HCA型高压容量法瓦斯吸附装置操作规程

HCA型高压容量法瓦斯吸附装置操作规程
一、煤样制备
采集煤层全层或分层的新鲜煤样 2,3kg，将煤样粉碎，筛取其中粒径 0.20,0.25mm 的煤样约 250g 作为吸附试验煤样。
二、称量
对盛装试样的煤样杯应预先编号，保存到干燥器中。称取试样前，将煤样瓶适当旋转，使煤样瓶中煤样混匀。用电子天平称量煤样 50g左右，精确到 0.0001g。称量结果输入专用测试软件“煤样基本信息”模块中。
三、烘干
将称好的煤样置于真空干燥箱内，设定真空干燥箱温度为 80,85?，启动真空泵开始脱气，当干燥箱内的真空度保持在 13Pa 以下时，使煤样在恒温下烘干 6h 左右，烘干后的煤样放入干燥器内冷却保存。
四、装罐
烘干并冷却后的煤样应仔细装入有编号的吸附罐内，注意不得造成煤样的抛撒与损失，煤样装入吸附罐后要轻敲震平，并在上面铺盖一层有薄层脱脂棉的铜网，以防脱气或解吸瓦斯时细煤末飞出，旋紧螺钉，用游标卡尺测量罐缝高度，测量时按 90?取四个均匀分布的点，记录四个罐缝高度值 H1、 H2、 H3、 H4，并输入专用测试软件“煤样基本信息”模块中。五、气密性检测
将高压瓦斯气体充入吸附罐中检查气密性。充入的瓦斯压力应高于试验压力 4MPa 以上，将充有高压瓦斯的吸附罐置于水中，各接头位置及高压阀门口、螺钉处均不应有气泡冒出。六、脱气
将经过气密性检查的吸附罐缓缓打开高压阀门，放掉高压瓦斯后关闭阀门与罗茨真空泵机组、脱气气路系统(即脱气箱)相连接。关闭真空机组的大气连通阀，依次开启真空计电源和真空机组，旋转气路系统的玻璃活塞，然后缓慢打开吸附罐高压阀门进行脱气，5min后将吸附罐置于 60?超级恒温水浴中。脱气时间视不同煤样、煤样数量及泵的能力而定，但要求真空度小于 4Pa 后至少再连续脱气 4h。脱气完成后关闭吸附罐高压阀门，停止真空机组，并将真空机组与大气连通，关闭真空计。
七、低压吸附试验
1、将吸附罐置于 30?的恒温水浴槽中继续脱气。先用自高压纯瓦斯瓶的减压阀出口取一定量(约 200cm3，气样袋应先用纯瓦斯反复清洗二次以上)瓦斯后，与低压吸附量管连接，上下移动水准瓶使瓦斯反复清洗量管及连接胶管三次以上，最后下移水准瓶使量管内吸入约 150cm3的纯瓦斯;
2、关闭吸附罐高压阀门，将充入瓦斯的量管和经过清洗的连接胶管与经过脱气的吸附罐相连。开启量管上部活塞使其处于与吸附罐相连通状态，移动水准瓶使水准瓶内的液面与量管内的液面保持一致，记录量管内的液面刻度。然后缓缓打开吸附罐的高压阀门，此时量管内的瓦斯被吸入吸附罐内，注意不断移动水准瓶使其液面与量管内的液面保持一致。低压吸附煤样的吸附速度小于 0.5cm3/h 时，即可认为达到了吸附平衡。低压吸附的平衡时间视煤样的吸附性能而定，一般需要 8h 左右。达到平衡后移动水准瓶使水准瓶液面与量管内液面一致后，读取量管内液面的刻度，此刻度为量管结束体积。初始体积与结束体积之差即为吸附罐自量管内吸入的瓦斯气体体积。同时记录平衡时的室温及大气压力。把记录的数据添加到专用测试软件低压吸附试验模块中。
八、HCA型高压容量法瓦斯吸附装置高压吸附试验
1、向完成低压吸附测定后的吸附罐内充入高压瓦斯，压力根据试验要求而定，一般不应低于 4MPa。高压吸附试验部分的瓦斯吸附平衡监测，使用配套的数据监测管理软件和数据采集仪共同完成，当煤样吸附平衡时自动采集平衡压力;
2、将高压吸附平衡后的吸附罐自恒温槽内取出并与高压吸附量管连接;量管内的饱和食盐水液面应处于“0”刻度位置，量管活塞处于接通吸附罐的位置，缓慢开启吸附罐的高压阀，并注意传感器数值下降情况，压力值下降约 0.5,0.8MPa 时，立即关闭高压阀，将吸附罐重新置于恒温槽内平衡;移动水准瓶读取量管内的瓦斯解吸体积，此瓦斯量即为先后两平衡压力下从吸附罐中放出的瓦斯总量，同时记录此时的室温和大气压力;把记录的数据添加到专用测试软件高压吸附试验模块中;为保证试验必要的精度，高压吸附的平衡压力点应不少于 6 个点;吸附平衡的判断标准是:传感器监测到的瓦斯压力值在半小时内变化不超过 0.01MPa 即认为吸附达到平衡;
3、高压吸附的最后一点压力(一般压力约为 0.5,0.8MPa)达到平衡后，开启高压阀不再关闭，使吸附罐中瓦斯充分排入量管，最后在大气压力下达到平衡，要经常移动水准瓶使之与量管内水面一致;当吸附罐内放出瓦斯的速度小于 2cm3/h，可以认为瓦斯吸附达到平衡;高压吸附试验操作到此完成。
九、试验结果输出

当高压吸附试验结束后，即可进入专用测试软件进行结果输出，点击“获取试验结果”功能按钮，软件将自动对录入的信息进行计算并显示出试验结果和吸附等温曲线。

HCA型高压容量法瓦斯吸附装置操作规程

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