensayo, formado por una cabeza con un
agujero pasante en el centro que se desliza por el interior de la
pieza principal, y que además tiene unos unos medios de
estanqueidad. Unido a la cabeza se sitúa un eje formado por un tubo
cerrado en el extremo opuesto, que se desliza por el interior del
agujero pasante de la tapa. El eje tiene un agujero en la pared con
unos medios de acoplamiento que se dispone en una zona que como
máximo ocupa 1/3 de la longitud del eje tomada desde el extremo
cerrado. Como el eje del émbolo es hueco y la cabeza dispone de un
agujero alineado con él, se permite el paso de fluidos desde el
exterior al interior de la pieza principal a través del agujero
pasante practicado lateralmente en la pared el eje del émbolo. La
situación de este agujero permite, si es necesario, realizar empuje
mecánico sobre el extremo cerrado del eje del émbolo en la fase de
ensayo, sin entorpecer el paso de gases.
El dispositivo también comprende, en la etapa de
extracción, unos medios sellantes acoplados al tubo unido al agujero
pasante de la pieza principal y además acoplados, en la etapa de
transporte, al agujero en la pared del eje del émbolo Los medios
sellantes impiden la salida de los gases contenidos en la muestra a
través del embolo o de la pieza principal, preservando la
muestra.
En una realización preferida, el dispositivo
además comprende una pieza de asentamiento que se incluye en la
etapa de ensayo de gases con tensión mecánica de compresión. La
pieza de asentamiento está formada por una ranura radial pasante que
aloja en su interior todo el tubo unido al agujero pasante de la
pieza principal. Por una parte proporciona una superficie sobre la
que apoyar la pieza principal y por otra permite el alojamiento de
dispositivos que se acoplan a la pieza principal para conducir el
gas. Un ensayo de gases con tensión mecánica de compresión supone
comprimir la muestra a través de la presión transmitida por el
émbolo que previamente se ha liberado respecto de la tapa. La
presión se realiza sobre el extremo del eje del émbolo, por ejemplo
mediante un cilindro hidráulico apoyado sobre uno de los lados de un
marco de reacción. En el lado opuesto del marco va apoyada la pieza
de asentamiento. Por el contrario, en un ensayo de gases sin tensión
mecánica de compresión, el émbolo se fija a la tapa a través de unos
medios de fijación, y no se aplica compresión a la muestra. Para
ambos ensayos y desde la etapa de extracción de la muestra, el
émbolo se ajusta a la muestra de roca alojada en la pieza principal
para, entre otras cosas, evitar su desmoronamiento.
En una realización más preferida, la pieza
principal, la cabeza de corte, la pieza de empuje, la tapa, el
émbolo y la pieza de asentamiento son de metal o una aleación de
metales. En una realización aun más preferida, el metal o la
aleación de metales, es acero.
En otra realización aún más preferida, los
medios de acoplamiento del tubo unido al agujero pasante de la pieza
principal son una rosca exterior.
En otra realización aún más preferida, los
medios de acoplamiento en el extremo abierto de la pieza principal
son una rosca exterior.
En una realización aún más específica, el bisel
de pared biselada de la cabeza de corte tiene una inclinación
respecto al eje del tubo de entre 1º y 7º.
En otra realización aún más específica, los
medios de acoplamiento de la cabeza de corte a la pieza principal,
son una rosca interior.
En otra realización aún más específica, los
medios de acoplamiento de la pieza de empuje comprenden al menos dos
agujeros roscados dispuestos en puntos diametralmente opuestos en su
pared o paredes, y unos tornillos de presión pasantes que se roscan
a ellos hasta su contacto con la pieza principal.
En una realización aún más preferida, los medios
de fijación para fijar la posición del émbolo, son al menos un
tornillo de presión acoplado a un agujero roscado pasante en la
pared del tubo unido al extremo cerrado de la tapa.
En otra realización aún más preferida, los
medios de acoplamiento estancos de la tapa a la pieza principal, son
una rosca interior con un asiento y con una junta tórica flexible
alojada en dicho asiento.
En una realización aún todavía más específica,
la rosca de los medios de acoplamiento en el extremo abierto de la
pieza principal, de los medios de acoplamiento de la cabeza de corte
y de los medios de acoplamiento estancos de la tapa, es
cuadrada.
En otra realización aún más preferida, los
medios de estanqueidad de la cabeza del émbolo son una junta tórica
flexible alojada en un asiento de la cabeza y en contacto con la
superficie interior de la pieza principal.
En otra realización aún más preferida, los
medios de acoplamiento del agujero de la pared del eje del émbolo
son una rosca.
En otra realización aún más específica, los
medios sellantes acoplados al tubo soldado de la pieza principal en
la etapa de extracción y además acoplados al agujero del eje del
émbolo en la etapa de transporte, comprenden unas válvulas y unos
tapones que evitan la salida o entrada de gas.
Otro objeto de la presente invención es un
método para la extracción, transporte y ensayo de muestras de rocas
blandas que comprende las siguientes etapas:
- a)
- Obtener la muestra de roca mediante la hinca del dispositivo de la invención que comprende la pieza principal con unos medios sellantes acoplados al tubo unido al agujero pasante de la misma, la cabeza de corte y la pieza de empuje.
- b)
- Transportar la muestra de roca mediante el dispositivo de la invención que comprende la pieza principal con unos medios sellantes acoplados al tubo unido al agujero pasante de la misma, y donde la cabeza de corte se sustituye por la tapa y el émbolo, con otros medios sellantes acoplados al agujero en la pared del eje del émbolo.
- c)
- Realizar el ensayo de gases de la muestra de roca mediante el dispositivo de la invención que comprende la pieza principal, la tapa, y el émbolo.
En una realización preferida, el ensayo es un
ensayo de gases sin tensión mecánica de compresión, en el que el
émbolo del dispositivo está fijado a la tapa mediante unos medios de
fijación.
En otra realización preferida, el ensayo es un
ensayo de gases con tensión mecánica de compresión mediante el
dispositivo de la invención que comprende la pieza principal, la
tapa, el émbolo liberado respecto a la tapa y la pieza de
asentamiento.
El dispositivo es muy versátil ya que mediante
el sistema de piezas intercambiables permite extraer la muestra, el
transporte al laboratorio y la realización del ensayo. La invención
aporta, frente a los dispositivos que actualmente se conocen,
mantener inalterada la muestra de ensayo desde el momento de su
extracción hasta la realización del ensayo.
La presente invención resulta de aplicación en
los sectores en los que se diseñen, produzcan o utilicen
dispositivos para caracterizar el comportamiento de rocas blandas
como por ejemplo el de maquinaria y equipo mecánico, el de
metalurgia y fabricación de productos metálicos, el de productos
minerales no metálicos diversos, el de industrias extractivas y del
petróleo, el de energía y agua o el de química y farmacia.
Para complementar la descripción realizada y
facilitar la comprensión de la invención se acompaña un juego de
dibujos en donde, con carácter ilustrativo y no limitativo, se
representa un modo práctico de realización del dispositivo objeto de
esta patente.
La figura 1 representa una vista de la pieza
principal (1) en planta y un corte diametral de la misma.
La figura 2 representa una vista en planta de la
cabeza de corte (2) y un corte diametral de la misma.
La figura 3 representa un corte en planta de la
pieza de empuje (3) así como un corte diametral de la misma.
La figura 4 representa una vista en planta de la
pieza denominada tapa (4) así como un corte diametral de la
misma.
La figura 5 representa una vista en planta del
émbolo (5) así como un corte diametral del mismo.
La figura 6 representa una vista en planta de la
pieza de asentamiento (6) y un corte diametral de la misma.
La figura 7 representa una vista de un corte
diametral del dispositivo preparado para la extracción de la
muestra. Puede observarse la pieza principal (1), la cabeza de corte
(2), la pieza de empuje (3), una válvula (21) y un tapón (22).
La figura 8 representa una vista de un corte
diametral del dispositivo preparado para el transporte de la
muestra. Puede apreciarse la pieza principal (1), la tapa (4), el
émbolo (5), y una válvula (21) y un tapón (22) en el émbolo (5) y en
la pieza principal (1).
La figura 9 representa una vista de un corte
diametral del dispositivo preparado para el ensayo. Puede apreciarse
la pieza principal (1), la tapa (4), el émbolo (5) y la pieza de
asentamiento (6), además de unas válvulas (21) que permiten el paso
adecuado de gas.
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Para una mejor comprensión de la presente
invención, se expone el siguiente ejemplo de realización preferente,
descrito en detalle, que debe entenderse sin carácter limitativo del
alcance de la invención.
El material empleado para la fabricación del
dispositivo ha sido el acero aleado al carbono aunque puede ser otro
similar que resista adecuadamente los esfuerzos de tracción y
compresión. El acabado superficial fue el correspondiente a un
acabado comercial para el acero inoxidable sin tratamiento
superficial especial. Los ajustes que proporcionaron hermeticidad al
acoplamiento émbolo (5) -tapa (4) -pieza principal (1) se
consiguieron mediante juntas de ajuste tóricas de calidad
comercial.
La invención que se presenta puede fabricarse
para distintas longitudes de medida y distintos diámetros de sondeo.
Sin embargo, se explica una forma de realización preferente para una
longitud total de la pieza principal (1) de 265 mm y un diámetro
interior de 139 mm. El espesor de la pieza principal (1) fue de 5,5
mm. Dichas dimensiones permitieron obtener muestras de carbón lo
suficientemente grandes como para representar su heterogeneidad y
considerar la muestra representativa.
La pieza principal (1) se fabricó mediante
mecanizado quedando cerrada por su base inferior. En el centro de
dicha base llevaba un agujero pasante donde se incorporó un tubo (7)
soldado, con unos medios de acoplamiento en forma de rosca exterior.
El extremo superior era abierto y llevaba mecanizada una rosca
cuadrada como medios de acoplamiento (8), para el acoplamiento de la
cabeza de corte (2) o de la tapa (4).
La cabeza de corte (2) era una pieza cilíndrica
fabricada mediante mecanizado y biselada exteriormente a 4º para
favorecer el hincado en la roca por su parte más afilada. En el
interior de su base llevaba mecanizada una rosca interior cuadrada
como medios de acoplamiento (9) para acoplarse a la pieza principal
(1). El diámetro medio de dicha rosca se hizo coincidir con el
diámetro medio de la rosca de la pieza principal (1). El
acoplamiento de la pieza principal (1) con la cabeza de corte (2)
configuraba, conjuntamente con la pieza de empuje (3), el útil de
extracción de la muestra.
La pieza de empuje (3) se fabricó mediante
mecanizado y era una pieza cilíndrica con un agujero pasante (10) y
una zona resaltada de menor diámetro donde, en puntos diametralmente
opuestos, iban dispuestos unos medios de acoplamiento (11) formados
por dos agujeros roscados dispuestos en puntos diametralmente
opuestos para, mediante tornillos de presión permitir la sujeción de
la pieza principal (1) por su parte inferior. El agujero pasante
(10) protegía el tubo (7) de la parte inferior de la pieza principal
(1).
La pieza con forma de tapa (4) era una pieza de
forma cilíndrica fabricada mediante mecanizado que se acopla como
elemento de cierre en la parte superior de la pieza principal (1).
En su parte superior incorporaba unos medios de acoplamiento (12)
estancos con la forma de una rosca interior cuyo diámetro medio
coincide con el de la rosca exterior de la pieza principal (1). En
el extremo interior de la rosca se practicó un asiento (13) para
albergar una junta tórica que garantice la estanqueidad entre la
tapa y la pieza principal. En el centro de la base incorporaba un
agujero pasante (14) donde deslizaba el eje (15) del émbolo (5) que
iba acoplado a la base. Coincidente con el eje del agujero pasante
(14) incorporaba un tubo unido (16) a él con unos medios de fijación
(17) que servían, con un tornillo de presión acoplado a una agujero
roscado pasante en la pared del tubo (16), para fijar la posición
del émbolo (5) respecto a la tapa (4).
El émbolo (5) se fabricó mediante mecanizado. El
eje (15) del émbolo (5) era hueco. En el extremo del eje (15) y
perpendicularmente al mismo llevaba un agujero (18) con una rosca
que permitía la conexión con un enchufe rápido para introducir y/o
extraer gas durante el ensayo. En la zona posterior del émbolo (5)
incorporaba un asiento (19) para albergar unos medios de
estanqueidad en forma de una junta tórica que garantizaba la
estanqueidad entre el émbolo (5) y la pieza principal (1).
La pieza de asentamiento (6) se fabricó mediante
mecanizado. Tenía forma cilíndrica y llevaba practicado un rebaje en
su parte superior y una ranura radial pasante (20). De esta forma
podía situarse en la parte posterior de la pieza principal (1)
protegiendo el tubo (7) y servir como pieza de apoyo en los ensayos
realizados con tensión de compresión mecánica sobre la muestra.
A la vista de las figuras 7, 8, y 9 puede
observarse cómo el dispositivo ideado se estructuró a partir de una
pieza principal (1) a la que pueden acoplarse la cabeza de corte
(2), la pieza de empuje (3), la tapa (4), el émbolo (5) y la pieza
de asentamiento (6) según el empleo que fuera a darse al
dispositivo.
El método para la extracción trasporte y ensayo
de muestras se aplicó sobre una muestra obtenida a partir una beta
de carbón de mina subterránea. Para la obtención de la muestra se
hincó el dispositivo configurado como muestra la figura 7 con la
ayuda de la pieza de empuje (3). En esta etapa, además de la pieza
de empuje (3) el dispositivo constaba de la pieza principal (1), la
cabeza de corte (2), y unos medios sellantes en forma de válvula
(21) para el paso del gas con un tapón (22) de goma para evitar su
salida.
En la etapa de transporte, el dispositivo tenía
la configuración mostrada en la figura 8 donde, además de la pieza
principal (1), la tapa (4) y el émbolo (5), incorporaba las válvulas
(21) para el paso de gas y unos tapones (22) de goma. En esta etapa
hubo que sustituir respecto a la etapa anterior, la cabeza de corte
(2) por la tapa (4) con el émbolo (5) el cual incluía en el agujero
(18) de su eje (15) una válvula (21) para el paso del gas con un
tapón (22) de goma para evitar su salida. La pieza de empuje (3) no
era necesaria en esta etapa. Cuando se insertó el émbolo (5), éste
se ajustó al tamaño de la muestra para evitar su
desmoronamiento.
Para la realización de los ensayos de gases el
dispositivo presentaba la configuración mostrada en la figura 9
donde, además de la pieza principal (1), la tapa (4) y el émbolo (5)
fijado mediante unos medios de fijación (17) constituidos por un
tornillo de presión acoplado a un agujero roscado pasante en la
pared del tubo (16) y ajustado a la muestra de carbón, incorporaba
las válvulas (21) para el paso del gas. En este caso, los tapones
(22) se habían retirado. Las válvulas (21) estaban conectadas
mediante enchufes rápidos a tubos flexibles que conducen la entrada
y salida de gases.
Para el ensayo de gases con tensión mecánica de
compresión, el dispositivo además incluía la pieza de asentamiento
(6). En este caso, el émbolo (5) se encontraba liberado respecto a
la tapa (4), permitiendo el movimiento relativo del mismo. La
presión se realizó sobre el extremo del eje del émbolo (5) mediante
un cilindro hidráulico apoyado sobre uno de los lados de un marco de
reacción. En el lado opuesto del marco iba apoyada la pieza de
asentamiento (6).
Claims (18)
1. Dispositivo para la extracción, transporte y
ensayo de muestras de rocas blandas que comprende:
una pieza principal (1) formada por un tubo con
un extremo cerrado, un agujero pasante en el centro del mismo con
otro tubo (7), unido a dicho agujero por la parte exterior del
extremo mencionado y que a su vez tiene unos medios de acoplamiento,
y otro extremo abierto con unos medios de acoplamiento (8);
una cabeza de corte (2) durante la etapa de
extracción, formada por un tubo con las paredes biseladas en un
extremo y con unos medios de acoplamiento (9) en el extremo que se
acopla a la pieza principal (1);
una pieza de empuje (3) durante la etapa de
extracción, formada por un tubo hueco con un extremo abierto y otro
extremo cerrado que tiene un agujero pasante (10) en el centro que
aloja en su interior todo el tubo (7) unido al agujero del extremo
cerrado de la pieza principal (1), y con unos medios de acoplamiento
(11) en el extremo abierto a la pieza principal (1);
una tapa (4), que sustituye a la pieza de empuje
(3) en la etapa de transporte y/o en la etapa de ensayo, formada por
un tubo hueco con un extremo cerrado con un agujero pasante (14) en
el centro y con un tubo unido (16) a dicho agujero (14) por la parte
exterior del extremo cerrado y unos medios de fijación (17) para
fijar la posición del émbolo (5), y otro extremo abierto con unos
medios de acoplamiento (12) estancos a la pieza principal (1);
un émbolo (5), que se incluye en la etapa de
transporte y/o en la etapa de ensayo, formado por una cabeza con un
agujero pasante en el centro que se desliza por el interior de la
pieza principal (1) y con unos medios de estanqueidad, y un eje (15)
unido a la cabeza formado por un tubo cerrado en el extremo opuesto,
que se desliza por el interior del agujero pasante (14) de la tapa
(4), y con un agujero (18) en la pared del eje (15) con unos medios
de acoplamiento que se dispone en una zona que como máximo ocupa 1/3
de la longitud del eje tomada desde el extremo
cerrado;
cerrado;
unos medios sellantes acoplados al tubo (7) de
la pieza principal (1) en la etapa de extracción y además acoplados
al agujero (18) en la pared del eje (15) del émbolo (5) en la etapa
de transporte.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Dispositivo según la reivindicación 1 que
además comprende:
una pieza de asentamiento (6), que se incluye en
la etapa de ensayo de gases con tensión mecánica de compresión,
formada por una ranura radial pasante (20) que aloja en su interior
todo el tubo (7) de la pieza principal (1).
\vskip1.000000\baselineskip
3. Dispositivo según la reivindicación 2
caracterizado porque la pieza principal (1), la cabeza de
corte (2), la pieza de empuje (3), la tapa (4), el émbolo (5) y la
pieza de asentamiento (6) son de metal o una aleación de
metales.
4. Dispositivo según la reivindicación 3
caracterizado porque el metal es acero.
5. Dispositivo según la reivindicación 3
caracterizado porque los medios de acoplamiento del tubo (7)
de la pieza principal son una rosca exterior.
6. Dispositivo según la reivindicación 3
caracterizado porque los medios de acoplamiento (8) en el
extremo abierto de la pieza principal (1) son una rosca
exterior.
7. Dispositivo según la reivindicación 3
caracterizado porque el bisel de pared biselada de la cabeza
de corte (2) tiene una inclinación respecto al eje del tubo de entre
1º y 7º.
8. Dispositivo según la reivindicación 3
caracterizado porque los medios de acoplamiento (9) de la
cabeza de corte (2) son una rosca interior.
9. Dispositivo según la reivindicación 3
caracterizado porque los medios de acoplamiento (11) de la
pieza de empuje (3) comprenden al menos dos agujeros roscados
dispuestos en puntos diametralmente opuestos en la pared del tubo, y
unos tornillos de presión pasantes que se roscan a ellos hasta su
contacto con la pieza principal (1).
10. Dispositivo según la reivindicación 3
caracterizado porque los medios de fijación (17) son al menos
un tornillo de presión acoplado a un agujero roscado pasante en la
pared del tubo (16).
11. Dispositivo según la reivindicación 3
caracterizado porque los medios de acoplamiento (12) estancos
de la tapa (4) son una rosca interior con un asiento (13) y con una
junta tórica flexible alojada en dicho asiento (13).
12. Dispositivo según la reivindicación 6, 8 y
11 caracterizado porque la rosca es cuadrada.
13. Dispositivo según la reivindicación 3
caracterizado porque los medios de estanqueidad de la cabeza
del émbolo (5) son una junta tórica flexible alojada en un asiento
(19) de la cabeza y en contacto con la superficie interior de la
pieza principal (1).
14. Dispositivo según la reivindicación 3
caracterizado porque los medios de acoplamiento del agujero
(18) de la pared del eje (15) del émbolo (5) son una rosca.
15. Dispositivo según la reivindicación 3
caracterizado porque los medios sellantes acoplados al tubo
(7) de la pieza principal (1) en la etapa de extracción y además
acoplados al agujero (18) del émbolo (5) en la etapa de transporte
comprenden una válvula (21) y un tapón (22).
16. Método para la extracción transporte y
ensayo de muestras de rocas blandas que comprende las siguientes
etapas:
- a)
- obtener la muestra de roca mediante la hinca del dispositivo de la reivindicación 1 que comprende la pieza principal (1) con unos medios sellantes acoplados al tubo (7) de la pieza principal, la cabeza de corte (2) y la pieza de empuje (3);
- b)
- transportar la muestra de roca mediante el dispositivo de la reivindicación 1 que comprende la pieza principal (1) con unos medios sellantes acoplados al tubo (7) de la pieza principal, y donde la cabeza de corte (2) se sustituye por la tapa (4) y el émbolo (5) con otros medios sellantes acoplados al agujero (18) en la pared del eje (15) del émbolo (5);
- c)
- realizar el ensayo de gases de la muestra de roca mediante el dispositivo de la reivindicación 1 que comprende la pieza principal (1), la tapa (4) y el émbolo (5).
\vskip1.000000\baselineskip
17. Método según la reivindicación 16
caracterizado porque el ensayo es un ensayo de gases sin
tensión mecánica de compresión con el émbolo (5) del dispositivo
fijado a la tapa (4) mediante unos medios de fijación (17).
18. Método según la reivindicación 16
caracterizado porque el ensayo es un ensayo de gases con
tensión mecánica de compresión mediante el dispositivo de la
reivindicación 1 y 2 que comprende la pieza principal (1), la tapa
(4), el émbolo (5) liberado respecto a la tapa (4) y la pieza de
asentamiento (6).
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| ES200902162A ES2336067B2 (es) | 2009-11-09 | 2009-11-09 | Dispositivo y metodo para la extraccion, el transporte y el ensayo de gases en muestras de rocas blandas. |
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