УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕРКИ НАЛИЧИЯ ГОРЮЧИХ ГАЗОВ В ГРУНТАХ "ГЕОГАЗ"

Предложенная полезная модель относится к средствам для оценки состояния грунтов на наличие в них горючих газов, что является актуальной проблемой при исследовании состояния почв, предшествующего процессу рытья котлованов при строительстве жилых домов и производственных помещений.
Наиболее близким к предложенному техническому решению является устройство для определения концентрации газа в воздухе производственных помещений зернохранилищ, зерноперерабатывающих предприятий, а также в химической, нефтехимической, горнорудной, металлургической, фармацевтической промышленности, промышленности строительных материалов и на транспорте, раскрытое в описании к патенту RU 2146365 С1, опубликованное 10.03.2000, МПК-7 G 01 N 31/22. Данное устройство включает в себя выполненный с возможностью разгерметизации с обеих сторон баллон, размещенный внутри баллона между двумя ограничителями индикаторный порошок и шкалу для считывания информации, снабжено дополнительной шкалой, баллон имеет две части различного диаметра. При этом для каждой из частей предназначена отдельная шкала, часть баллона меньшего диаметра с размещенным в ней ограничителем заполнена индикаторным порошком целиком, а часть баллона большего диаметра - частично, баллон оснащен с обеих сторон съемными герметизирующими элементами, причем герметизирующий элемент части баллона большего диаметра выполнен как поршень. По технической сути описанное выше устройство представляет из себя газоанализатор, измеряющий концентрации горючих грунтовых газов, содержащихся в воздухе производственных помещений зернохранилищ, зерноперерабатывающих предприятий и т.д.
Недостатком такого устройства является его невысокая чувствительность и как следствие возможность использования по назначению только на площадях с высокой концентрацией газов, поскольку вследствие его конструкции оно способно измерять только усредненное значение концентрации газов в зоне его установки. Для измерения же малых концентраций газа требуется установка сложного дополнительного механического или иного оборудования, обеспечивающего прокачку через чувствительный элемент устройства большого объема газа.
Вместе с тем известно, что газ поступает на поверхность из грунта через поры (несплошности) в земной поверхности. Учитывая, что для большинства типов почв такие несплошности более менее равномерно распределены по всей толще земной поверхности, отдельные малые «порции» газа распределяются на значительной площади исследуемого грунта. Следовательно для того чтобы отследить факт наличия в грунте горючего газа необходимо провести соответствующие измерения, предварительно «собрав» весь газ на как можно более широком участке исследуемого грунта.
Техническим результатом от реализации предложенной полезной модели является то, что она позволяет без усложнения конструкции газоанализатора обеспечить высокую чувствительность измерений наличия в грунте различных легких горючих газов путем обеспечения наличия в верхней «точке» камеры той концентрации газа (если газ в грунте присутствует), которая превышает порог чувствительности газоанализатора. Кроме того при этом обеспечена возможность установки внутрь рабочей камеры каких-либо вспомогательных дополнительных приспособлений.
С этой целью устройство для проверки наличия горючих газов в грунтах, содержит частично углубленную в грунт открытую снизу рабочую камеру для сбора газа, ограниченную сверху и с боков металлическими стенками, и газоанализатор, сообщенный посредством пневматической линии с рабочей камерой в области ее вершины, при этом нижняя часть рабочей
камеры выполнена в форме правильного параллепипеда, а верхняя часть - в форме четырехгранной пирамиды, основание которой является верхним основанием правильного параллепипеда.
На фигуре показан общий вид предложенного устройства для проверки наличия горючих газов в грунте.
Предложенное устройство состоит из рабочей камеры для сбора газа 1 и газоанализатора 2. Рабочая камера для сбора газа 1 частично (не более чем на 1/10 своей высоты) погружена в грунт 3 и выполнена открытой снизу, т.е. без нижней стенки, а сверху и с боков ограничена тонкими металлическими стенками. При этом нижняя часть 4 рабочей камеры выполнена в форме правильного параллепипеда, а верхняя часть 5 - в форме четырехгранной пирамиды, основание которой является верхним основанием правильного параллепипеда. В данном случае под термином «основание» понимается его математическая интерпретация, какой-либо разделительной перегородки между нижней 4 и верхней 5 частями рабочий камеры для сбора газа 1 нет.
Что касается газоанализатора 2, то в качестве него может быть использован любой стандартный газоанализатор, выпускаемый в настоящее время промышленностью, который способен показать отследить те горючие газы, которые могут просочиться на поверхность исследуемого грунта 3. Для большинства обследуемых типов почв в качестве газоанализаторов могут быть использованы выпускаемые в настоящее время промышленностью газоанализаторы марки ПГА-7 на инфракрасных датчиках. Газоанализатор 2 посредством пневматической линии 6 подсоединен к рабочей камере для сбора газа 1 в области ее вершины, т.е. в области вершины пирамиды.
Описанное выше устройство для проверки наличия горючих газов в грунтах работает следующим образом.
Просачивающийся через несплошности земной поверхности грунтовый газ, аккумулируется сначала в нижней части 4 рабочей камеры для сбора газа 1, выполненной в форме правильного параллепипеда, а затем вследствие
того, что отслеживаемые грунтовые газы легче воздуха, газ поднимается в верхнюю часть 5 рабочей камеры для сбора газа 1, выполненную в форме четырехгранной пирамиды, основание которой является верхним основанием упомянутого правильного параллепипеда. Благодаря тому, что верхняя часть 5 рабочей камеры для сбора газа 1 выполнена в форме четырехугольной пирамиды, каждое последующее верхнее горизонтальное поперечное сечение меньше предыдущего, и в области вершины пирамиды (т.е. в области вершины рабочей камеры для сбора газа 1) обеспечена максимальная концентрация легких горючих грунтовых газов. Далее газ из области вершины рабочей камеры для сбора газа 1 посредством пневматической линии 6 передается на газоанализатор 2.
Измерив при помощи газоанализатора 2 концентрации грунтовых газов в области вершины рабочей камеры для сбора газа 1, становится гораздо проще отследить их наличие и сделать соответствующий вывод о наличии / отсутствии тех или иных газов в обследуемом грунте.
Зачастую на практике между сеансами измерения концентрации газов в грунте внутрь тела рабочей камеры для сбора газа 1 в целях дополнительных экспериментов устанавливают / извлекают различные вспомогательных дополнительных приспособления, например, разнообразные очищающие фильтры. С этой целью нижнюю часть 4 рабочей камеры для сбора газа 1 выполняют в форме правильного параллепипеда. Поскольку указанное геометрическое тело имеет равные площади как во всех поперечных, так и продольных плоскостях поперечного сечения, внутрь него легко можно установить любое вспомогательное дополнительное приспособление. Так например, в связи с этим большинство выпускаемых в настоящее время коробок и футляров выполняют именно в форме правильного параллепипеда.
Применение предложенного средства измерения позволяет резко повысить уровень технической безопасности для работников строительных служб, работающих с газонасыщенными грунтами.