СПОСОБ ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ ИНДИКАЦИИ УТЕЧЕК УГЛЕВОДОРОДНЫХ ТОПЛИВ В ПОЧВЕННОМ ПРОСТРАНСТВЕ
METHOD OF THERMO-CHEMICAL DETECTION OF LEAKAGE OF HYDROCARBON FUEL IN SOIL

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к количественному определению объемного содержания паров легких углеводородов при проведении почвенно-газовой съемки в местах предполагаемых утечек углеводородных топлив из подземных хранилищ, а также может быть использовано при мониторинге окружающей среды и на различных предприятиях по переработке, транспортировке и хранению жидкого и газообразного углеводородного сырья, в шахтах, электростанциях и др.
Способ определения мест утечки углеводородного топлива в почвенное пространство из подземных резервуаров для хранения включает проведение в экспрессном режиме серии замеров количественного содержания паров легких углеводородов в почвенном слое глубиной от 10 сантиметров. В качестве средства, используемого для отбора и анализа проб, применяется газоанализатор «Поиск», функционирующий на основе термохимического метода определения паров горючих газов в почвенном воздухе, причем отбор пробы почвенного воздуха осуществляется самим прибором с помощью встроенного компрессора. Достигается повышение чувствительности и селективности определения при анализе проб воздуха.
Для обнаружения мест скопления пролитых в почвенное пространство углеводородных топлив предложены многочисленные способы, основанные в основном на фотоионизационном методе. (В.Хортов. Чистота воздуха - залог здоровья; статья / Наука и жизнь №10, 2000 г.).
Разработанные способы и методики поиска почвенных загрязнений либо при простоте использования очень дорогостоящие, либо, соответствуя предъявляемым требованиям по чувствительности, требуют продолжительного времени для проведения анализа, а также могут таить опасность для обслуживающего персонала и быть не безопасными с экологической точки зрения.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является способ термокаталитического детектирования, заключающийся в измерении теплового эффекта (дополнительного повышения температуры) от реакции окисления горючих газов и паров на каталитически активном элементе датчика и дальнейшем преобразовании полученного сигнала. (Федоров А.В., А.Н.Членов. Современные автоматические газоанализаторы-сигнализаторы для производственных помещений и открытых установок, Журнал "Системы безопасности" №3 - 2004, прототип). Отрицательным качеством используемых датчиков является то, что анализаторы газа с конвекционно-диффузионной подачей воздуха непригодны для проведения экспресс-анализа ввиду того, что не позволяют провести забор почвенного воздуха даже с малых глубин в несколько сантиметров, а датчики с принудительной подачей пробы воздуха предусматривают наличие выносной линии сжатого воздуха.
Технической задачей, на решение которой направлено настоящее предложение, является повышение оперативности аналитического контроля утечек жидких углеводородов в почвенном пространстве.
Техническая задача решается тем, что в способе термохимической индикации утечек углеводородного топлива в почвенном пространстве, включающем построение градуировочного графика показаний измерительного элемента газоанализатора и объемной концентрации паров углеводородов в почве, проведение в экспрессном режиме серии замеров утечек углеводородного топлива в почвенном слое глубиной более 10 см с последующим определением уровня загрязненности почвенного слоя углеводородным топливом по градиуровочному графику, для определения концентрации углеводородного топлива в почвенном воздухе используют фиксируемый измерительным элементом газоанализатора дополнительный прогрев платиновой спирали датчика газоанализатора под действием термохимической реакции платиновой спирали с углеводородами, поступающими из проб почвенного воздуха, при этом пробы воздуха получают с помощью работы встроенного насоса через шланг, подсоединенный к выходному отверстию газоанализатора, размещаемый в почвенном пространстве через предварительно выполненное отверстие в почве глубиной до 10 см, диаметр которого совпадает с диаметром шланга.
Такое выполнение способа позволяет более оперативно производить определение концентрации опасных углеводородов за счет принудительной прокачки исследуемого почвенного воздуха с помощью встроенного в схему измерений насоса, прокачивающего исследуемый воздух через шланг к датчику газоанализатора.
Сущность предлагаемого способа поясняется схемой, показанной на Фиг.1.
Способ осуществляется следующим образом.
На участке предполагаемой скрытой утечки углеводородного топлива проделывают в почве отверстие 1 глубиной 10-15 см, диаметр которого обеспечивает свободный проход шланга 2, подсоединенного к выходному отверстию газоанализатора 3, опускают шланг 2 в это отверстие и подготавливают газоанализатор 3 к работе посредством предварительного прогрева датчика 4 газоанализатора 3 от внутреннего источника питания 6. Затем включают насос, который прокачивает почвенный воздух через датчик газоанализатора 3, платиновая спираль которого вследствие ее окисления в результате термохимической реакции с поступающим воздухом, содержащим взрывоопасные горючие газы, дополнительно повышает температуру спирали примерно на 40°С, что показывает стрелочный индикатор микроамперметра 5, в цепь которого входит платиновая спираль.
Затем по градуировочному графику (Фиг.2) показаний газоанализатора 3 определяют концентрацию в почве загрязняющих веществ.