УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ГАЗОВЫХ ПРОБ В РУДНИКАХ НА СОДЕРЖАНИЕ СЕРОВОДОРОДА

Полезная модель относится к химической и горной промышленности и предназначена для отбора газовых проб в рудниках, где необходим контроль воздушной среды рабочей зоны на содержание сероводорода.
Известна установка для отбора проб методом химического поглощения газов. Набор проб осуществляется с помощью сосудов, содержащих раствор реактива, способного поглощать определяемый газ. В выработке, где необходимо набрать пробу, через этот раствор медленно протягивают точно отмеренный объем воздуха с определенной скоростью. В лабораторию доставляются поглотительные сосуды с раствором, содержащим исследуемый газ в химически-связанном состоянии. Установка для набора проб состоит из поглотительных сосудов, аспиратора, обеспечивающего необходимую скорость прососа воздуха. Отбор проб состоит в следующем: поглотительные сосуды заполняются в лаборатории соответствующим раствором реактива. Сосуды соединяются последовательно между собой, встык отрезками резиновых трубок и размещаются в ящике-штативе. Свободные концы поглотительных сосудов закрываются пробками, вторые концы подключаются к аспиратору. В месте отбора проб пробки, закрывающие входное отверстие поглотителя, открываются и через них просасывается исследуемый воздух. По окончании отбора пробы закрывают концы поглотительных сосудов (см. О.В. Сенкевич, Н.Н. Долецкая, В.Ф. Курченко, К.М. Серебрянная, И. Силакова, П.Т. Татарин, Л.А. Шубина: Физико-химические методы анализа рудничного воздуха, М, «Углетехиздат», 1957, с. 161-162).
Недостатком известной установки является ее громоздкость, медленный процесс просасывания воздуха, использования хрупкого материла для хранения и транспортировки отобранных проб рудничного воздуха.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к предполагаемой полезной модели является известное техническое решение (М.Т. Дмитриев, Н.И. Казанина, И.А. Пинигина: Санитарно-химический анализ загрязняющих веществ в окружающей среде, М, «Химия», 1989, с. 85) - принято за ПРОТОТИП.
Устройство по прототипу включает в себя: шприц обычного исполнения, вместимостью 200 мл, который состоит из цилиндра, шток - поршня и уплотняющего кольца-манжеты, покрытой силиконом.
Процесс отбора воздуха по прототипу включает в себя следующие операции: предварительная «промывка» шприца, вместимостью 200 мл десятикратным объемом исследуемого воздуха и отбор разовой пробы воздуха в заданной точке отбора, после этого надевают на шприц иглу, отверстие которой закрывают резиновой пробкой, затем доставляют пробы в лабораторию для выполнения анализа в лаборатории.
Недостатком технического решения по прототипу является контактирование поглотительного раствора, который содержит в своем составе серную кислоту, которая вступает в химическую реакцию с уплотняющим кольцом-манжетой, что приводит к искажению результатов измерения концентрации определяемого компонента.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание нового устройства для отбора проб рудничного воздуха, с помощью пробоотборника с известным измеренным объемом, обеспечивающего точность результата определения количественного состава сероводорода в рабочей зоне.
Технический результат может быть получен совокупностью существенных признаков, указанных ниже, при реализации разработанной полезной модели и заключается в обеспечении высокой точности результата определения количественного состава сероводорода в рабочей зоне рудника.
Поставленная задача решается с помощью признаков, указанных в 1-м пункте формулы полезной модели таких как устройство для отбора газовых проб в рудниках на содержание сероводорода включающее цилиндр с заглушкой для входного патрубка, шток-поршень с уплотнительным кольцом-манжетой и поглотительный раствор, и отличительных существенных признаков таких как устройство дополнительно содержит прокладку из эластичного материала стойкого к агрессивным средам, установленную между дном цилиндра и кольцом-манжетой.
Согласно п. 2 формулы полезной модели в качестве заглушки используют одноразовый шприц, выполняющий дополнительную функцию для извлечения поглотительного раствора из устройства.
Согласно п. 3 формулы полезной модели прокладка выполнена, например из полиэтилена.
Согласно п. 4 формулы полезной модели в качестве поглотительного раствора используют молибденовокислый аммоний.
Полезная модель иллюстрируется чертежом, где на Фиг. показаны:
1. полиэтиленовая заглушка (одноразовый шприц)
2. цилиндр
3. прокладка между цилиндром и уплотняющим кольцом-манжетой
4. уплотняющее кольцо-манжета
5. шток-поршень
6. поглотительный раствор.
Устройство для отбора газовых проб в рудниках на содержание сероводорода, с помощью устройства - пробоотборника с известным измеренным объемом, включающим (Фиг.) полиэтиленовую заглушку (1), цилиндр (2), прокладку (3), расположенную между цилиндром (2) и уплотняющим кольцом-манжетой (4), шток - поршень (5) и поглотительный раствор (6).
Новым в предполагаемой полезной модели является то, что устройство-пробоотборник с известным измеренным объемом, с поглотительным раствором и вытесненным с помощью шток-поршня воздухом, с помощью прокладки, изготовленной из эластичного материала, устойчивого к воздействию агрессивных сред и расположенной между цилиндром и уплотняющим кольцом-манжетой, позволяет исключить контакт поглотительного раствора с кольцом-манжетой, вследствие чего повышается точность определения сероводорода в воздухе рабочей зоне рудника.
Предлагаемая полезная модель работает следующим образом. Предварительно в химической лаборатории производят подготовку устройства к работе. Между цилиндром 2 и уплотняющим кольцом-манжетой 4 устанавливают прокладку 3 из эластичного материала, устойчивого к воздействию агрессивных сред(полиэтилен). Движением вниз шток-поршня 5 доводят объем воздуха до деления 0,010 л, затем с помощью пипетки(на чертеже не показана) в цилиндр вводят 0,003 л поглотительного раствора (молибденовокислый аммоний), далее движением вверх шток-поршнем 5 вытесняют воздух, закрывают пробоотборник полиэтиленовой заглушкой 1, помещают в футляр(на чертеже не показан) для доставки к месту отбора пробы. В месте отбора пробы устройство - пробоотборник располагают вертикально, снимают полиэтиленовую заглушку 1 (одноразовый шприц), одним движением шток-поршня 5 вниз отбирают пробу воздуха, доводя объем до деления 0,15 л, далее закрывают пробоотборник заглушкой 1, помещают в футляр для доставки в химическую лабораторию. В химической лаборатории устройство-пробоотборник с отобранной пробой выдерживают до комнатной температуры и проводят анализ в тот же день с использованием для извлечения поглотительного раствора из устройства с помощью одноразового шприца-заглушки.
Таким образом, осуществление процесса отбора проб с помощью предлагаемого «Устройства для отбора проб рудничного воздуха» исключает контакт поглотительного раствора с кольцом-манжетой, вследствие чего повышается точность определения сероводорода в воздухе рабочей зоне рудника.
Устройство для отбора газовых проб в рудниках на содержание сероводорода прошло испытания на рудниках СКРУ-3 и БПКРУ-2,4 ОАО «Уралкалий и в дальнейшем планируется использовать его на всех рудниках ОАО «Уралкалий».