Способ индикации паров жидкостей

 

Изобретение касается индикации паров органических жидкостей, топлив, растворителей и может быть использовано на нефтехимических и химических заводах, предприятиях с взрывоопасными и пожароопасными условиями труда. Цель изобретения - повышение селективности способа. Измеряют деформацию упругопластичного элемента из термопласта, подверженного крейзингу в анализируемой жидкости. Этот элемент растягивают при действии напряжений от 1,1 О2 до 0,9 7i , где предел пластичности термопласта на воздухе; оь - предел пластичности термопласта в жидкости . 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 N 19/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4779056/25 (22) 01.12.89 (46) 23.06.92. Бюл. ¹ 23 (72) Г.M.Çà÷èíÿåâ, А.П.Кондратов и B.Ï.Ãðèгорьев (53) 543.25(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N -281885,,кл. G 01 N 7/04, 1968.

Усольцев B.À. Измерение влажности воздуха. Л.: Гидрометеоиздат, 1959, с. 2430. (54) СПОСОБ ИНДИКАЦИИ ПАРОВ ЖИДКОСТЕЙ

Изобретение относится к области анализа атмосферы (газов) с целью обнаружения паров органических жидкостей и предупреждения взрывов или пожаров в шахтах, горных выработках, на химических и нефтеперерабатывающих заводах и может быть использовано в производстве простейших индикаторов, сигнализаторов и анализаторов для непрерывного контроля состава газовых смесей, атмосферы.

Известны способы индикации паров, входящих в состав газовых смесей и атмосферы, основанных на термохимическом, фотоколометрическом,ионизационном и иных принципах газового анализа.

Однако эти способы требуют для реализации на практике дорогостоящего, сложного аппаратурного оформления, использование которого в массовом и непрерывном контроле атмосферы невозможно.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является способ индикации паров воды, реализованный в пле„„ Ы „„1 742684 А1 (57) Изобретение касается индикации паров органических жидкостей, топлив, растворителей и может быть использовано на нефтехимических и химических заводах, предприятиях с взрывоопасными и пожароопасными условиями труда. Цель изобретения — повышение селективности способа.

Измеряют деформацию упругопластичного элемента из термопласта, подверженного крейзингу в анализируемой жидкости. Этот элемент растягивают при действии напряжений от 1,1 п до 0,9 v>, где 0 1 — предел пластичности термопласта на воздухе; 02-предел пластичности термопласта в жидкости. 3 табл. ночном или волосяном гигрометре. Индикация и определение концентрации паров воды по известному способу осуществляются путем измерения деформации упругопластичного элемента (человеческого волоса или гидрофильной мембраны) при одновременном воздействии паров воды и механического напряжения, Причем механическое напряжение мало. имеет второстепенное значение и необходимо лишь для более точного измерения гибких элементов, изменяющих свою форму (длину) под воздействием паров воды, растворяющихся в гидрофильном материале, Цель изобретения — повышение селективности.

Поставленная цель достигается reM, что по способу индикации паров жидкостей путем измерения деформации упругопластичного элемента при одновременном воздействии на него механического напряжения и паров анализируемой жидкости, полимерные пленки различной толщины растягивают на воздухе и в анализируемой

1742684 жидкости, выбирают полимер, подверженный крейзингу в жидкости, определяют предел пластичности или прочности в воздухе и> и предел пластичности или прочности в

9 анализируемой жидкости ож, определяют максимальную толщину пленки, для которой предел пластичности или прочности в жидкости ниже предела пластичности или прочности на воздухе, из выбранного полимера формируют упругопластичный элемент толщиной менее максимального значения и во время воздействия паров анализируемой жидкости растягивают его до

1 напряжения от 1,1 (4 до 0,9 о, .

Пример 1. Проводят индикацию паров н-гексэна. Пленки из политетрафторэтилена, полиэтилентерефтаflÿòà, полиамида, сополимеров трифторхлорэтилена и винилиденфторида, поликарбоната различной толщины растягивают на воздухе и в среде н-гексана со скоростью 5 мм/мин. Определяют предел вынужденной эластичности на воздухе и в среде н-гексана. Выбирают пленку сополимера трифторхлорэтилена с винилиденфторидом (СПЛ ТФХЭ и ВДФ) как наиболее подверженную крейзингу и имею ) 1 щую максимальное различие о>, и о, . Максимальная толщина пленки СГЬ1 ТФХЭ и

ВДФ, при которой о и о, различны, со.г 1 ста вляет 800 мкм. Формуют чувствительный элемент из пленки голщиной 100 мкм.

Собирают устройство типа волосяного гигрометра и помещают в испытательную камеру. В качестве материала упругопластического элемента используют СПЛ

ТФХЭ ВДФ (фторопласт-3M). Растворимость н-гексана в материале элемента 0,0

r/ã, Предел пластичности 20 МПа. Предел пластичности в среде н-гексана б МПа, Толщина пленки 100 мкм, удельная поверхность 10 м /кг. Пленочный элемент в форме полоски длиной 80 мм и шириной 2 мм крепят в зажимах и нагружают гирей 200 г.

Напряжение 10 АПа составляет 0,5 о; и

1,67 огж . В камеру подают насыщенный пар н-гексана. Груз перемещается на 8 мм (деф. 10 o) за 5 мин. Для сравнения в камеру вносят волосной гигрометр. Перемещения груза не наблюдается.

Пример ы 2-7, Проводя лндикацию паров н-декана по примеру 1, но варьируют нагрузку на упругопластичный элемент в диапазоне 1,05 огж -0,95 all . Предел пластич1 ности о1 20 МПа. Предел пластичности в среде н-декана ог =- 7,5 МПа. Данные испытаний даны в табл.1.

Пример ы 8-13. Проводят индикацию паров этанола по примеру 1, но используют пленку поливинилиденфторида (фторопласт

Ф-2М), толщиной 8; 10; 20; 100; 500 и 600 мкм. Удельная поверхность элемента соответственно 125; 100; 50: 10; 2 и 1,67 м /кг, Растворимость этанола в материале элемента 0,0 мас., Напряжение в элементе 17

МПа, что составляет 0,8 о и 1,7 ог ,1

Время индикации паров приведено в табл,2, Пример ы 14 и 15, Проводят индикацию насыщенных паров метанола по примеру 1,,но упругопластичный элемент имеет форму моноволокна диаметром 0,2 и 0,04 мм из фторлона Ф-32Л. Удельная поверхность элемента 5 и 25 м /кг соответственно. г

Результаты оценки времени индикации паров приведены в табл,2.

Пример ы 16-21, Проводят индикацию паров бензина А-76 различной концентрации по примеру 1. Насыщенные пары бензина разбавляют воздухом до концентрации 0,1; 0,2; 0,4; 0,5; 0,8 и 1,0 от концентрации насыщенных паров. Измеряют время индикации паров (табл.3).

Пример ы 21-23. Проводят индикацию паров бутанола, четыреххлористого углерода и керосина Т-1 по примеру 1 с использованием упругопластичных элементов в виде пленки из различных термопластов, подверженных и неподвер>кенных крейзингу в анализируемых жидкостях. Полиэтилентерефталат (ПЭТФ) подвер>кен крейзингу в бутаноле и четыреххлористом углероде и неподвер>кен крейзингу в керосине Т-1 (растворимость BGGx жидкостей в

ПЭТФ менее 0,1 мас,,,). Время индикации бутанола 3-5 мин, четыреххлористого углерода 5-6 мин, керосин Т-1 не определяется.

Полиэтилен подвержен крейзингу в керосине Т-1 (растворимость 5 мас,%) и неподвержен крейзингу в бутаноле и четыреххлористом углероде. Время индикации паров керосина Т-1 — 5 мин. Бутанол и четыреххлористый углерод не определяются, Формула изобретения

Способ индикации паров жидкостей путем измерения деформации упругопластичного элемента при одновременном воздействии на него механического напряжения и паров анализируемой жидкости, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения селективности способа, полимерные пленки разной толщины растягивают на воздухе и в анализируемой жидкости, выбирают полимер, подверженный крейзингу в жидкости, определяют предел пластичности или прочности на воздухе г>1 и предел пластичности

1742684 или прочности в анализируемой жидкости а, определяют максимальную толщину пленки, для которой предел пластичности или прочности в жидкости ниже предела пластичности или прочности на воздухе из 5

Таблица1

Со е жание показателей по и име ам

Показатели

7(контрольный ) 2 (контольный

18

8,25

7,88

0,95

0,9

0,8

0,41

0,39

0,5

2,4

2,1

2,5

1,33

1,05

600-800

1,1

Таблица2

Величина нагрузки, МПа

Напряжение от предела пластичности, доля

Напряжение от предела пластичности в жидкости, доля

Время до подачи сигнала (перемещение груза на 5 мм). Время индикации,мин

2,53

1 (велика вероятHcicTb ложного сигнала выбранного полимера формуют упругопластичный элемент толщиной менее максимального значения и во время воздействия паров анализируемой жидкости растягивают его до напряжения от 1,1 о до 0,9а>, 1742684

Таблица3

15

25

Составитель Г.Зачиняев

Техред М,Моргентал Корректор Э.Лончакова

Редактор Л.Гратилло

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2279 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушскэя наб., 4/5