[发明专利]高压溶气饱和试验装置及其在含气土样人工制备中的应用

摘要

本发明属于岩土工程海底含气沉积物的人工模拟制样试验技术领域，具体公开了一种高压溶气饱和试验装置及其在含气土样人工制备中的应用。本发明装置包括气源罐、反应釜、升降装置、土工三轴试验系统、连接管路、阀门和压力表，通过本装置可以实现不受压力条件限制的实验室含气土样人工模拟制备，尤其适合于高饱和度含气沉积物土体室内三轴试验的样品制备，含气量可人为控制、精确定量，所制土样均匀且具备可重复性。

主权项

一种高压溶气饱和试验装置，包括气源罐、反应釜、升降装置、土工三轴试验系统、连接管路、阀门和压力表，所述连接管路将反应釜和气源罐连通；所述气源罐中所装气体为可溶性气体；所述土工三轴试验系统包括土工三轴试验仪、控制系统和数据采集系统设备；所述连接管路为高压软管；所述反应釜有两个，分别为固定反应釜和自由升降反应釜，两个反应釜完全相同；其中，固定反应釜的位置固定，固定反应釜的釜底高度与土工三轴试验仪的压力室底座高度相齐平；自由升降反应釜与升降装置相连，通过升降装置实现升降，自由升降反应釜高于固定反应釜，并可在高于固定反应釜H≤3m的区间范围内自由升降；所述两个反应釜均由罐体、密封盖和罐体内的搅拌装置组成；所述两个反应釜的罐体与密封盖均通过螺纹连接，密封盖用于将罐体密封形成密闭反应釜；两个密封盖上均开孔，外接高压软管和压力表，压力表分别为自由升降反应釜压力表和固定反应釜压力表，分别用于量测自由升降反应釜和固定反应釜内部压力，两个反应釜分别通过密封盖开孔后外接的高压软管与气源罐连接，在固定反应釜、自由升降反应釜与气源罐相连接的高压软管分支管路上分别设置有第一阀门和第二阀门； 所述两个反应釜的罐体侧壁均沿竖向设有带刻度的透明观察窗，分别为自由升降反应釜观测窗和固定反应釜观测窗，透明观察窗选用透明耐压玻璃板制成，与罐体组装为一体，并保持整个反应釜的气密性与耐压性；所述两个反应釜罐体底部均开孔，分别外接高压软管，并分别经两个阀门后形成外接口A和外接口B；其中：固定反应釜的罐体底部连接的高压软管管路串联第三阀门、第五阀门后连接外接口A，自由升降反应釜的罐体底部连接的高压软管管路串联第四阀门、第六阀门后连接外接口B；所述自由升降反应釜密封盖外接压力表的高压软管管路上还设有一支管管路，该支管管路的一端与自由升降反应釜的外接压力表管路相连，另一端连接在第四阀门和第六阀门间的高压软管管路中；所述气源罐外接减压阀，减压阀上自带两个压力表：气源压力表一和气源压力表二，分别用于显示减压前和减压后的压力，气源罐经减压阀后通过高压软管与两个反应釜相连通，在与两个反应釜连通管路分支前的主干管路上设置一截止阀。