RU45131U1 - Газоотводное устройство к таре для хранения и транспортировки жидких кислородосодержащих дезинфицирующих средств - Google Patents

Abstract

Разработанная полезная модель относится к области обеспечения безопасности хранения и транспортировки жидкостей, для которых нормативные документы предусматривают необходимость отвода газа из тары. Особую практическую значимость разработанная полезная модель представляет для практики использования дезинфицирующих средств и других продуктов, содержащих в составе пероксид водорода (ПВ), которые выделяют кислород в качестве продукта саморазложения или взаимодействия с каталитически активными веществами в процессе хранения. В этой связи, такие дезинфицирующие средства должны храниться в таре, конструкция которой обеспечивает отвод из нее газа. Однако применяемые в настоящее время для этого технические решения по таре обеспечивают отвод выделяющегося газа только при вертикальном расположении тары и не исключают вылив из нее содержимого при опрокидывании. Предложена конструкция газоотводного устройства для тары под жидкие кислородсодержащие дезинфицирующие средства, обеспечивающая отвод из тары газа, но исключающая вылив содержимого из нее при всех положениях тары (вертикальном, горизонтальном, перевернутом) и, тем самым, повышающая безопасность хранения и транспортировки этих средств.

Description

Разработанная полезная модель относится к области обеспечения безопасности хранения и транспортировки жидкостей, для которых нормативные документы предусматривают необходимость отвода газа из тары.

Особую практическую значимость разработанная полезная модель представляет для практики использования дезинфицирующих средств или других продуктов, содержащих в составе пероксид водорода (ПВ), которые выделяют кислород в качестве продукта саморазложения или взаимодействия с каталитически активными веществами в процессе хранения. В этой связи, такие дезинфицирующие средства должны храниться в таре, конструкция которой обеспечивает отвод из нее газа /1-4/.

Применяемые в настоящее время для этого технические решения обеспечивают отвод выделяющегося газа только при вертикальном расположении тары и наличия под отводящим устройством свободного от жидкости объема. Как правило, эти решения сводятся к использованию закрытой от попадания пыли, влаги и посторонних предметов газоотводной трубы, ввариваемой в верхнюю часть тары (такая конструкция используется, например, в алюминиевых контейнерах для перевозки и хранения пероксида водорода /4/), или вкладыша с отверстиями, вставляемого в горловину тары, на которую навинчивается крышка (пробка), имеющая с внутренней боковой стороны проточку (канавку) для отвода газа. В частности, такую конструкцию предусматривает к использованию ГОСТ 177-88 /4/ в малогабаритной стеклянной и пластиковой таре, предназначенной для хранения и транспортировки ПВ.

Однако при опрокидывании такой тары (случайном или в результате аварии при транспортировке) содержимое обязательно будет выливаться из нее. Кроме того, при транспортировке происходит интенсивное плескание жидкости и, при недостаточном свободном пространстве в таре, она может выплескиваться из такой тары, что часто и имеет место при транспортировке ПВ в стеклянной или пластиковой малогабаритной таре. Применительно к концентрированным растворам ПВ или дезинфицирующим средствам на их основе, это может приводить /2, 3/ к негативным последствиям (химический ожег кожных покровов из-за загрязнения жидкостью наружной поверхности тары, коррозию конструкционных материалов транспортного средства и даже их возгорание).

Отсутствие тары, обеспечивающей отвод газа из нее, но при этом исключающей и вылив хранящейся в ней жидкости при аварийных ситуациях, сопровождающихся опрокидыванием тары, является одной из основных причин, сдерживающей внедрение в медицинскую практику многих высокоэффективных и остро необходимых ей дезинфицирующих средств на основе ПВ и пероксикислот.

Задачей разработки полезной модели является разработка газоотводного устройства к таре под жидкие дезсредства или другие продукты, при хранении и

транспортировке которых требуется обеспечение отвода из нее выделяемого этими продуктами газа.

Технический результат - обеспечение отвода газа из тары с жидким продуктом без пролива его при всех ее положениях.

Этот технический результат достигается тем, что в конструкции устройства используется герметично выводимая через пробку, герметично запирающую тару, гибкая газоотводная трубка, постоянно удерживаемая над поверхностью жидкости с помощью поплавка при любом положении тары (емкости). Для предотвращения или снижения вероятности попадания в газоотводную трубку (а значит, и в атмосферу) жидкости при всплесках ее, например, при резких толчках в процессе транспортировки, вход или выход газоотводной трубки оборудуется клапаном, кратковременно открывающимся лишь для сброса избыточного давления.

Более эффективной является конструкция с использованием гибкой трубки и герметично соединенного с ней пустотелого поплавка, через которые осуществляется отвод газа из тары. Для этого входное отверстие в поплавке оборудуется клапаном с указанным выше принципом действия, а выходное отверстие герметично соединяется с гибкой трубкой через штуцер, выступающий в полость поплавка. Это дополнительно исключает возможность утечки жидкости по газоотводной трубке из тары в атмосферу, даже если какая-то часть ее будет попадать в поплавок в момент совпадения заплескивания клапана с моментом открытия его.

Размеры элементов газоотводного устройства выбираются с учетом габаритов тары, объема хранящейся или транспортируемой в ней жидкости, объема и скорости выделения газа. Конструкционные материалы устройства должны быть устойчивы к длительному воздействию хранимой в таре жидкости и образующегося газа.

Принципиальная схема конструкции устройства представлена на рисунке 1, а принцип его работы при различных положениях тары виден из рисунка 2.

Применительно к дезинфицирующим средствам, содержащим пероксид водорода, вышеописанная конструкция газоотводного устройства дает или, по крайней мере, существенно повышает возможность безопасного для человека и окружающей среды хранения и транспортировки этих средств даже в выпускаемой промышленностью в герметичном исполнении пластиковой или стеклянной малогабаритной таре, в пробке которой оно может быть легко смонтировано.

Из уровня техники известны различные конструкции клапанных устройств, открывающихся, т.е. отводящих газ или жидкость из емкости лишь при превышении в ней определенного давления, до достижения которого она представляет собой герметично замкнутый сосуд, исключающий в любом его положении выход из него как газа, так и жидкости.

Принципиально известны также и конструкции газоотводящих клапанов, которые могут запираться при опрокидывании емкости под давлением собственного веса или самой жидкости, находящейся в емкости.

Однако применительно к таким жидким продуктам, как дезинфицирующие средства, содержащие пероксид водорода и пероксикислоты, вышеуказанные

конструкции не решают проблемы безопасности в случае, если емкость по каким-то причинам остается длительно в перевернутом положении, так как эти вещества будут продолжать разлагаться с образованием кислорода.

В первом случае после достижения определенного давления в емкости, при котором клапан открывается, из нее начнет выливаться находящийся в ней продукт.

Во втором случае тара может не выдержать давления, создаваемого в ней постоянно выделяющимся за счет разложения ПВ кислородом. Известно, что при хранении 35-40% ПВ скорость ее разложения составляет, в среднем, 0,5% в месяц. То есть, при хранении 20 л ПВ (таким объемом она поставляется потребителям в негерметично закрытой пластмассовой таре) за это время разложится 100 г. пероксида водорода, а значит, будет выделено 65,3 л кислорода, поскольку при разложении 1 г/моль ПВ (34 г.) выделяется 22,5 л кислорода. Даже если в герметично закрытой емкости будет обеспечено 5 л свободного от ПВ объема, то выделение такого количества кислорода создаст в ней к концу месяца давление порядка 13 атмосфер. Такой сосуд, безусловно, будет представлять опасность для потребителя дезсредства.

Проведенные испытания разработанной конструкции газоотводного устройства, элементы которого выполнены из пластмассы (штуцера, поплавок) и белой резины на основе латекса (гибкая трубка), показали, что оно пригодно для решения вопроса обеспечения безопасного хранения и транспортировки жидких кислородсодержащих дезинфицирующих средств, практически, в любой, устойчивой к этим веществам таре.

Пример 1. Проверка функционирования конструкции при хранении дезсредства в пластиковой таре.

В две 5 литровых пластиковые емкости, оборудованные манометрами, налили по 4 л композиционного дезинфицирующего средства, содержащего 12% пероксида водорода. Одну из емкостей закрыли герметично пробкой, входящей в комплект емкости, а вторую закрыли такой же пробкой, но оборудованной разработанной конструкцией газоотводного устройства. Обе емкости с дезсредством были помещены на хранение в лабораторный бокс (для исключения травмирования в случае разрыва емкости), температура в котором колебалась в пределах 20±4°С, причем емкость с газоотводным устройством хранилась в горизонтальном положении. В процессе хранения осуществлялся контроль давления в них.

Результаты контроля показали, что в емкости, герметично закрытой стандартной пробкой, давление в емкости уже через сутки достигло почти 0,4 атм., а сама емкость деформировалась (дно ее выгнулось наружу и из-за этого она утратила устойчивость в вертикальном положении). Это свидетельствовало о том, что в результате разложения ПВ в емкость за это время выделилось порядка 0,4 дм³ кислорода. Такое количество его может образовываться при разложении 0,6 г пероксида водорода, из 480 г имеющихся в общем объеме дезсредства в емкости. Давление в емкости в последующем ежесуточно увеличивалось, в среднем, на 0,4 атм. и, по достижении на 9 сутки величины в 3,5 атм., эксперимент с этой емкостью был прекращен. Проведенные на основе этих данных расчеты, свидетельствовали о том, что скорость разложения ПВ в

средстве находится в пределах 0,015% в сутки. Результаты химического контроля концентрации ПВ, проводившегося в процессе хранения этого средства, подтвердили результаты расчетов и показали, что скорость разложения ПВ в дезсредстве составляет 0,016±0,002% в сутки.

В емкости, в пробке которой использована разработанная конструкция газоотводного устройства, давление через 6 часов хранения повысилось до 85 мм. рт. ст. (0,1 атм.) и затем начал срабатывать установленный в поплавке на входном отверстии ниппельный клапан, который, примерно, через каждые 10-15 минут в течение 5-10 секунд пропускал в поплавок газ (в данном случае кислород) и он удалялся из емкости через гибкую трубку (резиновый ниппель) в атмосферу. Момент удаления газа нами фиксировался по падению давления, которое снижалось при этом на 2-5 мм. рт. ст., а также по выделению пузырьков газа из трубки, соединенной с газоотводным устройством и одним концом опущенной в стакан с водой. В последующем на протяжении 1 месяца хранения (срок наблюдения) давление в емкости находилось в пределах 85-135 мм. рт. ст. (колебание давления связано, в основном, с естественным колебанием в течение суток температуры в помещении и находившегося в нем боксе, где хранилась емкость с средством).

Таким образом, результаты испытаний показали, что разработанная конструкция газоотводного устройства обеспечивает отвод газа из емкости без выхода содержимого из нее даже в опрокинутом положении.

Пример 2. Оценка функционирования разработанной конструкции газоотводного устройства при транспортировке дезсредства в емкости, оборудованной этим устройством, автомобильным транспортом.

Шесть 5-литровых пластиковых емкостей, содержащих по 4 л композиционного средства на основе 12% раствора пероксида водорода и оборудованные разработанной конструкцией газоотводного устройства, были подвергнуты транспортировке грузовым автомобильным транспортом на расстояние 1800 км. Три емкости, упакованные в картонную коробку, транспортировались вместе в вертикальном положении, а три другие, упакованные по отдельности в картонные коробки, транспортировались в горизонтальном положении. После транспортировки коробки и емкости были подвергнуты визуальному осмотру, который показал отсутствие утечки дезсредства из емкостей. В самих емкостях присутствовало небольшое избыточное давление, ощущаемое по слегка напряженным стенкам, но деформации емкостей не отмечалось. Практически они выглядели такими же, как и при хранении в боксе, когда давление в них составляло порядка 100-135 мм. рт. ст.

В целом, результаты испытаний, приведенные в примерах 1 и 2, свидетельствуют о возможности использования разработанной конструкции газоотводного устройства в таре для хранения и транспортировки жидких продуктов, требующих постоянного отвода из нее газобразных веществ, в частности, дезинфектантов, содержащих перекись водорода. Применение этой конструкции позволяет сделать более доступными такие дезсредства даже для потребителей, использующих эти дезинфектанты или для которых они нужны в небольших объемах.

Claims (6)

1. Газоотводное устройство к таре для хранения и транспортировки жидких кислородсодержащих дезинфицирующих средств, включающее газоотводную трубку, сообщающую полость тары с атмосферой, отличающееся тем, что оно снабжено поплавком, газоотводная трубка выполнена гибкой и герметично соединена с пробкой или фланцем тары.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поплавок выполнен пустотелым и соединён с гибкой трубкой с помощью штуцера.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что штуцер выступает в полость пустотелого поплавка.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на выходе гибкой трубки установлен периодически открывающийся клапан.

5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что во входном отверстии пустотелого поплавка установлен клапан.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в гибкой трубке под или над пробкой установлен фильтр.