Способы измерения содержания газов в рудничном воздухе

Своевременное обнаружение в рудничном воздухе опасных отклонений от допустимой правилами безопасности концентрации газов позволяет предотвратить отравление рабочих и восстановить безопасные условия груда. Контроль за составом и содержанием газов осуществляется химическими газоанализаторами ГХ-4, ГХ-5. ГХ-6 и другими. Они служат для экспресс-определения малых кон­центраций ядовитых газов, физико-химические свойства которых были описаны выше. Все химические газоанализаторы основаны на принципе взаимодействия газа и реактива, помещенного в специ­альные трубки. Реактив под воздействием газа, находящегося в воздухе и прокачиваемого через трубку, меняет цвет. Каждый реак­тив предназначен для определенного газа. Достоинство газоанали­заторов заключается в том, что, наряду с малыми размерами, они позволяют быстро (в течение 1–5 мин) определить концентрацию газа. Недостатком их является малая точность определения, дости­гающая ± 25 %.

 

Химический газоанализатор ГX-4

Универсальным и наиболее распространенным является хими­ческий газоанализатор ГХ-4. Он предназначен для определения в рудничном воздухе концентраций оксида углерода, оксидов азота, сернистого газа, сероводорода. При наличии специальных трубок им можно определить также содержание кислорода.

В табл. 1 приведены пределы измеряемых концентраций наиболее часто встречающихся в рудниках газов.

Таблица 1

Пределы измерения концентрации некоторых газов

 

Определяемый

газ

Химическая

формула

Объем исс. пробы

Пределы измеряемых концентраций

% по объему мг/л
Оксид углерода СО 1000 0–0,02 0–0,25
Оксид углерода СО 100 0–0,020 0–2,50
Оксиды азота NO 1000 0–0,005 0–0,1026
Диоксид серы SO2 1000 0–0,07 0–0,2
Сероводород H2S 1000 0–0,0066 0–0,10
Кислород O2 100 1–25

 

Химический газоанализатор ГХ-4 (рис. 1) состоит из мехового аспиратора и набора индикаторных трубок. Его основной частью являются резиновые меха 1 с пружиной во внутренней части для удерживания мехов в разжатом состоянии, мундштук 2 с резиновой шайбой, в которую вставляется индикаторная трубка.

Клапан 3 предназначен для выхода воздуха из мехов при его сжатии. Ограничитель 4 позволяет регулировать ход и объем мехов в пределах 100 мл. На верхней крышке имеется металлическое приспособле­ние 5 с круглым отверстием для обламывания концов индикатор­ной трубки перед началом измерения.

Индикаторная трубка 6 пред­ставляет собой запаянный с обоих концов стеклянный сосуд диамет­ром 5,5 мм и длиной 125 мм, запол­ненный соответствующим реакти­вом. На поверхности трубки нанесе­ны: химическая формула определяе­мого газа, стрелка, показывающая направление просасываемого возду­ха, шкала с маркировочными коль­цами, соответствующими опреде­ленной концентрации газа в %.

 

Рис. 1. Общий вид газоопределителя ГX-4 с индикаторном трубкой:

1 – рези­новые меха; 2 – мундштук; 3 – клапан для выхода воздуха;

4 – ограничитель; 5 – отверстие для обламывания концов трубки;

6 – индикаторная трубка

 

Для определения концентрации того или иного газа (кроме кислоро­да) надо взять соответствующую данному газу индикаторную трубку, обломать ее концы и вставить ее в мундштук мехового аспиратора по направляющей стрелке. Сжать меха до упора и отпустить до полного раскрытия, что будет соответствовать 100 мл объема протянутого воздуха. В случае, если ок­раска реактива не изменилась, делают еще 9 сжатий, прокачивая таким образом 1000 мл воздуха через трубку. Указанным методом определяют концентрацию оксида углерода. Для определения кон­центрации других ядовитых газов делают сразу 10 сжатий мехов аспиратора.

Для определения численной величины концентрации газа ин­дикаторную трубку с окрасившимся реактивом прикладывают к шкале на упаковке трубок так, чтобы кольца на трубке совпадали с делениями этой шкалы, а начало окрашенного столбика – с нулевым ее делением, и по нижней границе окраски считывают величину концентрации газа в %.

В тех случаях, когда концентрация газа велика и при 10 сжати­ях реактив окрашивается полностью, то методика позволяет делать меньшее число прокачиваний. Концентрация газа при этом опреде­ляется по формуле:

 

Х = 10К/n (1)

 

где Х – концентрация определяемого газа, %;

К – измеренная по трубке концентрация газа, %;

n – количество сжатий мехового аспиратора.