Донный пробоотборник

 

Изобретение относится к устройствам для отбора проб донных грунтов и может быть использовано при исследовании дна морей и океанов. Цель изобретения - увеличение области применения устройства и снижение энергоемкости процесса извлечения гильзы путем обеспечения герметичной полости в корпусе. Пробоотборник содержит корпус 1 в виде трубы, режущий башмак 2, оголовок 4 и грунтоприемную гильзу 12 из упругого материала. Новым в пробоотборнике является применение герметичной водяной полости 11, созданной за счет обжимных колец 7 и 8, имеющих проточки со скошенными кромками, наличие в верхнем обжимном кольце канала 9 с шариковым клапаном 10, выполнение на торцах грунтоприемной гильзы скошенных кромок. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) 8 А1 (51) 4 С 01 N 1/04 Е 02 D 1/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4399905/31-26 (22) 15.0?.88 (46) 07. 11. 89.. Бюл. )""- 41 (71) Киевский инженерно-строительный

1 институт (72) С.А.Никищенко, В.Г.Моисеенко, М.А.Гоц и И.В.Бляшин (53) 543.053 (088.8)

1. (56) Авторское свидетельство СССР

1 510662, кл. Е 01 D 1/04, 1976.

Авторское свидетельство СССР

Р 568861, Е 01 П 1/04, 1977.

2 (54) ДОННЫЙ ПРОБООТБОРНИК (57) Изобретение относится к устройствам для отбора проб донных грунтов и может быть использовано при исследовании дна морей и океанов. Цель изобретения — увеличение области применения устройства и снижение энергоемкости процесса извлечения гильзы путем обеспечения герметичной полости в корпусе. Пробоотборник содержит корпус 1 в виде трубы, режущий башмак 2, оголовок 4 и грунтоприемную гильзу 12 из упругого материала. Новым в пробо1520378 отборнике является применение герметичной водяной полости 11, созданной эа счет обжимных колец 7 и 8, имеющих проточки сo скошенными кромками, Изобретение относится к технике отбора проб, в частности донных газонасьш енных отложений морей и океанов, и может быть использовано при геофизических исследованиях водоемов.

Цель изобретения — увелиление области применения устройства и снижение энергоемкости процесса извлечения грунтопркемной гильзы.

На чертеже показан пробоотборник.

Донный пробоотборник содержит Кор 20 пус 1 в виде трубы, режущий башмак 2, лепестковый клапан 3, оголовок 4, крышку-клапан 5 и грузовую скобу 6, Внутри корпуса размещены нижнее 7 и верхнее 8 обжимные кольца, упирающие- 2 ся соответственно.на режущий башмак и оголовок и имеющие кольцевые проточки со скошенной одной иэ кромок на обращенных друг к другу торцах. В верхнем обжимном кольце выполнен канал 9 с установленным в нем шариковым клапаном 10, соединяющим внутреннюю полость пробоотборника с кольцевой полостью 11, образованной корпусом 1 и грунтоприемной гильзои 12.

Гильза посредством торцов со скошенными кромками установлена в кольцевые проточки обжимных колец, делая полость

11 замкнутой и герметичной. В верхней и нижней частях гильзы выполнены диаметрально расположенные отверстия 13, служащие для пропуска и закрепления концов проволоки 14, натянугой вдоль оси по внутренней поверхности гильзы.

Пробоотборник работает следующим образом.

Предварительно через отверстия в верхней и нижней частях грунтоприемной гильзы 12 продевают отрезки проволоки, натягивают и их концы закрепляют на внешней поверхности гильзы. Далее устройство собирают.

При завинчивании режущего башмака 2 и оголовка ч навстречу друг другу перемещаются кольца 7 и 8. При этом торцы гильзы, входя в кольцевые проточки колец по скошенным поверхностям, обжимаются, образуя герметичное соединение. наличие н верхнем обжимном кольце канала 9 с шариковым клапаном 10, выполнение на торцах грунтоприемной гильзы скошенных кромок. 1 ил.

Подвешенный эа скобу 6 пробоотборник опускается на дно водоема. На первых же метрах погружения под действием гидростатического давления отжимается шарик клапана 10 и вода по каналу 9 заполняет полость 11, образуя водяную рубашку. При дальнейшем погружении увеличение гидростатического давления, воспринимаемого гильзой, передается водяной рубашке в полости 11.

После достижения дна и заполнения грунтом пробоотборник поднимается на поверхность.

Содержащиеся в донных грунтовых пробах газовые гидраты в процессе подъема на поверхность при достижении давлений, меньших давлений диссоциации, и при повышении температуры начинают разлагаться с образованием свободной газовой фазы. Так при подъеме с глубины 10 км объем пузырька может увеличиваться в 1000 раз, а его диаметр — в 10 раз.

В свою очередь, увеличение объема грунтовой пробы приводит к возникновению на контакте между поверхностью образца и пробоотборника значительных сил трения и бокового давления. При взятии проб грунтов с большим газосодержанием и с низкой фильтрационной способностью, возникающие при подъеме пробоотборника силы трения и бокового давления столь велики, что способны деформировать, разжать гильзу, расклинив ее по внутренней поверхности пробоотборника, В пробоотборнике рост сил трения и бокового давления воспринимает гидростатическая рубашка, образованная в полости 11.

Поднятое устройство демонтируется, гильза легко выдавливается, сохраняя структуру пробы.

Далее к концам проволочных отрезков 14 подводят Расчетное напряжение и один из концов натягивают, разрезая гильзу вдоль оси. Снимают отрезанную часть гильзы, и крен передается для исследования.

Формула изобретения

Донный пробоотборник, включающий корпус с лепестковым клапаном, режущий башмак с кольцевой проточкой и

Составитель Г.Веселов

Редактор Н.Лазаренко Техред Л.Сердюкова Корректор Т.Малец

Заказ 6748/43 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 152013

Наличие герметичной полости между корпусом и грунтоприемной гильзой приводит к образованию гидростатической рубашки, воспринимающей давление расширяющегося порового газа и, таким образом, предохраняющей грунтоприемную гильзу от расклинивания по внутренней поверхности корпуса. В результате этого исключается возникновение больших сил трения и бокового давления на контакте поверхностей корпуса и грунтоприемной гильзы, что делает возможным отбор проб газонасыщеного грунта и снижает энергоемкость извлечения гильзы.

78 6 грунтоприемную гильзу из упругого материала, отличающийся тем, что, с целью увеличения области применения пробоотборника и снижения энергоемкости извлечения грунтоприемной гильзы, грунтоприемная гильза выполнена со скошенными торцами, установлена с образованием герметичной полости между своей внешней поверхностью корпуса и снабжена установленными на ее торцах обжимными кольцами с кольцевыми проточками, при этом кольцевые проточки выполнены со скошенной одной из кромок и расположены с возможностью их сопряжения со скошенными кромками торцов грунтоприемной гильзы, а верхнее обжимное кольцо выполнено с каналом и снабжено установленным в нем шариковым клапа ном.