MCD-1多管取样器培训教材

MCD-1多管取样器培训教材国家海洋局第二海洋研究所2003.3MCD-1多管取样器目录(一)概述(二)沉积物研究的目的意义(三)沉积物测量技术的国内外发展动态(四)海底沉积物测量要求(五)多管取样器的工作原理(六)多管取样器的特点和优点(七)使用条件(八)系统组成(九)取样器取样前装配技术要点(十)取样器取样操作(十一)取样器维护保养一、概述MCD–1多管取样器为海底底质取样设备，适用于全海洋及河口港湾的沉积物和上覆水采样。一次取样可获得8管样品，样品包括未受扰动的沉积物原状样及未被交换的沉积物上覆水，能充分满足海洋工程地质、生物、化学、土工及生态变化等环境项目的研究需要，是海洋及河口港湾进行水底底质调查和研究的必要设备。二、沉积物研究的目的意义(1)海洋工程建设服务(2)港口码头建设(3)海底矿产资源开发(4)军事建设军事建设海面，海水体和海底面是水面舰艇或水下潜艇重要的活动场所，是作战的重要活动界面和环境。了解声学特性和海水声速分布规律的目的是准确测定和预报主动声呐和被动声呐的作用距离。因此，开展海底重要界面的底质取样调查和测试、在物理和声学特性的测试和研究上，具有十分重要的意义。三、沉积物测量技术的国内外发展动态(1)沉积物测量技术的国外发展动态(2)沉积物测量技术的国内发展动态1.沉积物测量技术的国外发展动态90年代以后，英国、德国相继研制了多管取样器，它的取样方式和人们对原状沉积物大块土样用插管取样是完全相同的。2.沉积物测量技术的国内发展动态我国于90年代以前获取表层样（0~60cm）都用抓斗和箱式取样器作为取样工具，明显属已扰动样。于90年代中期引进德国取样器后，针对取样器的缺点和取样成功率不高的状况，开展多管取样器的研制。海洋二所对德国取样器的机械结构进行了改进。该取样器与德制多管取样器作多次对比试验，结果表明，改进后的取样器取样成功率是高于德制取样器的。四、海底沉积物测量要求取得不扰动的沉积物原样或者直接用耐水压的仪器插入海底进行现场测量，但现场测试设备较复杂，测试项目单一，价格昂贵，所以大量的海上测试工作仍以获取不扰动的沉积物样品为主。要求：取样器是先由钢缆将采集架吊放座落于海底，依靠采集头上的压载重量使活塞升降部件向下压，透明塑料取样管在压载作用下直接插入沉积物，取样器上提时，其滑套随上提过程，顶开了开关销钩，于是上封盖在橡皮筋的拉力作用下先完成了上封盖动作盖住取样管的上封口，随后在曲臂连杆弹簧的作用下取样器刚离海底底部，下封盖就封住取样管的下封口。取样管向上拔离海底时间很短，靠沉积物在管臂的沾滞力，不会使管中沉积物往下逸出。五、管取样器的工作原理六、管取样器的工作特点和优点（海洋二所研制）*多管取样器的特点*多管取样器的优点1.多管取样器的特点(1).适用范围：0-6000m水深(2).采样管柱：8管(3).样管长度：600mm(4).样管外径：φ100mm(5).样品质量：沉积物不受扰动，上覆水(500ml)不被交换(6).整体重量：约600kg2.多管取样器的优点a、安装简单、操作方便；b、可取深水样，一次取样8管，在正确操作的情况下，取样成功率平均可达到75%以上；c、底质沉积物样不受扰动，上覆水(500ml)不被交换；d、易于保管，使用寿命长，平均无故障时间≥200小时。七、使用条件和可维性指标(1)使用条件：工作温度：-10～60℃工作湿度：≤90%(2)可维性指标：平均维护时间≤1小时尺寸八、系统组成系统配有采集架、采集头、压载铅块、取样管、推样器，是采集样品和分析样品不可缺少的组成部分。支架升降架活动开关样管夹组件开关触发组件弹簧曲臂连杆上、下封盖压载铅块底座尺寸采集架采集架由活塞升降部件、5根长1.3米中支架、5个支脚、和6根0.6米圆型不锈钢管横档搭建而成，组成一个高1.3米圆直经1.5米六角形的采集架,见图。采集头采集头由样管夹组件、开关触发组件、滑动开关（1件）、弹簧、曲臂连杆、上封盖、下封盖、橡皮筋圈等组成，见图。☞采集架中央部分由活塞升降部件组成，采集头中心轴与采样架底板用螺丝拧紧，组成MCD—1型多管取样器。压载铅块压载铅块是一块重量约15kg的长方型铅块，其尺寸约350x85x43mm，由20块压载铅块组成的铅块群总重量约300kg，见图。取样管取样管是一管长60cm，园径10cm的有机玻璃管，见图。推样器推样器是一台附加设备，其用途主要将采集在取样管中的底质样取出，便于样品测试和分析，尺寸为1340x400x400mm，见图。推样器尺寸图九、取样器取样前装配技术要点为运输方便，多管取样器设计为可拆卸组合式，因此，在使用时要进行组装。1.采集架组装组装步骤如下：(a)把多管取样器活塞升降部件用吊机吊起，见图。(b)将六角形中支架与活塞升降部件的升降导向座连接，见图。(c)把所有支脚（编有号码）与升降部件上顶板及中支架连接，见图。(d)用横档把所有支脚连接起来（注意号码），见图。注意事项：i.所有螺丝必须加弹簧垫圈并拧紧。ii.缓冲活塞底部封缸螺丝需预先拧上。2.采集头安装安装步骤如下：(a)将滑套及套座放入样管夹组件中轴（开关触发组件），见图。(b)用液压车将组件推至采样架下，让中轴与采样架下底板中孔对准，见图。(c)升液压车把中轴与采样架底板用螺丝拧紧（注意导向块），见图。警告：连接螺栓必须拧紧，并用钢丝穿入螺栓帽孔和采样架底板环紧固，以防螺栓松动而丢失采样头。(d)将中轴内滑套移至打开开关锁定位，使套座内顶销对准采样夹，拧紧套座固定螺丝，见图。(e)用吊机吊起采样头（活塞上行），在导架柱中插入插销片，见图。(f)分别将弹性挂板、橡皮筋、上盖连杆、钢丝、曲臂、弹簧、下盖板安装固定，见图。注意：上下盖板是由PVC塑料圆盘及为确保密封而胶上的橡皮圆片组成，该圆盘经由一个球型接点与连杆臂相连，为使上下盖板关闭时能平整地落在采样管端口，上下盖板均应调整到能水平方向１５°转动。(g)将压载重块插入采样架底板放压载块位，每边１０块，见图。(h)在取样架上套上粗网目塑料网，并与支脚拉紧固定。（这张网能阻止松弛的网绳落入支脚内地空隙中打结和缠住采样管），见图。十、取样器取样操作建议：在每次取样操作之前进行岸试。使取样器置于取样状态，用手推动滑套，检查滑套上移定位处能否顶开销钩，触发上下盖动作，并检查盖板封住采样管口时是否正处于中间位置和盖板的密封情况，密封不好需调节１5°自由度及更换橡皮筋。下盖板不在中间位置时需松开盖板和曲杆固定螺丝进行调节。具体操作步骤：(a)将所有取样管都有处于取样位，见图。(b)用吊机吊起整个取样器，在下水之前拔出插销，见图。注意：拔出插销之后，取样器绝不能再放下来，除非放入水中，否则碰触地面将损坏取样管。(c)取样器下水之后，下放速度可在５０m/分钟。但接近海底时，应减慢速度，以减少对沉积物的冲击扰动，见图。(d)当确认取样器已插入沉积物中，需停留３０～４０秒时间再回收，因为缓冲活塞真正完成取样时间不少于１５秒，否则将不能取满沉积物样品。(e)回收初期应用慢速，当确认已离开海底时才可加速。(f)取样器收回再放置到甲板前应先插入插销，然后才能放下，见图。(g)准备好样品管底活塞（备用件），将锁住有机玻璃取样管的固定螺丝松开，再迅速移开上下封盖，用底塞封住样品，将管状样品放于实验室专用支架上，见图。十一、多管取样器维护保养多管取样器要提高取样的效率和成功率，延长设备的使用时间，维护和保养工作及其重要。在连续作业时，每取一次样品，需进行的维护与保养工作：(a)紧固所有的螺丝。(b)将曲臂连同弹簧全部取下，用吹水瓶将曲臂滑槽内泥土冲净，再装回去。(c)检查橡皮筋有无弹性，无弹性则需更换。(d)安装成取样状态，并在甲板做试验，（顶开销钩）检查动作状态，并检查封盖是否到位。需要间隔很长一段时间再取样或保存暂不使用时，需进行的维护与保养工作：(a)用淡水清洗所有部件。(b)先卸下曲臂及连动机构，再将采样头与采样架脱开（以免采样头中轴长时间受力变形）。(c)将缓冲缸下端封口螺丝拧下，并清洗缓冲缸（缓冲缸活塞能使用３００次，必要时更换）。(d)给定向导轨加黄油。(e)贮藏:产品应存放在温度为10～35℃、相对湿度小于75％、周围空气中无酸、碱和其他腐蚀性气体的库房中。产品贮藏期内、每半年通电检查，检查时应按使用说明书的操作要求进行。附件一：技术规格书依据的规范、标准和有关文件GJB4000-2000舰船通用规范GB/T12763.1-91海洋调查规范GB/T13909-92海洋调查规范海洋地质地球物理调查《海洋调查规范》（国家标准）《海洋调查仪器使用手册》GB191-85包装储运图示标志附件二：备件序号名称数量备注1取样管12根消耗消费性备件，订货时注明2上封盖组件2套3下封盖组件2套4曲臂连杆组件2套5触发钢丝4根6活套终止销1套7连接螺栓1只8橡皮筋圈4根9封口盖40只消耗消费性备件､订货时注明10样品管架2只每只框架10管,尺寸555225630mm11升降插销2把12封底塞8个附件三：工具序号名称数量备注1内六角扳手1套2封盖螺纹扳手1把3活络扳手1把4活塞筒扳手1把5老虎钳1把附件四：文件、资料、证书(1)确认资料的清单a.MCD-1深海多管取样器外型尺寸图1份b.MCD-1深海多管取样器安装技术条件1份（包含在使用说明书中）(2)随机资料a.MCD-1深海多管取样器外型尺寸图b.系统操作使用说明书（含使用保养规则）(3)证书设备出厂时的军检(质检)合格证书（一正三副）、系统设备清单、随机文件清单作为随机资料移交。完