水下气体采集装置的制作方法

本实用新型涉及气体采集技术领域，特别涉及一种水下气体采集装置。

背景技术：

长距离输送天然气管道在铺设的过程中通常会从地下穿越水塘、水沟、湖泊、河流等区域铺设。水塘、水沟、湖泊、河流等区域铺设的天然气管道在气体输送的过程中可能因管道老化等原因会出现气体泄漏的情况，其具体表现为：在水塘、水沟、湖泊、河流等区域出现不溶于水的气体向上浮，即在水面上方会形成气泡。然而在实践过程中发现，水面上产生气泡的原因除了管道泄漏气体外，该气泡还可能是在水塘、水沟、湖泊、河流等区域自然形成的沼气。为准确分辨出气泡形成原因并避免盲目抢修而可能造成的人力物力损失，技术人员通常会事先收集水面上形成的气体并分析气体的具体成分，以此来确定出泄漏气体为天然气或沼气，从而判断气泡形成原因。

在收集水面上形成的气体时，目前普遍使用排水法收集水下气体。其具体过程为将一个瓶子灌满水，使瓶口朝向水面倒扣于水中，并移至水面上形成气泡的位置。待瓶子内装满气体后，在水下使用瓶盖封堵瓶口，完成气体收集。

在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

在收集气体的过程中由于是人工操作，在收集过程中容易出现漏气或空气混杂入瓶内的情况，因此在检测收集到的气体时，不能准确地判断出水下产生的气体组分，从而影响气体类型判断及后续抢修工作的进行。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供了一种水下气体采集装置，能避免在气体转移过程中出现漏气或在气体内混入空气的问题。所述技术方案如下：

一方面，本实用新型实施例提供了一种水下气体采集装置，所述水下气体采集装置包括：收集容器、存储容器和抽气泵，所述收集容器具有相反的开口端和封闭端，所述封闭端设有排气孔，所述存储容器与所述排气孔连通，所述抽气泵设置在连接所述存储容器与所述排气孔的管道上。

在本实用新型实施例的一种实现方式中，所述抽气泵为手动泵，所述水下气体采集装置还包括：第一单向阀和第二单向阀，所述第一单向阀的入口与所述排气孔连通，所述第一单向阀的出口与所述第二单向阀的入口连通，所述第二单向阀的出口与所述存储容器连通，所述手动泵的双向气口与所述第一单向阀的出口连通。

在本实用新型实施例的另一种实现方式中，所述水下气体采集装置还包括：第一开关阀和第二开关阀，所述第一开关阀的入口与所述第二单向阀的出口连通，所述第一开关阀的出口与大气连通，所述第二开关阀的入口与所述第二单向阀的出口连通，所述第二开关阀的出口与存储容器连通。

在本实用新型实施例的另一种实现方式中，所述抽气泵为电动泵，所述水下气体采集装置还包括第一开关阀，所述第一开关阀的入口与所述排气孔连通，所述第一开关阀的出口与所述电动泵的吸气口连通，所述电动泵的排气口与所述存储容器连通。

在本实用新型实施例的另一种实现方式中，所述抽气泵为手动泵，所述水下气体采集装置还包括：第一单向阀、第二单向阀、第一三通阀、第二三通阀和电动泵，所述第一单向阀的入口与所述排气孔连通，所述第一单向阀的出口与所述第一三通阀的入口连通，所述第一三通阀的出口与所述手动泵的双向气口连通，所述第二单向阀的入口与所述第一三通阀的出口连通，所述第二单向阀的出口与所述第二三通阀的入口连通，所述第二三通阀的出口与所述存储容器连通，所述第一三通阀的换向口与所述电动泵的吸气口连通，所述电动泵的排气口与所述第二三通阀的入口连通，所述第二三通阀的换向口与大气连通。

在本实用新型实施例的另一种实现方式中，所述管道上设有干燥筒，所述干燥筒设置在连通所述收集容器和所述抽气泵的管道上，所述干燥筒内填充有干燥剂。

在本实用新型实施例的另一种实现方式中，所述收集容器为透明容器。

在本实用新型实施例的另一种实现方式中，所述存储容器为集气袋。

在本实用新型实施例的另一种实现方式中，所述水下气体采集装置还包括用于检测所述存储容器内水下气体浓度的检测装置。

在本实用新型实施例的另一种实现方式中，所述检测装置为四合一检测仪或高浓度气体检测仪。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

本实用新型实施例中的收集容器具有开口端，收集容器的开口端没入水中，且收集容器的封闭端上的排气孔与存储容器通过管道连通，同时在管道上设置有抽气泵，在收集气体时，气体可以通过管道由抽气泵直接送入存储容器，因此不会出现漏气或气体内混杂空气的问题，使得收集的水下气体纯度更高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种水下气体采集装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的另一种水下气体采集装置的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的又一种水下气体采集装置的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的一种检测装置连接存储容器的示意图。

图中各符号表示含义如下：

1-收集容器，11-开口端，12-排气孔，2-存储容器，31-第一单向阀，32-第二单向阀，33-手动泵，34-第一开关阀，35-第二开关阀，36-排气管，37-电动泵，38-第一三通阀，39-第二三通阀，4-管道，5-检测装置。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

图1是本实用新型实施例提供的一种水下气体采集装置的结构示意图。如

图1所示，该水下气体采集装置包括：收集容器1、存储容器2和抽气泵，收集容器1具有相反的开口端11和封闭端，封闭端设有排气孔12，存储容器2与排气孔12连通，抽气泵设置在连通存储容器2的排气孔12的管道4上。

本实用新型实施例中的收集容器具有开口端，收集容器的开口端没入水中，且收集容器的封闭端上的排气孔与存储容器通过管道连通，同时在管道上设置有抽气泵，在收集气体时，气体可以通过管道由抽气泵直接送入存储容器，因此不会出现漏气或气体内混杂空气的问题，使得收集的水下气体纯度更高。同时在管道上设置抽气泵用于将收集容器内的气体抽吸至存储容器内，从而确保收集容器内的所有水下气体均进入到存储容器中，避免出现气体收集不全的可能。

在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，抽气泵可以为手动泵33，水下气体采集装置还可以包括：第一单向阀31和第二单向阀32，第一单向阀31的入口与排气孔12连通，第一单向阀31的出口与第二单向阀32的入口连通，第二单向阀32的出口与存储容器2连通，手动泵33的双向气口与第一单向阀31的出口连通。使用该水下气体采集装置时，首先，将收集容器1装满水，并将收集容器1的开口端11朝向水面，扣入水中(若扣入水中的收集容器1内具有气泡不能排出，则可以使用手动泵33进行吸气，将收集容器1内部的气体排出)；然后，将收集容器1移动至水面冒泡的位置，使用收集容器1收集气体；接着，拉动手动泵33将管道4内的空气吸入手动泵33内，然后推动手动泵33将空气从手动泵33和管道4内排尽，此时存储容器2未与管道4连通，因此空气可以直接从第二单向阀32的出口汇入大气。其中，设置第二单向阀32可以避免空气进入管道4，设置第一单向阀31则可以防止气体回流至收集容器1内；然后，将存储容器2与管道4连通，并拉动手动泵33将收集容器1内收集的气体吸入手动泵33，并推动手动泵33，将手动泵33和管道4内的气体推入存储容器2中，在该过程中通过两个单向阀的单向锁止作用，可以防止气体回流至收集容器1内，还可以避免存储容器2内的气体回流到管道4内，待存储容器2装满后完成收集气体的工作。该种收集方式为人工手动进行，不易出现错误操作，可靠程度较高。

可选地，水下气体采集装置还可以包括：第一开关阀34和第二开关阀35，第一开关阀34的入口与第二单向阀32的出口连通，第一开关阀34的出口与大气连通，第二开关阀35的入口与第二单向阀32的出口连通，第二开关阀35的出口与存储容器2连通。其中，第一开关阀34可以设置在与管道4连通的排气管36上，如图1所述，排气管36的一端与管道4连通，排气管36的另一端与大气连通。使用该水下气体采集装置时，首先，将收集容器1装满水，并将收集容器1的开口端11朝向水面，扣入水中(若扣入水中的收集容器1内具有气泡不能排出，则可以使用手动泵33进行吸气，将收集容器1内部的气体排出)；然后，将收集容器1移动至水面冒泡的位置，使用收集容器1收集气体；接着，打开第一开关阀34，关闭第二开关阀35，由于本实用新型实施例中排气管36的另一端与大气连通，所以拉动手动泵33时，会将可以通过排气管36将管道4内的空气排尽；然后，关闭第一开关阀34，打开第二开关阀35，推动手动泵33将气体推入存储容器2，待存储容器2装满后完成收集气体的工作。使用第一开关阀34、第二开关阀35和排气管36，避免在收集气体时还进行安装存储容器2的作业，简化收集气体的操作，方便使用。

图2是本实用新型实施例提供的另一种水下气体采集装置的结构示意图。如图2所示，抽气泵为电动泵37，水下气体采集装置还包括第一开关阀34，第一开关阀34的入口与排气孔12连通，第一开关阀34的出口与电动泵37的吸气口连通，电动泵37的排气口与存储容器2连通。使用该水下气体采集装置时，首先，将收集容器1装满水，并将收集容器1的开口端11朝向水面，扣入水中(若扣入水中的收集容器1内具有气泡不能排出，则可以使用电动泵37进行吸气，将收集容器1内部的气体排出)；然后，将收集容器1移动至水面冒泡的位置，使用收集容器1收集气体；接着，打开第一开关阀34，开启电动泵37将导管内的空气排净；然后，将电动泵37的排气口与存储容器2连通，将气体吸入存储容器2，待存储容器2装满后完成收集气体的工作。该种收集方式为电动收集方式，简单方便，节省人力。

图3是本实用新型实施例提供的又一种水下气体采集装置的结构示意图。如图3所示，抽气泵为手动泵33，水下气体采集装置还包括：第一单向阀31、第二单向阀32、第一三通阀38、第二三通阀39和电动泵37，第一单向阀31的入口与排气孔12连通，第一单向阀31的出口与第一三通阀38的入口a连通，第一三通阀38的出口b与手动泵33的双向气口连通，第二单向阀32的入口与第一三通阀38的出口b连通，第二单向阀32的出口与第二三通阀39的入口a连通，第二三通阀39的出口b与存储容器2连通，第一三通阀38的换向口c与电动泵37的吸气口连通，电动泵37的排气口与第二三通阀39的入口a连通，第二三通阀39的换向口c与大气连通。该种水下气体采集装置为手动电动一体的采集装置。手动使用时，确保所有阀门处于关闭状态；把收集容器1移动至冒泡的水面上；关闭第一三通阀38的换向口c，使得第一三通阀38的入口a与第一三通阀38的出口b连通，开启第二三通阀39的换向口c，使管道4通大气；然后拉动手动泵33，把收集容器1和管道4中的空气从第二三通阀39的换向口c排出；接着，关闭第二三通阀39的换向口c，使得第二三通阀39的入口a与第二三通阀39的出口b连通；并推动手动泵33，待气体充满存储容器2，完成气体的收集。电动使用时，确保所有阀门处于关闭状态；把收集容器1移动至冒泡的水面上；开启第一三通阀38的换向口c，使得第一三通阀38的入口a与第一三通阀38的换向口c连通，并开启第二三通阀39的换向口c，使管道4通大气，打开电动泵37；把收集容器1和管道4中的空气从第二三通阀39的换向口c排出，关闭电动泵37；然后，关闭第二三通阀39的换向口c，使得第二三通阀39的入口a与第二三通阀39的出口b连通，接着，打开电动泵37，待气体充满存储容器2，完成气体的收集。该种水下气体采集装置可以任意选用手动模式或电动模式，方便使用。

可选地，管道上设有干燥筒，干燥筒可以设置在连通收集容器和抽气泵的管道上，干燥筒内填充有干燥剂。其中，干燥剂可以是硅胶、活性氧化铝等物理干燥剂，可以干燥收集容器内收集到的水下气体，避免收集的气体携带水分，提高收集气体的纯度。

可选地，收集容器1为透明容器。设置收集容器1为透明容器，可以便于技术人员及时检查到收集容器1的内部情况，通过观察透明容器内气体和水分的含量，判断是否进行其他操作。

可选地，存储容器2为集气袋。使用集气袋集气方便收集气体，通过集气袋的形状变化可以判断出集气袋内气体的含量情况，方便使用。

本实用新型实施例中提供的水下气体采集装置可以用于管道天然气穿越水塘、水沟、湖泊、河流等区域时，水面上出现气泡的情况。

如图4所示，水下气体采集装置还可以包括用于检测存储容器2内水下气体浓度的检测装置5。本实施例中，检测装置5可以是四合一检测仪或氧气含量检测仪、高浓度可燃气体检测仪等常见的检测仪器。其中，四合一检测仪还可以检测气体组分为：可燃气体(0-5％的含量)、氧气(0-100％)、一氧化碳和硫化氢的混合气体，即相较于高浓度可燃气体检测仪，四合一检测仪还可以检测低浓度可燃气体，其在检测低浓度可燃气体时适用性更好。除此之外，四合一检测仪还能通过检测氧气含量核实出收集气体中混入空气的量，因此更便于技术人员的使用分析，在实际操作时，技术人员可根据使用需求选择，本实施例在此不作限制。在使用上述检测装置5时，采用水下气体收集装置，收集水面上的气泡，待存储容器2收集完气体后，使用检测装置5检测存储容器2收集到的气体的浓度和类别。

在本实施例中，四合一检测仪还可以与高浓度可燃气体检测仪共同使用，由于检测高浓度可燃气体时，高浓度可燃气体检测仪的检测精度更高，为便于使用，技术人员可以先使用四合一检测仪检测收集的气体内是否存在高浓度可燃气体，待四合一检测仪检测到存在高浓度可燃气体时，则可以使用高浓度可燃气体检测仪精确地确定可燃气体具体浓度。这样可以避免在可燃气体浓度低时也使用高浓度可燃气体检测仪，高效地使用检测仪器。

在实用新型的一些实施例中，通过该水下气体采集装置所收集的气体，在使用检测装置5检测后得到的检测结果为：采集的气体中可燃气体的含量为96％，查看天然气管道上使用的色谱分析仪检测出的气质分析报告，可燃气体的含量为97.5％。根据计算96％÷97.5％＝0.984，收集纯度为98.4％，因此可以判断出该水下气体采集装置在收集和气体转移和提取过程中基本无空气混杂，采集到的水下气体纯度较高。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。