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HTP-2型高溫高壓智能頁(yè)巖膨脹儀使用說(shuō)明書(shū)。HTP-3A型高溫高壓智能頁(yè)巖膨脹儀使用說(shuō)明書(shū)。

一、  概述

HTP-2型高溫高壓智能頁(yè)巖膨脹儀能較好模擬井下溫度（≤120℃）和壓差（3.5MPa）條件下，測(cè)試頁(yè)巖的水化膨脹特性，為石油鉆井壁穩(wěn)定性研究、評(píng)價(jià)和優(yōu)選防塌鉆井液配方提供了一種先進(jìn)的測(cè)試手段。HTP-2型頁(yè)巖膨脹儀克服了HTP-1型的不足，性能更加穩(wěn)定，測(cè)量范圍增大，無(wú)漂移，不需預(yù)熱，通電即可使用。及可用于高溫、高壓, 也可用于常溫、常壓。用于采油防膨脹劑評(píng)價(jià)、地質(zhì)和土壤學(xué)等領(lǐng)域，該儀器設(shè)計(jì)合理、自動(dòng)化程度高、性能穩(wěn)定。

二、型號(hào)及規(guī)格

HTP-2型

三、儀器的主要技術(shù)參數(shù)：

主要技術(shù)參數(shù)

四、儀器的結(jié)構(gòu)及工作原理                              

該儀器主要由以下部分組成

（一）主測(cè)試杯：包括傳感器、注液杯、巖樣模、杯體等。是在測(cè)試過(guò)程中盛裝樣品，對(duì)樣品進(jìn)行加溫、加壓和輸出膨脹信號(hào)。（圖一）

 

（圖一）主測(cè)試杯結(jié)構(gòu)圖

主測(cè)試杯零件明細(xì)表

序號(hào)	規(guī)格及型號(hào)	名    稱	數(shù)量
1	HTP-12	移動(dòng)架組件手柄	1
2	HTP-13	傳感器護(hù)罩	1
3		信號(hào)線	1
4		傳感信號(hào)線插座	1
5	PT-15	輸出接頭	1
6	PT-	罩盒	1
7	GGS42·01-05	連通閥桿	1
8	PT-17	輸液杯蓋	1
9	GB3452.1-82	“O”型密封圈（φ45×3.1）	1
10	PT-18	輸液杯	1
11	PT-19	三通閥座	1
12	PT-20	注液閥	1
13	GB3452.1-82	“O”型密封圈（φ16×2.4）	1
14	GB3452.1-82	“O”型密封圈（φ55×3.1）	1
15	GB3452.1-82	“O”型密封圈（φ45×3.1）	1
16	GB78-85	內(nèi)六角錐端緊定螺釘M8×12	12
17	PT-05	巖芯杯蓋	1
18	GGS42·01-05	連通閥桿	1
19	PT-07	托墊	1
20	PT-08	巖芯套	1
21	PT-06	巖芯杯	1
22	PT-09	測(cè)盤(pán)	1
23	PT-10	測(cè)桿	1
24	GB3452.1-82	“O”型密封圈（φ55×3.1）	1
25	PT-14	座蓋	1
26	GB3452.1-82	“O”型密封圈（φ6×1.9）	1
27	PT-12	平衡導(dǎo)桿	1

              

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

（二）三通組件：由三通、放氣閥、氣源接頭、固定銷(xiāo)組成。是用來(lái)連接輸氣管和連通閥桿，實(shí)驗(yàn)完后放掉管匯系統(tǒng)內(nèi)余氣。（圖二）

    

   （圖二）三通組件結(jié)構(gòu)圖

三通組件零件明細(xì)表

序號(hào)	圖號(hào)及型號(hào)	名稱及規(guī)格	數(shù)量
1	GGS42·01-14-1	固定銷(xiāo)	1
2	GGS42·01-14-2	三通	1
3	QG80-23	氣源接頭	1
4	GGS42·01-14-3	放氣閥桿	1

（三）QG80型氣源管匯：由壓力表、減壓閥、安全閥、高壓膠管等組成。提供實(shí)驗(yàn)所需的壓力。（圖三）

（圖三）管匯結(jié)構(gòu)圖

管匯零件明細(xì)表 

序號(hào)	編   號(hào)	名稱及規(guī)格	數(shù)  量
1	QG80	高壓膠管	1
2	QG80	保險(xiǎn)閥	2
3	QG80	減壓閥組件（左）	1
4	GB308-77	Y-60壓力表16MPa	1
5	QG80-3-3	四通管接	1
6	GB308-77	Y-60壓力表25MPa	1
7	GB308-77	Y-60壓力表16MPa	1
8	QG80	減壓閥組件（右）	1
9	QG80	高壓膠管	1
10	QG80-20	氣瓶接帽	1
11	QG80-21	氣瓶接管	1

（四）加熱套：由底座、立柱、加溫套、加熱棒、溫控器等組成。對(duì)測(cè)試杯進(jìn)行加溫和恒溫。（圖四）

                     （圖四） 加熱套結(jié)構(gòu)圖

（表四）加熱套零件明細(xì)表

序號(hào)	編      號(hào)	名稱及規(guī)格	數(shù)量
1	GGS42·01-14-2	溫控旋鈕	1
2	GGS42·01-11	電器罩盒	1
3	GGS42·01-11	溫控器	1
4	HTP -09	加熱套	1
5	HTP -03	罩盒	1
6	EH	加熱棒	2
7	GGS42·01-02	立柱	2
8	GGS42·01-02	電源插頭	1
9		橡皮腳	4
10	PT-01	底座	1
11	NL	氖燈70V	1

（五）記錄儀：采用3066型水平臺(tái)式劃線記錄儀。經(jīng)加裝和改進(jìn)，處理接收信號(hào)，記錄打印實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（參照記錄儀說(shuō)明書(shū)）

（六）輔機(jī)：手動(dòng)壓力機(jī)（隨機(jī)不帶壓力機(jī)，用戶需要另行訂購(gòu)）。對(duì)實(shí)驗(yàn)所用的樣品進(jìn)行加壓處理，制成巖模。（參照壓力機(jī)說(shuō)明書(shū)）

（七）使用結(jié)構(gòu)圖及明細(xì)表

                   （圖五）儀器使用結(jié)構(gòu)圖

（表五）使用結(jié)構(gòu)明細(xì)表 

序號(hào)	規(guī)格及型號(hào)	名    稱	數(shù)量
1	3066	水平臺(tái)式記錄儀	1
2		信號(hào)線	1
3		雙金屬溫度表0～200℃	1
4	HTP-09-00	加熱套組件	1
5	GGS42·01-14	三通組件	1
6	GGS42·01-05	連通閥桿	1
7	GGS42·01-05	主測(cè)試杯	1
8		雙金屬溫度表	1
9	GGS42·01-05	連通閥桿	1
10	GGS42·01-14	三通組件	1
11		高壓膠管	2
12	QG80	高壓管匯	1
13		調(diào)壓手柄1	1
14		調(diào)壓手柄2	1

（八）加熱套電器接線圖

                           （圖六）加熱套電器接線圖

（九）加熱套電器原理圖

   （圖七）加熱套電器原理圖

五、工作原理：

將壓制好的巖樣（同壓模一起）裝入測(cè)試杯內(nèi)，經(jīng)加溫套將主測(cè)試杯加熱至指定溫度，然后由氣壓驅(qū)動(dòng)將試液壓入測(cè)杯，與試樣斷面接觸，并加壓至指定壓力，立即開(kāi)動(dòng)記錄儀，并把記錄儀的筆Ⅰ開(kāi)關(guān)打開(kāi)，調(diào)整粗調(diào)零和調(diào)零旋扭到合適的位置。此時(shí)經(jīng)導(dǎo)桿由位移傳感器感應(yīng)出試樣軸向的位移信號(hào)，經(jīng)膨脹儀主機(jī)測(cè)得的膨脹量產(chǎn)生的位移信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，輸入記錄儀便可連續(xù)描繪出試樣隨時(shí)間的膨脹曲線。

五、儀器的操作：

（一）儀器的使用

1、實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備：按圖所示將管匯組件安裝于氣瓶上由G5/8螺帽緊固。在確定調(diào)壓手柄處于自由狀態(tài)未加壓時(shí)，打開(kāi)氣源，此時(shí)管匯中間壓力表應(yīng)顯示壓力為≥5MPa。將兩高壓膠管分別于管匯和三通組件對(duì)應(yīng)部位連接牢固。見(jiàn)（圖八）

                    （圖八）操作示意圖

2、按試樣制作方法制作試樣。

3、將全套儀器置于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，把傳感器外信號(hào)線一端與主測(cè)試杯上的專(zhuān)用插座連接，另一端插入記錄儀的輸入端內(nèi)。見(jiàn)（圖九）

4、電源預(yù)先接記錄儀的電源插座，然后接入220V交流電源，按下電源開(kāi)關(guān)，接通電源，同時(shí)調(diào)整調(diào)零旋鈕，使電信號(hào)在記錄儀零線附近，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)記錄儀及其他各部件進(jìn)行必要的檢查。記錄儀的操作參照其《使用說(shuō)明書(shū)》

                         （圖九）操作示意圖

5、加熱套接通電源，將控溫旋鈕放置零位，加溫指示燈亮。將溫度表插入專(zhuān)用表孔內(nèi)，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)控溫旋鈕（一般要求加溫套本身溫度要高出實(shí)驗(yàn)溫度5～10℃），開(kāi)始加溫，此時(shí)指示燈不亮。見(jiàn)（圖十）

 

                        （圖十）操作示意圖

6、將制好的試樣（同壓模一起）裝入主測(cè)試杯底部杯內(nèi)均勻?qū)φ龜Q緊6個(gè)固定螺釘，同時(shí)應(yīng)注意放入密封圈，關(guān)閉下蓋上的連通閥桿。見(jiàn)（圖十一）

                      （圖十一）操作示意圖

7、測(cè)杯上蓋（連有傳感器）與主測(cè)杯連接（應(yīng)對(duì)正上緊6個(gè)固定螺釘），注意應(yīng)放入密封圈。旋入連通閥桿并關(guān)閉。見(jiàn)（圖十二）

                      （圖十二）操作示意圖

8、注液杯與主測(cè)杯間的注液閥順時(shí)針關(guān)緊，然后把試液（約40～50ml）倒入注液杯內(nèi)，扭緊注液杯上蓋，關(guān)閉其連通閥桿。將移動(dòng)架組件手柄推到底，使測(cè)盤(pán)與巖芯接觸靠實(shí)。至此，主測(cè)試杯組裝完畢。見(jiàn)（圖十三）

                      （圖十三）操作示意圖

9、（圖五所示）把主測(cè)試杯置于加溫套內(nèi)，三通組件與連通閥桿用固定銷(xiāo)連接，關(guān)閉三通組件的放氣閥。將另一溫度表插入主測(cè)杯上的孔內(nèi)。

10、調(diào)好氣壓，將注液杯內(nèi)與主測(cè)試杯內(nèi)通入相同的指定壓力。建議加入的壓力應(yīng)小于指定的壓力約0.5MPa。因?yàn)闅怏w受熱后壓力上升。等到正式做膨脹測(cè)試時(shí)，如果壓力不夠，再加到指定的壓力即可。打開(kāi)主測(cè)杯與注液杯的上連通閥桿（逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°左右），這時(shí)主測(cè)杯與注液杯進(jìn)入氣體。

11、記錄儀選擇合適的電壓擋位和走紙速度（一般選500mV擋位。走紙速度一般選每小時(shí)走120毫米擋位。）本儀器的機(jī)電轉(zhuǎn)換參數(shù)是100mV/mm，即每膨脹1毫米記錄筆移動(dòng)100mV的距離。記錄儀的測(cè)量范圍是1mV～2000mV，所以在測(cè)量之前先估計(jì)一下總的膨脹量大約是多少毫米（如：膨脹量約4毫米應(yīng)選在500mV擋位）。例：500（mV）÷100=5毫米，膨脹量移動(dòng)5毫米。即記錄筆從最左邊到最右邊全程移動(dòng)500mV的距離，其它各擋位都是從最左邊到最右邊的全程移動(dòng)。記錄儀所有擋位換算成膨脹量移動(dòng)距離是：

2000（mV）÷100=20毫米；

1000（mV）÷100=10毫米；

500（mV）÷100=5毫米；

200（mV）÷100=2毫米；

100（mV）÷100=1毫米；

50（mV）÷100=0.5毫米；

20（mV）÷100=0.2毫米；

10（mV）÷100=0.1毫米；

5（mV）÷100=0.05毫米；

2（mV）÷100=0.02毫米；

1（mV）÷100=0.01毫米。

注意：在量程50mV以下?lián)跷粫r(shí)應(yīng)注意防止主測(cè)試杯的震動(dòng)，否則記錄曲線不光滑或誤差增大。（以上部分所說(shuō)電信號(hào)擋位的選擇和走紙速度的選擇僅供參考。）

12、當(dāng)主測(cè)試杯達(dá)到試驗(yàn)溫度，并恒溫約半小時(shí)后調(diào)節(jié)記錄零點(diǎn)，放下記錄筆。

13、見(jiàn)（圖五）松開(kāi)管匯給主測(cè)試杯供氣的調(diào)壓手柄（14），按下記錄儀走紙開(kāi)關(guān)，打開(kāi)注液閥，再松開(kāi)主測(cè)試杯的三通放氣閥，注意！要慢慢的放氣，越小越好。幾秒鐘之后，注液杯的液體注入主測(cè)試杯內(nèi)，等到主測(cè)試杯的三通放氣閥有液體溢出或記錄儀有膨脹記錄時(shí)，關(guān)閉主測(cè)試杯的三通放氣閥，同時(shí)松開(kāi)給注液杯供氣的管匯調(diào)壓手柄（13），實(shí)驗(yàn)正式開(kāi)始。

14、當(dāng)膨脹曲線基本停止膨脹后（即膨脹達(dá)到平衡穩(wěn)定），便可停止實(shí)驗(yàn)。

15、首先抬筆，關(guān)閉走紙開(kāi)關(guān)，將加熱套的溫控旋鈕至零位，停止加熱，切斷加熱電源。關(guān)閉主測(cè)杯和注液杯的連通閥桿。

16、關(guān)閉總氣源閥，松開(kāi)三通組件的放氣閥，放掉供氣系統(tǒng)內(nèi)的余氣。松開(kāi)管匯分壓調(diào)節(jié)手柄。

17、卸掉注液杯與主測(cè)試杯相聯(lián)的氣壓管線、三通組件和傳感器外信號(hào)線。

18、將主測(cè)杯從加溫套中提出，置空氣中冷卻（溫度很高時(shí)，可用濕布冷卻之）當(dāng)冷卻之≤60℃時(shí)，打開(kāi)注液杯下側(cè)的注液閥放掉測(cè)試杯內(nèi)的壓力（傳感器上方的手柄是調(diào)節(jié)壓力平衡而設(shè)計(jì)，嚴(yán)禁從此出卸壓）。

19、確認(rèn)主測(cè)杯內(nèi)沒(méi)有氣壓后，再松開(kāi)上蓋和下蓋緊固螺釘，卸下主測(cè)杯的上、下杯蓋，取出巖樣模、清洗導(dǎo)桿端面以及測(cè)杯內(nèi)壁，擦干后存放。

20、卸掉注液杯上蓋，清洗擦干。

21、斷開(kāi)記錄儀、膨脹儀主機(jī)電源，至此實(shí)驗(yàn)完畢。

（二）資料整理分析：

從記錄儀記錄得到膨脹曲線通過(guò)機(jī)電轉(zhuǎn)換系數(shù)K，可計(jì)算得出膨脹時(shí)間和膨脹量。

（三）試樣制作

1、土樣：商品搬土或泥頁(yè)巖樣粉（過(guò)100目），經(jīng)105℃烘干，儲(chǔ)于干燥器內(nèi)備用。

2、壓樣方法：

（1）主要儀器：小型手動(dòng)油壓機(jī)、壓棒、天平、秒表以及濾紙（φ25mm）。

（2）方法：

a.將帶孔圓形墊片放入模內(nèi)底部，上面放一張圓形濾紙（φ25mm）。

b.用天平稱取10～15g干巖樣，裝入壓摸內(nèi)，用手拍打壓摸，使其中土樣端面平整。上面再放一張圓形濾紙（φ25mm）。

c.將壓棒置于摸內(nèi)，輕輕左右旋轉(zhuǎn)下推，與土樣端面接觸。（圖十四）

                    （圖十四）操作示意圖

d.上述組裝的壓樣摸置于油壓機(jī)平臺(tái)上，加壓至14.2MPa（2000PSI）記時(shí)并維持恒壓15分鐘，然后卸壓（壓力和時(shí)間僅供參考）。

e.用手上提并緩緩左右旋動(dòng)壓棒，使壓棒從壓摸內(nèi)取出。

f.倒置壓摸，倒出壓棒表層土樣，至此壓樣制好。

嚴(yán)禁使用氧氣。

打開(kāi)鉆井液杯蓋之前必須放掉杯內(nèi)余氣。

儀器使用完畢一定要將調(diào)壓手炳松開(kāi)。

六、儀器的維護(hù)與保養(yǎng)

1、當(dāng)移動(dòng)、維修或清潔儀器時(shí)。要輕拿、輕放，以免造成部件變形影響精度和使用。

2、要按時(shí)檢查“O”形密封圈，經(jīng)常更換。

3、調(diào)壓時(shí)，要逐漸加壓，以防止損壞壓力表，不得敲擊壓力表。

4、調(diào)節(jié)壓力時(shí)不能將壓力調(diào)至超過(guò)壓力表總量程的2/3。

5、儀器使用完畢要將測(cè)試杯、巖芯套、蓋、緊定螺釘、連通閥桿等另部件烘干并涂上潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂，以備下次再用。

6、管匯在放置時(shí)要將調(diào)壓手柄處于非壓緊位置，調(diào)壓彈簧處于自由狀態(tài)。

7、調(diào)壓手柄螺栓處，應(yīng)定期旋下涂上潤(rùn)滑脂，以達(dá)防銹和調(diào)壓靈便的目的。

8、儀器維修和移動(dòng)時(shí)要關(guān)閉電源和氣源將管內(nèi)余氣放掉。

9、輸氣膠管?chē)?yán)禁與腐蝕介質(zhì)接觸。不得劃傷。

七、儀器的運(yùn)輸與儲(chǔ)存

儀器的運(yùn)輸與儲(chǔ)存應(yīng)符合于JB/T9329-1999標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)品應(yīng)儲(chǔ)存在通風(fēng)的室內(nèi)，室內(nèi)空氣中不含有能引起器件腐蝕的雜質(zhì)。

八、故障的判定與排除

序號(hào)	故障	原     因	維修方法
1	接通電源，將溫控旋鈕退回零位。加熱指示燈不亮。	①電源插座未插好。 ②氖燈壞。	①重新按裝電源插座使其接觸良好。 ②打開(kāi)前罩盒，更換氖燈。
2	實(shí)驗(yàn)時(shí)，杯體有氣體冒出。	①測(cè)試杯蓋安裝不妥。 ②連通閥桿“O”型圈（φ8×1.9）老化或破損。 ③測(cè)試杯“O”型圈（φ55×3.1）老化或破損	①重新安裝杯蓋調(diào)整緊定螺釘。 ②更換連通閥桿“O”型圈（φ8×1.9）。 ③更換測(cè)試杯“O”型圈（φ55×3.1）。
3	接通電源，將加熱器調(diào)至加熱狀態(tài)，加熱指示燈由亮到滅，加熱器無(wú)溫升或升溫慢。	①連接固定導(dǎo)線用的螺釘松動(dòng)。 ②加熱瓷棒燒壞。	①打開(kāi)前罩盒和底蓋，檢查有無(wú)螺釘松動(dòng)，若有將螺釘擰緊。 ②打開(kāi)前罩盒和底蓋，用萬(wàn)用表測(cè)加熱棒兩導(dǎo)線頭，在161Ω左右為正常。若大于正常值，其中有加熱棒損壞，用萬(wàn)用表“Ω”檔測(cè)加熱棒兩導(dǎo)線頭無(wú)阻值，將其更換
4	如何鑒別連通閥桿的好壞

九、隨機(jī)配件、工具、主要零部件及技術(shù)文件一覽表

（一）隨機(jī)配件、工具：

序 號(hào)	名稱及規(guī)格	單位	數(shù)量	備    注
1	電源線	根	1
2	樣品杯	只	1
3	雙金屬溫度表（0～200℃）	支	2
4	螺絲刀（125mm）	支	1
5	QG80管匯	套	1
6	高壓膠管	根	2
7	三通組件	套	2
8	連通閥桿	只	3

（二）主要零部件：

序號(hào)	型   號(hào)	名稱及規(guī)格	使用部位
1	GB3452.1-82	“O”型密封圈（φ8×1.9）	連通閥桿
2	GB3452.1-82	“O”型密封圈（φ45×3.1）	輸液杯蓋
3	GB3452.1-82	“O”型密封圈（φ55×3.1）	杯上蓋與下蓋
4	GB3452.1-82	“O”型密封圈（φ6×1.9）	測(cè)桿與座蓋
5	GB3452.1-82	“O”型密封圈（φ16×2.4）	三通閥與杯體
6	GB78-85	內(nèi)六角錐端緊定螺釘M8×12	杯蓋
7	GGS42·01-05	連通閥桿	杯蓋、杯底
8		濾紙φ25	巖芯

（三）技術(shù)文件：

序號(hào)	名稱及規(guī)格	單位	數(shù)量	備    注
1	使用說(shuō)明書(shū)	份	1
2	合格證	份	1
3	裝箱單	份	1