Контроль воздушной среды на взрывоопасное содержание паров органических растворителей

Воздушную среду на отсутствие взрывоопасных концентраций паров органических растворителей анализируют газоанализатором УГ-2 с последующим пересчетом его показаний, выраженных в мг/м3, в объемные проценты, а отсутствие взрывоопасных концентраций всех видов и марок бензинов определяют газоанализатором ГБ-3.

Газоанализатор ГБ-3 предназначен для определения в воздухе взрывоопасных концентраций бензина, содержащего добавки этиловой жидкости или без них. Газоанализатор имеет два предела измерения 0-30 и 0-150 г/м3 воздуха и работает при температуре от -20 до +30° С и относительной влажности 25-95%. Точность измерения ±7% от верхнего предела измерения.

Действие газоанализатора основано на измерении температурного эффекта каталитического сжигания паров бензина на платиновой нити прибора. Повышение температуры платиновой нити измеряют с помощью неравновесного моста, одним из плеч которого является каталитическая платиновая нить. Мост питается постоянным током от двух щелочных аккумуляторов. Ток, проходящий через мост, нагревает платиновую нить до 500° С. Сопротивления плеч моста подобраны таким образом, что при температуре платиновой нити 500° С мост приходит в равновесие. Величину температуры платиновой нити регулируют специальным токовым реостатом.

Каталитическая платиновая нить помещена в камеру, которую заполняют исследуемым воздухом специальным насосом, приводимым в действие ручным способом при выключенном токе моста. При наличии в исследуемом воздухе паров бензина в момент включения тока моста на поверхности платиновой нити возникает каталитическое горение паров бензина. Начальная температура нити повышается, что изменяет электрическое сопротивление платиновой нити и нарушает равновесие моста. Показания гальванометра соответствуют величине содержания паров бензина в газовой смеси, выраженной в г/м3.

Газоанализатор выполнен в литом силуминовом корпусе с откидной крышкой (рис. 8), под которой на панели расположены гальванометр, ручка насоса, кнопка выключателя тока и ручка реостата регулировки тока. Один из винтов крепления панели пломбируется клеймом завода-изготовителя. С левой стороны панели управления расположен входной штуцер с дросселем. С боку корпуса двумя металлическими накладками прикреплен ремень для переноски газоанализатора. Для обеспечения правильности показаний гальванометра сила тока, питающего мост, должна иметь такое значение, при котором мост приходит в равновесие при отсутствии паров бензина в газовой камере.

Равновесие моста достигается изменением величины тока специальным токовым реостатом. Для этого кнопку выключателя ставят на отметку "30" и, нажимая на нее, включают ток. Поворачивая ручку реостата, стрелку гальванометра устанавливают на нулевую отметку. Если же кнопку выключателя повернуть стрелкой на отметку "150", то при нажатии на нее, кроме тока моста, включится шунт гальванометра. Таким способом достигается переход со шкалы измерений с пределом 0-30 г/м3 на шкалу с пределом 0-150 г/м3. С прекращением нажима на кнопку ток питания моста выключается.

Газоанализатор ГБ-3

Газовая схема газоанализатора выглядит следующим образом. Газовая смесь засасывается в приемник поршневым насосом через защитный фильтрующий патрон, который задерживает пары, тетраэтилсвинца, двуокиси углерода и газообразные сернистые соединения. Очищенная газовая смесь по соединительной трубке идет в газовую камеру приемника, омывает каталитическую платиновую нить и камеру, затем по другой соединительной трубке (штуцеру) поступает в насос, а из насоса - в окружающую атмосферу.

Взрывобезопасность входного и выходного штуцеров приемника обеспечивают сетчатые огнепреградители. Входное отверстие, через которое газовая смесь поступает в прибор, снабжено дросселем, позволяющим при необходимости разбавлять газовую смесь воздухом в 4-6 раз. Приемник прикреплен к корпусу насоса и представляет собой металлическую камеру, в которой платиновая нить помещена внутри конвекционной трубки, способствующей образованию конвекционного потока воздуха, введенного в камеру для анализа.

Фильтрующий патрон газоанализатора состоит из стеклянной U-образной трубки, содержащей три слоя различных поглотителей. Первый слой поглотителя коричневого цвета задерживает пары тетраэтилсвинца. Поглощающим веществом является раствор йода и йодистого калия, нанесенный на зернистый пористый шамот. Второй слой - щелочной поглотитель белого цвета - отделен от первого стеклянной перегородкой с впаянной в нее тонкой трубочкой длиной 40 мм, через которую слои сообщаются между собой. Щелочной слой поглощает пары йода, выделяемые первым слоем, и присутствующую в воздухе двуокись углерода. Поглощающее вещество - раствор едкого натра, нанесенный на пористый шамот. Третий слой поглотителя серого цвета задерживает пары йодистого этила, образующегося в результате взаимодействия йода с тетраэтилсвинцом при работе первого слоя. Поглощающее вещество - раствор азотнокислого серебра, нанесенный на пористый шамот.

Фильтрующий патрон размещен в специальном отделении, расположенном в левой боковой стороне корпуса газоанализатора, и присоединяется к двум патрубкам прибора резиновыми трубками. Патрон обладает надежными защитными свойствами до момента, пока граница обесцветившегося слоя не достигнет контрольной черты, нанесенной на него. По мере работы фильтрующего патрона йод из первого слоя расходуется, в результате коричневая окраска его переходит в белую.

Обесцветившийся патрон заменяют новым. Для этого открывают боковую крышку корпуса газоанализатора, вытягивают нижнюю часть патрона наружу, отсоединяют резиновые трубки и вынимают весь патрон. Новый патрон вставляют в обратной последовательности. В наклонном положении патрон соединяют резиновыми трубками с трубками газоанализатора и затем в корпус вводят нижнюю часть патрона, а отсек закрывают крышкой. Конец патрона с йодным (коричневым) слоем должен быть присоединен к патрубку, через который забирают исследуемый воздух (под дросселем); в противном случае пары йода, выделяемые первым слоем, попадут в приемник и повредят платиновый катализатор.

Газоанализатор к работе подготавливают в атмосфере чистого воздуха, не содержащего горючих газов и паров. Повернув защелку за кольцо, открывают боковую крышку прибора и проверяют степень отработки фильтрующего патрона. Затем открывают верхнюю крышку прибора и проверяют соответствие положения стрелки гальванометра и нулевой отметки. При смещении стрелки гальванометра с нулевой отметки ее устанавливают при помощи винта механического корректора, имеющегося на приборе.

После выполнения этих операций через прибор прокачивают чистый воздух, делая 12-15 качаний ручкой насоса. Далее, установив кнопку выключателя на отметку «30», нажимают кнопку выключателя тока и, вращая ручку реостата, переводят стрелку гальванометра на нулевую отметку. Повторно прокачивают чистый воздух и нажимают кнопку выключателя. Если стрелка гальванометра установится на нулевой отметке, то газоанализатор готов к измерениям. В противном случае установку повторяют.

Подготавливая газоанализатор к работе, следует помнить, что при включении тока стрелка гальванометра в первый момент отклоняется влево и лишь через 1-2 с возвращается в нулевое положение. Показания газоанализатора считаются достоверными, если температура его не ниже температуры исследуемого воздуха. В противном случае вследствие частичной конденсации паров бензина показания гальванометра будут занижены.

Для замера концентрации паров бензина исследуемый воздух прокачивают через прибор. Если концентрацию паров бензина определяют непосредственно в окружающем воздухе, то делают 10-12 качаний, оттягивая ручку насоса вверх до предела. Прокачав исследуемый воздух, нажимают кнопку выключателя и отсчитывают показания измерителя по наибольшему отклонению стрелки на шкале 0-30 г/м3. Через некоторое время стрелка гальванометра плавно перемещается к нулевой отметке.

Если стрелка измерителя выходит за пределы шкалы, то после продувки газоанализатора чистым воздухом ручку выключателя устанавливают в положение отметки «150» и вновь прокачивают исследуемый воздух. Концентрацию в этом случае определяют по показаниям гальванометра на шкале 0-150 г/м3.

При заборе исследуемого воздуха из резервуаров, цистерн и другой тары к заборному штуцеру газоанализатора присоединяют металлические трубки с внутренним диаметром 2-3 мм. Металлические трубки обезжиривают, прокаливая до красного цвета и одновременно продувая воздухом до прекращения выделения дыма. Во время забора исследуемого воздуха следят, чтобы в прибор не попал жидкий бензин или вода, остающиеся в емкостях.

В тех случаях, когда в исследуемом воздухе предполагается наличие концентраций паров бензина выше верхнего предела взрываемости и показания газоанализатора велики, проводят дополнительный контрольный анализ воздушной среды. Для этого ручку дросселя поворачивают против часовой стрелки на 0,3 оборота, повторяют забор пробы и замеряют концентрацию. Резкое увеличение отклонения стрелки гальванометра укажет на присутствие концентрации паров выше верхнего предела взрываемости. За достоверную величину концентрации паров, бензина в воздухе берут наибольшее показание гальванометра из трех измерений. По окончании измерений через газоанализатор прокачивают чистый воздух, затем ручку дросселя поворачивают по часовой стрелке до упора и закрывают крышку газоанализатора.

Газоанализатором типа ГБ-3 определяют концентрацию паров бензина в воздухе в весовых единицах. Взрывоопасность замеренной концентрации паров бензина в воздухе устанавливают после пересчета полученной концентрации из весовых единиц в объемные проценты.