| 研究課題/領域番号 |
19H02368
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| 研究機関 | 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所 |
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研究代表者 |
山本 譲司 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (00586703)
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| 研究分担者 |
中島 康晴 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (30344237)
山本 マルシオ 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (10608631)
高野 慧 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (90636820)
大坪 和久 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (50435773)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | メタンハイドレート / 管内閉塞 / 低温物質 / 資源開発 / 高圧試験 |
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| 研究実績の概要 |
本年度は、新型コロナの影響により、昨年度実施できなかった高圧下試験装置の動作確認試験を行うとともに、当該試験装置を用いた常圧下及び高圧下試験を実施した。また、昨年度実施した常圧下ループ試験において、管の材質の違いによる外部温度からの熱伝達に差異が認められなかったため、新たに試験装置を作成し、追加試験を行った。両試験とも低温試験場にて実施した。
熱伝達影響に係る試験は、熱伝導率の異なる管素材（ステンレス鋼材と銅合金）を使用し、管厚を常圧下ループ試験に用いたパイプ厚2.5mmと油ガス分野で使用されている生産用ライザー管相当の管厚25.4mmの2種類を用いた。外部の流体温度を5℃に保ち、内部流体が1度から5度になるまでの時間を測定した。 試験の結果、熱伝導率が高い銅合金の方が、ステンレス鋼材より約19％程度早く5℃に達した。しかし、時間変化には8時間以上を要しており、実海域にてメタンハイドレートを海底から海上に移送する時間は数分であることから、短時間の移送作業では、管の素材が外部環境における内部流体の温度変化に大きく影響することはないことが示唆された。
また、高圧下試験装置を用いたガスハイドレートの生成過程を確認する試験では、ハイドレートが安定して存在する温度と圧力の領域で圧力チャンバーに十分な量のCO2ガスを注入することにより形成された。ハイドレート生成の安定領域において、幾つかの条件でプローブ型ビデオカメラを用い生成過程を観察した。試験の結果、温度・圧力の安定領域であっても、ハイドレートの生成が生じない場合や生成過程が多岐に亘ることが明らかになった。また人工海水に溶存するガス濃度により、急激にハイドレート化が発生し、管内閉塞が生じる可能性が示唆された。また、高圧環境下にて内部流体が流動した状態における観測が可能な装置を作成し追加試験を実施し、内部流の影響について確認した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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