FI88211B - Anordning foer emissionsfri provtagning av laett avdunstande vaetskor - Google Patents

Description

1 882'ί 1

Laite helposti haihtuvien nesteiden näytteenottoa varten ilman emissiota

Esillä olevan keksinnön kohteena on laite helposti 5 haihtuvien nesteiden päästövapaata näytteenottoa varten käsittäen monitiehanan, näytepullon ja syöttöjohdot inert-tiä huuhteluväliainetta varten.

Työhygienian ja ympäristösuojelun sekä työturvallisuuden johdosta erityisesti kemiallisissa ja petrokemi-10 allisissa laitoksissa vaaditaan, että tutkittavan helposti haihtuvan nesteen näytteenotto suoritetaan ilman emissio-säteilyä. Säteilytöntä näytteenottoa varten tarkoitetulle laitteelle asetetaan muun muassa seuraavat vaatimukset: 1. Näytteen on oltava näytteenoton kohteena olevaa 15 helposti haihtuvaa nestettä edustava. Tämä merkitsee yleensä sitä, että säiliöstä, putkijohdosta tai osalait-teesta otettavan näytteen annetaan virrata tietyn ajan, esimerkiksi muutamia minuutteja, ennen halutun näytteen ottamista ns. "kuolleessa kulmassa" tai putkien päissä 20 paikoillaan pysyvän ja mahdollisesti ominaisuuksiltaan muuttuneen nesteen eliminoimiseksi pois näytesäiliötä täy-tettäessä.

2. Säteilyä näytteenottopaikassa on vältettävä. Sa-moin tulee välttää raskaiden suojalaitteiden, kuten hengi- ·:- 25 tyssuojavarusteiden, käyttöä työhygieenisesti vaarallisten : aineiden käsittelyn yhteydessä. Näiden molempien vaatimus- -;*· ten täyttäminen edellyttää näytteenottolaitteen huuhtelua, jolloin huuhteluaine on poistettava sopivalla tavalla.

3. Seurauksiltaan haitallisia käyttövirheitä on py- ...'30 rittävä välttämään.

4. Näytteenottolaite on asennettava ja sitä on käsiteltävä siten, että se on vaihdettavissa.

5. Näytteenottopullo on täytettävä heti haluttuun täyttöasteeseen; erityisesti on huolehdittava siitä, että . 35 näytteenottopuIloon helposti haihtuvan koetusnesteen ylä- 2 882Ί'! puolelle jää "kaasutyyny" pullon halkeamisen estämiseksi lämpötilavaihtelujen yhteydessä.

Edellä mainitut vaatimukset täytetään keksinnön mukaisen helposti haihtuvien nesteiden näytteenottoa var-5 ten ilman emissiosäteilyä tarkoitetun laitteen avulla, joka käsittää nelitiehanan, josta kaksi johtoa, joita voidaan liittää yhteen nelitiehanan kautta, johtaa näytteen-ottonestettä sisältävään säiliöön tämän nesteen syöttöä ja poistoa varten, nelitiehanan kahden muun käyttöjohdon, 10 joita myös voidaan liittää yhteen nelitiehanan kautta, ollessa liitettyinä suljettavaan ja näytteenottolaitteeseen yhdistettävissä olevaan näytepulloon, inertistä huuhtelu-ainetta varten tarkoitetun syöttöjohdon ollessa liitettynä näytepullosta tulevaan johtoon näytepullon läheisyydessä, 15 ja inertin huuhteluaineen poistojohdon haarautuessa näyte-pulloon kulkevasta johdosta näytepullon läheisyydessä ja kulkiessa poistojärjestelmään, ja että inertin huuhtelu-kaasun poistojohto on varustettu kaksoissuljennan muodostavilla kahdella venttiilillä ja mahdollisesti niiden vä-20 liin asetetulla tirkistyslasilla, jolloin venttiilien välissä olevan kaksoissuljennan tilavuus on mitoitettu siten, että nelitiehanan asennossa A, jossa nelitiehanasta näytepulloon kulkevat johdot on kytketty yhteen, ja kaksoissul jennan näytepullon puoleista venttiiliä avaamalla 25 näytepullo täyttyy ennalta määrättyyn täyttöasteeseen venttiilien välissä olevan huuhtelunesteen johdosta, joka pakottaa osan näytteistettävästä nesteestä näytepulloon.

Keksinnön mukaisen laitteen rakennetta ja toimintatapaa selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin ohei-30 seen piirustukseen viitaten.

Nelitiehana 1 on asennettu sopivaan runkokehykseen, hanan syöttö- 2 ja paluujohdon 3 ollessa liitettyinä koe-tusnestettä sisältävään säiliöön. Tämä säiliö voi käsittää varastosäiliön, putkijohdon tai muun mielivaltaisen laite-35 osan. Johdot 2 ja 3 voivat esimerkiksi olla liitettyinä 3 8 8 21 : pumpun paine- tai imupuolelle tai muodostaa putkijohto-ohituksen. Johdot 2 ja 3 on liitetty hanaan 1 siten, että hanan 1 asennossa A johdot 2 ja 3 ovat päällekytkettyinä. Hanasta 1 kulkee johto 4 keksinnön mukaiseen laitteeseen 5 liitettävissä olevaan näytepulloon 6. Pullosta 6 kulkee lisä johto 5 takaisin hanaan 1. Myös johdot 4 ja 5 ovat hanan 1 asennossa A käyttövalmiita.

Näytepullo 6 liitetään johtojen 4 ja 5 päihin sopivalla tavalla, esimerkiksi käyttämällä pistokkeita, pika-10 liittimiä tai ruuvikierteitä esim. hattumutterin yhteydessä. Hattumutteri- eli mutterilukkokiinnitys on suositeltava tapa johdon 6 liitännän yhteydessä, ja piirustuksessa on esitetty kaksi hattumutteria 17 ja 17'. Näytteenotto-pullo 6 voidaan sulkea tunnetulla tavalla, esimerkiksi 15 ruuviventtiilien 18 ja 18' avulla.

Johdot 4 ja 5 on pullon 6 liitäntöjen 17 ja 17' läheisyydessä varustettu haaroilla 14 ja 15. Tämä haaroitus voidaan suorittaa esimerkiksi T- tai Y-kappaleiden avulla. Haaraliitännän 14 kautta kulkee inertisen huuhte-20 luaineen 5 syöttöjohto 7. Kohdasta 15 lähtee inertisen huuhteluaineen 4 poistojohto 8 kulkien poistojärjestelmään, jossa inertisen huuhteluaineen mukanaan kuljettamat helposti haihtuvan nesteen jäänteet puhdistetaan sopivalla tavalla. Tällainen puhdistus voidaan suorittaa pesulait-25 teen, polttimen tai muunlaisen polttolaitteen välityksellä. Myös järjestelmän palautuskohdissa on asiaankuuluvat poistomahdollisuudet otettava huomioon.

Keksinnön mukaisessa laitteessa voidaan pullo 6 kiinnittää periaatteessa vaakasuoraan tai siitä poikkea-30 vaan asentoon. Suositeltavassa sovellutusmuodossa pullon 6 asento ei ole vaakasuora, jolloin esimerkiksi kohdat 17 ja 18' tulevat korkeammalle kuin kohdat 17 ja 18. Samalla myös johdot 5 ja 7 tulevat selvästi korkeammalle tasolle kuin johdot 4 ja 5. Keksinnön mukaisen laitteen erityisen 35 suositeltavassa sovellutusmuodossa näytepullo lukitaan 4 q O 9 pystysuoraan asentoon.

Eräässä keksinnön suositeltavassa lisäsovellutuk-sessa, joka on myös esitetty piirustuksessa, on syöttöjoh-to 7 ennen haarakohtaa 14 muodostettu koaksiaalisena kak-5 soisjohtona venttiili-istukkaan 18' asti. Tällä tavoin varmistetaan, ettei huuhteluprosessin yhteydessä jää mitään jätteitä näytteenottoon käytetystä helposti haihtuvasta nesteestä osien 17' ja 18' alueella oleviin "kuolleisiin kulmiin". Samalla tavoin on johto 4 ennen johdon 8 10 liitäntäkohtaa 15 venttiili-istukkaan 18 asti muodostettu kaksoisjohtona. Tietenkään ei kuvatunlaisen kaksoisjohdon tarvitse haluttua vaikutusta varten olla täysin tarkasti koaksiaalinen. Lisäksi on samantekevää, muodostaako haarautuva johto 7 vai johto 5 mainitun kaksoisjohdon sisem-15 män johdon. Myös inertisen huuhteluaineen poistojohdon 15 yhteydessä on periaatteessa samantekevää, muodostaako johto 4 vai 8 kaksoisjohdon sisemmän johdon. On suositeltavaa valita piirustuksessa esitetty järjestely, jossa kohdassa 14 johto 7 ja kohdassa 15 johto 4 muodostaa sisemmän joh-20 don.

Keksinnön mukaisen laitteen vielä eräässä suositeltavassa sovellutusmuodossa on inertisen huuhteluaineen poistojohto 8 varustettu kaksoissuljennalla hanojen tai venttiilien 12 ja 13 välityksellä. Hanojen 12 ja 13 väliin 25 voidaan asettaa tirkistyslasi 16. Erityisen edullisessa sovellutusmuodossa johdon 8 tilavuus hanojen 12 ja 13 välillä on sama kuin haluttu toistettava kaasutilavuus nesteen pinnalla. Pullon 6 haluttu nestetäyttötilavuus on esimerkiksi 60-95 % pullon 6 kokonaistilavuudesta. Näiden 30 keksinnön mukaisen laitteen suositeltavien sovellutusmuo- tojen avulla on mahdollista hanan 1 asennossa A, johdon 7 ollessa suljettuna hanan tai venttiilin 11 avulla sekä näytepullon 6 ollessa molemmilta puolilta avattuna kohdissa 18 ja 18', tunkea hanojen 12 ja 13 väliin suljettuun 35 inertiseen huuhtelukaasuun hanan 12 avaamisen jälkeen sei- 5 882 - ! lainen määrä näytteeksi otettua nestettä pullosta 6 ja johdosta 5, että saavutetaan haluttu täyttötilavuus pullossa 6. Pullosta 6 ja johdosta 5 syrjäytetty näyteneste virtaa puolestaan hanojen 12 ja 13 väliselle alueelle.

5 Hanan 1 asennolle A on ominaista se, että näytteenottoa varten tarkoitettu helposti haihtuva neste voidaan johtaa kulkemaan syöttö- ja paluuvirtauksena johtojen 2 ja 3 kautta (pieni kierrätys). Hanan 1 asennolle B on taas tunnusomaista se, että näytteenottoa varten tarkoitettu neste 10 voidaan johtaa kulkemaan piirissä johtojen 2 ja 4, näyte-pullon 6 sekä johtojen 5 ja 3 kautta (suuri kierrätys).

Keksinnön eräässä suositeltavassa sovellutusmuodos-sa on hanan 1 käyttövipu 19 tehty ruuviavaimena pullon 6 ruuviliitoksia 17 ja 17' vastaavaan kokoon. Erityisen 15 edullisessa sovellutuksessa on käyttövipu 19 lukittu siten, että sen poisotto ja siten ruuviliitosten 17 ja 17' irrottaminen on mahdollista vain asennossa A.

Keksinnön mukainen laite sopii periaatteessa käytettäväksi kaikkien nesteiden yhteydessä, joita voidaan 20 syrjäyttää ja haihduttaa inertisen kaasumaisen huuhteluaineen avulla. Näitä voi normaalipaineisten nestemäisten aineiden lisäksi olla myös niiden seokset sekä myös pai-neenalaisina nesteytyvät kaasut. Keksinnön mukainen laite voidaan myös alaan perehtyneiden henkilöiden tuntemalla 25 tavalla tehdä paineenkestäväksi.

Keksinnön mukainen laite sopii erityisen hyvin käytettäväksi syövyttävien ja myrkyllisten tai muulla tavoin ympäristölle vaarallisten helposti haihtuvien nesteiden yhteydessä. Tarpeen vaatiessa voidaan keksinnön mukainen 30 laite tällöin tehdä korroosionkestäväksi. Korroosionkes-täviä materiaaleja ovat tässä yhteydessä korroosionkestä-vät metallit, kuten jaloteräkset sekä puolijalo- tai jalo-metallit, ja muut korroosionkestävät epäorgaaniset aineet, kuten lasi tai keramiikka, tai sitten korroosionkestävät 35 orgaaniset materiaalit, kuten polyetyleeni tai polypropy- 6 R 8 2 Ί 1 leeni. Tällaisten korroosionkestävien materiaalien käyttö erilaisten syövyttävien aineiden yhteydessä on alan ammattimiehelle tunnettua.

Esimerkkeinä helposti haihtuvista nesteistä voidaan 5 mainita: epäorgaaniset aineet, kuten HF, HC1, HBr, NH3, HNOj ja muut; orgaaniset aineet, kuten kiehumapisteeltään noin 150°:en olevat hiilivedyt, esimerkiksi tyydyttyneet tai tyydyttämättömät alifaattiset tai aromaattiset hiilivedyt ja niiden seokset, polttoaineet tai polttoainekom-10 ponentit; halogeenihiilivedyt, joiden kiehumapiste on enintään noin 150°, kuten metyleenikloridi, kloroformi, tetrakloorihiilivety, 1,1,1-trikloorietyleeni ja muut; hapot, kuten muurahaishappo, etikkahappo tai sinihappo; erilaiset eetterit, esterit, ketonit tai alkoholit; epok-15 sidit, kuten etyleenioksidi; sekä muut, erityisesti myrkylliset ja vaikeasti käsiteltävät heteroyhdisteet, kuten metyyli-isosyanaatti, fosgeeni, tionyylikloridi ja vastaavat.

Inertiseksi kaasumaiseksi huuhteluaineeksi sopivat 20 esimerkiksi typpi ja argon sekä niiden seokset ja edelleen, mikäli reaktiota näytteenoton kohteena olevan aineen kanssa ei tarvitse pelätä, myös hiilidioksidi, metaani ja vastaavanlaiset kaasut. Suositeltavin huuhteluaine on helppokäyttöinen typpi.

25 Periaatteessa keksinnön mukainen laite sopii kui tenkin myös vaikeammin haihtuvien, erityisesti myrkyllisten aineiden näytteenottoon. Tällöin huuhteluvaiheessa olisi vaikeasti haihtuva aine syrjäytettävä alhaisen kie-humapisteen omaavan helposti haihtuvan primäärisen huuhte-30 luaineen avulla ja sen jälkeen tämä huuhteluaine olisi syrjäytettävä laitteesta kuvatunlaista inertistä kaasumaista huuhteluainetta käyttäen. Sopivia primäärisiä huuhteluaineita voivat esimerkiksi olla tetrahydrofuraani, asetoni, metanoli ja vastaavat, joita käytetään siten, 35 että mitään kemiallista reaktiota vaikeasti haihtuvan nes- 7 8 8 2 I ; teen ja primäärisen huuhteluaineen välillä ei pääse tapahtumaan .

Keksinnön mukaiset putkijohdot on varustettu sopivilla ja alaan perehtyneiden henkilöiden tuntemilla sul-5 kuelimillä 9, 10, 11, 12, 13 ja 23, kuten hanoilla tai venttiileillä. Johto 7 voi olla varustettu mahdollisesti mittauslaitteella, esimerkiksi kiertomittarilla 20 iner-tistä huuhteluainetta varten. Johdot 7 ja 8 voivat lisäksi olla varustettuja turvalaitteilla, kuten takaiskuventtii-10 leiliä 21 ja 22.

Keksinnön mukaisen laitteen avulla tapahtuva sätei-lytön ja luotettava näytteenottomenetelmä sisältää oheiseen piirustukseen viitaten seuraavat yksittäiset vaiheet: a) Sulkulaitteet 11, 12 ja 13 ovat suljettuina ja 15 käyttövipu 19 pitää nelitiehanan 1 asennossa A. Mikäli näytepulloa 6 ei ole vielä liitetty laitteeseen, otetaan käyttövipu 19 pois ja uusi näytepullo 6 kiinnitetään liitäntöihin 17 ja 17'. Käyttövipu 19 pistetään taas hanaan 1.

20 b) Näytepullon 6 ja koko laitteen huuhtelua varten avataan venttiilit 11, 12 ja 13 ja haluttu määrä inertistä huuhteluainetta syötetään johdon 20 kautta. Tätä varten varataan sopiva aika, esimerkiksi kolme minuuttia. Huuhteluaine poistetaan venttiilien 13 ja 22 välityksellä pois-25 tojärjestelmään. Huuhteluprosessin aikana pidetään näyte- putken 6 venttiilit 18 ja 18' mahdollisesti suljettuina johtojen 5 ja 4 sekä hanan 1 huuhtelemiseksi.

c) Tuotantovaiheen käynnistämiseksi (pieni kierrätys) avataan venttiilit 9 ja 10 ja tarvittaessa sen laite-30 osan pumppu, josta näyte on määrä ottaa, kytketään päälle. Näytteenottonestettä kierrätetään tietyn ajan, esimerkiksi kolme minuuttia, tässä pienessä kierrätyspiirissä (asento A). Ellei käyttövipua 19 ole vielä vaiheen a) yhteydessä asetettu paikoilleen, tehdään tämä viimeistään nyt.

35 d) Inertisen huuhteluaineen avulla suoritetun huuh telun lopettamiseksi suljetaan venttiilit 11, 12 ja 13.

8 8 8 2 1 1 e) Näytepullon 6 täyttämiseksi otettavalla näytteellä asetetaan hana 1 asentoon B käyttövivun 19 avulla ja suoritetaan suuri kierrätys riittävän ajan, esimerkiksi taas kolmen minuutin kuluessa.

5 f) Näytepullon 6 halutun täyttöasteen varmistami seksi asetetaan hana 1 taas asentoon A, sulkuventtiili 12 avataan ja sen annetaan olla avoinna riittävän kauan aikaa (esimerkiksi taas kolme minuuttia). Tällöin inertinen huuhtelukaasu, joka tähän asti on ollut suljettuna vent-10 tiilien 12 ja 13 väliin, virtaa johtoon 5 ja näytepullon 6 yläosaan, jolloin näytepulloon 6 otetun näytteen pinta laskee halutulle tasolle. Kuten edellä on jo mainittu, ei tällöin tarvita yleensä mitään erityistä mittatarkkuutta, koska näytepullon 6 yläosassa oleva "kaasutyyny" toimii 15 pääasiallisena turvavälineenä, jonka avulla näytepullon 6 halkeaminen estetään lämpötilavaihtelujen esiintyessä. On kuitenkin varmistuttava siitä, että määrättyä kaasutyyny-paksuutta ei aliteta.

g) Keksinnön mukaisen näytteenottolaitteen tyhjen-20 tämiseksi ja huuhtelemiseksi suljetaan aluksi venttiilit 9 ja 10 ja tuotepumppu kytketään mahdollisesti irti. Lisäksi näytepullon venttiilit 18 ja 18' suljetaan. Tämän jälkeen avataan venttiilit 11 ja 13, riittävä määrä huuhteluainetta syötetään johdon 20 kautta ja johdot 5, 4 ja 8 sekä 25 niiden välissä oleva hanan 1 alue huuhdellaan riittävän ajan (esimerkiksi taas kolmen minuutin) kuluessa.

Jos huuhtelu tapahtuu korkeammassa inertisen kaasun paineessa ja näytteenottojärjestelmä on vielä ennen näyte-pullon irrotusta korkeamman paineen alaisena, on suositel-30 tavaa asentaa lisäventtiili johtojen 4 ja 5 alueelle halutun paineenalennuksen varmistamiseksi.

h) Näytepullon 6 poisottoa varten suljetaan venttiilit 11, 12 ja 13, vipu 19 irrotetaan ja liitännät 17 ja 17' otetaan irti.

35 i) Näytteenottojärjestelmän varmistamiseksi asete taan yleensä jo nyt seuraava näytepullo paikoilleen.

Claims (7)

9 8821!

1. Laite helposti haihtuvien nesteiden päästövapaa-ta näytteenottoa varten käsittäen monitiehanan, näytepul- 5 lon ja syöttöjohdot inerttiä huuhteluväliainetta varten, tunnettu siitä, että se käsittää nelitiehanan (1), josta kaksi johtoa (2, 3), joita voidaan liittää yhteen nelitiehanan (1) kautta, johtaa näytteenottonestettä sisältävään säiliöön tämän nesteen syöttöä ja poistoa var-10 ten, nelitiehanan kahden muun käyttöjohdon (4, 5), joita myös voidaan liittää yhteen nelitiehanan (1) kautta, ollessa liitettyinä suljettavaan ja näytteenottolaitteeseen yhdistettävissä olevaan näytepulloon (6), inertistä huuhteluainetta varten tarkoitetun syöttöjohdon (7) ollessa 15 liitettynä näytepullosta tulevaan johtoon (5) näytepullon (6) läheisyydessä, ja inertin huuhteluaineen poistojohdon (8) haarautuessa näytepulloon kulkevasta johdosta (4) näytepullon (6) läheisyydessä ja kulkiessa poistojärjestelmään, ja että inertin huuhtelukaasun poistojohto (8) on 20 varustettu kaksoissuljennan muodostavilla kahdella venttiilillä (12, 13) ja mahdollisesti niiden väliin asetetulla tirkistyslasilla (16), jolloin venttiilien (12, 13) välissä olevan kaksoissuljennan tilavuus on mitoitettu siten, että nelitiehanan (1) asennossa (A), jossa neli-.25 tiehanasta (1) näytepulloon (6) kulkevat johdot (4, 5) on kytketty yhteen, ja kaksoissuljennan näytepullon (6) puoleista venttiiliä (12) avaamalla näytepullo (6) täyttyy . ennalta määrättyyn täyttöasteeseen venttiilien (12, 13) välissä olevan huuhtelunesteen johdosta, joka pakottaa ·. 30 osan näytteistettävästä nesteestä näytepulloon (6).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että näytepullon (6) pitkittäisakseli on asetettu vaakasuorasta poikkeavaan asentoon ja että näyte-pulloon (6) tuleva johto (5) sekä inertin huuhteluaineen 35 syöttöjohto (7) on sijoitettu korkeammalle kuin näytepul- 10 8 821 1 losta lähtevä johto (4) ja inertin huuhteluaineen poisto-johto (8).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että näytepullo (6) on asetettu pysty- 5 suoraan asentoon.

4. Patenttivaatimuksen 1-3 mukainen laite, tunnettu siitä, että inertin huuhteluaineen T- tai Y-kappaleena (14, 15) tehty syöttö- tai poistojohto on muodostettu koaksiaalisena kaksoisjohtona näytepullon liitän- 10 täkohtaan asti.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että näytepullon (6) ennalta määrätty täyttöaste on 60-95 % näytepullon (6) kokonaistilavuudesta.

6. Patenttivaatimuksen 1-5 mukainen laite, tun nettu siitä, että näytepullo voidaan kiinnittää ruu-vikierteiden avulla ja että nelitiehanalla (1) on irrotettava käyttövipu (19), joka on muodostettu mutteriavaimeksi nimellisleveydeltään näytepullon liitäntään sopivaksi.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tun nettu siitä, että nelitiehanan (1) mutteriavaimeksi muodostettu käyttövipu (19) voidaan poistaa vain nelitiehanan (1) siinä asennossa (A), joka kytkee irti välittömän yhteyden koetusnestettä sisältävän säiliön ja näy- 25 tepullon (6) välillä. 11 8821 I