KR101505006B1 - column test equipment with reacting solution level control system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 컬럼 반응 실험 장치에 관한 것이고, 더욱 상세하게는 시추코아나 암석의 파쇄물을 반응 컬럼에 넣고 암반-지하수 반응 실험시 정수위 유지식 가압 방식을 통해 지하 심부의 고압 환경 및 산소가 결핍된 환원 환경을 좀더 유사하게 모사하여 지화학파라메터 측정과 화학 분석을 수행할 수 있도록 하는 정수위 유지식 가압 컬럼 실험 장치를 제공하는 것이다.
The present invention relates to a column reaction apparatus, and more particularly, to a column reaction apparatus, and more particularly to a column reaction apparatus which comprises a reaction column and a reaction column, The present invention also provides an apparatus for testing a pressurized column of purified water, which can simulate environment more closely and perform chemical chemical parameter measurement and chemical analysis.
주지된 바와 같이, 지하공간을 이용한 지하유류저장시설의 유지관리나 방사성폐기물 지층처분을 위해서는 지하 심부에서 일어날 수 있는 지하수-암석 반응을 규명하는 것이 중요하며, 이를 위하여 지하 심부 환경을 모사하기 위한 지하수-암석 컬럼 반응 실험을 통하여 기초적인 지화학 반응 특성을 규명하고 있다. As is well known, it is important to investigate the groundwater-rock reaction that may occur in the underground part for the maintenance of the underground oil storage facility or the disposal of the radioactive waste. For this purpose, groundwater - The basic geochemical reaction characteristics are investigated through rock column reaction experiments.
이러한 컬럼 반응 실험을 지하심부의 실제 지하 심부 환경과 최대한 유사한 환경하에서 수행하기 위해서는 실험 장치가 지하 심부의 높은 압력조건과 산소가 없는 환원조건을 만족할 수 있어야 하며 반응-지화학측정-시료채취까지 전 실험 과정이 외부 환경과 격리된 상태에서 수행되어야 한다.In order to perform this column reaction experiment in the environment which is as close as possible to the actual subsurface environment of the subsurface part, the experimental equipment should be able to satisfy the high pressure condition of the underground part and the reduction condition without oxygen. The test procedure should be performed in a state of isolation from the external environment.
그러나, 종래의 암석-지하수 반응 실험을 위한 컬럼 반응 실험 장치들의 경우 시추코아나 암석의 파쇄물을 컬럼에 넣고 지하수를 펌프를 이용하여 일정속도로 컬럼을 통과시키면서 암석과 반응한 지하수를 정기적으로 일정량 채취하여 pH, Eh, EC, DO 등의 지화학파라메터 측정과 화학분석을 수행하는 방법을 사용하고 있다.However, in the case of conventional column-reaction experiments for rock-ground water reaction experiments, the crushed material of the drill core or rock is put into the column, the ground water is passed through the column at a constant speed using a pump, , Which is used to measure chemical parameters such as pH, Eh, EC, and DO.
따라서, 지하유류저장시설이나 방사성폐기물 지층처분 등의 지하공간을 활용한 시설의 안전성평가를 위한 지하수 암석 반응 실험에서 이러한 일반적인 컬럼 반응 실험 장치를 사용할 경우 실제 지하 심도의 압력 및 환원상태의 지하환경을 모사할 수 없을 뿐만 아니라, 반응한 시료를 컬럼 반응 시스템에서 일정량 뽑아낸 후 화학분석을 수행할 경우 외부환경과의 접촉에 의해 분석결과가 영향을 받게 되는 문제점을 갖는다.Therefore, in case of using underground water rock storage facility or radioactive waste geological disposal such as disposal of radioactive waste disposal, underground water rock reaction experiment for the safety evaluation of facilities, In addition, when the reacted sample is extracted from the column reaction system and subjected to chemical analysis, there is a problem that the analysis result is influenced by the contact with the external environment.
또한, 상기한 문제점을 해결하기 위해 고안된 종래 고압 환경의 컬럼 반응 실험 장치의 경우에도 반응이 진행될수록 반응용액을 공급하는 용기내의 반응용액이 줄어들면서 수위가 낮아져서 반응 컬럼에 전달되는 압력이 변화되어 설정된 압력의 유지가 불가능하게 지는 문제점을 갖는다. Also, in the case of the conventional column reaction test apparatus designed to solve the above-mentioned problems, the reaction solution in the vessel for supplying the reaction solution decreases as the reaction progresses, so that the water level is lowered and the pressure to be transferred to the reaction column is changed The pressure can not be maintained.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 지하 심부의 고압 환경 및 산소가 결핍된 환원 환경을 좀더 유사하게 모사하여 컬럼 반응을 수행하도록 함으로써 지하유류저장시설이나 방사성폐기물의 지층처분장 등과 같은 지하공간을 이용하는 시설들의 안전성평가를 위한 신뢰성 있는 실증자료를 얻을 수 있도록 하는 정수위 유지식 가압 컬럼 반응 실험 장치를 제공하는 것이다.
It is an object of the present invention to overcome the above-mentioned problems and to provide a method and apparatus for recovering underground water such as an underground oil storage facility or a radioactive waste disposal site by performing a column reaction by simulating a high pressure environment of a deep- The present invention also provides a reaction apparatus for a pressurized column reaction apparatus which can obtain reliable demonstration data for safety evaluation of facilities using space.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 정수위 유지식 가압 컬럼 반응 실험 장치는, 시추코아나 암석 파쇄물을 외부와 밀폐된 상태로 수납하는 복수의 반응 컬럼; 상기 각 반응 컬럼들에 공급하도록 반응용액을 내부에 채워 저장하는 반응용액 공급용기; 상기 반응용액 공급용기 내부에 채워진 상기 반응용액을 일정 수위로 유지시키는 정수위 유지부; 상기 반응용액 공급용기로부터 상기 각 반응 컬럼들로 기설정된 일정 압력을 가지고 상기 반응용액이 공급되도록 상기 반응용액이 정수위 유지된 상기 반응용액 공급용기 내부에 불활성 가스를 채워 가압하는 정압 유지부; 및 상기 각 반응 컬럼들과 연결되어 상기 시추코아나 암석 파쇄물을 통과하며 반응한 반응용액 시료를 채취하여 지화학파라메터 측정과 화학 분석을 수행 하는 지화학 측정부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.To achieve the above object, the present invention provides a reaction apparatus for pressurizing a quartz crucible, comprising: a plurality of reaction columns for storing a drill core or a rock crushed material in an enclosed state; A reaction solution supply container for filling and storing the reaction solution therein so as to supply the respective reaction columns; A water level holding unit for holding the reaction solution filled in the reaction solution supply container at a predetermined water level; A static pressure holding unit for filling an inert gas into the reaction solution supply container in which the reaction solution is maintained in a purified water state so that the reaction solution is supplied to the reaction solution supply vessels from the reaction solution supply vessels at predetermined pressure; And a geochemical measuring unit connected to each of the reaction columns for collecting the reacted solution sample through the drill core or the rock fragments to perform geochemical parameter measurement and chemical analysis .
여기서, 상기 정수위 유지부는 상기 반응용액 공급용기 일측에 설치되어 상기 반응용액 공급용기 내에 채워진 상기 반응용액의 수위를 측정하는 적어도 하나 이상의 수위 감지 센서; 상기 반응용액 공급용기에 상기 반응용액을 보충하도록 상기 반응용액을 담아 저장하는 반응용액 보충용기; 상기 반응용액 보충용기와 상기 반응용액 공급용기 사이를 연결하는 반응용액 보충 배관 상에 설치되는 반응용액 보충펌프; 및 상기 수위 감지 센서로부터 측정된 수위 정보에 따라 상기 반응용액 보충펌프를 가동 제어하여, 상기 반응용액 공급용기 내에서 상기 반응용액이 기설정된 수위를 일정하게 유지하도록 하는 수위 조절 컨트롤러;를 포함하여 구성될 수 있다.The at least one level sensor may be disposed at one side of the reaction solution supply vessel to measure the level of the reaction solution filled in the reaction solution supply vessel. A reaction solution replenishing container storing the reaction solution so as to replenish the reaction solution in the reaction solution supply container; A reaction solution replenishing pump installed on the reaction solution replenishing piping connecting between the reaction solution replenishing vessel and the reaction solution supplying vessel; And a water level controller for controlling the reaction solution replenishing pump in accordance with the level information measured by the water level sensor to maintain the predetermined level of the reaction solution in the reaction solution supply vessel at a predetermined level, .
또한, 상기 반응용액 공급용기 일측에 수직하게 연통 결합되어 하게 설치되는 액주관을 더 포함하고, 상기 수위 감지 센서들은 상기 액주관 상에 설치되도록 하는 것이 바람직하다. Further, it is preferable to further include a liquid main pipe vertically communicably connected to one side of the reaction solution supply container, wherein the liquid level detecting sensors are installed on the liquid main pipe.
또한, 상기 정압 유지부는 상기 반응용액 공급용기를 연결하는 가스 공급 배관 상에 설치되어 상기 반응용액 공급용기 내부가 기설정된 압력을 유지하도록 가스 공급량을 조절하는 정압 유지계; 및 상기 반응용액 공급용기 일측에 설치되어 상기 반응용액 공급용기의 압력이 기설정된 압력을 초과하는 경우 가스를 배출하도록 하는 과압 방지 밸브;를 포함하여 구성될 수 있다.Also, the static pressure maintaining unit may include a static pressure maintaining system installed on a gas supply pipe connecting the reaction solution supply container and adjusting the gas supply amount so that the inside of the reaction solution supply container maintains a predetermined pressure; And an overpressure prevention valve installed at one side of the reaction solution supply vessel to discharge the gas when the pressure of the reaction solution supply vessel exceeds a predetermined pressure.
또한, 상기 지화학 측정부는 상기 각 반응 컬럼을 통과해 상기 시추코아나 암석 파쇄물과 반응한 상기 반응용액 시료를 채취하여 외부와 밀폐된 상태로 담아 저장하는 측정 챔버; 및 상기 측정 챔버 내에서 설치되어 상기 반응용액 시료의 지화학파라메터 측정 및 화학 분석을 수행하는 복수의 프루브;를 포함하여 구성될 수 있다. In addition, the geochemical measuring unit may include a measuring chamber for collecting the reaction solution sample reacted with the drilling core or rock fragments through each of the reaction columns, and storing the reaction solution sample in an enclosed state with the outside. And a plurality of probes installed in the measurement chamber to perform chemical measurement and chemical analysis of the reaction solution sample.
또한, 상기 각 프루브들 및 상기 반응용액 공급용기에 설치된 압력 측정계와 통신 가능하게 연결되어, 상기 각 프루브들로부터 수신된 지화학파라메터 측정 정 및 화학 분석 정보와 함께 상기 압력 측정계로부터 수신된 상기 반응용액 공급용기 내부의 압력 정보를 실시간으로 저장 및 디스플레이 될 수 있도록 하는 모니터링부;를 더 포함하여 구성될 수 있다.
The reaction solution supply pipe is connected to the respective probes and the pressure measurement system installed in the reaction solution supply container, And a monitoring unit for storing and displaying pressure information inside the supply container in real time.
상기한 본 발명의 정수위 유지식 가압 컬럼 반응 실험 장치에 따르면 정수위 유지부를 통해 지속적으로 반응용액 공급용기 내부의 반응용액 수위를 일정하게 유지시킨 상태에서 정압 유지부를 통해 기설정된 고압 상태로 일정하게 가압하여 시추코아나 암석 파쇄물가 수납된 밀폐된 반응 컬럼 내부 공급하여 실제 지하 심부의 고압환경 및 산소가 결핍된 환원 환경과 가장 유사한 상태를 모사하여 암석-지하수 반응을 수행하도록 함으로써 지하유류저장시설이나 방사성폐기물의 지층처분장 등과 같은 지하공간을 이용하는 시설들의 안전성평가를 위한 신뢰성 있는 실증자료를 얻을 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
According to the present invention, the water level of the reaction solution in the reaction solution supply vessel is constantly kept constant through the purified water level holding unit, and is constantly pressurized to a preset high pressure state through the constant pressure holding unit The rock-ground water reaction is simulated by simulating the conditions similar to the high-pressure environment and the oxygen-depleted reduction environment of the actual underground core and supplying the inside of the closed reaction column containing the drill core or the rock crushing product to the underground oil storage facility or the radioactive waste And a geological disposal site of the present invention can obtain reliable demonstration data for the safety evaluation of the facilities using the underground space.
도 1은 본 발명에 따른 가압식 컬럼반응장치를 도시한 개념도이다.1 is a conceptual diagram showing a pressurized column reactor according to the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.
도 1은 본 발명에 따른 정수위 유지식 가압 컬럼 반응 실험 장치를 도시한 개념도이다. FIG. 1 is a conceptual diagram showing an apparatus for testing a quartz-based pressurized column reaction according to the present invention.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 실시예의 정수위 유지식 가압 컬럼 반응 실험 장치(1)는 크게 반응용액 공급용기(10), 반응 컬럼(40), 정수위 유지부(20), 정압 유지부(30), 지화학 측정부(50) 및 모니터링부(60)를 포함하여 구성된다.1, the apparatus for testing a quadruplicate pressurized column reaction 1 of the present embodiment mainly comprises a reaction
반응용액 공급용기(10)는 복수의 반응 컬럼들(40)에 가압 공급하기 위한 반응용액을 내부에 채워 저장할 수 있도록 내부에 수용 공간을 가지는 압력 탱크 형태로 이루어지며, 상측에는 반응용액을 주입하기 위한 반응용액 주입구(11)가 설치된다.The reaction
반응용액 주입구(11)와 반응용액 공급용기(10)를 연결하는 연결 배관 상에는 밸브가 형성되어, 밸브가 열려있을 경우에는 반응용액 주입구(11)를 통해 반응용액을 투입할 수 있고, 반응용액 공급용기(10) 내부의 반응용액을 가압할 경우에는 밸브가 닫힐 수 있도록 한다. A valve is formed on a connection pipe for connecting the
물론, 장치의 구성을 단순화시키기 위하여 후술하는 정수위 유지부(20)의 반응용액 보충용기(23) 및 이를 연결하는 반응용액 보충배관(24)을 통해 반응 공급용기 내부로 반응용액을 공급하도록 하는 것도 바람직하다.Of course, in order to simplify the structure of the apparatus, it is also possible to supply the reaction solution into the reaction supply container through the reaction
한편, 반응용액 공급용기(10) 일측에 수직하게 세워진 양단부가 반응용액 공급용기와 연통 결합되는 투명한 튜브 형태의 액주관(12)을 설치하여, 이 액주관(12)을 통해 내부에 채워진 반응용액의 수위를 눈으로 직접 확인할 수 있도록 한다. On the other hand, a
한편, 상기한 반응용액 공급용기(10)를 비롯하여 정수위 유지식 가압 컬럼 반응 실험 장치(1)를 구성하는 대부분의 구성 요소들은 지하 심부의 압력에 해당하는 고압을 견딜 수 있고 부식 및 반응용액과의 반응을 방지할 수 있도록 스테인리스스틸 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. Most of the constituents of the reaction
정수위 유지부(20)는 반응용액 공급용기(10) 내부에 채워진 반응용액을 일정 수위로 유지시키도록, 수위 감지 센서(21, 22), 반응용액 보충용기(23), 반응용액 보충펌프(25) 및 수위 조절 컨트롤러(26)를 포함하여 구성된다. The water
수위 감지 센서(21, 22)는 반응용액 공급용기(10)에 설치되어, 반응용액 공급용기(10) 내에 채워진 상기 반응용액의 수위를 자동 측정하도록 한다. The
여기서, 상기한 수위 감지 센서(21, 22)는 상기한 액주관(12)의 외주면 상에 집게 형태 집어 원하는 위치에서 수위를 감지할 수 있도록 높이 조절 가능하게 설치되도록 하며, 특히 서로 높이 차를 두고 한 쌍이 이격 설치되도록 하는 것이 바람직하다.The
반응용액 보충용기(23)는 반응용액 공급용기(10)에 반응용액을 보충할 수 있도록 반응용액을 담아 저장하도록 하여, 반응용액 공급용기(10)를 연결하는 반응용액 보충배관(24) 상에 설치되는 반응용액 보충펌프(25)를 통해 반응용액을 추가 공급하도록 하다. The reaction
수위 조절 컨트롤러(26)는 수위 감지 센서들(21, 22)로부터 측정된 수위 정보에 따라 반응용액 보충펌프(25)를 가동 제어하여, 반응용액 공급용기(10) 내에 채워지는 반응용액의 수위를 일정하게 유지하도록 한다. The water
즉, 수위 조절 컨트롤러(26)는 하측에 설치되는 수위 감지센서(22)까지 반응용액의 수위가 하강하게 되면 반응용액 보충펌프(25)를 자동으로 가동시켜 반응용액 보충용기(23)에 저장된 반응용액을 반응용액 공급용기(10) 내부로 공급하도록 하며, 상측에 설치되는 수위 감지 센서(21)까지 반응용액의 수위가 상승하게 되면 반응용액 보충펌프(25)를 자동으로 가동 정지시키도록 한다. That is, the
이처럼, 상기한 정수위 유지부(20)를 통해 반응용액 공급용기(10)로부터 반응 컬럼들(40)로 가압 공급된 반응용액의 빠져나간 인출량만큼을 자동 보충하여 반응용액 공급용기(10) 내부에 채워진 반응용액의 수위를 일정하게 유지시킬 수 있게 된다. The amount of the reaction solution supplied from the reaction
따라서, 후술하는 정압 유지부(30)를 통해 반응용액 공급용기(10) 내부를 가압하여 압력을 균일하게 유지한다 할지라도 반응 컬럼 내에서 반응이 진행될수록 반응용액의 수위가 낮아져서 반응 컬럼(40)에 전달되는 압력이 변화되어 설정된 압력 유지가 불가능해지게 되는 것을 방지할 수 있도록 하다. Therefore, even if the inside of the reaction
정압 유지부(30)는 반응용액 공급용기(10)로부터 상기 각 반응 컬럼들(40)로 기설정된 압력으로 반응용액이 공급되도록 반응용액이 정수위 유지된 반응용액 공급용기 내부에 불활성 가스를 채워 가압하도록 가스 공급통(31), 정압유지계(33) 및 과압 방지 밸브(34)를 포함하여 구성된다. The static pressure holding part 30 is filled with inert gas in the reaction solution supply container in which the reaction solution is maintained in a purified state so that the reaction solution is supplied from the reaction
정압유지계(33)는 가스 공급통(31)와 반응용액 공급용기(10)를 연결하는 가스 공급배관(32) 상에 설치되어, 반응용액 공급용기(10) 내부가 기설정된 압력 즉, 실제 지하 심부 환경과 유사한 압력을 일정하게 유지하도록 가압하기 위한 가스 공급량을 조절하도록 한다.The static
여기서, 가스 공급통(33)을 통해 공급되는 가압용 가스는 컬럼 반응 실험 분석 결과에 영향을 주지 않도록 질소, 아르곤 등 불활성 가스를 이용하는 것이 바람직하다.Here, the pressurizing gas supplied through the
그리고, 과압 방지 밸브(34)는 반응용액 공급용기 상부 일측에 설치되어 반응용액 공급용기(10)의 내부 압력이 기설정된 압력값을 초과하는 경우 가스를 자동 배출하도록 하도록 하여 안정 사고 및 장치의 파손을 방지할 수 있도록 한다. The
물론, 과압 방지 밸브(34)는 전자 제어가 가능하게 구성되어 후술하는 모니터링부(60)의 연산기(61)를 통해 자동 개폐 제어되도록 하는 것도 가능하다. Of course, the
반응 컬럼들(40)은 시추코아나 암석 파쇄물을 외부와 밀폐된 상태로 수납하도록 구성되어, 실제 지하 심부와 같이 산소가 결핍된 환원 환경하에서 반응용액 공급용기(10)로부터 가압 공급된 고압의 반응용액을 통과시켜 실제 지하 심부와 유사한 조건 하에서 암석-지하수 반응 실험을 수행할 수 있도록 한다.The
여기서, 반응용액 공급용기(10)의 하단부를 연결하는 반응용액 주공급관(15)으로부터 다중으로 분지된 각각의 반응용액 분지공급관들(16)에 각각의 반응 컬럼들(40)은 연결하여 여러 개의 컬럼 반응 실험을 동시에 수행할 수 있도록 한다.Here, each of the
이처럼, 정수위 유지부(20)를 통해 지속적으로 반응용액 공급용기(10) 내부의 반응용액 수위를 일정하게 유지시킨 상태에서 정압 유지부(30)를 통해 기설정된 고압 상태로 일정하게 가압하여 외부와 밀폐된 반응 컬럼(40) 내부로 공급하도록 함으로써, 실제 지하 심부의 고압 환경 및 산소가 결핍된 환원 환경을 좀더 유사하게 모사하여 암석-지하수 반응 실험을 수행할 수 있게 된다.In this state, the water level of the reaction solution in the reaction
지화학 측정부(50)는 각 반응 컬럼들(51)과 연결되어 시추코아나 암석 파쇄물을 통과하며 반응한 반응용액 시료를 채취하여 지화학파라메터 측정과 화학 분석을 수행하도록 측정 챔버(51) 및 복수의 프루브들(52)을 포함하여 구성된다. The
측정 챔버(51)는 상기한 각 반응 컬럼을 통과해 상기 시추코아나 암석 파쇄물과 반응한 상기 반응용액 시료를 채취하여 외부와 실제 지하 심부와 같이 산소가 결핍된 환원 환경을 유지하도록 외부환경과의 접촉이 없는 밀폐된 상태로 담아 저장하도록 한다. The
그리고, 복수의 프루브들(52)은 각각의 측정 챔버(51) 내에서 설치되어 반응 컬럼(40)을 통과해 취출된 반응용액 시료로부터 pH, Eh, EC, DO, 온도 등의 지화학파라메터 및 화학 분석을 수행하도록 한다. The plurality of
한편, 측정 챔버(51)의 일측 단부에는 시료채취용 용기(53)가 연결되도록 설치하여 필요시 반응용액 시료를 수집할 수 있도록 한다.On the other hand, a
모니터링부(60)는 상기한 프루브들(52)과 통신 가능하게 연결되는 연산기(51)를 통해 상기 각 프루브들(52)로부터 수신된 지화학파라메터 측정 정보 및 화학 분석 정보를 실시간으로 저장 및 디스플레이 할 수 있도록 한다.The monitoring unit 60 may store and display the geochemical parameter measurement information and the chemical analysis information received from the
또한, 상기 연산기(61)는 반응용액 공급용기(10)에 설치된 압력 측정계(62)와 통신 가능하게 연결되어, 압력 측정계(62)로부터 수신된 반응용액 공급용기(10) 내부의 압력 정보를 실시간을 감시하여 반응용액 공급용기(10) 내부의 압력이 설정치를 초과하게 되면 이를 경고하거나 상기한 전자 제어 과압 방지 밸브(34)를 자동 개방하도록 한다.The
전술한 바와 같이, 본 실시예의 정수위 유지식 가압 컬럼 반응 실험 장치(1)는 정수위 유지부(20)를 통해 지속적으로 반응용액 공급용기 내부의 반응용액 수위를 일정하게 유지시킨 상태에서 정압 유지부(30)를 통해 기설정된 고압 상태로 일정하게 가압하여 밀폐된 반응 컬럼(40) 내부 공급하여 시추코아나 암석 파쇄물 대한 컬럼 반응 실험을 수행할 수 있도록 함으로써, 기존 컬럼반응장치로서는 모사가 불가능한 지하 심부의 고압환경 및 산소가 결핍된 환원환경하에서 컬럼 반응을 수행하여 지하유류저장시설이나 방사성폐기물의 지층처분장 등과 같은 지하공간을 이용하는 시설들의 안전성평가를 위한 신뢰성 있는 실증자료를 얻을 수 있도록 한다. As described above, in the apparatus for testing reaction characteristics of a quartz crucible according to the present embodiment, the apparatus for testing reaction of a quartz crucible of the present invention comprises a constant-pressure holding unit (20) for continuously holding the reaction solution level inside the reaction- 30) to the inside of the closed reaction column (40) to perform the column reaction test for the sludge core or rock fragments. As a result, it is possible to perform the column reaction test for the sludge core or rock fragments, The column response under high-pressure and oxygen-deficient reductive environments will provide reliable demonstration data for the safety assessment of underground facilities such as underground oil storage facilities and radioactive waste repositories.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but many variations and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. And it goes without saying that they belong to the scope of the present invention.
1: 컬럼 반응 실험 장치 10: 반응용액 공급용기
11: 반응용액 주입구 12: 액주관
15: 반응용액 주공급관 16: 반응용액 분지공급관
20: 정수위 유지부 21, 22: 수위 감지 센서
23: 반응용액 보충용기 24: 연결하는 반응용액 보충배관
25: 반응용액 보충펌프 26: 수위 조절 컨트롤러
30: 정압 유지부 31: 가스 공급통
32: 가스 공급배관 33: 정압유지계
34: 과압 방지 밸브 40: 반응 컬럼
50: 지화학 측정부 51: 측정 챔버
52: 프루브 53: 시료채취용 용기
60: 모니터링부 61: 연산기
62: 압력 측정계 1: Column reaction test apparatus 10: Reaction solution supply vessel
11: Reaction solution inlet 12:
15: Reaction solution main supply pipe 16: Reaction solution branch supply pipe
20: a water
23: Reaction solution replenishment vessel 24: Reaction solution replenishment piping
25: Reaction solution replenishment pump 26: Water level controller
30: static pressure holding part 31: gas supply passage
32: gas supply piping 33: static pressure maintaining system
34: overpressure prevention valve 40: reaction column
50: Geochemical measuring part 51: Measuring chamber
52: Probe 53: Sample collection container
60: monitoring unit 61:
62: Pressure meter
Claims (6)
상기 각 반응 컬럼들에 공급하도록 반응용액을 내부에 채워 저장하는 반응용액 공급용기;
상기 반응용액 공급용기 내부에 채워진 상기 반응용액을 일정 수위로 유지시키는 정수위 유지부;
상기 반응용액 공급용기로부터 상기 각 반응 컬럼들로 기설정된 일정 압력을 가지고 상기 반응용액이 공급되도록 상기 반응용액이 정수위 유지된 상기 반응용액 공급용기 내부에 불활성 가스를 채워 가압하는 정압 유지부; 및
상기 각 반응 컬럼들과 연결되어 상기 시추코아나 암석 파쇄물을 통과하며 반응한 반응용액 시료를 채취하여 지화학파라메터 측정과 화학 분석을 수행하는 지화학 측정부;를 포함하고,
상기 정수위 유지부는,
상기 반응용액 공급용기 일측에 설치되어 상기 반응용액 공급용기 내에 채워진 상기 반응용액의 수위를 측정하는 적어도 하나 이상의 수위 감지 센서;
상기 반응용액 공급용기에 상기 반응용액을 보충하도록 상기 반응용액을 담아 저장하는 반응용액 보충용기;
상기 반응용액 보충용기와 상기 반응용액 공급용기 사이를 연결하는 반응용액 보충 배관 상에 설치되는 반응용액 보충펌프; 및
상기 수위 감지 센서로부터 측정된 수위 정보에 따라 상기 반응용액 보충펌프를 가동 제어하여, 상기 반응용액 공급용기 내에서 상기 반응용액이 기설정된 수위를 일정하게 유지하도록 하는 수위 조절 컨트롤러;를 포함하는 정수위 유지식 가압 컬럼 반응 실험 장치.
A plurality of reaction columns for storing drilling coa and rock fragments in a sealed state from the outside;
A reaction solution supply container for filling and storing the reaction solution therein so as to supply the respective reaction columns;
A water level holding unit for holding the reaction solution filled in the reaction solution supply container at a predetermined water level;
A static pressure holding unit for filling an inert gas into the reaction solution supply container in which the reaction solution is maintained in a purified water state so that the reaction solution is supplied to the reaction solution supply vessels from the reaction solution supply vessels at predetermined pressure; And
And a geochemical measuring unit connected to each of the reaction columns to collect a sample of the reaction solution passing through the sludge core or rock fragments and to perform geochemical parameter measurement and chemical analysis,
The above-
At least one level sensor installed at one side of the reaction solution supply vessel for measuring a level of the reaction solution filled in the reaction solution supply vessel;
A reaction solution replenishing container storing the reaction solution so as to replenish the reaction solution in the reaction solution supply container;
A reaction solution replenishing pump installed on the reaction solution replenishing piping connecting between the reaction solution replenishing vessel and the reaction solution supplying vessel; And
And a water level controller for controlling the reaction solution replenishment pump in accordance with the level information measured by the water level sensor to maintain the predetermined level of the reaction solution in the reaction solution supply vessel at a constant level, Knowledge pressurized column reaction experiment device.
상기 반응용액 공급용기 일측에 수직하게 연통 결합되어 하게 설치되는 액주관을 더 포함하고,
상기 수위 감지 센서들은,
상기 액주관 상에서 높이 차이를 두고 한 쌍이 설치되는 정수위 유지식 가압 컬럼 반응 실험 장치.
The method of claim 1,
And a liquid main pipe vertically communicably connected to one side of the reaction solution supply container,
The water level sensors,
And a pair of pressure chambers having a height difference on the liquid main tube.
상기 정압 유지부는,
상기 반응용액 공급용기를 연결하는 가스 공급 배관 상에 설치되어 상기 반응용액 공급용기 내부가 기설정된 압력을 일정하게 유지하도록 가스 공급량을 조절하는 정압 유지계; 및
상기 반응용액 공급용기 일측에 설치되어 상기 반응용액 공급용기의 압력이 기설정된 압력을 초과하는 경우 가스를 배출하도록 하는 과압 방지 밸브;를 포함하는 정수위 유지식 가압 컬럼 반응 실험 장치.
The method of claim 1,
The static-
A static pressure maintaining system installed on a gas supply pipe connecting the reaction solution supply container and adjusting a gas supply amount so that a predetermined pressure is maintained in the reaction solution supply container; And
And an overpressure prevention valve installed at one side of the reaction solution supply vessel to discharge gas when the pressure of the reaction solution supply vessel exceeds a preset pressure.
상기 지화학 측정부는,
상기 각 반응 컬럼을 통과해 상기 시추코아나 암석 파쇄물과 반응한 상기 반응용액 시료를 채취하여 외부와 밀폐된 상태로 담아 저장하는 측정 챔버; 및
상기 측정 챔버 내에서 설치되어 상기 반응용액 시료의 지화학파라메터 측정 및 화학 분석을 수행하는 복수의 프루브;를 포함하는 정수위 유지식 가압 컬럼 반응 실험 장치.
The method of claim 1,
Wherein the geochemical measuring unit comprises:
A measurement chamber for collecting the reaction solution sample reacted with the drill core or rock fragments through each of the reaction columns and storing the reaction solution sample in an enclosed state with the outside; And
And a plurality of probes installed in the measurement chamber to perform chemical measurement and chemical analysis of the reaction solution sample.
상기 각 프루브들 및 상기 반응용액 공급용기에 설치된 압력 측정계와 통신 가능하게 연결되어, 상기 각 프루브들로부터 수신된 지화학파라메터 측정 정보 및 화학 분석 정보와 함께 상기 압력 측정계로부터 수신된 상기 반응용액 공급용기 내부의 압력 정보를 실시간으로 감시, 저장 및 디스플레이 할 수 있도록 하는 모니터링부;를 더 포함하는 정수위 유지식 가압 컬럼 반응 실험 장치.
The method of claim 5,
And a control unit connected to each of the plurality of probes and the pressure measurement system installed in the reaction solution supply container to detect the reaction solution supplied from the pressure measurement system and the chemical solution parameter measurement information and chemical analysis information received from the respective probes, And a monitoring unit capable of monitoring, storing, and displaying internal pressure information in real time.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020130162423A KR101505006B1 (en) | 2013-12-24 | 2013-12-24 | column test equipment with reacting solution level control system |
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|---|---|
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