Устройство для отбора проб водорастворимых природных газов Советский патент 1984 года по МПК G01N1/22 

Iff

Oq

СП

Г

«w

о:

Л

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ВОДОРАСТВОРИМЫХ ПРИРОДНЫХ ГАЗОВ, содержащее водоотборную и пробосборную емкости, соединенные гибкой трубкой и переходником, отличающееся тем, что, с целью повьшения представительности пробы и обеспечения длительного хранения ее, пробосборная емкость выполнена в виде вакуумированного цилиндрического сосуда с сужающимися концами, переходник выполнен вакуумированным с расширением в средней части и заостренным нижним концом, сообщенным с гибкой трубкой, а водоотборная емкость выполнена в виде сосуда с установлен.ной в нем коаксиально, трубкой, при этом нижний конец трубки не доходит до дна сосуда. (О А

Изобретение относится к устройствам для отбора проб газов и может быть использовано при геолого-геохимических исследованиях для определения химического и изотопного состава газов, содержащихся в природных водах. Известно устройство для отбора проб вoдйpacтвopи Bllx природных газов включающее резец, выполненный с каналами, соединенными с воздухопроводами, сборные штанги и манжету, уста новленную на резце l. Недостаток устройства - низкая достоверность проб. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для отбора проб водораствориьв.1Х природных газов, содержащее водоотборную и пробосборную емкости, соединен ные гибкой трубкой и переходником 2 Недостатками устройства являются низкая представительность пробы изза загрязнения ее атмосферным воздухом и попадания воды в прабосборную емкость и невозможность обеспечить длительное хранение пробы без потери ее качества. Загрязнений атмосферш51м воздухом невозможно избежать из-за сорбции воздуха на поверхностях боль шого количества соединительных трубок и резиновой камеры, соприкасающихся с отбираемой пробой воды. Промывание отбираемой водой без доступа воздуха элементов устройства не возможно. Сорбированный воздух вносит значительную погрешность в определе ние химического И изотопного состава в.одораствОримых природных газов. Присутствие воды в пробосборной емкостй требует дальнейшего отделения зтой воды перед анализом газовой про бы, в ходе чего неизбежны дополнител ные загрязнения газовой пробы атмосферным воздухом. Кроме того, с помощью известного устройства очень сложно и трудоемко отбирать пробы. Цель изобретения - повьш1вние пред ставительности пробы и обеспечение длительного ее хранения. Поставленная цель достигается тем что в устройстве для отбора проб водорастворимых природных газов, включающее водоотборную и пробосборную емкости, соединенные гибкой трубкой и переходником, пробосборная емкость выполнена в виде вакуумированного цилиндрического сосуда с сужающимися 1 6 концами, переходник выполнен вакуумированным с расширением в средней части и с заостренным нижним концом, соединенным гибкой трубкой, при этом отношение диаметров переходника и диаметра расширения в средней части составляет не менее 1:3, а водоотборная емкость выполнена в виде сосуда с установленной в нем коаксиально трубкой, при этом нижний конец трубки расположен на расстоянии относительно дна сосуда. Выполнение водоотборной емкости в виде сосуда с установленной в нем коаксиально трубкой с нижним концом, расположенным на расстоянии относительно дна сосуда позволяет путем многократной промывки непрерывным потоком отбираемой воды без доступа воздуха в водоотборную емкость устранить загрязнения отбираемой пробы газа атмосферным воздухом и другими газами, сорбированными на стенках водоотборной емкости и гибкой трубки. Выполнение пробосборной емкости в виде вакуумированного цилиндрического сосуда с сужающимися концами позволяет избежать загрязнений пробы воздухом, сорбированным на стенках пробосборной емкости. Выполнение переходника вакуумированным с расширением в средней части предотвращает попадание воды в пробосборную емкость. На чертеже приведено устройство для отбора проб водорастворимых природных газов. Устройство для отбора проб водорастворимых природных газов включает водоотборную емкость 1 с входной трубкой 2. и краном 3, пробосборную емкость 4, выполненную в виде вакуумированного цилиндрического сосуда с сужающимися концами, вакуумировзнный переходник 5 с расширением 6 в его средней части и с заостренным нижним концом 7 и гибкую трубку 8. Устройство работает следующим образом. Вода из водоисточника пропускается при открытом кране 3 через входную трубку 2 в водоотборную емкость 1 и гибкую-трубку 8 с поднятым вверх концом до полного удапения пузырьков воздуха из всех элементов системы в течение времени, необходимого для 5-10 разовой смены воды в водоотбориой емкости 1. Затем в верхний конец гибкой труб ки 8 плотно вставляется заостренный конец 7 переходника 5, соединённого с пробосборной емкостью 4, выполненной в виде цилиндрического сосуда с сужающимися концами и предварительно вакуумированной вместе с переходником, и поток воды прекращается. После этого кран 3 закрывается, отсекая дегазируемый объем воды в водоотборной емкости 1 от водоисточника, и обламывается заостренный конец переходника. При этом происходит вакуумная дегазация воды: вода входи в переходник и поднимается в расширение, где скорость потока воды резко снижается и происходит интенсивная дегазация воды, что препятствует дальнейшему подъему воды в верхнюю часть переходника, попаданию воды в сужение между переходником к пробосборной емкостью и в саму пробосборную емкость. Вьщеляющийся газ собирается в пробосборной емкости А. Соотношение диаметров переходника J) его расширения и должно быть не менее 1:3. : При соотношении диаметров 1:1 вод практически всегда попадала в сужени при соотношении 2:1 вода попала в двух случаях из семи, а при соотноше нии 3:1 вода в сужение не попадала. После окончания газовыделения из воды (прекращения образования пузырьков газа) пробосборная емкость 4 отпаивается в месТе ее соединения с переходником 5 и запаянном виде хранится неограниченно долго до момен та, когда ее содержимое используют для исследования. Применение устройства уменьшает время на отбор газовых проб по сравне нию с бутылью В.П. Савченко, так как при отборе проб не надо откачивать водоотборный сосуд и резиновую камеру, а затем накачивать камеру воздухом. Ампулы откачиваются одновременно большой партией по нескольку десятков штук. Это в соответствующее число раз сокращает время, затрачиваемое на откачку. Отпадает необходимость проводить на место отбора проб тяжелое и громоздкое вакуумное оборудование. Вместо заполненных частично газом, а частично водой пробосборных сосудов (обычно бутьтей, закрытых резиновыми пробками) с места отбора проб провозят в десятки и сотни раз меньшие по объему и весу ампулы, причем становится возможной перевозка отобранных газовых проб также зимой. Перевозка зимой пробосборных сосудов старой конструкции была невозможна, так как вода в бутылях замерзает и разрушает бутыли. Применение предложенного устройства для отбора проб водорастворимых природных газов позволит повысить представительность . пробы в результа- те устранения загрязнений атмосферным воздухом и исключения попадания воды в пробосборную емкость, а таке обеспечить длительное хранение пробы без потери ее качества.