管道力学实验装置设计

A. 实验方案设计

一、 实验内容

考虑不同库水升降条件下,“浸泡—风干”循环作用对岩石试样实验, 对每一期试样进行单轴或三轴实验, 得出在不同水位升降条件下对岩体力学参数的影响规律, 及在不同“浸泡—风干”循环期次作用下力学参数劣化规律。

二、 试验岩样

试验所用砂岩取自三峡库区秭归沙镇溪镇白水河滑坡, 为侏罗系上沙溪庙组砂岩。在同一个岩层开出较大片的岩块, 并在现场切割成小块运回试验室钻心取样。 根据《工程岩体试验方法标准》(GB/T50266—99)、 《水利水电工程岩石试验规程》(SL264—2001)以及国际岩石力学学会推荐标准, 同时满足RMT-150C岩石力学试验系统三轴试验岩样规格要求, 经过细心切磨制成尺寸为Φ50mm×100mm圆柱形试件。 试样的精度严格满足规范要求: 高度、 直径偏差≤±0.3mm, 试件两端面不平整度≤±0.05mm(图5-1)。

岩石矿物鉴定结果为绢云母中粒石英砂岩(图5-2), 孔隙式钙质胶结结构, 基质具微细鳞片变晶结构的中粒砂状结构。 岩石由石英、 长石、 岩屑、 云母等组成。 碎屑组分有燧石岩屑, 次角-次圆状, 粒径0.3mm, 占10%; 石英碎屑, 次角-次圆状, 均匀分布,粒径0.3～0.5mm, 占80%; 基质组分为绢云母, 占10%。

图5-9 有压岩石溶解仪的结构图

图5-10 水压力室俯视图

图5-11 控制箱

YRK-1岩石溶解试验仪为本试验开发的一种模拟库水压及库水升降条件下岩石溶解试验仪, 下面将对该仪器进行详细的介绍。

(1)一种模拟库水压力条件的仪器的研制

本实验仪器为一种模拟库水压力状态下水-岩作用的实验装置, 模拟蓄水后库岸岩(土)体所受水压力环境, 通过考虑不同水压力及水位升降条件下的岩石-水作用的浸泡实验, 研究库水条件下的水-岩作用及力学损伤特征。 为了达到上述目的, 本仪器制作由岩石溶解室(压力室), 动、 静水模拟控制系统, 压力控制系统, 压力传感带等组成。

水压力室: 主要由底座、 圆柱形水压力室和盖板组成, 底板与盖板之间分布有八根加固螺栓, 通过密封垫圈将圆柱形水压力室固定在底座和盖板之间。水压力室采用不锈钢和有机玻璃制作, 以便承受较大压力。

压力控制系统: 由内部压力传导系统和外部压力控制系统组成。在水压力室底部安装一个压力传感带与外部压力控制系统相接, 该压力传感带与外部压力控制系统相连; 外部压力控制系统由供压装置和高精度压力表以及压力传导管道组成, 通过高精度压力表将15MP压力转变为0～1.4MP(量程范围)的压力传递到压力传感带(稳压状态), 通过压力传感带将压力传递给水, 进而控制水压力室中的水压, 满足实验要求达到的压力状态。

动、 静水模拟控制系统: 该系统由稳压电源、 直流电机、 叶轮组成。 直流电机安装在水压力室的底板下部, 通过转轴与水压力室内部的叶轮相连。 可以模拟在动水状态下岩石的溶解特征, 也可以模拟在静水状态下岩石的溶解特征; 同时, 通过控制直流电机转速进一步模拟在不同动水状态下岩石的溶解特征。 与压力控制系统组合可以进一步模拟在水库库水压力状态下(具有一定的流速情况下)的水-岩作用。 同时在水压力室下部设置水样采集口, 通过水样分析研究岩石溶解特征。

(2)岩石溶解仪操作步骤

a. 压力室放置试样。 首先将制备好的岩样放入水压力室内, 分层直立或横卧摆放;盖上盖板并将加固螺栓拧紧, 固定好。

b. 压力室充水。 通过进水管向水压力室内注水, 注水期间将放气螺丝打开, 将水压力室内空气排除, 直至水漫出注水管后, 封闭进水管, 拧紧放气螺丝。

c. 控制压力室水压力。 连接外部压力控制系统与内部压力控制系统, 确认连接完成后, 将总控箱中的气源压力调节阀全部放开(拧至最松位置), 放气阀放到“开”的位置。 缓慢旋转气源压力调节阀, 按照实验要求调节压力, 并通过外部压力系统通过压力传到装置将压力传递给水, 保证水-岩作用是在一定库水条件下进行。

d. 取出试样。 完成一个实验周期之后(实验流程要求), 获取试样之前, 首先关闭总气源(氮气瓶), 按照试验流程调节阀慢慢将气源压力减小, 打开放气阀以及放气螺丝,使残余气体放出。 开放水样采集口, 获取足够水样供分析。 取出岩样做相应分析。

(3)岩石溶解试验仪的特点

该仪器制作的优点是: 结构简单、 易操作、安全可靠, 可以模拟库区岩体所处不同水压力环境, 根据需要保持或调节水压力状态模拟库水位升降; 设置动、 静水模拟控制系统, 以模拟库水扰动; 设置取水管道, 以便分析离子浓度的变化。

该仪器可以模拟在库水升降条件及水压力状态下岩石所处的水环境, 为研究库水条件下水-岩作用机理及力学特性而提供一套室内实验平台。

B. 小明设计了一个如图所示的实验装置（起水管长度不超过2m），他可以通过直杆P向上提起活塞S，活塞下面原来

开始时活塞S位于缸的底部，活塞S下边空气压强等于大气压，管内与槽内水面内相平．活塞向上提起，S下边空气容体积膨胀，压强减小，水槽中的水在大气压的作用下沿水管上升．活塞继续上提，在活塞S未达到出水口Q之前，管内气压继续减小，管内水面不断上升．当活塞S稍高于出水口Q时，管中水柱与大气相通，管内气压等于大气压，管中升高的水柱由于重力又流回水槽中．
故选AC．

C. 谁能详细告知管道水压试验全过程

1．一般要求
管道安装完毕后，应按设计要求对管道系统进行压力试验。按试验的目的可分为检查管道力学性能的强度试验、检查管道连接质量的严密性试验、检查管道系统真空保持性能的真空试验和基于防火安全考虑而进行的渗漏试验等。除真空管道系统和有防火要求的管道系统外，多数管道只做强度试验和严密性试验。管道系统的强度试验与严密性试验，一般采用水压试验，如因设计结构或其他原因，不能采用水压试验时，可采用气压试验。
（1）压力试验应符合下列规定：
1）压力试验应以液体为试验介质。当管道的设计压力小于或等于0.6MPa时，也可采用气体为试验介质，但应采取有效的安全措施。脆性材料严禁使用气体进行压力试验。
2）当现场条件不允许使用液体或气体进行压力试验时，经建设单位同意，可同时采用下列方法代替：
A、所有焊缝（包括附着件上的焊缝），用液体渗透法或磁粉法进行检验；
B、对接焊缝用100％射线照相进行检验。
3）当进行压力试验时，应划定禁区，无关人员不得进入。
4）压力试验完毕，不得在管道上进行修补。
5）建设单位应参加压力试验，压力试验合格后，应和施工单位一同按规范规定填写管道系统压力试验记录。
（2）压力试验前应具备的条件：
1）试验范围内的管道安装工程除涂漆、绝热外，已按设计图纸全部完成，安装质量符合有关规定。
2）管道上的膨胀节已设置了临时约束装置。
3）试验用压力表已校验，并在周检期内，其精度不得低于1.5级，表的满刻度值应为被测压力的1.5～2倍，压力表不得少于2块。
4）符合压力试验要求的液体或气体已经备齐。
5）按试验的要求，管道已经固定。
6）对输送剧毒流体的管道及设计压力大于等于10MPa的管道，在压力试验前，下列资料已经建设单位复查：
A、管道组成件的质量证明书；
B、管道组成件的检验或试验记录；
C、管子加工记录；
D、焊接检验及热处理记录；
E、设计修改及材料代用文件。
7）待试管道与无关系统已用盲板或采取其他措施隔开。
8）待试管道上的安全阀、爆破板及仪表元件等已经拆下或加以隔离。
9）试验方案已经过批准，并已进行了技术交底。
2．水压试验的程序、步骤、方法
水压试验的程序、步骤方法如下：
1）连接。将试压设备与试压的管道系统相连，试压用的各类阀门、压力表安装在试压系统中，在系统的最高点安装放气阀、在系统的最低点安装泄水阀。
2）灌水。打开系统最高点的放气阀，关闭系统最低点的泄水阀，向系统灌水。试压用水应使用纯净水，当对奥氏体不锈钢管道或对连有奥氏体不锈钢管道或设备的管道进行试验时，水中氯离子含量不得超过25×10-6（ppm）。待排气阀连续不断地向外排水时，关闭放气阀。
3）检查。系统充水完毕后，不要急于升压，而应先检查一下系统有无渗水漏水现象。
4）升压。充水检查无异常，可升压，升压用手动试压泵（或电动试压泵），升压过程应缓慢、平稳，先把压力升到试验压力的一半，对管道系统进行一次全面的检查，若有问题，应泄压修理，严禁带压修复。若无异常，则继续升压，待升压至试验压力的3/4时，再作一次全面检查，无异常时再继续升压到试验压力，一般分2～3次升到试验压力。
5）持压。当压力达到试验压力后，稳压10min，再将压力降至设计压力，停压30min，以压力不降、无渗漏为合格。
6）试压后的工作 试压结束后，应及时拆除盲板、膨胀节限位设施，排尽系统中的积水。
3．水压试验应注意的事项
1）试验前，向系统充水时，应将系统的空气排尽。
2）试验时，环境温度不应低于5℃，当环境温度低于5℃时，应采取防冻措施。
3）试验时，应测量试验温度，严禁材料试验温度接近脆性转变温度。
4）承受内压的地上钢管道及有色金属管道试验压力应为设计压力的1.5倍，埋地钢管道的试验压力应为设计压力的1.5倍，且不得低于0.4MPa。
5）当管道与设备作为一个系统进行压力试验时，管道的试验压力等于或小于设备的试验压力时，应按管道的试验压力进行试验，当管道试验压力大于设备的试验压力，且设备的试验压力不低于管道设计压力的1.15倍时，经建设单位同意，可按设备的试验压力进行试验。
6）当管道的设计温度高于试验温度时，试验压力应按下式计算：
Ps=1.5P〔б〕1/〔б〕2
式中 Ps－试验压力（表压），MPa；
P－设计压力（表压）MPa；
〔б〕1－试验温度下，管材的许用应力，MPa；
〔б〕2－设计温度下，管材的许用应力，MPa。
当〔б〕1/〔б〕2大于6.5时，取6.5。
当Ps在试验温度下，产生超过屈服强度的应力时，应将试验压力Ps降至不超过屈服强度时的最大压力。
7）承受内压的埋地铸铁管道的试验压力，当设计压力小于等于0.5MPa时，应为设计压力的2倍，当设计压力大于0.5MPa时，应为设计压力加0.5MPa。
8）对位差较大的管道，应将试验介质的静压记入试验压力中。液体管道的试验压力以最高点的压力为准，但最低点的压力不得超过管道组成件的承受力。
9）对承受外压的管道，其试验压力应为设计内、外压力之差的1.5倍，且不得低于0.2MPa。
10）夹套管内管的试验压力应按内部或外部设计压力的高者确定。
11）当试验过程中发现泄露时，不得带压处理，应降压修复，待缺陷消除后，应重新进行试验。

D. 求大神。利用三根测压管设计一实验装置，测定有压管道中的一个阀门的局部水头损失的大小。

如图，
1.将一根测压计固定于①处，取第二根放置于②处，测量压差。记录
2.将①压差计移动到④处，确定另一测压计位置③使俩着之间压差相等。
3.公式求解。

E. 请你设计一个验证二力平衡条件的实验装置，并说明实验过

F. 管道水压试验有哪些

不了解这方面知识：以下是从别处粘贴来的，看看是否有用！
1．一般要求
管道安装完毕后，应按设计要求对管道系统进行压力试验。按试验的目的可分为检查管道力学性能的强度试验、检查管道连接质量的严密性试验、检查管道系统真空保持性能的真空试验和基于防火安全考虑而进行的渗漏试验等。除真空管道系统和有防火要求的管道系统外，多数管道只做强度试验和严密性试验。管道系统的强度试验与严密性试验，一般采用水压试验，如因设计结构或其他原因，不能采用水压试验时，可采用气压试验。
（1）压力试验应符合下列规定：
1）压力试验应以液体为试验介质。当管道的设计压力小于或等于0.6MPa时，也可采用气体为试验介质，但应采取有效的安全措施。脆性材料严禁使用气体进行压力试验。
2）当现场条件不允许使用液体或气体进行压力试验时，经建设单位同意，可同时采用下列方法代替：
A、所有焊缝（包括附着件上的焊缝），用液体渗透法或磁粉法进行检验；
B、对接焊缝用100％射线照相进行检验。
3）当进行压力试验时，应划定禁区，无关人员不得进入。
4）压力试验完毕，不得在管道上进行修补。
5）建设单位应参加压力试验，压力试验合格后，应和施工单位一同按规范规定填写管道系统压力试验记录。
（2）压力试验前应具备的条件：
1）试验范围内的管道安装工程除涂漆、绝热外，已按设计图纸全部完成，安装质量符合有关规定。
2）管道上的膨胀节已设置了临时约束装置。
3）试验用压力表已校验，并在周检期内，其精度不得低于1.5级，表的满刻度值应为被测压力的1.5～2倍，压力表不得少于2块。
4）符合压力试验要求的液体或气体已经备齐。
5）按试验的要求，管道已经固定。
6）对输送剧毒流体的管道及设计压力大于等于10MPa的管道，在压力试验前，下列资料已经建设单位复查：
A、管道组成件的质量证明书；
B、管道组成件的检验或试验记录；
C、管子加工记录；
D、焊接检验及热处理记录；
E、设计修改及材料代用文件。
7）待试管道与无关系统已用盲板或采取其他措施隔开。
8）待试管道上的安全阀、爆破板及仪表元件等已经拆下或加以隔离。
9）试验方案已经过批准，并已进行了技术交底。
2．水压试验的程序、步骤、方法
水压试验的程序、步骤方法如下：
1）连接。将试压设备与试压的管道系统相连，试压用的各类阀门、压力表安装在试压系统中，在系统的最高点安装放气阀、在系统的最低点安装泄水阀。
2）灌水。打开系统最高点的放气阀，关闭系统最低点的泄水阀，向系统灌水。试压用水应使用纯净水，当对奥氏体不锈钢管道或对连有奥氏体不锈钢管道或设备的管道进行试验时，水中氯离子含量不得超过25×10-6（ppm）。待排气阀连续不断地向外排水时，关闭放气阀。
3）检查。系统充水完毕后，不要急于升压，而应先检查一下系统有无渗水漏水现象。
4）升压。充水检查无异常，可升压，升压用手动试压泵（或电动试压泵），升压过程应缓慢、平稳，先把压力升到试验压力的一半，对管道系统进行一次全面的检查，若有问题，应泄压修理，严禁带压修复。若无异常，则继续升压，待升压至试验压力的3/4时，再作一次全面检查，无异常时再继续升压到试验压力，一般分2～3次升到试验压力。
5）持压。当压力达到试验压力后，稳压10min，再将压力降至设计压力，停压30min，以压力不降、无渗漏为合格。
6）试压后的工作 试压结束后，应及时拆除盲板、膨胀节限位设施，排尽系统中的积水。
3．水压试验应注意的事项
1）试验前，向系统充水时，应将系统的空气排尽。
2）试验时，环境温度不应低于5℃，当环境温度低于5℃时，应采取防冻措施。
3）试验时，应测量试验温度，严禁材料试验温度接近脆性转变温度。
4）承受内压的地上钢管道及有色金属管道试验压力应为设计压力的1.5倍，埋地钢管道的试验压力应为设计压力的1.5倍，且不得低于0.4MPa。
5）当管道与设备作为一个系统进行压力试验时，管道的试验压力等于或小于设备的试验压力时，应按管道的试验压力进行试验，当管道试验压力大于设备的试验压力，且设备的试验压力不低于管道设计压力的1.15倍时，经建设单位同意，可按设备的试验压力进行试验。
6）当管道的设计温度高于试验温度时，试验压力应按下式计算：
Ps=1.5P〔б〕1/〔б〕2
式中 Ps－试验压力（表压），MPa；
P－设计压力（表压）MPa；
〔б〕1－试验温度下，管材的许用应力，MPa；
〔б〕2－设计温度下，管材的许用应力，MPa。
当〔б〕1/〔б〕2大于6.5时，取6.5。
当Ps在试验温度下，产生超过屈服强度的应力时，应将试验压力Ps降至不超过屈服强度时的最大压力。
7）承受内压的埋地铸铁管道的试验压力，当设计压力小于等于0.5MPa时，应为设计压力的2倍，当设计压力大于0.5MPa时，应为设计压力加0.5MPa。
8）对位差较大的管道，应将试验介质的静压记入试验压力中。液体管道的试验压力以最高点的压力为准，但最低点的压力不得超过管道组成件的承受力。
9）对承受外压的管道，其试验压力应为设计内、外压力之差的1.5倍，且不得低于0.2MPa。
10）夹套管内管的试验压力应按内部或外部设计压力的高者确定。
11）当试验过程中发现泄露时，不得带压处理，应降压修复，待缺陷消除后，应重新进行试验。

G. 焊接接头微区力学性能测试装置设计内容

钢筋力学性能检测,能满足HRB400的屈服强度、抗拉强度、延伸率、冷弯全部指标,那它版就是HRB400的钢筋,不可能是富余值权。唯一可能的极少机会是打钢印一关出错。工地使用钢筋主要靠进场复验结果,如果检测单位确定符合HRB400,就可按HRB400级用在工程上。若有争议,可申请仲裁,作化学分析是否含微量元素钛、钒、镍等,含,即HRB400级,不含,即HRB335级。 钢筋力学性能检测,能满足HRB400的屈服强度、抗拉强度、延伸率、冷弯全部指标,那它就是HRB400的钢筋 每种钢筋都有它的富余值,检测能达到HRB400级很正常

H. 现需设计一套实验装置

答案： 解析： (1)A接GFIB接DEC (2)负 (3) (4)淀粉KI溶液变蓝 (5)11

I. 实验装置的设计和组装是一个改进的过程，观察下列装置回答问题．（1）A 装置中发生反应的化学方程式是___

（1）大理石的主要成分碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，方程式是：内CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；容
（2）锥形瓶是实验室常用的仪器；
（3）氢气难溶于水，密度比空气的密度小，因此可以用排水法和向下排空气法收集，因此可以用D或E；
（4）E装置可以代替C、D装置收集气体，氧气的密度比空气的密度大，应该从a进入，短管便于排尽空气；
故答案为：（1）CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）锥形瓶；
（3）D（或E）；
（4）a．