СПОСОБ ВЗЯТИЯ ПРОБ КОНКРЕЦИЙ С МОРСКОГО ШЕЛЬФА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2009 года по МПК G01N1/20 

Изобретение относится к способам и устройствам для взятия проб конкреций с морского шельфа и может быть использовано, например, для оценки продуктивности залежей железомарганцевых конкреций в акватории Балтийского моря.

Известно устройство для отбора проб конкреций с морского дна, включающее установленный на центральной штанге поплавок, рабочий орган балластный груз со съемной платформой (SU №924547, кл. G01N 1/20, опубл. 30.04.1982 г.).

Недостатком известного устройства является невозможность количественной оценки интенсивности и качества распределения конкреций, отнесенных к единице площади продуктивного участка дна акватории.

Известен способ и реализующее его устройство для взятия проб конкреций с морского дна (прототип), включающее опускаемые с плавсредства с помощью грузоподъемного средства на дно акватории драгу-волокушу, поплавок, балластный груз и разобщитель (SU №976334, кл. G01N 1/20, опубл. 23.11.1983 г.).

Однако недостатком известного способа и реализующего его устройства является невозможность количественной оценки продуктивности залежи конкреций, отнесенной к единице площади донной поверхности и оценки распределения гранулометрического состава конкреций по этой площади.

Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности количественной оценки продуктивности залежи конкреций, отнесенной к единице площади донной поверхности и оценки распределения гранулометрического состава конкреций по этой площади.

Технический результат достигается тем, что в способе взятия проб конкреций с морского шельфа, включающем опускание с плавсредства на дно акватории сосуда, захват со дна акватории пробы, ее фиксацию в сосуде и подъем сосуда на плавсредство, согласно изобретению взятие пробы одновременно производят несколькими равноудаленными друг от друга сосудами, объединенными в один блок, а после их подъема пробы выгружают из них в маркированные в соответствии с взаимным расположением сосудов контейнеры, анализируют содержимое по количеству, качеству и распределению конкреций на площади акватории, определяемой количеством сосудов в блоке.

Устройство для взятия проб конкреций с морского шельфа, содержащее сосуд с заборным и запорным приспособлениями, согласно изобретению, снабжено несколькими равноудаленными в горизонтальной плоскости друг от друга сосудами в виде закрепленных на жесткой раме прямоугольной формы вертикально ориентированных отрезков труб, которые в своей нижней части снабжены шарнирно закрепленными на внутренней поверхности труб и примыкающими друг к другу откидными вверх заслонками треугольной формы с возможностью их упора и фиксации в горизонтальном положении с перекрытием площади поперечного сечения трубы и поворота вниз, а верхние отверстия труб перекрыты герметичными крышками с патрубками, соединенными гибкими шлангами с управляемым запорным клапаном, при этом поперечное сечение каждой трубы принято с возможностью размещения в плане не менее двух конкреций максимального размера, а в центральной части рамы размещен закрепленный на ней вибратор. Трубы могут быть круглой или квадратной формы.

Устройство, реализующее способ, представлено на фиг.1 - вид сбоку, на фиг.2 - разрез А-А по фиг.1, на фиг.3 - вертикальный разрез по трубе, на фиг.4 - поперечный разрез по трубе круглого поперечного сечения, на фиг.5 - то же, по трубе квадратного поперечного сечения.

Реализующее способ устройство для взятия проб конкреций с морского шельфа снабжено несколькими равноудаленными на расстояние l в горизонтальной плоскости друг от друга сосудами в виде закрепленных на жесткой плоской решетчатой раме 1 прямоугольной формы вертикально ориентированных отрезков труб 2, которые в своей нижней части снабжены шарнирно (3) закрепленными на внутренней поверхности труб 2 и примыкающими друг к другу откидными вверх заслонками 4 треугольной формы с возможностью их упора и фиксации в горизонтальном положении с перекрытием площади поперечного сечения трубы 2 и поворота вниз. Верхние отверстия труб перекрыты герметичными крышками 5 с патрубками 6, соединенными гибкими шлангами 7 с управляемым запорным клапаном 8. При этом поперечное сечение каждой трубы 2 принято с возможностью размещения в плане не менее двух конкреций 9 максимального размера. В центральной части рамы 1 размещен закрепленный на ней вибратор 10. Трубы 2 могут быть круглой (фиг.4) или квадратной (фиг.5) формы. 11 - упор, 12 - плавсредство, 13 - грузоподъемное приспособление, 14 - дно акватории 15. В₁, В₂ - размеры рамы 1 в плане.

Способ взятия проб конкреций с морского шельфа заключается в следующем. В исходном положении перед опусканием устройства на дно 14 акватории 15 запорный клапан 8 закрыт. После опускания устройства с помощью размещенного на плавсредстве 12 грузоподъемного приспособления 13 на дно 14 акватории 15 включают вибратор 10. За счет вынужденных колебаний рамы 1 отрезки труб 2 внедряются в донный грунт. При этом заслонки 4 откидываются вверх, поворачиваясь в вертикальной плоскости относительно шарниров 3, а находящиеся на дне 14 конкреции 9 попадают во внутреннюю полость труб 2. После этого открывают запорный клапан 8, в результате чего за счет образовавшегося во внутренних полостях труб 2 разряжения (после удаления из верхних частей труб 2 сжатого под воздействием напора воды снизу воздуха) обеспечивается дополнительный подсос воды и захват донного грунта с конкрециями 9. Далее раму 1 с помощью грузоподъемного приспособления 13 поднимают на плавсредство 12. При этом при подъеме рамы 1 под действием веса конкреций 9 и донного грунта в трубах 2 заслонки 4 проворачиваются относительно своих шарниров 3 до упора 11 и перекрывают нижние отверстия труб 2, предотвращая выпадение из них взятых проб.

После подъема рамы 1 с находящимися в трубах 2 пробами упоры 11 заслонок 4 смещают, благодаря чему заслонки 4 поворачиваются вниз относительно своих шарниров 3, а находящиеся в трубах 2 пробы выгружаются из них в контейнеры (не показаны), маркированные в соответствии с расположением труб 2 на раме 1. Извлеченные из труб 2 пробы, содержащие конкреции и донный грунт, анализируют и делают соответствующие выводы. За один цикл взятия проб получают информацию о количестве, качестве и распределении конкреций на площади акватории, равной В₁ В₂. Количество циклов взятия проб и величину обследуемой площади месторождения определяют, исходя из поставленных задач по исследованию данного месторождения конкреций.

Отличительные признаки изобретения обеспечивают возможность количественной и качественной оценки продуктивности залежи конкреций, отнесенной к единице площади донной поверхности и возможность оценки распределения гранулометрического состава конкреций по этой площади.

Изобретение относится к способу взятия проб конкреций с морского шельфа и устройству для его осуществления. Способ включает опускание с плавсредства на дно акватории сосуда, захват пробы со дна акватории, ее фиксацию в сосуде и подъем сосуда на плавсредство. Взятие пробы одновременно производят несколькими равноудаленными в горизонтальной плоскости друг от друга сосудами, объединенными в один блок. После подъема сосудов пробы выгружают из них в маркированные в соответствии с взаимным расположением сосудов контейнеры и анализируют содержимое по количеству, качеству и распределению конкреций на площади акватории, определяемой количеством сосудов в блоке. Устройство содержит сосуд с заборным и запорным приспособлениями. При этом оно снабжено несколькими равноудаленными в горизонтальной плоскости друг от друга сосудами в виде закрепленных на жесткой раме прямоугольной формы вертикально ориентированных отрезков труб. В нижней части трубы снабжены шарнирно закрепленными на внутренней поверхности труб и примыкающими друг к другу откидными вверх заслонками треугольной формы с возможностью их упора и фиксации в горизонтальном положении с перекрытием площади поперечного сечения трубы и поворота вниз. Верхние отверстия труб перекрыты герметичными крышками с патрубками, соединенными гибкими шлангами с управляемым запорным клапаном. При этом поперечное сечение каждой трубы принято с возможностью размещения в плане не менее двух конкреций максимального размера, а в центральной части рамы размещен закрепленный на ней вибратор. Достигаемый при этом технический результат заключается в обеспечении возможности количественной оценки продуктивности залежи конкреций, отнесенной к единице площади донной поверхности и оценки распределения гранулометрического состава конкреций по этой площади. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ взятия проб конкреций с морского шельфа, включающий опускание с плавсредства на дно акватории сосуда, захват со дна акватории пробы, ее фиксацию в сосуде и подъем сосуда на плавсредство, отличающийся тем, что взятие пробы одновременно производят несколькими равноудаленными в горизонтальной плоскости друг от друга сосудами, объединенными в один блок, а после их подъема пробы выгружают из них в маркированные в соответствии с взаимным расположением сосудов контейнеры, анализируют содержимое по количеству, качеству и распределению конкреций на площади акватории, определяемой количеством сосудов в блоке.

2. Устройство для взятия проб конкреций с морского шельфа, содержащее сосуд с заборным и запорным приспособлениями, отличающееся тем, что оно снабжено несколькими равноудаленными в горизонтальной плоскости друг от друга сосудами в виде закрепленных на жесткой раме прямоугольной формы вертикально ориентированных отрезков труб, которые в своей нижней части снабжены шарнирно закрепленными на внутренней поверхности труб и примыкающими друг к другу откидными вверх заслонками треугольной формы с возможностью их упора и фиксации в горизонтальном положении с перекрытием площади поперечного сечения трубы и поворота вниз, а верхние отверстия труб перекрыты герметичными крышками с патрубками, соединенными гибкими шлангами с управляемым запорным клапаном, при этом поперечное сечение каждой трубы принято с возможностью размещения в плане не менее двух конкреций максимального размера, а в центральной части рамы размещен закрепленный на ней вибратор.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что трубы выполнены круглой формы.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что трубы выполнены квадратной формы.