渗透系数的测定方法主要分“实验室测定”和“野外现场测定“两大类。
1.实验室测定法
目前在实验室中测定渗透系数 k 的仪器种类和试验方法很多,但从试验原理上大体可分为”常水头法“和变水头法两种。
常水头试验法就是在整个试验过程中保持水头为一常数,从而水头差也为常数。 如图:
试验时,在透明塑料筒中装填截面为A,长度为L的饱和试样,打开水阀,使水自上而下流经试样,并自出水口处排出。
2. 野外现场测定法
渗水试验(infiltration test)一般采用试坑渗水试验,是野外测定包气带松散层和岩层渗透系数的简易方法。试坑渗水试验常采用的是试坑法、单环法、和双环法。 是试坑底嵌入两个铁环,增加一个内环,形成同心环,外环直径可取0.5米, 内环直径可取0.25米。试验时往铁环内注水,用马利奥特瓶控制外环和内环的水柱都保持在同一高度上,(例如10厘米)。根据内环取的的资料按上述方法确定松散层、岩层的渗透系数值。由于内环中的水只产生垂直方向的渗入,排除了侧向渗流带的误差,因此,比试坑法和单环法度高。内外环之间渗入的水,热力管道检测技术,主要是侧向散流及毛细管吸收,内环则是松散层和岩层在垂直方向的实际渗透。
当渗水试验进行到渗入水量趋于稳定时,热力管道检测公司,可按下式计算渗透系数(考虑了毛细压力的附加影响):K(渗透系数)= QL/ F(H Z L)。
式中:
Q-----稳定的渗入水量(立方厘米/分);
F------试坑内环的渗水面积(平方厘米);
Z-----试坑内环中的水厚度(厘米);
H-----毛细管压力(一般等于岩土毛细上升高度的一半)(厘米);
L-----试验结束时水的渗入深度(试验后开挖确定)(厘米)。
光谱分析法
光谱分析法是根据物质的光谱来鉴别物质及确定其化学组成 和相对含量的方法,热力管道检测,是以分子和原子的光谱 学为基础建立起的分析方法。包含三个主要 过程:①能源提供能量;②能量与被测物质 相互作用;③产生被检测讯号。光谱法分类 很多,用物质粒子对光的吸收现象而建立起的 分析方法称为吸收光谱法,如紫外-可见吸收 光谱法、红外吸收光谱法和原子吸收光谱法 等。利用发射现象建立起的分析方法称为发射 光谱法,如原子发射光谱法和荧光发射光谱法 等。由于不同物质的原子、离子和分子的能级 分布是特征的,则吸收光子和发射光子的能量也是特征的。以光的波长或波数为横坐标,以 物质对不同波长光的吸收或发射的强度为纵坐 标所描绘的图像,称为吸收光谱或发射光谱。
可利用物质在不同光谱分析法的特征光谱对其 进行定性分析,根据光谱强度进行定量分析。
渗透检测是基于液体的毛细作用(或毛细现象)和固体染料在一定条件下的发光现象。
渗透检测的工作原理是:工件表面被施涂含有荧光染料或者着色染料的渗透剂后,在毛细作用下,经过一定时间,渗透剂可以渗入表面开口缺陷中;去除工件表面多余的渗透剂,经过干燥后,再在工件表面施涂吸附介质——显像剂;同样在毛细作用下,显像剂将吸引缺陷中的渗透剂,即渗透剂回渗到显像中;在一定的光源下(黑光或白光),缺陷处的渗透剂痕迹被显示(黄绿色荧光或鲜艳红色),从而探测出缺陷的形貌及分布状态。
渗透检测的基本步骤
无论是那种渗透检测方法,其步骤基本上是差不多的,主要包括以下几步:
1、预处理;
2、渗透;
3、清洗;4、显像;
5、观察记录及评定;
6、后处理。
渗透检测的结果主要受到操作者的操作影响,所以进行渗透检测的人员一定要严格按照相关的工艺标准、规程及技术要求来进行操作,这样才能确保检测结果的可靠性。
方法
渗透检测方法,即在测试材料表面使用一种液态染料,并使其在体表保留至预设时限,该染料可为在正常光照下即能辨认的有色液体,也可为需要特殊光照方可显现的黄/绿荧光色液体。
此液态染料由于“毛细作用”进入材料表面开口的裂痕。毛细作用在染色剂停留过程中始终发生,热力管道检测咨询,直至多余染料完全被清洗。此时将某种显像剂施加到被检材质表面,渗透入裂痕并使其着色,进而显现。具备相应资质的检测人员可对该显现痕迹进行解析。
检测方法的分类
根据渗透剂和显像剂种类不同,