[发明专利]模拟腐蚀性压力水环境的浸泡试验装置及方法

权利要求书

1.模拟腐蚀性压力水环境的浸泡试验装置，其特征在于：包括支架、承压桶和加压装置，承压桶顶部通过可拆卸的螺栓设置有密封盖，承压桶底部设置在支架上，承压桶侧部连接有压力表，承压桶底部中心处开设有上下通透的放液孔，放液孔下端口连接有放液管，放液管上设置有放液阀，加压装置与承压桶的侧部连接。

2.根据权利要求1所述的模拟腐蚀性压力水环境的浸泡试验装置，其特征在于：加压装置包括缸体、储液容器和加压泵，缸体上端螺纹连接有堵盖，缸体内滑动设有将缸体内部分隔为上腔和下腔的活塞，储液容器内盛装有煤油，加压泵的进液口通过进液管与储液容器连接，进液管上设有第一隔离阀，加压泵的出液口通过出液管与缸体内的下腔连接，出液管上设有第二隔离阀，堵盖与承压桶之间通过加压管连接，加压管上设置有进液阀。

3.根据权利要求2所述的模拟腐蚀性压力水环境的浸泡试验装置，其特征在于：加压管上在进液阀和堵盖之间的位置连接有第一释放管，第一释放管上设有第一释放阀，进液管上在隔离阀和缸体底部之间的位置连接有第二释放管，第二释放管上设有第二释放阀。

4.根据权利要求3所述的模拟腐蚀性压力水环境的浸泡试验装置，其特征在于：承压桶内底部沿径向方向呈圆周高、中心低的坡度结构。

5.根据权利要求4所述的模拟腐蚀性压力水环境的浸泡试验装置的试验方法，其特征在于：包括以下步骤，

（1）关闭放液阀，拧下螺栓，打开承压桶的密封盖，将岩石试样放入到承压桶内，再将配制好的腐蚀性溶液注满承压桶，盖上密封盖，拧紧紧固螺栓，保证承压桶密封；

（2）打开缸体顶部的堵盖，使活塞处于下止点，向活塞上侧的缸体内注满与承压桶内相同的腐蚀性溶液，然后将堵盖拧到缸体上端，保证缸体的密封性；

（3）打开进液阀、第一隔离阀和第二隔离阀，关闭第一释放阀和第二释放阀，启动加压泵，加压泵将储液容器内的煤油注入到缸体的下腔内，驱动活塞向上移动，活塞推动上腔内的腐蚀性液体通过加压管注入到承压桶内，承压桶内腐蚀性液体压力增大，对岩石试样施加压力，压力表实时显示承压桶内压力，承压桶内压力达到设定值后，关闭第一隔离阀，保持承压桶内压力，关闭加压泵，开始试验；

（4）根据岩石类型及溶液离子成分，确定试样浸泡时间；试验期间，保持承压桶内压力恒定；当由于岩石试样裂隙扩展或水岩反应发生，导致承压桶内压力降低时，可通过重复步骤（3）补偿承压桶内压力，使承压桶内压力始终保持在设定值；承压桶采用透明耐腐蚀材料制成，试验过程中，可随时观察承压桶内的岩石试样的变化情况；

（5）试验结束后，缓慢打开放液阀和第二释放阀，释放承压桶内压力，直至压力为零；

（6）拧下螺栓，放空承压桶内腐蚀性液体，取出岩石试样，然后取下堵盖，抽取放空缸体内活塞上侧液体，清洗承压桶及缸体内壁，并将活塞压压移至下止点后，拧上堵盖；

（7）试验过程中及试验结束后，可以通过放液管随时放出承压桶内的腐蚀性液体，按《生活饮用水标准检验方法金属指标》（GB/T5750.6-2006）的要求取样后利用等离子发射光谱仪等仪器进行水化学特征分析，研究溶液中离子组份浓度的变化；试验过程中及试验结束后，取出岩石试样利用低场核磁共振、扫描电子显微镜和X射线衍射仪等仪器进行岩石孔隙率、微观形貌及矿物含量分析；根据不同浸泡工况试样及溶液的测试结果对比分析，定量或定性研究水压、溶液离子组份、离子浓度和浸泡时间对水岩作用的影响程度及作用机理。