RU131872U1 - DEVICE FOR TAKING GAS OR LIQUID SAMPLES FROM SOIL - Google Patents

DEVICE FOR TAKING GAS OR LIQUID SAMPLES FROM SOIL Download PDF

Info

Publication number
RU131872U1
RU131872U1 RU2013113918/05U RU2013113918U RU131872U1 RU 131872 U1 RU131872 U1 RU 131872U1 RU 2013113918/05 U RU2013113918/05 U RU 2013113918/05U RU 2013113918 U RU2013113918 U RU 2013113918U RU 131872 U1 RU131872 U1 RU 131872U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sampler
tube
discharge
pressure
soil
Prior art date
Application number
RU2013113918/05U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Альберт Михайлович Маренный
Андрей Владимирович Пенезев
Андрей Анатольевич Цапалов
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие Научно-технический центр радиационной безопасности и гигиены Федерального медико-биологического агентства (ФГУП НТЦ РХБГ ФМБА России)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие Научно-технический центр радиационной безопасности и гигиены Федерального медико-биологического агентства (ФГУП НТЦ РХБГ ФМБА России) filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие Научно-технический центр радиационной безопасности и гигиены Федерального медико-биологического агентства (ФГУП НТЦ РХБГ ФМБА России)
Priority to RU2013113918/05U priority Critical patent/RU131872U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU131872U1 publication Critical patent/RU131872U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

1. Устройство для отбора газообразных или жидких проб из грунта, включающее механический поршневой насос, соединенный посредством нагнетательных трубок через впускной клапан с пробоотборником и через выпускной клапан с пробоприемником, отличающееся тем, что пробоотборник выполнен неизвлекаемым в виде цилиндрического стакана, в днище которого выполнены два сквозных отверстия с герметично установленными в них трубкой для выравнивания давления и отводной трубкой, на свободном конце которой установлен мелкопористый фильтр, расположенный вблизи открытого торца цилиндрического стакана, снабженного сетчатым фильтром, при этом трубка для выравнивания давления снабжена съемной заглушкой, установленной на ее свободном конце, и выполнена диаметром, меньшим, чем диаметр отводной и нагнетательных трубок.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что трубка для выравнивания давления, отводная трубка и нагнетательные трубки выполнены из полиэтилена низкого давления.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что трубка для выравнивания давления и отводная трубка установлены в сквозных отверстиях днища цилиндрического стакана пробоотборника с помощью штуцеров.4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что штуцер отводной трубки пробоотборника выполнен двусторонним.5. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что пробоприемник выполнен в виде заполненной активированным углем цилиндрической сорбционной колонки, снабженной переходником для герметичного ее соединения с нагнетательной трубкой.6. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что пробоприемник выполнен в виде бутылки, снабженной крышкой, выполненной с обе1. A device for sampling gaseous or liquid samples from the soil, including a mechanical piston pump connected via discharge tubes through an inlet valve to a sampler and through an exhaust valve with a sampler, characterized in that the sampler is made in the form of a cylindrical glass, in the bottom of which there are two through holes with a pressure-tight tube for balancing the pressure and a discharge tube, at the free end of which a fine-porous filter is installed, are located near the open end of the cylindrical glass equipped with a strainer, while the pressure equalizing tube is equipped with a removable plug installed on its free end and is made smaller in diameter than the diameter of the outlet and discharge tubes. 2. The device according to claim 1, characterized in that the pressure equalizing tube, the outlet pipe and discharge pipes are made of low pressure polyethylene. The device according to claim 1, characterized in that the pressure equalizing tube and the outlet tube are installed in the through holes of the bottom of the cylindrical glass of the sampler using fittings. The device according to claim 3, characterized in that the fitting of the outlet pipe of the sampler is made bilateral. A device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the sampler is made in the form of a cylindrical sorption column filled with activated carbon, equipped with an adapter for hermetically connecting it to the discharge tube. A device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the sampler is made in the form of a bottle, equipped with a cap made with both

Description

Полезная модель относится к устройствам для отбора из грунта проб порового вещества и может быть применено при проведении инженерно-геологических исследований с целью оценки радиационных и геохимических характеристик геологической среды, влияющих на условия проектирования и строительства зданий и сооружений, а также для проведения долговременного мониторинга и прогноза изменения свойств геологической среды под влиянием естественных и техногенных факторов.The utility model relates to devices for sampling pore substances from the soil and can be used in engineering and geological studies to assess the radiation and geochemical characteristics of the geological environment that affect the design and construction of buildings and structures, as well as for long-term monitoring and forecasting changes in the properties of the geological environment under the influence of natural and technogenic factors.

Из существующего уровня техники известны устройства на основе пассивного (диффузионного) отбора пробы радона из грунтового газа в водонепроницаемую измерительную (пробоотборную) камеру, помещаемую в грунт на глубину не более 1 м. Корпус измерительной камеры имеет форму цилиндра с перфорированной боковой поверхностью в нижней части, которая защищена от проникновения жидкости внутрь силиконовой мембраной. Представителем таких устройств является зонд для измерения концентрации радона в грунтовом газе «Radon Soil Gas Probe» (фирма «SARAD», Германия, сайт http://www.sarad.de/RUS/RUS_Radon/RUS_Bodengas-Sonde/rus_bodengas-sonde.html, просмотрен 25.07.12) или сейсмическая радоновая станция «СРС-05» (фирма НТМ «Защита», Россия, сайт http://www.ntm.ru/products/72/7282, просмотрен 25.07.12). Основным недостатком этих устройств является их высокая стоимость из-за монтажа детектора и электронных компонентов внутри пробоотборной камеры, что препятствует корректному размещению пробоотборника на глубину более 1 м, поскольку шурф с установленным на его дне устройством должен целиком засыпаться извлеченным грунтом. Кроме того, рассматриваемые устройства не позволяют анализировать содержание радона в грунтовых водах, а также производить пробоотбор и анализ концентрации других газов в грунте.Devices based on passive (diffusion) sampling of radon from ground gas into a waterproof measuring (sampling) chamber placed in the ground to a depth of not more than 1 m are known from the prior art. The body of the measuring chamber has the shape of a cylinder with a perforated side surface in the lower part, which is protected from liquid penetration inside the silicone membrane. A representative of such devices is a radon concentration probe in a ground gas “Radon Soil Gas Probe” (SARAD, Germany, http://www.sarad.de/RUS/RUS_Radon/RUS_Bodengas-Sonde/rus_bodengas-sonde.html , viewed July 25, 12) or the seismic radon station “СРС-05” (NTM Zashchita firm, Russia, website http://www.ntm.ru/products/72/7282, viewed July 25, 12). The main disadvantage of these devices is their high cost due to the installation of the detector and electronic components inside the sampling chamber, which prevents the sampler from being correctly placed to a depth of more than 1 m, since the pit with the device installed at its bottom should be completely covered with the extracted soil. In addition, the devices under consideration do not allow the analysis of radon content in groundwater, as well as sampling and analysis of the concentration of other gases in the soil.

Известно устройство, содержащее полую, перфорированную на конце трубку диаметром 1-2 см с заостренным “теряемым” (не извлекаемым из грунта) наконечником, которая вбивается в грунт. В результате принудительной откачки грунтовый газ поступает в измерительную камеру (Matej NEZNAL at all, The new method for assessing the radon risk of building sites, сайт http://www.radon-vos.cz/pdf/metodika.pdf просмотрен, 25.07.12).A device is known that contains a hollow, perforated at the end of a tube with a diameter of 1-2 cm with a pointed "lost" (not removed from the ground) tip, which is driven into the ground. As a result of forced pumping, ground gas enters the measuring chamber (Matej NEZNAL at all, The new method for assessing the radon risk of building sites, website http://www.radon-vos.cz/pdf/metodika.pdf viewed, 25.07. 12).

Известно устройство, содержащее полую, перфорированную на конце трубку диаметром 1-2 см с резиновой уплотнительной манжетой выше зоны перфорации, которую опускают в ранее пройденный турф (Новиков Г.Ф. Радиометрическая разведка, Учебник для вузов, Л., Недра, 1989, с.407).A device is known that contains a hollow, perforated tube at the end with a diameter of 1-2 cm with a rubber sealing sleeve above the perforation zone, which is lowered into a previously passed turf (Novikov G.F. Radiometric reconnaissance, Textbook for high schools, L., Nedra, 1989, p. .407).

Наиболее близким к заявленной полезной модели является устройство для отбора газообразных проб из грунта, включающее механический поршневой насос, соединенный посредством нагнетательных трубок через впускной клапан с пробоотборником и через выпускной клапан с пробоприемником (см., напр., патент RU 2394220 С2, опубл. 27.02.2010).Closest to the claimed utility model is a device for sampling gaseous samples from the soil, including a mechanical piston pump connected via discharge tubes through an inlet valve with a sampler and through an exhaust valve with a sampler (see, for example, patent RU 2394220 C2, publ. 27.02 .2010).

Основным недостатком перечисленных устройств, в том числе и наиболее близкого аналога, является ограниченная глубина их погружения в грунт - не более 1 м, а также затрудненность или иногда отсутствие возможности принудительного отбора пробы в случае низкой газопроницаемости или значительной обводненности грунта.The main disadvantage of these devices, including the closest analogue, is the limited depth of their immersion in the soil - not more than 1 m, as well as the difficulty or sometimes the lack of the possibility of forced sampling in case of low gas permeability or significant water cut in the soil.

Задачей, на решение которой направлено настоящее техническое решение, является создание устройства, позволяющего производить отбор проб газа и жидкости на глубине до 10 и более метров без влияния на естественное состояние геологической среды в точке контроля в течение мониторинговых измерений продолжительностью до 1 года и более, а также обеспечение возможности периодического отбора проб перового вещества объемом до нескольких литров в газообразном или жидком состоянии независимо от степени обводненности и проницаемости грунта в точке контроля.The task to which this technical solution is directed is to create a device that allows sampling of gas and liquid at a depth of 10 or more meters without affecting the natural state of the geological environment at the control point during monitoring measurements of up to 1 year or more, and also providing the possibility of periodic sampling of feather material with a volume of up to several liters in a gaseous or liquid state, regardless of the degree of water cut and soil permeability at a point e control.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для отбора газообразных или жидких проб из грунта, включающем механический поршневой насос, соединенный посредством нагнетательных трубок через впускной клапан с пробоотборником и через выпускной клапан с пробоприемником, согласно техническому решению, пробоотборник выполнен теряемым в виде цилиндрического стакана, в днище которого выполнены два сквозных отверстия с герметично установленными в них трубкой для выравнивания давления и отводной трубкой, на свободном конце которой установлен мелкопористый фильтр, расположенный вблизи открытого торца цилиндрического стакана, снабженного сетчатым фильтром, при этом трубка для выравнивания давления снабжена съемной заглушкой, установленной на ее свободном конце, и выполнена диаметром, меньшим, чем диаметр отводной и нагнетательных трубок.This object is achieved in that in a device for sampling gaseous or liquid samples from the soil, including a mechanical piston pump, connected via discharge tubes through an inlet valve with a sampler and through an exhaust valve with a sampler, according to the technical solution, the sampler is made lost in the form of a cylindrical glass, in the bottom of which there are two through holes with a tube tightly installed in them for pressure equalization and a branch pipe, at the free end of which a fine-porous filter is installed, located near the open end of the cylindrical glass equipped with a strainer, while the pressure equalizing tube is equipped with a removable plug installed on its free end and is made smaller in diameter than the diameter of the discharge and discharge tubes.

Трубка для выравнивания давления, отводная трубка и нагнетательные трубки могут быть выполнены из полиэтилена низкого давления.The pressure equalizing tube, the discharge pipe and the discharge pipes can be made of low pressure polyethylene.

Трубка для выравнивания давления и отводная трубка могут быть установлены в сквозных отверстиях днища цилиндрического стакана пробоотборника с помощью штуцеров.The pressure equalization tube and the outlet tube can be installed in the through holes of the bottom of the cylindrical glass of the sampler using fittings.

Штуцер отводной трубки пробоотборника может быть выполнен двусторонним.The fitting of the outlet pipe of the sampler can be made bilateral.

Пробоприемник может быть выполнен в виде заполненной активированным углем цилиндрической сорбционной колонки, снабженной переходником для герметичного ее соединения с нагнетательной трубкой.The sampler can be made in the form of a cylindrical sorption column filled with activated carbon, equipped with an adapter for its tight connection with the discharge tube.

Пробоприемник может быть выполнен в виде бутылки, снабженной крышкой, выполненной с обеспечением возможности герметичного соединения с нагнетательной трубкой и бутылкой.The sampler can be made in the form of a bottle equipped with a cap, made with the possibility of tight connection with the discharge tube and the bottle.

В качестве механического поршневого насоса может быть использован стандартный медицинский шприц Жане.As a mechanical piston pump, a standard Janet medical syringe can be used.

Мелкопористый фильтр может быть выполнен керамическим.Finely porous filter can be made ceramic.

Съемная заглушка может представлять собой канцелярский зажим или бельевую прищепку.The removable plug may be a paper clip or clothespin.

Техническим результатом является обеспечение возможности использования устройства длительное время на больших глубинах без выемки на поверхность пробоотборника за счет его выполнения неизвлекаемым, теряемым в виде цилиндрического стакана, в днище которого выполнены два сквозных отверстия с герметично установленными в них трубкой для выравнивания давления и отводной трубкой, на свободном конце которой установлен мелкопористый фильтр, расположенный вблизи открытого торца цилиндрического стакана, снабженного сетчатым фильтром с целью предотвращения попадания частиц грунта внутрь пробоотборника и исключения засорения и заиливания нагнетательных трубок для увеличения срока службы устройства без технического обслуживания, независимо от степени обводненности и проницаемости грунта в точке контроля благодаря снабжению пробоотборника трубкой для выравнивания давления диаметром, меньшим диаметра отводной и нагнетательных трубок, снабженной съемной заглушкой, установленной на ее свободном конце.The technical result is the possibility of using the device for a long time at great depths without excavation on the surface of the sampler due to its non-removable, lost in the form of a cylindrical cup, in the bottom of which there are two through holes with a tube for pressure equalization and an outlet pipe sealed in them, on the free end of which has a fine-porous filter located near the open end of a cylindrical glass equipped with a mesh filter with intact to prevent soil particles from entering the sampler and to prevent clogging and siltation of the discharge pipes to increase the service life of the device without maintenance, regardless of the water cut and soil permeability at the control point, by providing the sampler with a pipe to equalize the pressure with a diameter smaller than the diameter of the discharge and discharge pipes, equipped with a removable plug mounted on its free end.

Сущность заявленного устройства поясняется чертежами, не охватывающими и, тем более, не ограничивающими объем притязаний по данному решению, а лишь являющимися иллюстрирующими материалами частного случая выполнения устройства. На чертежах схематически изображено:The essence of the claimed device is illustrated by drawings that do not cover and, moreover, do not limit the scope of claims for this decision, but are only illustrative materials of a particular case of the device. The drawings schematically depict:

на фиг.1 - устройство для отбора газообразных или жидких проб из грунта;figure 1 - a device for sampling gaseous or liquid samples from the soil;

на фиг.2 - пробоотборник.figure 2 - sampler.

Устройство для отбора газообразных или жидких проб из грунта включает механический поршневой насос 1, который соединен с пробоотборником 2 и с пробоприемником 3 посредством нагнетательных трубок 4. Поршневой насос 1 соединен с пробоотборником 2 через впускной клапан 5, а с пробоприемником через выпускной клапан 6. Пробоотборник 2 выполнен теряемым в виде цилиндрического стакана 7 и представляет собой алюминиевую,, или выполненную из нержавеющей стали, трубу диаметром 6-7 см. и длиной около 40 см, один торец которой закрыт днищем. В днище выполнены два сквозных отверстия с герметично установленными в них трубкой 8 для выравнивания давления и отводной трубкой 9. Трубка 8 для выравнивания давления снабжена съемной заглушкой 10, установленной на ее свободном конце. Она выполнена диаметром, меньшим, чем диаметр отводной и нагнетательных трубок 9,4 соответственно. Диаметры трубок 8, 9, 4 рассчитываются относительно заданной глубины отбора проб, правильность подбора диаметров влияет на работоспособность устройства. Для предотвращения попадания в пробоотборник 2 мелкодисперсной фракции грунта на свободном конце отводной трубки 9 установлен мелкопористый фильтр 11, выполненный, предпочтительно, керамическим. Открытый торец цилиндрического стакана 7 снабжен сетчатым фильтром 12 для предотвращения попадания частиц грунта внутрь пробоотборника 2.A device for sampling gaseous or liquid samples from the soil includes a mechanical piston pump 1, which is connected to the sampler 2 and to the sampler 3 via discharge tubes 4. The piston pump 1 is connected to the sampler 2 through the inlet valve 5, and to the sampler through the exhaust valve 6. Sampler 2 is made lost in the form of a cylindrical glass 7 and is aluminum, or made of stainless steel, a pipe with a diameter of 6-7 cm and a length of about 40 cm, one end of which is closed by the bottom. Two through holes are made in the bottom with a tube 8 for pressure equalization and a discharge tube 9 hermetically installed in them. The tube 8 for pressure equalization is equipped with a removable plug 10 mounted on its free end. It is made with a diameter smaller than the diameter of the outlet and discharge tubes 9.4, respectively. The diameters of the tubes 8, 9, 4 are calculated relative to a given depth of sampling, the correct selection of diameters affects the performance of the device. In order to prevent the finely dispersed soil fraction from entering the sampler 2, a finely porous filter 11, preferably made of ceramic, is installed on the free end of the branch pipe 9. The open end of the cylindrical glass 7 is equipped with a strainer 12 to prevent particles of soil from entering the sampler 2.

В предпочтительном варианте выполнения мелкопористый фильтр 11 расположен вблизи открытого торца цилиндрического стакана 7. Трубка 8 для выравнивания давления и отводная трубка 9 установлены в сквозных отверстиях днища цилиндрического стакана 7 пробоотборника 2 с помощью штуцеров 13, 14. Штуцер 14 отводной трубки 9 пробоотборника 2 выполнен двусторонним. Трубка 8 для выравнивания давления, отводная трубка 9 и нагнетательные трубки 4 выполнены из полиэтилена низкого давления. В качестве механического поршневого насоса 1 использован стандартный медицинский шприц Жане объемом 150 мл. Мелкопористый фильтр 7 выполнен керамическим.In a preferred embodiment, the fine-porous filter 11 is located near the open end of the cylindrical cup 7. The pressure equalizing tube 8 and the outlet pipe 9 are installed in the through holes of the bottom of the cylindrical cup 7 of the sampler 2 using fittings 13, 14. The union 14 of the outlet pipe 9 of the sampler 2 is made bilateral . Tube 8 for pressure equalization, outlet pipe 9 and discharge tubes 4 are made of low pressure polyethylene. As a mechanical piston pump 1, a standard 150 ml Janet medical syringe was used. Finely porous filter 7 is made of ceramic.

В случае отбора газообразной пробы пробоприемник 3 выполнен в виде заполненной активированным углем цилиндрической сорбционной колонки, снабженной переходником для герметичного ее соединения с нагнетательной трубкой.In the case of sampling a gaseous sample, the sample receiver 3 is made in the form of a cylindrical sorption column filled with activated carbon, equipped with an adapter for hermetically connecting it to the discharge tube.

В случае отбора жидкой пробы пробоприемник 3 выполнен в виде бутылки, снабженной крышкой, выполненной с обеспечением возможности герметичного соединения с нагнетательной трубкой 4 и бутылкой.In the case of sampling a liquid sample, the sample receiver 3 is made in the form of a bottle equipped with a lid, made with the possibility of tight connection with the discharge pipe 4 and the bottle.

Работа устройства осуществляется в несколько этапов.The operation of the device is carried out in several stages.

1. Установка пробоотборника.1. Install the sampler.

Пробоотборник 2 устанавливается в грунте на заданную глубину отбора газа до 10 м или более. Для этого пробуривается скважина диаметром от 8 до 12 см на заданную глубину. На забое скважины открытым торцом вниз устанавливается пробоотборник 2 с выведенными на поверхность трубкой 8 для выравнивания давления и отводной трубкой 9 с установленными на их концах заглушками 10. В некоторых случаях перед установкой пробоотборника 2 забой скважины присыпается кварцевым песком в количестве не более 1/10 от объема сборника, затем скважина засыпается или ранее извлеченным грунтом с утрамбовкой в устье скважины, или с сооружением одного или двух глинистых замков мощностью 20 см каждый, или специальным составом с усиленной герметизацией скважины для обеспечения отбора газа с контролируемой глубины. Грунтовый газ или вода поступают во внутренний объем пробоотборника. После установки пробоотборника 2 на заданную глубину в грунт пробоотбор может выполняться не ранее, чем через одни сутки, поскольку грунтовый газ или жидкость поступает в пробоотборник лишь за счет молекулярной диффузии.Sampler 2 is installed in the ground at a predetermined depth of gas sampling up to 10 m or more. For this, a well with a diameter of 8 to 12 cm is drilled to a predetermined depth. A sampler 2 is installed at the bottom of the well with an open end face downward with a pipe 8 for equalizing the pressure and a bypass pipe 9 with plugs 10 installed at their ends. In some cases, before installing the sampler 2, the bottom of the well is sprinkled with quartz sand in an amount of no more than 1/10 of volume of the collector, then the well is filled up either with previously excavated soil with a ramming at the wellhead, or with the construction of one or two clay castles with a thickness of 20 cm each, or with a special compound with reinforced well sealing to ensure the selection of gas from a controlled depth. Ground gas or water enters the internal volume of the sampler. After installing sampler 2 at a predetermined depth in the soil, sampling can be performed no earlier than after one day, since ground gas or liquid enters the sampler only due to molecular diffusion.

2. Удаление паразитного газа.2. Removal of parasitic gas.

Для отбора пробы к отводной трубке 9 после удаления заглушки 10 присоединяется механический поршневой насос 1 сначала без пробоприемника 3. Затем из системы нагнетательных трубок 4 устройства, механический поршневой насосом 1 удаляется паразитный газ из расчета 15-20 мл на каждый метр заглубления пробоотборника 2.To take a sample, after removing the plug 10, a mechanical piston pump 1 is connected first to the outlet pipe 9 without a sample receiver 3. Then, parasitic gas is removed from the system of pressure pipes 4 of the device, a mechanical piston pump 1 is used at a rate of 15-20 ml per meter of sampler penetration 2.

Если откачка паразитного газа не вызывает затруднений, поршень механического поршневого насоса 1 возвращается в исходное положение, и к выпускному клапану присоединяется пробоприемник 3 для отбора газообразной пробы.If pumping the parasitic gas is not difficult, the piston of the mechanical piston pump 1 returns to its original position, and a sample receiver 3 is connected to the exhaust valve for sampling the gaseous sample.

Если при откачке паразитного газа поршень механического поршневого насоса 1 перемещается с большим усилием, что указывает на низкую воздухопроницаемость грунта или его обводненность в зоне размещения сборника, то с трубки 8 для выравнивания давления удаляется съемная заглушка 10. Атмосферный воздух поступает внутрь пробоотборника 2, выравнивая в нем давление. Если после этого поршень перемещается без усилия, к выпускному клапану присоединяется пробоприемник 3 для отбора газообразной пробы.If during the pumping of parasitic gas, the piston of the mechanical piston pump 1 moves with great force, which indicates a low air permeability of the soil or its water cut in the area where the collector is located, then a removable plug 10 is removed from the tube 8 to equalize the pressure. Atmospheric air enters the sampler 2, aligning dumb pressure. If after that the piston moves without effort, a sample receiver 3 is connected to the exhaust valve for sampling the gaseous sample.

Если после удаления заглушки 10 с трубки 8 для выравнивания давления поршень механического поршневого насоса 1 продолжает перемещаться с большим усилием, что указывает на присутствие грунтовой воды в пробоотборнике 2, то паразитный газ не удаляется, а к выходу механического поршневого насоса 1 присоединяется пробоприемник 3 для отбора жидкой пробы.If after removing the plug 10 from the pressure equalizing tube 8, the piston of the mechanical piston pump 1 continues to move with great effort, which indicates the presence of ground water in the sampler 2, then parasitic gas is not removed, and a sample receiver 3 is connected to the outlet of the mechanical piston pump 1 for sampling liquid sample.

3. Отбор проб.3. Sampling.

Отбор пробы заданного объема (не более 2 литров) осуществляется путем соответствующего количества перемещений поршня механического поршневого насоса 1 в одном направлении. Причем время перемещения поршня в каждом из направлений (от 0 до 150 мл или наоборот) должно составлять не менее 6 сек.Sampling of a given volume (not more than 2 liters) is carried out by the appropriate number of movements of the piston of the mechanical piston pump 1 in one direction. Moreover, the time of movement of the piston in each of the directions (from 0 to 150 ml or vice versa) should be at least 6 seconds.

При движении поршня механического поршневого насоса 1 проба (газ или жидкость) поступает через мелкопористый фильтр 11 в отводную трубку 9 пробоотборника 2, потом через впускной клапан 5 по нагнетательным трубкам 4 в полость механического поршневого насоса 1. При обратном ходе поршня механического поршневого насоса 1 газ выталкивается из его полости поршнем и поступает через выпускной клапан 6 в пробоприемник 3. Проба отобрана.When the piston of the mechanical piston pump 1 moves, the sample (gas or liquid) enters through the fine-porous filter 11 into the outlet pipe 9 of the sampler 2, then through the inlet valve 5 through the discharge tubes 4 into the cavity of the mechanical piston pump 1. During the reverse stroke of the piston of the mechanical piston pump 1 gas it is pushed out of its cavity by a piston and enters through the exhaust valve 6 into the sample receiver 3. A sample is taken.

При отборе проб грунтового газа учитывают степень разбавления атмосферным воздухом отбираемой пробы грунтового газа. Поэтому, принимая во внимание задачу исследования и характеристики пробоприемника, заранее определяют объем прокачиваемого через механический поршневой насос 1 газа. При этом время перемещения поршня в каждом из направлений также должно составлять не менее 6 сек.When sampling ground gas, the degree of dilution of the sampled ground gas with atmospheric air is taken into account. Therefore, taking into account the research task and the characteristics of the sampler, the volume of gas pumped through the mechanical piston pump 1 is determined in advance. At the same time, the movement of the piston in each direction should also be at least 6 seconds.

При отборе проб грунтовой жидкости необходимо учитывать, что возникновение в жидкости пузырьков газа приводит к его дегазации (потерям) из пробы, поэтому откачку грунтовой жидкости следует выполнять медленно, при необходимости дожидаясь естественного восполнения отобранной из сборника жидкости.When sampling groundwater, it must be borne in mind that the occurrence of gas bubbles in the liquid leads to its degassing (loss) from the sample, so pumping out the groundwater should be done slowly, if necessary, waiting for the natural replenishment of the fluid taken from the collection.

После завершения процесса отбора проб отводную трубку 9 отсоединяют от впускного клапана 5. На трубку 8 для выравнивания давления и отводную трубку 9 снова устанавливают съемные заглушки 10, пробоотборник 2 остается в скважине до проведения следующего планового отбора проб. Герметично закрытый пробоприемник 3 доставляется в лабораторию для проведения соответствующего анализа. После отбора жидких проб механический поршневой насос 1 разбирается и просушивается.After completion of the sampling process, the exhaust pipe 9 is disconnected from the inlet valve 5. Removable plugs 10 are again installed on the pressure equalization pipe 8 and the exhaust pipe 9, the sampler 2 remains in the well until the next scheduled sampling. Hermetically sealed sampler 3 is delivered to the laboratory for appropriate analysis. After sampling liquid samples, the mechanical piston pump 1 is disassembled and dried.

Изготовленные экземпляры устройства в количестве 10 комплектов были опробованы на экспериментальных площадках с повышенным выделением радона, расположенных в Екатеринбурге и близ Пятигорска. В режиме еженедельного мониторинга в течение года было суммарно отобрано около 520 проб грунтового радона в газообразном и жидком состоянии с глубин от 1 до 6 м.The manufactured devices in the amount of 10 sets were tested at experimental sites with increased emission of radon located in Yekaterinburg and near Pyatigorsk. In the weekly monitoring mode during the year, a total of about 520 samples of ground radon in a gaseous and liquid state were taken from depths from 1 to 6 m.

Установка позволяет многократно в периодическом режиме отбирать пробы порового вещества объемом до нескольких литров в газообразном или жидком состоянии независимо от степени обводненности и проницаемости грунта в точках контроля, расположенных в грунте на глубине до 10 и более метров.The installation allows repeatedly in periodic mode to take samples of pore substances with a volume of up to several liters in a gaseous or liquid state, regardless of the degree of water cut and soil permeability at the control points located in the soil to a depth of 10 or more meters.

Техническое решение обеспечивает существенное увеличение глубины невозмущающего контроля свойств геологической среды в ее естественном, в том числе обильно обводненном состоянии в течение неограниченного времени при незначительных затратах на изготовление самого устройства и его длительную эксплуатацию с применением стандартизованных расходных материалов.The technical solution provides a significant increase in the depth of the non-perturbing control of the properties of the geological environment in its natural, including abundantly watered state for an unlimited time at low cost for the manufacture of the device itself and its long-term operation using standardized consumables.

Claims (9)

1. Устройство для отбора газообразных или жидких проб из грунта, включающее механический поршневой насос, соединенный посредством нагнетательных трубок через впускной клапан с пробоотборником и через выпускной клапан с пробоприемником, отличающееся тем, что пробоотборник выполнен неизвлекаемым в виде цилиндрического стакана, в днище которого выполнены два сквозных отверстия с герметично установленными в них трубкой для выравнивания давления и отводной трубкой, на свободном конце которой установлен мелкопористый фильтр, расположенный вблизи открытого торца цилиндрического стакана, снабженного сетчатым фильтром, при этом трубка для выравнивания давления снабжена съемной заглушкой, установленной на ее свободном конце, и выполнена диаметром, меньшим, чем диаметр отводной и нагнетательных трубок.1. A device for sampling gaseous or liquid samples from the soil, including a mechanical piston pump connected via discharge tubes through an inlet valve to a sampler and through an exhaust valve with a sampler, characterized in that the sampler is made in the form of a cylindrical glass, in the bottom of which there are two through holes with a pressure-tight tube for balancing the pressure and a discharge tube, at the free end of which a fine-porous filter is installed, are located near the open end of the cylindrical glass equipped with a strainer, while the pressure equalizing tube is equipped with a removable plug installed at its free end and is made with a diameter smaller than the diameter of the outlet and discharge tubes. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что трубка для выравнивания давления, отводная трубка и нагнетательные трубки выполнены из полиэтилена низкого давления.2. The device according to claim 1, characterized in that the pressure equalizing tube, the outlet pipe and discharge pipes are made of low pressure polyethylene. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что трубка для выравнивания давления и отводная трубка установлены в сквозных отверстиях днища цилиндрического стакана пробоотборника с помощью штуцеров.3. The device according to claim 1, characterized in that the pressure equalizing tube and the outlet tube are installed in the through holes of the bottom of the cylindrical glass of the sampler using fittings. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что штуцер отводной трубки пробоотборника выполнен двусторонним.4. The device according to claim 3, characterized in that the fitting of the outlet pipe of the sampler is made bilateral. 5. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что пробоприемник выполнен в виде заполненной активированным углем цилиндрической сорбционной колонки, снабженной переходником для герметичного ее соединения с нагнетательной трубкой.5. The device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the probe is made in the form of a cylindrical sorption column filled with activated carbon, equipped with an adapter for hermetically connecting it to the discharge tube. 6. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что пробоприемник выполнен в виде бутылки, снабженной крышкой, выполненной с обеспечением возможности герметичного соединения с нагнетательной трубкой и бутылкой.6. The device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the sampler is made in the form of a bottle equipped with a lid, made with the possibility of a tight connection with the discharge tube and the bottle. 7. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что в качестве механического поршневого насоса использован медицинский шприц Жане.7. The device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that a Janet medical syringe is used as a mechanical piston pump. 8. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что мелкопористый фильтр выполнен керамическим.8. The device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the fine-porous filter is made of ceramic. 9. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что съемная заглушка представляет собой канцелярский зажим или бельевую прищепку.
Figure 00000001
9. The device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the removable plug is an office clip or clothespin.
Figure 00000001
RU2013113918/05U 2013-03-28 2013-03-28 DEVICE FOR TAKING GAS OR LIQUID SAMPLES FROM SOIL RU131872U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013113918/05U RU131872U1 (en) 2013-03-28 2013-03-28 DEVICE FOR TAKING GAS OR LIQUID SAMPLES FROM SOIL

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013113918/05U RU131872U1 (en) 2013-03-28 2013-03-28 DEVICE FOR TAKING GAS OR LIQUID SAMPLES FROM SOIL

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU131872U1 true RU131872U1 (en) 2013-08-27

Family

ID=49164279

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013113918/05U RU131872U1 (en) 2013-03-28 2013-03-28 DEVICE FOR TAKING GAS OR LIQUID SAMPLES FROM SOIL

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU131872U1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2548464C2 (en) * 2013-07-15 2015-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Water sampling complex and its operating method
RU2552267C1 (en) * 2014-04-01 2015-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Gas sampling system
CN107271640A (en) * 2017-07-28 2017-10-20 安徽理工大学 It is a kind of to study by the wide solute transfer device influenceed with high pressure of gap
CN112557627A (en) * 2020-11-30 2021-03-26 上海市园林科学规划研究院 Rapid sampling and detecting system and method for soil barrier factors of urban relocation land

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2548464C2 (en) * 2013-07-15 2015-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Water sampling complex and its operating method
RU2552267C1 (en) * 2014-04-01 2015-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Gas sampling system
CN107271640A (en) * 2017-07-28 2017-10-20 安徽理工大学 It is a kind of to study by the wide solute transfer device influenceed with high pressure of gap
CN107271640B (en) * 2017-07-28 2023-08-01 安徽理工大学 Solute migration device for researching influence of gap width and high pressure
CN112557627A (en) * 2020-11-30 2021-03-26 上海市园林科学规划研究院 Rapid sampling and detecting system and method for soil barrier factors of urban relocation land

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105910971B (en) The simultaneous measuring method of rich organic matter compact rock core gas permeability and diffusion coefficient
CN107290188B (en) Soil gas layering acquisition device and monitoring method
CN109406223B (en) In-situ gas sample acquisition probe and acquisition method for shallow gas-containing stratum
Sun et al. Laboratory core flooding experimental systems for CO2 geosequestration: An updated review over the past decade
Zimmer et al. The gas membrane sensor (GMS): A new method for gas measurements in deep boreholes applied at the CO2SINK site
RU131872U1 (en) DEVICE FOR TAKING GAS OR LIQUID SAMPLES FROM SOIL
CN109374343B (en) In-situ water sample collecting probe and collecting method for shallow gas-containing stratum
CN104568677A (en) Leaching test device and method for indoor heavy metal pollutants
CN204405490U (en) A kind of pour to strain to test device testing heavy metal element release and transport
CN104297128A (en) Triaxial stress seepage experiment device under high pressure water and subpressure loading condition
CN207163772U (en) A kind of soil gas is layered harvester
CN111397968B (en) Device for in-situ collection of pore water and gas in sediment and wetland soil
CN108979632B (en) Simple gas sample collection device and method in exploration hole of stratum containing shallow gas
KR100607458B1 (en) In-situ tracer test system
CN103207136A (en) Device and method for measuring hydraulic permeability-electroosmosis coefficients
Keller Improved Spatial Resolution in Vertical and Horizontal Holes for Measurement of Bioremediation Parameters and Histories
Wilson Methods for sampling fluids in the vadose zone
US7634936B2 (en) Method and system for sampling dissolved gas
CN110907225B (en) Underground water high-fidelity sampling system and sampling method
Kim et al. Short-term monitoring of geogenic soil CO2 flux in a non-volcanic and seismically inactive emission site, South Korea
CN109307628B (en) Mud film shear strength test instrument and mud film shear strength measurement method thereof
RU2552267C1 (en) Gas sampling system
RU2755599C1 (en) Well water sampling device for engineering surveys
CN113530526B (en) Underground long-period fluid flux monitoring device and method
AU2021102791A4 (en) Apparatus for Studying the Adsorption Mechanism of Nuclides in Single Fissure Natural Granite