Пробоотборник

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19 1)5601 И ИЕ ИЗОБРЕТЕН рого установлены система отбора проб,система размыва с нагревателем, узелстерилизации, система подачи узда внедрения, электроотсек с блоком управления, и кабельного замка, В пробоотборнике узел внедрения выполнен в виде дополнительного корпуса, смонтированного на нижнем торце цилиндрического корпуса, и установленной в нейс возможностью перемещения гаповкинагреьателя с жиклерами, каналамисброса воды и бактерицидной жидкостиканалом забора воды системы размываи каналом забора воды системы отборапроб. Последний соединен с трубкойудлинителем, расположенной в полостиголовки-нагр евателя, верхняя частькоторой соединена с каналом сбросаводы из системы размыва, Головка-нагреватель через направляющие втулкисоединена с магистральными трубопроводами систем размыва, отбора проби стерилизации, 1 ил.(088,8)ое свидетельскл, С 01 И 1/О с и о СССР 1987. ментов уплотнения соединении, имеющих место в прототипе, что значительно уменьшает усилие, необходимое для перемещения узла внедрения. Введение узла внедрения в виде отдельной сборки, а также наличие в головке-нагревателе узла внедрения автоматически выдвигаемой трубки-удлинителя повыша.ют как надежность конструкции пробоотборника, так и надежность его ра - боты,На чертпробоотборПробооттрубы 1 с о, нап льдаескогосвяляет Целью изобре ние конструкции ти работы пробо Фиксированно рабочих узлов и се-трубе упроща воляет отказатьни и овышение наде тборник сно раэмеобоотб и х корп поз а элрник таит и э корпусабогревом 2, сискцию от ел ого ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРИЧНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(57) Изобретение относится к микробиологии и может быть использовано,например, для получения проб из льдадля последующих исследований, связанных с изучением различных горизонтовледниковых покр ов ов и требующих стерильности процесса отбора пробы, Цепьизобр етения - упрощение конструкциии повышение надежности работы пробоотборника. Пробоотборник состоит изцилиндрического корпуса, внутри котоИзобретение относится к микроби ло гии и может быть и си ол ьз ов ример, для получения проб из для последующих микробиологи или других видов исследовани занных с изучением различных горизонтов ледниковых покровов и требуюшнхстерильности процесса отбора пробы,еже схема тич ес ки по ка за нник.борник соснаружным отемы стерилизации забоя, системы пробоотбора, системы размыва ледовой толщи, системы подачи, электр оотсека 3, в котором смонтирован блок 4 управле 5 ния, и кабельного замка 5, в котором закреплен груэонесущий кабель 6, рабочие и контрольные жиды которого подключены к блоку 4 управления, грузонесущий кабель 6 связывает пробоот борник с наземным пультом управления,В корпусе-трубе 1 размещены емкость7 гидравлической жидкостью 8, насос , 9 системы подачи, бачок 10 с бактерицидной жидкостью 11 и электрокдапаном 15 12, блок 13 фильтров с обратными клапанами 14 и 15 на входе и выходе, насос 16 системы отбора пробы, насос 17 и нагреватель8 системы размыва, трубопроводы 19 - 24. 20Емкость 7 герметизирует корпус-трубу 1 сверху, а узел внедрения - снизу.Узел внедрения состоит из корпуса 25, в котором подвижно установлена головка-нагреватель 26. Головка-наг реватель 26 имеет уплотнительные кольца 27 и 28, трубку-удлинитель 29, окно 30, канал 31 забора воды и канал 32 с жиклерами 33 системы размыва, окно 34, канал 35 забора воды и канал 30 36 сброса воды системы отбора пробы, канал 37 сброса бактерицидной жидкости, канал 38 автоматического управления подачей трубки-удлинителя 29,канал 39 забора воды через трубкуудлинитель 29, Кольцо 8 обеспечивает герметичность узла внедрения в транспортном положении.Трубка-удлинитель 29 имеет уплотнительные кольца 40 и 4 1, окна 42 и 40 43 забора и выброса воды, полость 44. Между трубкой-удлинителем 29 и телом .головки-нагревателя 26 имеется полость 45, На торце головки-нагревателя 26 расположен нагреватель 46. Го ловка-нагреватель 26 соединяется с трубопроводами 19 - 24 при помощи направляющих втулок 47, которые обеспечивают герметичность соединений придвижении головки-нагревателя 26 иимеют уплотнительные кольца 48, обеспечивающие герметичность установкинаправляющих втулок 47 в корпусе 25(неподвижное соединение) и в головкенагревателе 26 (подвижное соединение)Для обеспечения контроля и управления работой пробоотборника в егоконструкции предусмотрена установкадатчика 49 забоя, датчика-регулятора 50 температуры воды, установленногона выходе из нагревателя 18,. датчиков51 и 52 работы насосов 16 и 17, дат.чика 53 уровня жидкости в скважина,Блок 4 управления имеет электрическую связь с нагревателями 18 и 46,насосами 9, 16 и 17, электроклапаном12 и системой датчиков 49-53.Величина хода головки-нагревателя 26 в корпусе 25 ограничиваетс яупором 54.Принцип работы пробоотборникаследующий.Все детали пробоотборника передсборкой стеридизуютя, сборку пробоотборника выполняют с соблюдениемусловий асептики, обеспечивая полнуюстерильность изделия.,В процессе сборки в бачок 10 заливают бактерицидную жидкость 11 (например, этиловый спирт в объеме 250 мл)и поджимают ее давлением воздуха(О, - 0,4 ИПа), а и емкость 7 заливают гидравлическую жидкость 8 (например, керосин илч толуол). После. окончательной сборки пробоотборник опускают на.грузонесущвм кабеле 6 в скважину. После и.",:аиовки на забой (регистрируется по срабатыванию датчика49 забоя) пробоотборник приподнимаютот забоя на О, 3 - О, 5 и и включаютпрограмму работы пробоотборника. Дальнейщий цикл пробоотборника выполняется блоком 4 управления при активном,контроле и. коррекции (ири необходимос"ти) процесса пробоотбора с наземногопульта,бОткрывается электроклапан 12 ибактерицидная жидкость 11 под воздействием давления воздуха из бачка 10по трубопроводу 20, каналу 37 распыляется на забой, Электроклапан 12закрывается, Бактерицидная жидкостьстеридизует забой, Пробоотборникопускается на забой (срабатывает датчик 49 забоя) и вытесняет бактерицидную жидкость в кольцевое пространствомежду пробоотборником и стенкой скважины (при этом одновременно происходит стерилизация стенок скважины),Включается нагреватель 46 и обо-.грев 2 корпуса-трубы 1 - пробоотборник постепенно вплавляется в забой,При этом образующаяся при плавлениизабоя вода по мере внедрения иробоотборника в забой поднимается ио кольцевоыу зазору между пробоотборникоми стенкой скважины, одновременно вы 5 15362 тесняя бактерицидную жидкость с забоя и поднимая ее по кольцевому зазору вверх (при этом происходит стерилизация стенок скважины и наружной поверх. - ности пробоотборника) . Бактерицидная жидкость за счет меньшей плотности (плотность этилового спирта около 810 кг/м) всегда будет находиться поверх уровня воды, 10Вплавление пробоотборника в массив льда производится,цо момента подъема воды в кольцевом зазоре до уровня датчика 53. При срабатывании датчика 53 пробоотборник приподнимается от за В боя ка 0,10,2 м, нагреватель 46 и наружный обогрев 2 отключаются, Производится формирование ледового пакера в кольцевом пространстве.После образования ледового пакера (контроль по времени) включается нагреватель 46, Включается насос 9 и гидравлическая жидкость 8 из емкости 7 перекачивается по трубопроводу 19 в узел внедрения, выдвигая головку-наг реватель 26 из корпуса 25. Происходит внедрение головки-нагревателя 26 в чистый ледовый массив. Образующаяся при плавлении вода по каналу 37, трубопроводу 20 через злектроклапан 12 поднимается в бачок 10, Выдвижение головки-нагревателя ограничивается упором 54. При этом обеспечивается выход за нижний торец корпуса 25 окон 30,34 выходного отверстия канала 36 и жиклеров 33, Насос 9 выключается, нагреватель 46 переводится на умеренный режим работы, включаются насосы 16, 17 и нагреватель 18.Начинается одновременный процесс размыва массива льда и отбора пробы. Вода через окна 30 поступает по каналу 31, трубопроводу 23 в насос 17 и выбрасывается им через нагреватель 18 по трубопроводу 24, каналу 32 че б рез жиклеры 38 на массив льда, рас-. плавляя его и Формируя каверну, Контроль температуры нагрева воды в нагревателе 18 и регулировка режима работы нагревателя 18 обеспечивается датчиком-регулятором 50. Контроль работы насоса 17 производится по наличию потока жидкости датчиком 52 работы насосаНасос 17 работает на максимальных параметрах, обеспечивающих эффективность размыва ледового массива.Отбор пробы производится путем забора через окна 34 образованкой при размыве массива льда воды, котораяпо каналу 35, трубопроводу 21 поступает в насос 16. Насос 16 прокачивает воду через блок 13 фильтров, гдепроисходит осажцение микроорганизмов,а очищенная вода по трубопроводу 22 иканалу 36 выбрасывается в каверну,Контроль работы насоса 16 производится по наличию потока жидкости датчиком 51 работы насоса,По мере развития (углубления) каверны трубка-удлинитель 29 выдвигается из головки-нагревателя 26 и обеспечивает забор воды с нижнего горизонта каверны. Выдвижение трубки-удлинителя 29 производится автоматически под воздействием давления воды. Водаот насоса 17 по каналам 32 и 38 поступает в полость над верхним торцом трубки-удлинителя 29, которая по мере углубления каверны под торцом головки-нагревателя 26 постепенно вьдвигается из тела головки-нагревателя.При этом освобождаются окна 42. Вода через окна 42, полость 44, окна 43, полость 45 поступает в канал 39 и затем в канал 35, откуда насосом 16 подается на отбор пробы в блок 13 фильтров. Такая схема забора воды из каверны повышает надежность пробоотбора, так как обеспечивает достаточный и необходимый объем опробируемого материала (наплавлеккой воды).После окончания отбора пробы насосы 16, 17 и нагреватель 18 отключаются, обратные клапаны 14 и 15 автоматически закрываются, герметизируя блок 13 фильтров. Включается наружный обогрев 2, повышается мощность нагревателя 46 - пробоотборник осво" бождается от ледового пакера и поднимается на поверхность. Здесь производится частичная разборка пробоотборника и снятие блока 13 Фильтров (с обратными клапанами 14 и 15) для дальнейшего микробиологического анализа пробы, осажденной на Фильтрах.Формула и зобр ет енияПробоотборник для отбора микробиологических проб из льда непосредственно в скважине, включающий цилиндрический корпус, установленные внутри него систему отбора проб, систе-. му размыва с нагревателем, узел стерилизации, систему подачи с магистРальньви трубопроводами, электроотсек с блоком управления и кабельный замок, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности его работы, цилиндрический корпус снабжен закрепленными на его нижнем торце и выполенным с отверстиями в крышке допопительным корпусом с установленныминих направляоцими втулками, а сисема размыва с нагревателем выполнена в виде расположенной с воэможностью перемещения внутри дополнительного корпуса головки-нагревателя 5с внутренней полостью жиклерами .и каЭналами для соединения, через направляющие втулки с магистральными трубопроводами системы отбора проб, узла стерилизации и системы подачи, при этом головка-нагреватель сна бжена у станов- ленной внутри ее полости трубкой-удлинителем для забора пробы с нижнего горизонта каверны.