【摘要】： 隨著石油等不可再生能源的消耗,人類(lèi)把目光投向了海底未開(kāi)采的資源一天然氣水合物,它存在于幾千米海底的沉積物中,在低溫高壓下形成冰晶狀固體。本文主要針對(duì)海底沉積物中的天然氣水合物的采集取樣,研制一套天然氣水合物的保真取樣系統(tǒng)。目前的天然氣水合物采樣系統(tǒng)不具備對(duì)采集的沉積物樣品保壓效果,且使用重力活塞原理的采樣器采樣深度淺。本文設(shè)計(jì)的采樣器可望解決上述兩大問(wèn)題。 全文共分六章: 第一章首先介紹了天然氣水合物的背景知識(shí),然后分析了天然氣水合物采樣器在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀,最后提出了課題研究的目的意義和主要內(nèi)容。 第二章先介紹采樣器的工作原理,然后對(duì)各個(gè)部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)和尺寸上的設(shè)計(jì)和校核,特別是對(duì)三個(gè)重要部件的仿真計(jì)算。在螺紋連接處使用兩種原理對(duì)螺紋進(jìn)行仿真校核。 第三章是對(duì)采樣器采樣過(guò)程中采樣深度、阻力變化、采樣速度在不同配重、初速度、海底底質(zhì)、保真筒內(nèi)外徑的情況下的影響做了建模及仿真計(jì)算。并對(duì)保真筒進(jìn)行了壓桿穩(wěn)定分析。 第四章是通過(guò)采樣器與土作用的阻力模型試驗(yàn)來(lái)對(duì)第三章中的阻力變化仿真計(jì)算進(jìn)行校核,發(fā)現(xiàn)第三章的仿真情況比較真實(shí)。 第五章圍繞壓力補(bǔ)償系統(tǒng)中的蓄能器的選型計(jì)算進(jìn)行研究,通過(guò)計(jì)算選出適合的蓄能器的型號(hào)。 第六章總結(jié)全文,闡述本論文的研究成果,并提出下一步的研究方向。
【圖文】：

從而獲得保壓樣品;該裝置裝有釋壓閥與氣體分離裝置接口，以分離提取樣品中的溶解氣體。采樣器總體結(jié)構(gòu)如圖2一1所示，其中的重力活塞式取樣機(jī)構(gòu)在下放時(shí)與現(xiàn)有重力活塞式采樣器相似。該裝置主要由保真取樣筒(含保真筒、密封艙、襯筒等)、吊放架(含夾板、活塞及主纜等)、重錘機(jī)構(gòu)(含重錘、重錘纜、杠桿等)、導(dǎo)流裝置以及配件(蓄能器、雙向閥)等組成。杠桿釘一主纜}萬(wàn)二」勸奮夾板蓄能器重錘纜重錘導(dǎo)流裝置鎖舌密封艙保真筒體活塞圖2一1保真采樣器總體結(jié)構(gòu)重錘到達(dá)海底后，觸動(dòng)杠桿上抬，松開(kāi)釋放纜，使得保真筒在整個(gè)采樣器自重作用下自由地插入沉積物中，而活塞則在接近海底后在其吊放纜的作用下僅以絞乍的放纜速度下降，，相對(duì)于自山落體的保真筒上升。由于活塞與襯筒之間有較好的密封，因而在活塞的下方可以形成局部真空，使樣韶:更順利地進(jìn)入襯筒內(nèi)，

樣機(jī)構(gòu)和釋壓閥與氣體分離裝置接口三部分。1)保真取樣筒保真取樣筒(如圖2一2所示)可以自由落體插入海底，對(duì)海底表層的松軟沉積物直接進(jìn)行保真取樣，樣品最大容量217升，最大取樣深度30米，最大工作水深4000米(最高保持壓力4OMPa)，利用設(shè)備自帶的壓力補(bǔ)償器保持樣品壓力，并通過(guò)隔熱材料鍍層被動(dòng)保溫。保真取樣筒由襯筒、保真筒、連接頭與密封艙四部分構(gòu)成。襯筒包括6根外徑為中100mm，壁厚為smm
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類(lèi)號(hào)】：TH766

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2686783