水泥壓蒸釜是水泥生產(chǎn)單位、建材科研院所、大專院校和建工質(zhì)檢部門用于測(cè)定水泥中 MgO(氧化鎂)對(duì)水泥安定性產(chǎn)生不良影響的儀器。
一、結(jié)構(gòu)與原理：
水泥壓蒸釜主要零部件多采用不銹鋼材料制造，能耐高溫、高壓飽和水蒸氣。釜蓋上 裝有一個(gè)由不銹鋼制成的壓力指示表、一個(gè)安全閥、二個(gè)放氣閥。釜體安裝在筒殼內(nèi)， 其外側(cè)下部裝有兩個(gè)加熱電阻，用于向釜體加熱，制造水蒸氣；供應(yīng)商底部道管與電接點(diǎn)壓力 表相連，電接點(diǎn)壓力表與電器控制系統(tǒng)配合，用于將釜內(nèi)壓力控制在設(shè)定范圍。筒殼的 上部設(shè)有通風(fēng)環(huán)，下部設(shè)有通風(fēng)盤，用于阻斷或開通釜體周圍的空氣，在下部安裝有排 風(fēng)扇，用于結(jié)束試驗(yàn)后的排風(fēng)降溫。 控制箱面板設(shè)有電源總開關(guān)，啟動(dòng)、停止、風(fēng)機(jī)三個(gè)鍵和運(yùn)行、加熱、風(fēng)機(jī)、停止 四個(gè)指示信號(hào)燈，以及用于計(jì)時(shí)的數(shù)顯時(shí)間繼電器。
二、安裝方法：
1. 設(shè)備應(yīng)安裝在比較僻靜的地方，為保證安全及使用維護(hù)方便，應(yīng)背向墻壁， 離墻不少于 500mm，并調(diào)整水平，將其固定在地基上。
2. 用不小于 1.5mm2 的軟銅線將可靠接地。
3. 連接好控制箱與釜體間的航空插頭。
三、操作使用：
1. 打開釜蓋，按釜體容積 8.5L 的 7%~10%的注水量，即 595cc~850cc 蒸餾水 注入釜內(nèi)。 (通常建議注水量：700 毫升~800 毫升)
2. 將裝有試件的支架放入釜內(nèi)。
3. 用棉紗將釜口和釜蓋的密封面擦干凈， 再用毛筆在釜口密封面上薄薄涂上一 層干凈的機(jī)油。
4. 輕輕蓋上釜蓋，下壓并左右轉(zhuǎn)動(dòng)釜蓋，確認(rèn)結(jié)合部已正確密合。將 10 個(gè)螺母用手?jǐn)Q上。再用扭力扳手按照 50、100、100Nm，分三次按對(duì)角線的順序均勻地?cái)Q緊 螺母，安裝好釜蓋。
5. 向釜蓋中心的供應(yīng)商溫度計(jì)插管內(nèi)注入 3~5 滴機(jī)油 (一般以油面不高于溫度計(jì)水銀 球?yàn)橐? ，將 300℃水銀溫度計(jì)輕輕插入管內(nèi)。
6. 打開兩個(gè)放氣閥中的任意一個(gè)。
7. 將電接點(diǎn)壓力表的紅色上限指針調(diào)至 2.025MPa 處 (即： 2MPa 再上調(diào)半格) ； 將綠色下限指針調(diào)至 1.975MPa 處。
8. 關(guān)閉通風(fēng)盤和通風(fēng)環(huán)。
9. 接通電源，打開控制箱上的電源總開關(guān)，按啟動(dòng)鍵，運(yùn)行、加熱指示燈亮， 釜體開始以 1800W 功率加熱。同時(shí)數(shù)顯時(shí)間繼電器開始顯示。
10. 當(dāng)已打開的一個(gè)放氣閥有水蒸氣排出時(shí)， 說明釜內(nèi)空氣已經(jīng)排凈， 關(guān)閉該放 氣閥。 閥門關(guān)閉后，壓力將隨著溫度的升高而升高(溫度與壓力相對(duì)應(yīng)的參照表附下) 此時(shí)應(yīng)注意，儀器工作有無異常，如有異常，則必須查明原因，或按停止鍵停止試驗(yàn)。 壓力與溫度對(duì)照表 表壓 MPa 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 溫度℃ 118 130 140 150 156 表壓 MPa 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 溫度℃ 162 168 173 178 183 表壓 MPa 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 溫度℃ 187 192 196 200 203 表壓 MPa 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 溫度℃ 207 210 213 215 216 當(dāng)電接點(diǎn)壓力表黑色示值指針*超過綠色下限指針時(shí)， 1200W 加熱帶停止加熱。 當(dāng)電接點(diǎn)壓力表黑色示值指針*與紅色上限指針重合時(shí)，數(shù)顯時(shí)間繼電器開始計(jì)時(shí)； 同時(shí) 600W 加熱帶停止加熱(如果發(fā)現(xiàn)黑色指針不能與黑色指針重合，可下?lián)芗t色指針 使之與黑針接觸而進(jìn)入計(jì)時(shí)) 。過一定時(shí)間后 600W 加熱帶重新加熱，當(dāng)黑色示值指針 下降至與綠色下限指針重合時(shí)，1200W 加熱帶重新加熱，過一定時(shí)間后停止加熱，當(dāng)黑 色示值指針上升至與紅色上限指針第二次重合時(shí)，600W 加熱帶停止加熱，然后進(jìn)入第 二個(gè)循環(huán)。為使壓力能控制在 1.975~2.025MPa 范圍內(nèi)，可根據(jù)前面的運(yùn)行情況，對(duì)電 接點(diǎn)壓力表的紅、綠指針重新做一次調(diào)整。在 2MPa 狀態(tài)下工作 3h，數(shù)顯時(shí)間繼電器顯示 180min，將自動(dòng)停止加 熱(加熱、運(yùn)行燈滅，停止燈亮) 。
11. 停止加熱后，風(fēng)機(jī)自動(dòng)工作，信號(hào)燈亮，打開通風(fēng)盤和通風(fēng)環(huán)，通風(fēng)環(huán)處會(huì) 有熱空氣排出，釜內(nèi)壓力將在 90min 以內(nèi)降至 0.1MPa 以下。此時(shí)可打開放氣閥將釜內(nèi) 余壓放凈。請(qǐng)不要關(guān)閉放氣閥，因冷卻后會(huì)造成釜內(nèi)負(fù)壓，而損壞壓力表。
12. 待冷卻至常溫后，按停止鍵，信號(hào)燈滅、排風(fēng)扇停，關(guān)閉電源總 開關(guān)，取下溫度計(jì)，以安裝釜蓋相同的方法擰下 10 個(gè)拴緊螺母(擰松螺母時(shí)至少要用供應(yīng)商 兩個(gè)循環(huán)，以免損壞密封結(jié)合面) ，取下釜蓋，取出試件支架。用膠管或毛巾將釜內(nèi)蒸 餾水析出擦凈。
13. 中途停止試驗(yàn)程序：按“停止”鍵，打開通風(fēng)盤、通風(fēng)環(huán)，按“風(fēng)機(jī)”鍵， 待儀器冷卻后重新安裝試驗(yàn)。
四、注意事項(xiàng)：
1. 嚴(yán)禁在釜內(nèi)無水時(shí)按壓?jiǎn)?dòng)鍵，以免空燒，毀壞加熱電阻。
2. 只能使用蒸餾水，以免由于使用其它水而在釜內(nèi)留有污垢，影響測(cè)試精度。
3. 在壓蒸釜實(shí)驗(yàn)過程中，操作者不得遠(yuǎn)離崗位，應(yīng)隨時(shí)觀察儀器的工作情況， 如有異常應(yīng)及時(shí)采取有效措施，必要時(shí)應(yīng)停止試驗(yàn)。
4. 新的儀器在初次使用時(shí)， 會(huì)有橡膠異味， 這是內(nèi)部橡膠石棉保溫層受熱所至， 使用 3~5 次后，即會(huì)正常。
5. 壓力指示表和電接點(diǎn)壓力表應(yīng)按時(shí)送檢，以保證工作可靠，測(cè)試正確。使用 時(shí)如出現(xiàn)兩個(gè)壓力表有微量的讀書誤差，這是因?yàn)閴毫Ρ砉逃械牡燃?jí)公差所至，不影響 使用，通常以壓力指示表為準(zhǔn)。
6. 安全閥應(yīng)一年檢查兩次。 通常保壓過低， 能在平時(shí)試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)； 而保壓過高， 則只有通過供應(yīng)商例行檢查才能知道。雖然釜體在生產(chǎn)時(shí)已做過 4MPa 的耐壓密封試驗(yàn)，而保壓過高畢竟不是很安全。 具體的檢查方法是： 將電接點(diǎn)壓力表的紅色上限指針調(diào)至 2.2MPa， 按試驗(yàn)時(shí)的操作順序進(jìn)行操作，觀察壓力達(dá) 2.2MPa 時(shí)是否開始排氣，如排氣即為正常。 其他安全事項(xiàng)，詳見 GB/T 750-92《附錄 B 安全注意事項(xiàng)》 (附后) 。
五、偶然現(xiàn)象的處置：
此處所稱的偶然現(xiàn)象，是指試驗(yàn)過程中不會(huì)帶來安全問題，而可能會(huì)偶然出現(xiàn)的 非正?，F(xiàn)象。
1. 在升溫升壓過程中，表壓高于對(duì)應(yīng)的溫度值(俗稱壓力高、溫度低) 。在確 認(rèn)溫度計(jì)無損壞并已浸在油中后，可以認(rèn)為，儀器工作處于正常狀態(tài)。出現(xiàn)該現(xiàn)象的原 因是：容積和加水量有一定的比例關(guān)系，當(dāng)加水量多于相應(yīng)的容積比例時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)該 現(xiàn)象。解決的方法是：在壓力接近綠色下限指針前，適量放氣，減少水量，使壓力和溫 度趨于對(duì)應(yīng)值。此操作須反復(fù)多次才能實(shí)現(xiàn)，且應(yīng)防止過量放氣，而使本次試驗(yàn)無法繼 續(xù)進(jìn)行。
2. 在升溫升壓過程中，表壓低于對(duì)應(yīng)的溫度值(俗稱壓力低、溫度高) 。在排 除因壓力表損壞，釜體及各與氣源連接的結(jié)合部漏氣等因素后，通常情況下，是因加水 量少于相應(yīng)的容積比例，此時(shí)只能停止試驗(yàn)，待加足水后重新進(jìn)入試驗(yàn)。
六、附錄 B 安全注意事項(xiàng) (補(bǔ)充件)
B1 在壓蒸試驗(yàn)過程中將溫度計(jì)與壓力表同時(shí)使用，因?yàn)闇囟群惋柡驼羝麎毫哂?一定的關(guān)系，同時(shí)使用就可及時(shí)發(fā)現(xiàn)壓力表發(fā)生的故障，以及試驗(yàn)過程中由于壓蒸釜內(nèi) 水分損失而造成的不正常的情況。
B2 安全閥應(yīng)調(diào)節(jié)至高于壓蒸試驗(yàn)工作壓力的 10%，即約為 2.2MPa；安全閥每年至 少檢驗(yàn)二次，檢驗(yàn)時(shí)可以用壓力表檢驗(yàn)設(shè)備，也可以調(diào)節(jié)壓力自動(dòng)控制器，使壓蒸釜達(dá) 到 2.2MPa，此時(shí)供應(yīng)商安全閥應(yīng)立即被頂開。注意安全閥放氣方向應(yīng)背向操作者。
B3 在實(shí)際操作中，有可能同時(shí)發(fā)生以下故障：自動(dòng)控制器失靈；安全閥不靈敏； 壓力指針驟然指標(biāo)為零，實(shí)際上已超過zui大刻度從反方向返至零點(diǎn)，如發(fā)現(xiàn)這些情況， 不管釜內(nèi)壓力有多大，應(yīng)立即切斷電源，并采取安全措施
B4 當(dāng)壓蒸試驗(yàn)結(jié)束放氣時(shí)，操作者應(yīng)站在背離放氣閥的方向，打開釜蓋時(shí)，應(yīng)戴 上石棉手套，以免燙傷。
B5 在使用中的壓蒸釜，有可能發(fā)生壓力表表針折回試驗(yàn)的初始位置或開始點(diǎn)，此 時(shí)未必表示壓力為零，釜內(nèi)可能仍然保持有一定的壓力，應(yīng)找出原因采取措施。
說明：
依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T750-1992《水泥壓蒸安定性試驗(yàn)方法》對(duì) 試驗(yàn)設(shè)備的要求而研制的產(chǎn)品，該壓蒸釜適用于測(cè)定硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦 渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥等主要因方鎂石水化可能造成 的水泥體積不均勻變化，也適用于其他采用本標(biāo)準(zhǔn)的水泥產(chǎn)品。
七、技術(shù)參數(shù)：
釜體容積-------8.5L 釜體內(nèi)徑-----------160mm
zui高工作壓力----2.2MPa(可人工調(diào)整) 標(biāo)準(zhǔn)升壓時(shí)間(0~2 MPa±0.05MPa；
常溫~215.7℃±1.3℃) ------45min~75min
安全閥開啟壓力----2.2MPa 壓力自動(dòng)控制的波動(dòng)范圍----≤±0.05MPa
額定電壓--------220V 額定功率------------------1200W+600W
八、用途：
YZF-2A型水泥壓蒸釜適用于GB/750國家標(biāo)準(zhǔn)，是水泥生產(chǎn)單位、建材科研所、大專院校和建工質(zhì)檢部門用于測(cè)定水泥中MgO(氧化鎂)對(duì)水泥安定性產(chǎn)生不良影響的專用儀器。
水泥性能及其檢驗(yàn)表明：水泥熟料中MgO的含量主要由石灰石原料帶入，熟料燒成后MgO大多呈方鎂石狀態(tài)。其結(jié)構(gòu)致密（俗稱死燒狀態(tài)），并包裹在熟料礦物中間，與水反應(yīng)速度極慢。通常認(rèn)為經(jīng)過10~20年或更長(zhǎng)時(shí)間仍在繼續(xù)水化，生成Mg(OH) ?，使固相體積增大2.48倍，局部體積膨脹在已經(jīng)硬化的水泥石內(nèi)部產(chǎn)生很大的破壞應(yīng)力。用試餅100℃沸煮3h不能使MgO大量水化，所以用沸煮法無法檢驗(yàn)方鎂石造成的水泥安定性問題，高溫高壓條件能加速熟料中方鎂石水化，故熟料中MgO含量引起的安全性不良要用壓蒸法進(jìn)行試驗(yàn)。
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