Устройство для отбора газовых проб в рудниках на содержание сероводорода

Предлагаемая полезная модель относится к области реализации методик выполнения измерений содержания токсичных компонентов, содержащихся в рудничном воздухе и может быть использована в горной промышленности для предотвращения вредного воздействия природных ядовитых газов, выделяющихся в рудничную атмосферу при добыче минерального сырья. Задачей полезной модели является создание нового устройства, обеспечивающего точность результата определения количественного состава воздушной среды рабочей зоны. Технический результат, который может быть получен при реализации разработанной полезной модели и заключается в обеспечении высокой точности результата определения количественного состава воздушной среды рабочей зоны. Новым в предполагаемой полезной модели является то, что пробоотборник с известным измеренным объемом, с поглотительным раствором и вытесненным с помощью шток-поршня воздуха, с помощью прокладки между цилиндром и уплотняющим кольцом-манжетой исключается контакт поглотительного раствора с кольцом-манжетой, вследствие чего повышается точность определения сероводорода в воздухе рабочей зоне рудника. 1 н. 3 з.п. ф-лы.1 илл.

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».

1. 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, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит прокладку из эластичного материала, стойкого к агрессивным средам, установленную между дном цилиндра и кольцом-манжетой.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве заглушки используют одноразовый шприц, выполняющий дополнительную функцию для извлечения поглотительного раствора из устройства.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что прокладка выполнена, например, из полиэтилена.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве поглотительного раствора используют молибденовокислый аммоний.