[发明专利]一种防渗层渗透系数检测装置及其检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测装置，尤其涉及一种在不同流体、最大可变压差为10Mpa条件下，测量土工膜、高密度聚乙烯膜、粘土层、膨润土防水毯以及抗渗水泥等防渗层渗透系数的高压检测装置及其检测方法。

背景技术

石油是人类赖以生存的能源，然而其在开采、运输、精炼的过程中渗漏、泄漏，可导致土壤和地下水污染。地下水环境问题具有隐蔽性、复杂性的特点，地下水一旦污染需要很长时间才能修复，有些污染甚至不可逆转。所以，地下水污染“防重于治”。为预防土壤和地下水污染，国家对新建石化场地的环境影响评价对场地防渗要求非常严格。

根据不同地域的地质特点、防渗等级要求和经济因素等，国内对石化场地采用抗渗水泥层、土工覆膜和粘土压层等复合工艺做防渗处理，使用的防渗材料主要有粘土、膨润土、抗渗水泥、高密度聚乙烯膜、土工合成材料、膨润土防水毯(Geosynthetic Clay Liner，简称GCL)等。为保证防渗材料具有符合要求的防渗性能，目前采用防渗系数检测装置对防渗材料制成的防渗层进行防渗系数检测。

在现有的防渗系数检测装置中，例如发表于长春工程学院学报(自然科学版)，2010，11(3)：19～23页，作者靖向党、于波、刘自放等的文章《柔壁渗透仪的研制》，该装置能对渗透系数范围为10^-4～10^-10cm/s进行测定。再如，中国专利号为ZL200810044756.0的专利文献中公开了一种高压实粘土渗透测试装置，可用于测定渗透系数小至10^-9cm/s的任何介质，特别适用于高压粘土渗透性能的测试。再如，发表于水利水电技术，2005，36(2)：71-73页，作者李清富、张鹏、曹宏亮的文章《高压土工渗透仪的研制与探讨》，该高压土工渗透仪可适用于较小渗透系数(10^-6～10^-9cm/s)的塑性混凝土及水泥土等材料在高压力状态下(0.2～0.8MPa)渗透系数的测定，且能大大缩短柔性材料渗透系数的测定周期。

但现有的防渗系数检测装置仍存在有一些技术上的不足之处：

1、现有的防渗系数检测装置的渗透系数测量下限在10^-9cm/s～10^-10cm/s，对渗透率极低达到1×10^-12cm/s至1×10^-14cm/s的防渗层渗透系数检测时间长且检测结果不准确。

2、现有的防渗系数检测装置所采用的渗流流体为水，尚未见流体为成品油和原油、有机溶剂以及pH5～pH9的酸/碱溶液等。

发明内容

本发明的目的是提供一种可改变渗流压差、选择不同渗流流体以及在不同温度下，对不同防渗材料的渗透系数进行测量的防渗层渗透系数检测装置。

本发明的另一个目的是提供一种使用上述检测装置的检测方法，该方法可改变渗流压差、选择不同渗流流体以及在不同温度下，对不同防渗材料的渗透系数进行测量。

为达到上述目的，本发明提出一种防渗层渗透系数检测装置，包括渗流液注入单元，包括并联设置的两活塞容器，以及驱动所述两活塞容器的驱动泵；样品检测单元，包括具有内腔的检测仓，所述检测仓的内腔通过分隔孔板分隔成上部的高压腔和下部的低压腔，在所述检测仓的上端开设有与所述高压腔相连通的进液口和溢流口，所述进液口通过进液管路与所述两活塞容器相连接，在所述检测仓的下端开设有与所述低压腔相连通的回流口和排气口，在所述排气口外侧连接有溢流阀，在所述检测仓外部、所述溢流口与所述回流口之间连接有回流管路；收集单元，包括上端开口的渗流液收集容器和重量测量装置，所述渗流液收集容器置于所述重量测量装置上，一出液管路的一端口与所述回流口相连通，其另一端口置于所述渗流液收集容器的上端口处；在所述进液管路、所述回流管路、所述出液管路上分别设有控制阀。

如上所述的防渗层渗透系数检测装置，其中，所述检测装置还包括：设置于所述检测仓外部的恒温控制箱。