RU199877U1

RU199877U1 - Устройство для отбора и транспортировки проб атмосферного воздуха

Info

Publication number: RU199877U1
Application number: RU2020109524U
Authority: RU
Inventors: Яна Александровна Володина; Марина Владимировна Волкодаева
Priority date: 2020-03-03
Filing date: 2020-03-03
Publication date: 2020-09-24

Abstract

Полезная модель относится к области технического обеспечения мониторинга атмосферного воздуха и может быть использована для контроля качества воздушной среды, а также в различных отраслях промышленности при осуществлении отбора проб на границе санитарно-защитной зоны.Устройство для отбора и транспортировки проб атмосферного воздуха, содержащее корпус прямоугольной формы из лавсановой пленки толщиной не менее 0,05 мм. Размеры корпуса составляют от 350 мм до 360 мм × от 530 мм до 540 мм, по периметру корпуса выполнены два параллельных шва шириной не менее 3 мм каждый и на расстоянии не менее 10 мм друг от друга и не менее чем в 10 мм от края корпуса, по центральной вертикальной оси не менее чем в 30 мм от внутреннего шва противоположно выполнены два отверстия округлой формы, в которые закреплены штуцеры, на которые установлены съемные заглушки.Данное устройство может быть использовано для отбора и транспортировки воздушных проб с целью их последующей количественной и качественной оценки при проведении экологического мониторинга атмосферного воздуха, а также производственного экологического контроля на границе санитарно-защитной зоны.

Description

Полезная модель относится к области технического обеспечения мониторинга атмосферного воздуха и может быть использована для контроля качества воздушной среды, а также в различных отраслях промышленности при осуществлении отбора проб на границе санитарно-защитной зоны.

Известна емкость полиэтиленовая газовая «ЕПГ» (фирма «Юнитек», http://www.unitechs.ru/index.php/probootbornye-ustrojstva/mnu-meshok/epg-detail). Предназначена для отбора проб воздуха, а также паровоздушных и газовоздушных смесей с целью их кратковременного хранения и доставки к месту последующего анализа. Емкость заполняется пробой принудительно, с помощью насоса. Емкость оснащена двумя штуцерами с зажимами, расположенными в одном углу и присоединенными к ней силиконовыми трубками, а также застежкой - «молнией», благодаря чему появляется возможность отбирать пробы из баллонов и газовых магистралей с избыточным давлением, а также непосредственно из воздуха при атмосферных условиях. Объем - до 10 литров. Размеры - 350 мм × 450 мм. Толщина полиэтиленовой стенки - 0,04 мм.

Недостатком данного устройства является расположение штуцеров (в одном углу емкости), что не позволяет производить полноценную очистку пробоотборного устройства. Также недостатком является материал, из которого изготовлено устройство - полиэтилен обладает худшими характеристиками относительно удержания веществ по сравнению с лавсановой пленкой при отборе и транспортировке (кратковременном хранении) проб летучих органических соединений. На силиконовых трубках могут осаждаться и накапливаться загрязняющие вещества, препятствующие корректному количественному определению концентраций веществ в пробе. Застежка - «молния» не может обеспечить герметичность устройства при транспортировке проб.

Известен тедларовый мешок для отбора проб с комбинированным клапаном (изготавливается фирмой Cole-Parmer, https://www.coleparmer.com/p/tedlar-sampling-bags-with-combination-valve/45621). Подходит для отбора проб летучих органических соединений. Мешок изготовлен из тедларовой пленки толщиной 2 мм со сплошным швом для удержания газов. Возможные размеры: 1, 3, 5 или 10 литров. Используется одинарный фитинг с двумя клапанами, а также прочная конструкция шва для снижения вероятности утечки газовой пробы. Есть угловое отверстие с прокладкой, которое позволяет повесить пакет во время транспортировки.

Недостатком данного устройства является наличие одинарного фитинга, что не обеспечивает должную "гибкость" при отборе проб, а также высокую степень очистки устройства при его регенерации.

Известен тедларовый пробоотборный пакет (фирма-изготовитель Restek, https://www.restek.com/catalog/view/3795), который подходят для определения загрязняющих веществ, в том числе летучих органических соединений. Доступен с полипропиленовым или нержавеющим клапаном; размер пакета - от 0,5 литра до 100 литров. Изготовлен из поливинилфторидной (PVF) полимерной смолы, толщина пакета - 0,0508 мм.

Недостатком устройства является необходимость использования шприцов Point Style 5, что усложняет процесс отбора проб. Также наличие одного клапана не обеспечивает должную "гибкость" при отборе проб и высокую степень очистки устройства при его регенерации.

Известен фольгированный пробоотборный пакет (фирма-изготовитель Merck KGaA, https://www.sigmaaldrich.com/analytical-chromatography/analytical-products.html?TablePage=107356448). Подходит для отбора проб низкомолекулярных соединений, таких как угарный газ (СО), углекислый газ (СО₂) и постоянные газы. Пакет изготовлен из многослойного пленочного материала, состоит из двух наружных слоев алюминиевой пленки, обеспечивающих барьер для газов, проникающих через стенки мешка. Химически инертен, защищен от влаги и света. Размер варьируется от 0,5 до 10 литров. Оснащен одним клапаном (Thermogreen), который предотвращает загрязнение образца из перегородки.

Недостатком устройства является материал, из которого изготовлен пробоотборный пакет - не пригоден для хранения летучих органических соединений низких концентраций из-за фоновых уровней в пакете. Также наличие одного клапана не обеспечивает должную "гибкость" при отборе проб и высокую степень очистки устройства при его регенерации.

Известен пробоотборный пакет ALTEF (фирма-изготовитель Restek, https://www.restek.com/catalog/view/11096), который подходит для отбора большинства летучих органических соединений. Мешок не производит фоновых уровней диметилацетамида или фенола и обладает низким фоновым уровнем летучих органических соединений и серы. Поливинилиденфторидная пленка, из которой изготовлен пакет, устойчива к истиранию и химическим веществам, включая большинство кислот и органических соединений. Толщина - 0,0762 мм, размер пакета может варьироваться (в зависимости от задач исследования). Оснащен одним фитингом.

Недостатком устройства является материал пробоотборного пакета, который не пригоден для отбора и кратковременного хранения проб кетонов, ацетатов, сероводорода или постоянных газов, а также толуола и изомеров ксилола (то есть веществ, концентрации которых обязательны для определения при проведении мониторинга атмосферного воздуха). Наличие одного фитинга не обеспечивает должную "гибкость" при отборе проб и высокую степень очистки устройства при его регенерации.

Известен тедларовый пробоотборный пакет (фирма-изготовитель SKC, https://www.skcltd.com/products2/gas-sample-bags/tedlar-sample-bags.html). Подходит для определения летучих органических соединений, характеризуется достаточно низкими фоновыми значениями. Используется совместно с портативными насосами. Изготовлен из тедларовой пленки, толщина - 2 мм, шов одинарный. Пакет может поставляться в различных размерах. Варианты фитингов: одинарный полипропиленовый или двойной из нержавеющей стали.

Недостатком устройства является наличие одинарного полипропиленового фитинга, так как это не обеспечивает должную "гибкость" при отборе проб, а также высокую степень очистки устройства при его регенерации. Недостатком двойного фитинга из нержавеющей стали является расположение - штуцеры находятся в верхней части пакета на небольшом расстоянии друг от друга, что снижает качество регенерации устройства, а также высокий вес пакета. Также простой одинарный шов быстрее деформируется при транспортировке устройства, что приводит к утечке пробы атмосферного воздуха.

Известен пробоотборный пакет ПП-1-5,0 (фирма-изготовитель НПФ «ЭКАН», http://www.ekan.ru/probootbornyi-paket-pp-1-50), принятый за прототип. Данный пакет прямоугольной формы, изготовлен из материала лавсан, объем - 5 литров, габариты - 350 мм × 350 мм, количество штуцеров - 1, шов - одинарный (один из швов пакета спаян с изнаночной стороны). Отбор проб осуществляется с использованием компрессора или насоса.

Недостатком данного устройства является небольшая емкость (5 литров), которая недостаточна для отбора репрезентативной пробы воздуха в течение длительного времени (например, для дискретного отбора суточной пробы). Наличие одного фитинга не обеспечивает должную "гибкость" при отборе проб, а также высокую степень очистки устройства при его регенерации. Внутренний шов пакета не позволяет произвести оценку его целостности перед началом исследований; использование простых одинарных швов может привести к быстрой деформации устройства при транспортировке и, следовательно, утечке пробы.

Техническим результатом является создание устройства для отбора и транспортировки пробы атмосферного воздуха.

Технический результат достигается тем, что размеры корпуса составляют от 350 мм до 360 мм × от 530 мм до 540 мм, по периметру корпуса выполнены два параллельных шва шириной не менее 3 мм каждый и на расстоянии не менее 10 мм друг от друга и не менее чем в 10 мм от края корпуса, по центральной вертикальной оси не менее чем в 30 мм от внутреннего шва противоположно выполнены два отверстия округлой формы, в которые закреплены штуцеры, на которые установлены съемные заглушки.

Устройство для отбора и транспортировки проб атмосферного воздуха поясняется следующими фигурами:

фиг. 1 - вид спереди устройства для отбора и транспортировки проб атмосферного воздуха

фиг. 2 - вид углового соединения швов устройства для отбора и транспортировки проб атмосферного воздуха

фиг. 3 - вид сбоку устройства для отбора и транспортировки проб атмосферного воздуха в заполненном пробой воздуха состоянии, где:

1 - корпус;

2 - внутренний шов;

3 - внешний шов;

4 - штуцер;

5 - заглушка.

Устройство для отбора и транспортировки проб атмосферного воздуха содержит (фиг. 1-3) корпус 1 из лавсановой пленки толщиной не менее 0,05 мм. Корпус 1 выполнен в форме прямоугольника с размерами от 350 мм до 360 мм × от 530 мм до 540 мм (размеры внутренней области, в которую происходит отбор пробы - от 298 мм до 308 мм × от 478 мм до 488 мм). По периметру корпуса и не менее чем в 10 мм от его края выполнены внутренний шов 2 и внешний шов 3, методом спаивания. Ширина внутреннего шва 2 и внешнего шва 3 составляет не менее 3 мм, расстояние между внутренним швом 2 и внешним швом 3 составляет не менее 10 мм. Не менее чем в 30 мм от внутреннего шва 2 вдоль центральной вертикальной оси противоположно выполнены два отверстия округлой формы. В которые закреплены полипропиленовые штуцеры 4 с внешним диаметром не менее 25 мм и внутренним диаметром не менее 2 мм. На штуцеры 4 установлены съемные заглушки 5.

Устройство для отбора и транспортировки проб атмосферного воздуха работает следующим образом. У одного из штуцеров 4 удаляется заглушка 5, после чего к нему присоединяется соединительная трубка, идущая к насосу. При включении насоса происходит подача пробы воздуха через штуцер 4 во внутреннюю область устройства, в результате чего происходит расширение корпуса 1 с максимальным расширением в центральной части. Скорость потока воздуха настраивается на самом насосе, регулируется оператором и может меняться в зависимости от целей исследования. После отбора нужного количества пробы заглушка 5 ставится обратно, препятствуя выходу воздуха из устройства. Далее устройство с отобранной пробой транспортируется оператором до места проведения анализа, обеспечивая кратковременное хранение образца.

Для проведения качественной и количественной оценки отобранной воздушной пробы в лабораторных условиях следует удалить заглушку 5, с помощью соединительных трубок присоединить штуцер 4 к анализатору (например, газовому хроматографу) и провести анализ согласно методике выполнения измерений.

Чтобы произвести дегазацию устройства необходимо удалить заглушку 5, подсоединить штуцер 4 к насосу соединительными трубками и включить насос в реверсивном направлении.

Чтобы произвести регенерацию устройства нужно удалить заглушки 5 и подсоединить с помощью соединительной трубки один из штуцеров 4 к источнику азота (генератору азота, баллону и др.), другой штуцер 4 - к насосу, работающему в реверсивном режиме. При подаче азота через штуцер 4 с одной стороны устройства и выкачке через второй штуцер 4 с другой стороны будет происходить продувка устройства и его очистка. После окончания очистки штуцеры 4 закрыть заглушками 5.

Данное устройство может быть использовано для отбора и транспортировки воздушных проб с целью их последующей количественной и качественной оценки при проведении экологического мониторинга атмосферного воздуха, а также производственного экологического контроля на границе санитарно-защитной зоны.

Claims

Устройство для отбора и транспортировки проб атмосферного воздуха, содержащее корпус прямоугольной формы из лавсановой пленки толщиной не менее 0,05 мм, отличающееся тем, что размеры корпуса составляют от 350 мм до 360 мм × от 530 мм до 540 мм, по периметру корпуса выполнены два параллельных шва шириной не менее 3 мм каждый и на расстоянии не менее 10 мм друг от друга и не менее чем в 10 мм от края корпуса, по центральной вертикальной оси не менее чем в 30 мм от внутреннего шва противоположно выполнены два отверстия округлой формы, в которые закреплены штуцеры, на которые установлены съемные заглушки.