Оснащение лабораторной работы

Оснащение рабочего места состоит из следующих приборов и инструментов: универсальный газоанализатор типа УГ-2 с комплектом штоков; индикаторные трубки, фильтрующие патроны, ампулы с индикаторными и поглотительными порошками, принадлежности: стержень, воронка, заглушка, трубка резиновая и штырек.

Принцип действия и устройство универсального

Газоанализатора типа УГ-2

Универсальный переносной газоанализатор типа УГ-2 предназначен для определения концентрации сернистого ангидрида, ацетилена, окиси углерода, сероводорода, хлора, аммиака, окислов азота, этилового эфира, бензина, бензола, толуола, ксилола, ацетона, углеводородов нефти (керосина разных марок, уайт-спирита) в воздухе рабочей зоны производственных помещений, промышленной зоны при аварийных ситуациях, промышленных выбросах, емкостях и каналах с помощью индикаторных трубок.

Принцип действия основан на изменении окраски слоя индикаторного порошка в индикаторной трубке после просасывания через нее воздухозаборным устройством УГ-2 воздуха рабочей зоны производственных помещений.

Образование окрашенного столбика в индикаторной трубке происходит вследствие реакции, возникающей между газом и реактивом наполнителя индикаторной трубки.

Длина окрашенного столбика индикаторного порошка в трубке пропорциональна концентрации анализируемого газа или пара в воздухе и измеряется по шкале, градуированной в мг/м³. Погрешность показания прибора не более ±10% от верхнего предела каждой шкалы.

Газоанализатор УГ-2 включает в себя воздухозаборное устройство, общее для всех определяемых газов и паров, с тремя штоками в комплекте.

К газоанализатору прилагаются маркированные коробки ЗИП (одна или несколько) с запасами индикаторных и поглотительных порошков в запаянных ампулах соответственно для индикаторных трубок и фильтрующих патронов, а также принадлежностями, необходимыми для приготовления последних. В коробку укладываются индикаторные трубки и фильтрующие патроны, запасные неснаряженные трубки и патроны, измерительные шкалы, воронки с тонкими и толстыми концами для заполнения соответствующими порошками индикаторной трубки и фильтрующего патрона, заглушки для патрона, пыжи, стержень для установки тампонов из ваты и пыжей, штырек для удаления их и сургучной головки индикаторной трубки

.

Индикаторные трубки и фильтрующие патроны снаряжаются непосредственно перед анализом.

Индикаторные трубки представляют собой стеклянные трубки длиной 90÷91 мм и внутренним диаметром 2,5÷2,6 мм, заполненные соответствующим индикаторным порошком, который удерживается в трубке с помощью двух пыжей.

Фильтрующие патроны представляют собой стеклянные трубки длиной 86 мм и диаметром 10 мм с тремя перетяжками, суженые с обоих сторон и заполненные соответствующими поглотительными порошками, предназначенными для улавливания примесей, мешающих определению концентрации анализируемых газов. Порошки в трубке удерживаются двумя тампонами из гигроскопической ваты.

Для каждого газа, в зависимости от пределов измерения, имеются одна или две шкалы, проградуированные в мг/м³. На каждой шкале указан газ и объем просасываемого воздуха в мл. При проведении анализа объемы просасываемого воздуха, указанные на головке штока и шкале, по которой проводится отсчет, должны совпадать.

Основной частью воздухозаборного устройства (рис. 4.1) является резиновый сильфон - гофрированная резиновая трубка (2) с двумя фланцами и стакан со стальной пружиной (3), находящиеся внутри корпуса (1).

Сильфон сжимается штоком (6) между двумя фланцами: подвижным 4) и корпусом (1).

Сильфон растягивается, засасывая воздух возвратной стальной пружиной (3). Для придания сильфону жесткости и сохранения постоянства объема в его внутренних гофрах установлены распорные кольца (4).

На верхней плате (9) имеется неподвижная втулка (7) для направления штока (6) при сжатии сильфона.

Во втулке (7) находится стопорное устройство (8) для фиксации штоком определенных объемов воздуха, забираемого сильфоном.

Рис. 4.1. Схема воздухозаборного устройства УГ-2:

1– корпус; 2 – сильфон; 3 – пружина; 4 – кольцо распорное;

5 – канавка с двумя углублениями; 6 – шток; 7 – втулка;

8 – фиксатор; 9 – плата; 10 – трубка резиновая;

11 – штуцер; 12 – трубка индикаторная;

13 – трубка резиновая отводная

На цилиндрической поверхности штока имеется четыре про­дольные канавки (5), каждая с двумя углублениями (отверстиями) для фиксации объема просасываемого при анализе воздуха. Расстояние между углублениями на канавках подобрано таким образом, чтобы при ходе штока от одного углубления до другого сильфон, забирал заданный объем засасываемого воздуха.

На гранях, под головкой штока, обозначен объем просасываемого воздуха.

Верхний фланец сильфона имеет штуцер (11). На штуцер с внутренней стороны надета трубка резиновая отводная (13), которая через нижний фланец соединяется с внутренней полостью сильфона. С внешней стороны на штуцер надета резиновая трубка (10), к свободному концу которой присоединяется индикаторная трубка (12) при анализе.

Индикаторная трубка (12) соединяется с внутренним объемом сильфона (2) через отводную трубку (13).

Порядок выполнения работы

1. Изучить основные теоретические положения.

2. Ознакомиться с устройством и принципом работы универсального газоанализатора УГ-2. Зарисовать его принципиальную схему.

3. Подготовить рабочее место к проведению измерений.

4. Приготовить индикаторную трубку следующим образом:

а) в один из концов трубки вставить стержень, в противоположный конец трубки вложить прослойку из гигроскопической ваты и штырьком сжать вату до соприкосновения с торцом стержня; толщина сжатого слоя ваты не должна превышать 2 мм;

б) вынуть стержень и через воронку с тонким концом индикаторный порошок из ампулы, вскрытой перед самым употреблением, насыпать до края в открытый конец трубки; ампулу сразу же закрыть заглушкой;

в) постукиванием по стенке трубки стержнем уплотнить столбик порошка, после чего сверху столбика наложить прослойку ваты и уплотнить стержнем; длина столбика порошка должна составить 68-70 мм;

г) концы снаряженной индикаторной трубки герметизируют колпачками из сургуча.

5. Для каждого исследуемого вещества определить просасываемые объемы воздуха (табл.4.4).

6. Подобрать для исследуемого вещества измерительную шкалу и по ней определить объем прокачиваемого воздуха (рис. 4.2). Если для анализа вещества приводятся два значения просасываемого воздуха (например, для бензина 300 и 100 мл), то начинать анализ необходимо с меньшего объема. В случае окрашивания столбика индикаторного порошка менее, чем на половину цены деления измерительной шкалы для меньшего объема, через эту же трубку просасывают больший объем воздуха.

Таблица 4.4

Вредные газы и пары в воздушной среде,

определяемые газоанализатором УГ-2

Газ (пар)	Окраска индикаторного порошка	Продолжительность анализа, мин
исход- ного	после воздействия
Сероводород	Белая	Темно-розовая	2–5
Хлор	Желтая	Розовая	4–7
Аммиак	Желтая	Синяя	2–4
Окись азота	Белая	Красная	5–7
Двуокись азота	Белая	Красная	5–7
Сернистый газ	Темно-серая	Белая	3–5
Пары толуола	Белая	Темно-коричневая
Окись углерода	Белая	Коричневое кольцо	5–8
Ацетилен	Белая	Светло-коричневая	4–6
Пары бензола	Белая	Серо-зеленая	4–7
Пары ксилола	Белая	Красно-фиолетовая
Пары ацетона	Синяя	Желтая
Пары этилового эфира	Желтая	Зеленая
Пары бензина: а) топливный; б) растворитель	Белая Белая	Коричневая Коричневая
Пары углеводородов нефти	Белая	Коричневая

Рис. 4.2. Измерительная шкала исследуемого газа:

1 – объем прокачиваемого воздуха; 2 – индикаторная линейка

7. Выбрать шток с соответствующим по шкалам наибольшим объёмом прокачиваемого воздуха для данного газа (пара).

8. Отвести стопор (фиксатор) 8 и во втулку 7 вставить выбранный шток, повернув его гранью, над которой обозначен объём прокачиваемого воздуха, в сторону стопора, так, чтобы наконечник фиксатора скользил по канавке штока. Оттянув левой рукой стопор, правой рукой нажимать шток до тех пор, пока отпущенный стопор не войдёт в верхнее углубление (отверстие) канавки штока.

При нажатии на шток растягивается пружина и сжимается сильфон. Фиксируется такое положение стопором. Если стопор оттянуть, пружина, стремясь вернуться в стационарное состояние, растянет сильфон.

9. Проверить герметичность сильфона:

а) резиновую трубку перегнуть и зажать зажимным устройством (сильфон при этом сжат);

б) надавить на головку штока и отвести стопор, если шток сделает первоначально небольшой рывок и прекратит своё движение, значит камера сильфона герметична, а если будет продолжать движение, то камера повреждена.

10. Продуть фильтрующий патрон (если он применяется при исследовании) испытуемым воздухом:

а) снять заглушку с узкого конца и герметично присоединить его к резиновой трубке прибора;

б) снять заглушку с широкого конца патрона и ввести его в испытуемую воздушную среду;

в) отвести стопор (вначале необходимо шток нажать и отпустить);

г) отсоединить фильтрующий патрон.

11. Очистить концы индикаторной трубки, одним концом герметично соединить её со свободным концом резиновой трубки (12) воздухозаборного устройства.

К другому концу индикаторной трубки присоединить фильтрующий патрон (узким концом).

Опустить фильтрующий патрон в сосуд с определяемым газом.

12. Взять пробу воздуха.

Надавливая одной рукой на головку штока, другой рукой отводят фиксатор (8), позволяя штоку подниматься под действием пружины; как только шток (6) начал двигаться, фиксатор отпускают и засекают время; необходимо придерживать головку штока, предупреждая выталкивание штока, находящейся в сильфоне пружиной. Когда наконечник фиксатора войдет в нижнее углубление канавки штока, слышен щелчок; при этом производят второй отсчет времени.

Во время движения штока до входа стопора в нижнее углубление канавки происходит просасывание определенного объема испытуемого воздуха через индикаторную трубку. После того, как движение штока прекратится, и стопор войдет в нижнее углубление канавки штока, необходимо сделать выдержку, так как просасывание может продолжаться вследствие сопротивления индикаторного порошка и образовавшегося при этом некоторого вакуума в сильфоне.

Если индикаторная трубка снаряжена правильно, время прокачки воздуха не превысит указанного на шкале значения.

13. По окончании просасывания воздуха через индикаторную трубку отсоединить ее от резиновой трубки и приложить к шкале так, чтобы нижняя граница изменения окраски столбика порошка в индикаторной трубке совпадала с нулевым делением шкалы, на которой обозначен соответствующий объём просасываемого воздуха. Верхняя граница окрашенного столбика укажет на шкале фактическую концентрацию вещества в мг/м³.

Для измерения концентрации вредного газа (пара) берётся:

а) при малом объёме - "красная шкала" (большая концентрация);

б) при большом объёме (300÷350 мл) - "чёрная шкала" (малая концентрация).

Отсчёт концентрации ведётся в соответствующей шкале. Необходимо пользоваться только той шкалой, которая соответ­ствует объему просасываемого воздуха, отмеченному на шкале в верхней части.

Сравнить фактическую концентрацию вредного вещества с ПДК и результаты занести в табл. 4.5.

Таблица 4.5

Результаты исследований

Наименование исследуемого вещества	Объем просасываемого через индикаторную трубку воздуха, см3	Общее время просасывания, мин	Цвет индикаторного порошка	Концентрация исследуемого вещества, мг/м3	Класс опасности
до анализа	после анализа	измеренная	предельно допустимая в воздухе рабочей зоны

Сделать выводы о допустимости обнаруженных концентраций вредных паров в воздухе рабочего помещения и провести оценку условий труда по содержанию вредных веществ в воздухе рабочей зоны в соответствии с п. 4.4.