目前,深海礦產(chǎn)資源已成為世界發(fā)達國家的研究重點之一,而對熱液礦產(chǎn)資源的探測顯得尤為重要。通過分析保真樣品逸出標(biāo)志性氣體能夠為快速高效地找礦提供可靠線索,對深海資源勘探具有重要意義。 本論文在分析和總結(jié)國外同類系統(tǒng)的研究工作和現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,結(jié)合國家863課題的具體要求,提出了建立保真樣品分析系統(tǒng)的三種方案,通過分析比較確定了一種分級遞階降壓式深海保真樣品分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),并建立系統(tǒng)試驗裝備。論文主要包括緒論、系統(tǒng)建模與仿真研究、關(guān)鍵技術(shù)研究、系統(tǒng)硬件設(shè)計和試驗研究。 緒論闡述了深海資源研究開發(fā)的重要意義,著重介紹了深海熱液礦產(chǎn)資源。分析了國內(nèi)外在探測熱液礦床資源和分析熱液礦床成分方面取得的進展及研究現(xiàn)狀。在介紹課題來源的基礎(chǔ)上,提出了本課題的研究目標(biāo)和主要研究內(nèi)容。 系統(tǒng)建模與仿真研究部分從理論上驗證了本系統(tǒng)設(shè)計所采用方案的可行性和合理性,對氣體緩慢降壓系統(tǒng)進行仿真,根據(jù)仿真結(jié)果分析影響氣體降壓速率的結(jié)構(gòu)參數(shù),通過參數(shù)優(yōu)化得到較好的性能指標(biāo)。指出了保真樣品中逸出氣體實現(xiàn)無壓力突變緩慢降壓的意義。 關(guān)鍵技術(shù)研究部分闡述了本系統(tǒng)所涉及的主要關(guān)鍵技術(shù),包括無壓力突變的緩慢降壓技術(shù)、密封技術(shù)、防污染技術(shù)、接口技術(shù)、氣體收集技術(shù)以及系統(tǒng)耐腐蝕技術(shù)等。 系統(tǒng)硬件設(shè)計部分說明了系統(tǒng)的整體構(gòu)架、系統(tǒng)工作過程及系統(tǒng)的整體設(shè)計指標(biāo)。建立了系統(tǒng)的試驗臺架、分級遞階降壓裝置、真空系統(tǒng)、氣體收集裝置及氣體分析裝置等。 系統(tǒng)試驗研究主要包括實驗室試驗和海洋試驗。通過海試驗證了所建立的分級遞階式深海保真樣品分析系統(tǒng)的有效性,并獲得了非常有科學(xué)研究價值的深海保真樣品的逸出氣體數(shù)據(jù),完全達到了國家863合同驗收指標(biāo)。
【學(xué)位單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2005
【中圖分類】：P716
【部分圖文】：

著材料科學(xué)、地球科學(xué)、材料工程、冶金、物這些技術(shù)臥前己經(jīng)達到一定高度，但是由于缺幾經(jīng)起伏。因此，熱液技術(shù)能否得到進一步發(fā)域相關(guān)設(shè)備的迅速提高(包括設(shè)備的設(shè)計和制還有賴于致力于研究熱液化學(xué)過程的物化科學(xué)域的建模和智能工程的應(yīng)用都極大提高了我們和熱液礦化作用的研究己成為國際地球科學(xué)最因主要有:(l)科學(xué)家們普遍認(rèn)為，熱液多金屬底資源。(2)海底高溫獲得熱液噴口處的礦化解地球化學(xué)物質(zhì)平衡、循環(huán)和熱收支等的天然的研究有助于理解地質(zhì)記錄中各類金屬礦床的形口處發(fā)現(xiàn)的與噴口周圍小生境有關(guān)的深�；顑�(nèi)部熱能有關(guān)的化學(xué)合成的細(xì)菌作用過程可以這對早期生命體演化的認(rèn)識有著重大意義。l’”l

對保真采樣器中采集到的樣品的分析檢測，國外較多地使用了船上測試系統(tǒng)。AdVenture，9科學(xué)探險考察活動中美國科學(xué)家采用了氣液分離系統(tǒng)，如圖1一3和圖1一4所示，在科考船上的實驗室里利用該系統(tǒng)實現(xiàn)了從保真采樣器中將氣液兩相分離，并把氣體收集起來留待日后分析。圖1一3Adventure’9科考船上氣液分離系統(tǒng)圖l一4AdventU:e’9科考船上氣液分離系統(tǒng)操作

樣品的清潔度等。本系統(tǒng)的高壓密封性的主要考慮連接件如壓力表、截止閥及接頭處，壓力表、截止閥的高壓密封性主要從元件選型選購時加以考慮。選購的管接頭、截止閥和壓力表分別如圖3一l、圖3一2和圖3一3所示。在裝配時，為了更好的保證截止閥、壓力表與管路連接時的密封性，在截止閥和壓力表的螺紋連接處纏上生料帶，在將壓力表和截止閥與管路連接時按照規(guī)定的扭轉(zhuǎn)力矩進行裝配。由于所設(shè)計管路系統(tǒng)與保真采樣器出口處尺寸不一致，故需要轉(zhuǎn)接頭連接，轉(zhuǎn)接頭采用錐面卡套式密封方式，連接裝配時，首先使管路上與轉(zhuǎn)接頭連接的一段具有一定小的粗糙度和圓度，然后將兩段管路通過管接頭可靠連接。圖3一1.管接頭通過后面的試驗，圖3一2.截止閥圖3一3.壓力表可以驗證所選擇元件設(shè)備是否滿足密封性要求。

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本文編號：2817875