(2)增加了一个喷雾接口。借鉴已有的设计,增加了一个喷雾接口,需要时可通过高压雾水喷淋粉尘,这样可以有效地减少粉尘外溢。
双出口旋流取样器包括溢流口1、直筒体3、锥筒体4、分渣室6、双出渣口7构成。直筒体上设有进渣口和支腿。分渣室内设有阀门,阀门外焊接一换向手柄,可通过换向手柄控制阀门的位置。分渣室两侧镶有磁铁,可吸附固定阀门。分渣室外侧设有锁定装置,可以固定换向手柄的位置。分渣室下设有2个出渣口,通过调节换向挡板可以控制2个出渣口的开关。
实际应用中,先准备两个样品袋分别连接在两个出渣口上,通过换向手柄使一侧出渣通道打开,另外一侧处于关闭状态。空气与岩粉样品的混合物从进渣口进人旋流取样器内部,在重力及离心力的作用下,气体、轻量粉尘上升从溢流口排出,质量大的颗粒在直筒体内壁旋转过程中不断下落,到达分渣室后,从开启一侧的出渣口进人下方的样品袋中。当达到一个取样段长度后,立刻通过换向手柄调节阀门位置,关闭本侧出渣口通道的同时开启另外一侧出渣口,并用锁定装置锁定好换向手柄位置,使样品进人另一个样品袋。然后将装了样品的袋子取下,套上新的空样品袋,重复以上过程,直至施工结束。
如果需要,可安装小水泵,连接进渣口处的喷雾装置,对进人取样器的样品喷雾,进一步降低粉尘。在取样钻探中,喷雾装置一般不用,因为影响取样品质。
设计的双出口旋流取样器是整体式的,在加工过程中我们做了修改,改成分体式的。利用原单出口取样器,在出口下方加上双出口部分,与单出口取样器用法兰盘连接。这样有以下好处:
(1)节省加工费用。只要加工双出口部分,上部利用原单出口取样器,费用大大降低。
(2)便于维修。若双出口部分坏了可拆下来维修,整体式的维修不方便。
( 3)便于转换。万一双出口部分出故障一时修不好,拆下双出口部分后单出口取样器可以继续使用。
图7是加工好的双出口部件,图8是工人在单出口取样器的出口法兰上钻眼。
图7 双出口旋流取样器分渣器
双出口部件加工好后到工地,加工好连接法兰,组装好。经过初步试验,发现两个问题,一是出口部位太低,不方便装样;二是阀门转轴位置缝隙大,有漏气漏样现象。经过改进,缩短了双出口部件,阀门转轴部位及阀门两面贴橡胶板密封。
改装好后再到工地试验,出口的位置还是太低,操作不方便,在出口下的地面挖20 cm的坑可以解决,以后可考虑改变支架形式,提高支架高度。
图8 正在为单出口取样器的出口法兰钻眼
5 双出口旋流取样器的使用效果
经过试验,双出口旋流取样器的使用效果很好,样品流失现象没有了,粉尘大大降低,仅解开绑带时有少许粉尘外溢,之后粉尘全无,说明密封效果很好(见图9)。
图9 取样瞬间
为进一步检查阀门的密封性,我们在正常钻进时特意只装一个样袋,另一个出口关闭,不装样袋,观察该出口的冒气和粉尘溢出情况。结果发现,该出口没有冒气现象,更无粉尘溢出(见图10),说明阀门的密封性很好。
后又在施工RC 14201孔时全孔用双出口旋流取样器取样,完全解决了单出口取样器的两个问题。用了双出口取样器后,不仅解决了样品流失和粉尘的问题,取样工的操作也方便多了。原来取样、装样袋很紧张(为避免更多的样品流失),不规范,采用双出口取样器后,因为有足够的时间取样、装样袋,操作更加规范、简便。原来粉尘大,解开绑带后取样、装样袋往往看不清楚,凭感觉操作,现在几乎没有粉尘。
图10 溢尘试验
6 结语
RC钻探中,取样工具对样品质量及施工效率起着重要作用。双出口旋流取样器结构简单,加工方便,较之国内通用的单出口旋流取样器在取样质量、环保及操作便利上都更优越,值得推广。
(来源:中国泵阀第一网)
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