RU141664U1

RU141664U1 - DEVICE FOR TAKING GAS SAMPLES IN MINES FOR HYDROGEN SULFUR CONTENT

Info

Publication number: RU141664U1
Application number: RU2013151522/05U
Authority: RU
Inventors: Валерий Николаевич Лаптев; Борис Петрович Казаков; Лев Юрьевич Левин; Надежда Владимировна Норина; Александр Станиславович Южанин; Екатерина Николаевна Дудина; Кирилл Александрович Ковин
Priority date: 2013-11-19
Filing date: 2013-11-19
Publication date: 2014-06-10

Abstract

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.1. A device for sampling gas samples in mines for the content of hydrogen sulfide, including a cylinder with a plug for the inlet pipe, a piston rod with a sealing ring-cuff and an absorption solution, characterized in that it further comprises a gasket made of an elastic material that is resistant to aggressive environments, installed between the bottom of the cylinder and the cuff ring. 2. The device according to claim 1, characterized in that a disposable syringe is used as a plug, performing an additional function to extract the absorption solution from the device. The device according to claim 1, characterized in that the gasket is made, for example, of polyethylene. 4. The device according to claim 1, characterized in that ammonium molybdenum acid is used as the absorption solution.

Description

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.The utility model relates to the chemical and mining industries and is intended for sampling gas samples in mines where air monitoring of the working area for hydrogen sulfide content is necessary.

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).A known installation for sampling by chemical absorption of gases. A set of samples is carried out using vessels containing a solution of a reagent capable of absorbing a defined gas. In a development where it is necessary to collect a sample, a precisely measured volume of air is slowly drawn through this solution at a certain speed. Absorption vessels with a solution containing the test gas in a chemically bound state are delivered to the laboratory. Installation for a set of samples consists of absorption vessels, an aspirator, providing the necessary speed of air leakage. Sampling is as follows: the absorption vessels are filled in the laboratory with the appropriate reagent solution. The vessels are connected in series with each other, end-to-end with pieces of rubber tubes and placed in a tripod box. The free ends of the absorption vessels are closed with plugs, the second ends are connected to the aspirator. At the sampling point, the plugs that cover the inlet of the absorber open and the test air is sucked through them. At the end of the sampling, the ends of the absorption vessels are closed (see O.V. Senkevich, N.N. Doletskaya, V.F. Kurchenko, K.M. Serebryannaya, I. Silakova, P.T. Tatarin, L.A. Shubina : Physical and chemical methods for analysis of mine air, M, Ugletekhizdat, 1957, p. 161-162).

Недостатком известной установки является ее громоздкость, медленный процесс просасывания воздуха, использования хрупкого материла для хранения и транспортировки отобранных проб рудничного воздуха.A disadvantage of the known installation is its bulkiness, the slow process of air suction, the use of brittle material for storage and transportation of selected mine air samples.

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.The closest in technical essence and technical result achieved to the proposed utility model is the well-known technical solution (MT Dmitriev, NI Kazanina, IA Pinigina: Sanitary-chemical analysis of pollutants in the environment, M, Chemistry ", 1989, p. 85) - taken as a PROTOTYPE.

Устройство по прототипу включает в себя: шприц обычного исполнения, вместимостью 200 мл, который состоит из цилиндра, шток - поршня и уплотняющего кольца-манжеты, покрытой силиконом.The prototype device includes: a 200 ml syringe of usual design, which consists of a cylinder, a piston rod and a silicone-coated cuff ring.

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.The air sampling process according to the prototype includes the following operations: pre-flushing a syringe with a capacity of 200 ml with a ten-fold volume of test air and taking a single air sample at a given sampling point, then put a needle on the syringe, the hole of which is closed with a rubber stopper, then the samples are delivered to the laboratory for analysis in the laboratory.

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.The disadvantage of the technical solution of the prototype is the contacting of the absorption solution, which contains sulfuric acid, which enters into a chemical reaction with the sealing ring-cuff, which leads to distortion of the measurement results of the concentration of the determined component.

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.The objective of the proposed utility model is to create a new device for sampling mine air using a sampler with a known measured volume, which ensures the accuracy of the determination of the quantitative composition of hydrogen sulfide in the working area.

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.The technical result can be obtained by a combination of the essential features indicated below, when implementing the developed utility model, and consists in ensuring high accuracy of the determination of the quantitative composition of hydrogen sulfide in the working area of the mine.

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.The problem is solved using the characteristics indicated in paragraph 1 of the utility model formula, such as a device for taking gas samples in mines for the content of hydrogen sulfide, including a cylinder with a plug for the inlet pipe, a piston rod with a sealing ring-cuff and an absorption solution, and distinctive essential features such as a device further comprises a gasket made of elastic material resistant to aggressive media, installed between the bottom of the cylinder and the cuff ring.

Согласно п. 2 формулы полезной модели в качестве заглушки используют одноразовый шприц, выполняющий дополнительную функцию для извлечения поглотительного раствора из устройства.According to paragraph 2 of the utility model formula, a disposable syringe is used as a stub, performing an additional function to extract the absorption solution from the device.

Согласно п. 3 формулы полезной модели прокладка выполнена, например из полиэтилена.According to paragraph 3 of the utility model formula, the gasket is made, for example, of polyethylene.

Согласно п. 4 формулы полезной модели в качестве поглотительного раствора используют молибденовокислый аммоний.According to paragraph 4 of the utility model formula, ammonium molybdenum acid is used as the absorption solution.

Полезная модель иллюстрируется чертежом, где на Фиг. показаны:The utility model is illustrated in the drawing, where in FIG. are shown:

1. полиэтиленовая заглушка (одноразовый шприц)1. polyethylene plug (disposable syringe)

2. цилиндр2. cylinder

3. прокладка между цилиндром и уплотняющим кольцом-манжетой3. gasket between the cylinder and the sealing ring-cuff

4. уплотняющее кольцо-манжета4. O-ring seal

5. шток-поршень5. piston rod

6. поглотительный раствор.6. absorbing solution.

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).A device for sampling gas samples in mines for the content of hydrogen sulfide, using a sampler device with a known measured volume, including (Fig.) A polyethylene plug (1), a cylinder (2), a gasket (3) located between the cylinder (2) and the sealing the cuff ring (4), the rod - the piston (5) and the absorption solution (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.What is new in the proposed utility model is that a sampler device with a known measured volume, with an absorption solution and air displaced by a piston rod, using a gasket made of elastic material resistant to aggressive environments and located between the cylinder and the sealing ring -cuff, eliminates the contact of the absorption solution with the ring-cuff, thereby increasing the accuracy of determining hydrogen sulfide in the air of the working area of the mine.

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.The proposed utility model works as follows. Previously, in a chemical laboratory, the device is prepared for operation. Between the cylinder 2 and the sealing ring-cuff 4, a gasket 3 is made of an elastic material resistant to aggressive media (polyethylene). By moving down the piston rod 5, the air volume is adjusted to a division of 0.010 L, then using a pipette (not shown), 0.003 L of absorption solution (molybdenum acid ammonium) is introduced into the cylinder, then upward movement of the piston rod 5 displaces the air, and close the sampler with a plastic plug 1, placed in a case (not shown in the drawing) for delivery to the sampling location. At the sampling location, the device - the sampler is positioned vertically, the polyethylene plug 1 (disposable syringe) is removed, an air sample is taken with one movement of the piston rod 5 downward, bringing the volume to 0.15 l division, then the sampler is closed with cap 1, placed in the case for delivery to the chemistry lab. In a chemical laboratory, a sampler device with a sample taken is kept at room temperature and analyzed on the same day using an absorbent syringe to extract the absorbing solution from the device.

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.Thus, the implementation of the sampling process using the proposed "Device for sampling mine air" eliminates the contact of the absorption solution with the ring-cuff, thereby increasing the accuracy of determination of hydrogen sulfide in the air of the working area of the mine.

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».The device for sampling gas samples in mines for the content of hydrogen sulfide has been tested at the mines SKRU-3 and BPKRU-2.4 of Uralkali, and it is planned to use it in all mines of Uralkali in the future.

Claims

1. A device for sampling gas samples in mines for the content of hydrogen sulfide, including a cylinder with a plug for the inlet pipe, a piston rod with a sealing ring-cuff and an absorption solution, characterized in that it further comprises a gasket made of an elastic material that is resistant to aggressive environments, installed between the bottom of the cylinder and the cuff ring.

2. The device according to claim 1, characterized in that a disposable syringe is used as a plug, performing an additional function to extract the absorption solution from the device.

3. The device according to p. 1, characterized in that the gasket is made, for example, of polyethylene.

4. The device according to claim 1, characterized in that ammonium molybdenum acid is used as the absorption solution.