盐穴储气库声呐检测技术

正版全新

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上海浦东

作者王宇、杨海燕、巴金红等著

出版社化学工业出版社

ISBN9787122512772

出版时间2022-12

装帧平装

开本16开

纸张胶版纸

定价98元

货号5078400

上书时间2026-09-21

商品详情

品相描述：全新

商品描述: 【书    名】盐穴储气库声呐检测技术
【书    号】 9787122512772
【出版社】化学工业出版社
【作    者】王宇、杨海燕、巴金红等著
【出版日期】 2026-08-01
【开    本】 16开
【定    价】 98.00元

【内容简介】
本书围绕盐穴储气库声呐检测关键技术展开系统研究，针对盐穴高温高压高盐、气?液?固多相介质共存的复杂环境，揭示声波衰减耦合机制，修正声波传播理论模型，优化探测频率与透声窗结构，研制机电一体化声呐探测设备。全书涵盖声波传播机理、系统频率优化、透声窗设计、设备研制与工程验证等完整技术链条，理论结合实验，兼顾模型仿真与样机验证。
  本书可作为地下储能工程、油气井工程、声学检测、地质工程等课程的教学参考书，适合能源与矿业、地质资源、机械电子、声学工程等领域科研人员、工程师及研究生阅读，也可供盐穴储气库设计、施工与安全监测从业人员参考使用。

【目录】
第1章绪论001

1.1研究背景与意义001

1.2盐穴储气库检测技术概述003

1.3本书的主要结构007

第2章盐穴储气库复杂环境下的声波衰减机理009

2.1盐穴储气库典型环境特征分析009

2.2超声波在混合介质中的衰减机制010

2.2.1波动方程010

2.2.2声波黏滞衰减分析012

2.2.3声波散射衰减分析014

2.2.4声波热衰减分析016

2.3传输介质对声波衰减的影响019

2.3.1纯净水中的声波衰减特性019

2.3.2氯化钠溶液中声波衰减特性021

2.3.3氯化钾溶液中声波衰减特性025

2.3.4硫酸镁溶液中声波衰减特性027

2.3.5氯化钙溶液中声波衰减特性031

2.3.6综合分析035

2.4不溶物颗粒对声波衰减的影响038

2.5壁面粗糙度对声波衰减的影响040

2.5.1光滑壁面对声波衰减的影响040

2.5.2粗糙壁面对声波衰减的影响042

本章小结046

第3章声呐探测系统性能分析与频率优化048

3.1复杂环境下有效探测频率计算048

3.1.1系统探测频率方程048

3.1.2系统有效探测频率050

3.1.3系统*佳探测频率051

3.2压电换能器的声学特性研究052

3.3声传播模型055

3.3.1构建模型055

3.3.2参数定义056

3.3.3边界条件056

3.3.4仿真结果057

3.4声呐探测性能分析061

本章小结070

第4章透声窗的匹配性设计与优化072

4.1透声性能分析模型构建072

4.1.1模型原理072

4.1.2模型构建073

4.2基于材料参数的透声窗透声性能研究074

4.2.1损耗因子的影响074

4.2.2密度的影响075

4.2.3杨氏模量的影响076

4.2.4泊松比的影响078

4.3透声窗材料性能研究079

4.3.1单层结构079

4.3.2双层贴合结构088

4.3.3双层间隔结构095

本章小结110

第5章声呐探测系统与设备112

5.1设备总体方案设计112

5.2核心机械结构与关键零部件设计113

5.2.1旋转装置结构设计113

5.2.2旋转结构关键零部件力学分析113

5.2.3旋转结构制造114

5.2.4倾斜装置结构设计116

5.2.5倾斜结构关键零部件力学分析117

5.2.6倾斜结构制造119

5.3电控动力装置及探测装置设计122

5.4声呐测井设备的应用125

5.4.1样机试制125

5.4.2实验装置127

5.4.3三维点云重建与可视化128

本章小结130

第6章结论与展望131

参考文献133

【前言】
我国天然气消费持续快速增长，建设地下储气库已成为保障国家能源安全的战略举措。盐穴储气库凭借其密封性好、注采效率高、库容稳定等优势，成为大规模天然气储能的核心载体。然而，盐穴腔体形态精确检测与长期安全监测长期依赖进口设备，技术受制，成本高昂，成为制约我国盐穴储能规模化发展的关键瓶颈。声呐检测是目前唯一可实现盐穴腔体非接触、全形态、高精度测量的技术，但盐穴复杂环境下声波衰减机理不清、系统参数优化不足、透声窗匹配性差、设备国产化程度低等问题，严重影响探测精度与可靠性。
在此背景下，本书立足国家能源战略需求，聚焦盐穴储气库声呐检测技术难题，以“机理—模型—优化—设备—验证”为主线，系统构建从基础理论到工程应用的完整技术体系。本书首先解析盐穴高温高压高盐多相介质环境特征，建立黏滞、散射、热衰减耦合的声波总衰减模型，修正 Urick 理论低频偏差，量化溶液浓度、温度、颗粒直径与壁面粗糙度对声波传播的影响规律。其次，建立适用于盐穴封闭环境的探测频率方程，提出有效探测频率与*佳探测频率计算方法，形成不同距离下的频率优选准则。再次，构建透声窗声?结构耦合分析模型，完成材料选型与单层、双层贴合，双层间隔结构优化，在满足强度约束下实现高透声性能。*后，研制带旋转与倾斜扫描功能的一体化声呐探测设备，完成三代样机迭代与室内三维点云重建实验，验证系统实用性。
本书特色鲜明：一是理论原创性强，建立复杂多相介质声波衰减计算模型，提出专用探测频率方程，突破传统声呐理论局限；二是技术体系完整，覆盖传播机理、频率优化、透声窗设计、设备研制、数据重建全链条；三是工程导向明确，所有模型与方案均面向盐穴实际工况，设备可直接用于现场测腔；四是实验验证充分，通过大量室内实验与仿真对比，确保结论可靠、方法可用。
本书内容依托四川省科技教育联合基金面上项目“大直径盐穴储气库声呐测腔不规则壁面目标特征强化研究”（2025NSFSC2072），由西华大学王宇、西华大学杨海燕、江苏国能石油天然气有限公司巴金红联合撰写，西华大学余承骏、姚俊纬、厍伦元、陈羽新、程相木、陈刚参与了部分章节的撰写工作。全书由西华大学王宇统稿。
本书可为盐穴储气库设计、建设、运行与安全监测提供理论依据与技术支撑，推动声呐检测设备自主可控与国产化替代，助力我国深部地下空间开发与能源储备事业高质量发展。
本书在撰写过程中参阅了国内外大量文献资料，在此向相关学者致以诚挚谢意。由于盐穴声呐检测技术仍处于快速发展阶段，书中难免存在疏漏之处，恳请广大读者批评指正。

著者
2026年4月