МОБИЛЬНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ГАЗОВ
MOBILE GAS QUALITY CONTROL LABORATORY

Изобретение относится к передвижным лабораториям контроля качества газов и может быть использовано для обеспечения летательных аппаратов сжатыми и сжиженными газами.
Известна станция контроля окружающей среды, содержащая павильон с размещенной в нем аппаратурой контрольно-измерительной системы, установленной на приборных стойках, выполненных в виде стеллажей и снабженных выдвижными полками (патент РФ 2208820, МПК: G01W 1/02, опубл. 20.07.2003 г.).
Такая станция может быть использована только в стационарных условиях, т.е. она не может быть применена при выполнении задач на оперативных аэродромах, т.к. ее перемещение средствами ВВС затруднено.
Известна передвижная лаборатория для диагностики и испытаний автомобилей, которая содержит автомобиль-фургон с размещенным в нем оборудованием для измерения различных параметров, связанным с бортовой ЭВМ, имеющей принтер, плоттер, размещенный в передней части кузова пульт управления со столом, приборной доской, а также содержит автономный энергоузел в виде бензинового двигателя с электрогенератором, размещенным в изолированном отсеке в задней части кузова с отдельной дверью, имеющем защиту от помех, заземление, шумоглушение, амортизацию (патент РФ 2086946, МПК: G01M 17/00, опубл. 10.09.1996 г.).
Недостатком лаборатории является то, что в составе лаборатории не предусмотрены средства для выполнения аналитических работ с использованием сильно действующих и ядовитых веществ, а также средства обеспечения автономной работы в условиях различных климатических зон в течение длительного времени автономной эксплуатации.
Известна принятая за прототип мобильная химико-аналитическая лаборатория (патент РФ 2251496, МПК: В60Р 3/14, опубл. 10.05.2005 г.), которая смонтирована в автомобиле-фургоне, содержащем столы, необходимый для проведения исследований набор комплектующих, обеспечивающий работу химико-аналитической аппаратуры. Предусмотрены средства, амортизирующие эту аппаратуру при движении автомобиля, и средства, обеспечивающие работу лаборатории в любых погодных условиях. В фургоне установлена компактная лабораторная мойка, вытяжной бокс с вентилятором.
Недостатком лаборатории является то, что выполнение аналитических работ и обработка лабораторной посуды проводится на лабораторных столах и в лабораторной мойке без приточно-вытяжной вентиляции, что нарушает санитарно-гигиенические нормы аналитических работ при применении сильно действующих и ядовитых веществ (СДЯВ). Также отсутствует панель управления подачей анализируемого газа из емкостей хранения газозарядной станции, находящихся под избыточным давлением или в сжиженном состоянии к средствам измерения для последующего анализа примесей газа, что может привести в ограниченном пространстве лаборатории к повышению концентрации кислорода и возгоранию оборудования, трубопроводной арматуры, работающих с воздухом с повышенным содержанием кислорода или чистым кислородом. Кроме того, в лаборатории отсутствует санитарно-технический блок, необходимый для обеспечения жизнедеятельности личного состава при выполнении задач на оперативных аэродромах при неблагоприятных погодных условиях.
В основу изобретения положена задача создания мобильной лаборатории контроля качества газов (в том числе сильных окислителей) для нужд государственной авиации, которая может быть развернута в кратчайшие сроки в местах сосредоточения авиационных подразделений, не обеспеченных стационарными химико-аналитическими лабораториями, с возможностью перемещения на воздушных судах транспортной авиации. Мобильная лаборатория должна обеспечить анализ качества газовых смесей (с кислородом, являющимся сильным окислителем) [Типовая инструкция по охране труда при наполнении кислородом баллонов и обращении с ними у потребителей] с учетом применяемых в аналитических работах сильно действующих и ядовитых веществ в соответствии с санитарными требованиями по воздействию на оператора вредных химических факторов на рабочем месте [ГОСТ 12.1.005-88 «Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны, ГОСТ Р 50923-96 Рабочее место оператора]. Это обеспечивается тем, что лаборатория смонтирована в салоне автомобиля, при этом в ее составе предусмотрен необходимый для проведения исследований набор комплектующих для обеспечения работы контрольно-измерительной аппаратуры при измерении различных параметров, приточно-вытяжная вентиляция во взрывобезопасном исполнении, панель управления подачей газовых смесей средствам измерений, средства, обеспечивающие безопасную работу оператора во вредных условиях труда и при неблагоприятных погодных условиях.
Технический результат заключается в обеспечении безопасных условий работы оператора мобильной лаборатории при использовании сильно действующих и ядовитых веществ и веществ, являющихся сильными окислителями.
Достижение вышеуказанного технического результата обеспечивается тем, что мобильная лаборатория контроля качества газов, содержащая автомобиль-фургон с размещенной в нем контрольно-измерительной аппаратурой, связанной с бортовой ЭВМ, имеющей принтер, автономный энергоузел в виде бензинового двигателя с электрогенератором, размещенным в изолированном отсеке в задней части кузова с отдельной дверью, имеющем защиту от помех, заземление, шумоглушение, амортизацию, снабженный кондиционером, системой отопления, компактной лабораторной мойкой, компрессором, линиями газоподачи от баллонов с инертными газами, системой водоподготовки для лабораторных нужд, емкостями для дистиллированной воды и лабораторного слива, столами рабочим, вспомогательным и письменным, дополнительно снабжена приточно-вытяжной вентиляцией во взрывобезопасном исполнении над рабочими зонами для выполнения аналитических работ с сильно действующими и ядовитыми веществами, включая зону лабораторной мойки и рабочий стол, панелью управления подачей анализируемых кислорода и азота к средствам измерения, в качестве которых может быть использованы газоанализаторы кислорода и азота, например многофункциональный газоанализатор
многокомпонентных смесей ГАММА-100. Панель управления включает запорные вентили для подачи анализируемого газа к приборам контроля, манометры для осуществления контроля наличия избыточного давления и его величины в системе, продувочный вентиль для сброса давления из газовых коммуникаций, что предотвращает возможность образования взрыво- и пожароопасных смесей в ограниченном пространстве лаборатории.
При этом приточно-вытяжная вентиляция расположена на крыше фургона для лучшего рассеивания загрязняющих веществ (СДЯВ).
Мобильная лаборатория контроля качества газов дополнительно снабжена дистиллятором во взрывобезопасном исполнении для получения дистиллированной воды на нужды химических анализов по соответствующим ГОСТам, нагревателем с закрытой спиралью, выполненным во взрывобезопасном исполнении для проведенияаналитических работ, а также выделенным местом для сбора и раздельного хранения отработанных химических реагентов согласно [ПНД Ф 12.13.1-03 Методические рекомендации. Техника безопасности при работе в аналитических лабораториях], исключающим их неконтролируемое смешение и, как следствие, возможность самовоспламенения и взрыва, во время автономной работы в местах сосредоточения авиационных подразделений, не обеспеченных стационарными химико-аналитическими лабораториями с системами утилизации. Для выполнения требований по обитаемости в мобильной лаборатории [ГОСТ 20.39.108-85 Требования по эргономике, обитаемости и технической эстетике] предусмотрен санитарно-технический блок.
Сущность изобретения заключается в том, что мобильная лаборатория анализа качества газов дополнительно снабжена газоанализатором кислорода и азота, приточно-вытяжной вентиляцией во взрывобезопасном исполнении над рабочими зонами для выполнения аналитических работ с сильно действующими и ядовитыми веществами, включая зону лабораторной мойки и рабочий стол, панелью управления подачей анализируемого газа к средствам измерения, включающей запорные вентили для подачи анализируемого газа к приборам контроля, манометры для осуществления контроля наличия избыточного давления и его величины в системе, продувочным вентилем для сброса давления из газовых коммуникаций, дистиллятором и нагревателем во взрывобезопасном исполнении, местом сбора и раздельного хранения отработанных химических реагентов, санитарно-техническим блоком.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан вид слева лаборатории, расположенной в фургоне автомобиля, на фиг. 2 показан вид сверху лаборатории, расположенной в фургоне автомобиля, на фиг. 3 - показано поперечное сечение предложенной лаборатории.
Основными элементами предложенной станции являются:
1 - рабочая (лабораторная) зона;
2 - техническая зона;
3 - санитарно-техническая зона;
4 - стол лабораторный с мойкой и вытяжным боксом;
5 - закрывающиеся фрамуги;
6 - емкости для сбора и раздельного хранения отработанных химических реагентов;
7 - дистиллятор;
8 - панель управления подачей анализируемого газа;
9 - стойка приборная с контрольно-измерительной аппаратурой;
10 - шкаф для спецодежды;
11 - стол оператора;
12 - кресло оператора;
13 - холодильник для хранения реактивов и проб;
14 - вспомогательный стол;
15 - приточно-вытяжная вентиляция;
16 - кондиционер;
17 - агрегаты для калибровки и поверки газоанализаторов.
Предложенная станция может быть использована следующим образом.
Пространство фургона разделено на три зоны - рабочую 1 (лабораторную), техническую 2 и санитарно-техническую 3.
Вдоль торцевой передней стенки фургона расположен лабораторный стол с мойкой 4, снабженный закрывающимися фрамугами 5 для изоляции его от остального пространства рабочей зоны лаборатории. Пространство под мойкой предназначено для сбора и раздельного хранения отработанных химических реагентов, оно оборудовано металлической тумбой с креплениями для фиксации емкостей хранения 6. Над лабораторным столом расположен дистиллятор 7, предназначенный для получения дистиллированной воды, необходимой при приготовлении растворов реактивов, используемых в титриметрических методах анализа. На лабораторном столе выделено место под электроплитку, выполненную во взрывобезопасном исполнении. Бюретки и микробюретки, используемые в титриметрических методах анализа, стационарно прикреплены к задней стенке лабораторного стола, что исключает их разрушение во время перемещения фургона. На боковой стене фургона располагается панель управления подачей анализируемого газа к средствам измерения 8, рядом с которой смонтирована стойка для приборов контрольно-измерительной аппаратуры 9. В рабочей зоне фургона располагается шкаф 10 для хранения спецодежды, средств индивидуальной защиты органов дыхания (противогаз или респиратор), аптечки первой медицинской помощи, средств пожаротушения, стол оператора 11 и кресло оператора 12. Под столешницей лабораторного стола, выполненной из кислотостойких материалов, установлен холодильник 13 для хранения реактивов и проб. Вдоль боковой стены фургона, рядом с панелью управления подачей анализируемого газа, расположен вспомогательный стол 14 с ящиками, расположенными под столешницей, для хранения стеклянной посуды и реактивов, необходимых при работе лаборатории. На вспомогательном столе могут размещаться приборы, необходимые для выполнения титриметрических анализов, например технические или аналитические весы и т.д. Дополнительные места хранения могут быть организованы в навесных шкафах и в пространстве под столом оператора.
На крыше фургона в районе рабочей зоны 1 над лабораторным столом расположена приточно-вытяжная вентиляция 15, выброс которой расположен выше крыши фургона для лучшего рассеивания загрязняющих веществ из рабочей зоны лаборатории. Для создания комфортных условий работы оператора в неблагоприятных климатических условиях предусмотрены кондиционирование воздуха (кондиционер 16) и электрообогрев.
Техническая зона 2 разделена на два отсека, нижний из которых предназначен для хранения и транспортировки вспомогательного оборудования. В нем размещены бензо-генераторная установка, удлинитель 50 м, пуско-зарядное устройство, складной столик, канистра 20 л, огнетушитель порошковый, топор, лопата и ножовка по дереву. В техническом отсеке предусматривается система жизнеобеспечения и питания лаборатории: заземляемая рабочая электрическая сеть с возможностью питания от трех независимых источников: бензогенератора, аккумуляторных батарей и внешнего источника 220 В. Система жизнеобеспечения обеспечивает в холодное время года обогрев, в теплое время года - кондиционирование рабочего отсека лаборатории, а также работу приточно-вытяжной вентиляции при питании от любого из независимых источников и без использования двигателя шасси. Нижняя часть технической зоны имеет дверь с наружной стороны фургона. В верхней части технической зоны расположены агрегаты для калибровки и поверки газоанализаторов 17.
В санитарно-технической зоне 3 расположены биотуалет и умывальник с принудительной подачей воды и термостатом для нагрева воды до температуры не менее плюс 40°С.
Работа лаборатории осуществляется следующим образом.
По прибытию на место дислокации мобильную лабораторию подключают к коммуникациям, при их наличии. Проверяют наличие заземления. Для обеспечения комфортных условий работы оператора включают климатическое электрооборудование, после чего - при необходимости приточно-вытяжную вентиляцию 15. Из ящиков столов достают необходимые приборы, посуду, компьютерную технику, соединительные кабели. Размещают компьютер, принтер на столе 11, необходимые для титриметрических методов анализа приборы и реактивы на столах 4 и 14. Подключают сетевые фильтры, а приборы к сетевым фильтрам. Для получения дистиллированной воды включают дистиллятор 7, для хранения реактивов в требуемых ГОСТами условиях -холодильник 13. Приготовляют необходимые для проведения титриметрических анализов растворы реактивов или используют готовые. Подсоединяют раздаточный рукав от емкостей хранения газозарядной станции к панели управления подачей анализируемого газа, включают аналитические приборы, компьютер, принтер и другие приборы, после чего можно приступать непосредственно к проведению измерений. При необходимости в процессе работы включают и отключают приточно-вытяжную вентиляцию.
Использование предложенного технического решения позволит создать мобильную лабораторию контроля качества газов, в которой выполнение аналитических работ и обработка лабораторной посуды проводится на лабораторных столах и в лабораторной мойке с приточно-вытяжной вентиляцией, что обеспечивает требуемые условия работы обслуживающего персонала при применении сильно действующих и ядовитых веществ, в которой имеется панель управления подачей анализируемого газа из емкостей хранения, находящихся под избыточным давлением или в сжиженном состоянии к средствам измерения для последующего анализа примесей газа, и с санитарно-техническим блоком, необходимым для обеспечения жизнедеятельности личного состава при выполнении задач на оперативных аэродромах.