一種模擬天然氣水合物分解造成海底滑坡實驗裝置的製作方法

2023-06-01 20:10:31

本實用新型涉及天然氣水合物開採技術領域的一種模擬天然氣水合物分解造成海底滑坡實驗裝置。

背景技術：

天然氣水合物又稱「可燃冰」主要分布於北極凍土地帶及印度洋、太平洋、北冰洋、大西洋等深水陸坡地；我國天然氣水合物主要分布於南中國海和內陸的永久凍土地帶。根據相關文獻記錄，發現全球所有天然氣水合物的碳含量是目前已知煤、石油和天然氣碳含量總和的2倍。海底滑坡是一種會造成重大破壞性後果的海洋地質災害之一，科學家通過近幾年的研究發現，海底天然氣水合物的分解導致海底巖層穩定性降低，從而導致了海底滑坡的產生。大規模海底滑坡的發生會對海底油氣管道、深海鑽探、海底隧道等海底工程造成非常大的破壞，而且還有可能導致海嘯，極大危害著人類正常生產活動。所以，對於海底天然氣水合物的分解導致海底滑坡的原因有必要進行實驗研究。

技術實現要素：

本實用新型目的是：提供了一種模擬天然氣水合物分解造成海底滑坡實驗裝置。

本實用新型所採用的技術方案是：

本實用新型一種模擬天然氣水合物分解造成海底滑坡實驗裝置，主要由錄像機、空壓機、氣體流量計、空氣進口、氣體流動通道、壓力傳感器、圓形桶、滑坡擋板、壓力表、溫度表、溫度傳感器、氣體出口、泥層和計算機採集系統組成。空壓機依次與氣體流量計和空氣進口相連；壓力表和溫度表一起與計算機採集系統相連；圓形桶底部設有空氣進口、氣體流動通道和溫度傳感器；上部設有壓力傳感器；中部設有滑坡擋板和氣體出口。圓形桶的直徑為3m，壁面採用亞克力玻璃可視化製作而成；壓力傳感器與溫度傳感器分別位於滑坡擋板的上部和下部；在圓形桶外部設有錄像機，用於記錄整個實驗過程中滑坡的動態變化；在整個實驗過程中空氣模擬天然氣水合物分解後的甲烷氣體，泥層模擬海底滑坡地層。

本實用新型的優點：使用方便快捷、造價低廉，通過可視化實驗對天然氣水合物分解造成的海底滑坡現象得到很好的解釋。

附圖說明

圖1是本實用新型一種模擬天然氣水合物分解造成海底滑坡實驗裝置的結構示意圖。

圖中：1.錄像機，2.空壓機，3.氣體流量計，4.空氣進口，5.氣體流動通道，6.壓力傳感器，7.圓形桶，8.滑坡擋板，9.壓力表，10.溫度表，11.溫度傳感器，12.氣體出口，13.泥層，14.計算機採集系統。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。

如圖1所示，本實用新型一種模擬天然氣水合物分解造成海底滑坡實驗裝置，主要由錄像機1、空壓機2、氣體流量計3、空氣進口4、氣體流動通道5、壓力傳感器6、圓形桶7、滑坡擋板8、壓力表9、溫度表10、溫度傳感器11、氣體出口12、泥層13和計算機採集系統14組成。空壓機2依次與氣體流量計3和空氣進口4相連；壓力表9和溫度表10一起與計算機採集系統14相連；圓形桶7底部設有空氣進口4、氣體流動通道5和溫度傳感器11；上部設有壓力傳感器6；中部設有滑坡擋板8和氣體出口12。

如圖1所示，具體模擬過程為：首先關閉空氣進口4，將泥層13覆蓋於滑坡擋板8上部然後往泥層13上部裝滿水，其液面高度與泥層13最高點在同一水平線上；裝滿水後打開錄像機1進行錄像，隨後，打開空壓機2鼓入空氣，通過氣體流量計3計量氣體流量的大小；氣體從空氣進口4進入圓形桶7底部後通過氣體流動通道5往上流動，接著氣體從氣體出口12流出並進入泥層13，隨著氣體不斷的進入圓形桶7，氣體將突破泥層13，進入水中並往上運動至空氣中，在整個實驗過程中通過錄像機1記錄了整個可視化實驗過程，通過壓力傳感器6和溫度傳感器11的信號傳入計算機採集系統14，記錄了整個實驗過程中壓力和溫度的變化，即整個實驗過程結束。