液氮自動泵憑借其高效、穩(wěn)定的液氮輸送能力,在生物樣本儲存、低溫制冷、工業(yè)冷卻等場景中發(fā)揮著不可替代的作用。但液氮的特殊性 ——
極低溫度(-196℃)和易揮發(fā)膨脹的特性,使得設(shè)備的規(guī)范使用尤為關(guān)鍵。實際操作中,多種錯誤方式不僅會縮短設(shè)備壽命,更可能引發(fā)嚴(yán)重安全事故。以下對常見錯誤方式進行詳細(xì)剖析。
操作前檢查環(huán)節(jié)的疏漏
操作前的檢查是阻斷隱患的第一道防線,卻常被簡化或忽略,具體表現(xiàn)為以下幾類:
檢查范圍不全面
部分操作人員僅關(guān)注明顯的連接部位,卻忽視了對設(shè)備細(xì)節(jié)的排查。例如,液氮輸送管路的外層絕緣層可能因摩擦出現(xiàn)破損,若未及時發(fā)現(xiàn),低溫會導(dǎo)致管路外壁結(jié)霜,不僅增加冷量損耗,還可能使周邊金屬部件因低溫脆化。此外,泵體的密封圈若存在微小裂紋,初期可能無明顯泄漏,但隨著壓力變化,裂紋會逐漸擴大,終造成液氮滲漏。
正確的檢查流程應(yīng)涵蓋:① 管路絕緣層完整性,確保無破損、無脫落;② 泵體與管路接口處的密封圈,觀察是否有老化、變形或裂紋;③
控制面板上的指示燈,確認(rèn)電源、運行狀態(tài)等指示燈顯示正常;④ 緊急停止按鈕,測試其是否能快速響應(yīng)并切斷設(shè)備運行。
對計量器具校驗狀態(tài)的忽視
安全閥和壓力表是保障設(shè)備安全運行的核心計量器具,但不少使用者未重視其校驗周期。安全閥若超過校驗期,可能出現(xiàn)起跳壓力偏差,當(dāng)設(shè)備內(nèi)壓力異常升高時,無法及時泄壓;壓力表失準(zhǔn)則會導(dǎo)致操作人員誤判設(shè)備壓力狀態(tài),盲目調(diào)整參數(shù)。某實驗室曾因未及時校驗壓力表,誤將超壓狀態(tài)當(dāng)作正常壓力運行,終造成泵體密封面損壞,液氮大量泄漏。
規(guī)范做法是:建立計量器具臺賬,明確安全閥、壓力表的校驗周期(通常為每年一次),每次使用前核對校驗標(biāo)識,確認(rèn)在有效期內(nèi)。同時,觀察壓力表指針是否在零位,輕敲表殼后指針是否穩(wěn)定,以此判斷壓力表是否處于正常工作狀態(tài)。
操作過程中的風(fēng)險行為
操作過程中的不規(guī)范行為直接威脅人身安全與設(shè)備穩(wěn)定,主要集中在以下方面:
超壓與超流量運行
設(shè)備銘牌上標(biāo)注的額定壓力和流量參數(shù),是基于材料耐受能力和結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全閾值。但部分操作人員為縮短液氮輸送時間,通過調(diào)節(jié)閥門強制提高壓力或增大流量。例如,將額定壓力
0.6MPa 的設(shè)備調(diào)至 0.8MPa
運行,短期內(nèi)可能提升效率,但長期會導(dǎo)致泵體葉輪疲勞磨損,軸承間隙增大。當(dāng)壓力超過管路耐壓極限時,還可能引發(fā)管路爆裂,高速噴射的液氮會迅速汽化,使周圍氧氣濃度驟降,存在窒息風(fēng)險。
正確操作要求:嚴(yán)格按照設(shè)備說明書設(shè)定壓力和流量參數(shù),若需調(diào)整,需通過專業(yè)計算并經(jīng)設(shè)備廠家確認(rèn)。運行過程中,每 15
分鐘記錄一次壓力和流量數(shù)據(jù),確保在額定范圍內(nèi)波動。
防護裝備使用不規(guī)范
防護裝備的缺失或使用不當(dāng),會使操作人員暴露在凍傷風(fēng)險中。常見錯誤包括:佩戴普通棉質(zhì)手套替代專用低溫防護手套,棉質(zhì)手套遇液氮會迅速凍結(jié)變硬,失去防護作用;護目鏡選擇普通款式,未覆蓋眼角兩側(cè),液氮飛濺時可能傷及眼周皮膚;未穿著長袖防護服,手臂直接接觸低溫設(shè)備表面。曾有操作人員因佩戴不合適的手套,在關(guān)閉閥門時手套被液氮浸透,造成手掌二度凍傷。
符合標(biāo)準(zhǔn)的防護裝備應(yīng)具備:① 低溫防護手套,采用氯丁橡膠或皮革材質(zhì),內(nèi)層有隔熱襯里,能耐受 - 200℃以下低溫;②
全包裹式護目鏡,鏡片需防霧、抗沖擊,邊緣貼合面部;③ 長袖防護服,袖口收緊,避免液氮滲入;④ 防滑安全鞋,鞋面為防水材質(zhì),防止液氮濺落鞋面后滲入。
操作順序錯誤
液氮自動泵的啟動和停機有嚴(yán)格的順序要求,顛倒步驟會對設(shè)備造成損傷。例如,未進行預(yù)冷就直接啟動設(shè)備,泵體內(nèi)常溫部件突然接觸低溫液氮,會因熱脹冷縮產(chǎn)生應(yīng)力,導(dǎo)致葉輪與泵殼間隙變小,甚至發(fā)生卡滯。停機時若直接切斷電源而未關(guān)閉進液閥,管路內(nèi)殘留的液氮會因壓力下降迅速汽化,形成氣錘現(xiàn)象,沖擊管路接口和閥門。
規(guī)范的操作順序為:啟動前,先打開進液閥,讓液氮緩慢流入泵體進行預(yù)冷,待泵體溫度穩(wěn)定(通常需 5-10
分鐘)后,再啟動電機;停機時,先關(guān)閉電機,待泵體停止運轉(zhuǎn)后,再關(guān)閉進液閥,后打開排空閥釋放管路內(nèi)殘余壓力。
使用后維護的常見誤區(qū)
設(shè)備的使用壽命與維護質(zhì)量密切相關(guān),以下維護誤區(qū)需重點規(guī)避:
清潔流程不徹底
使用后僅簡單擦拭設(shè)備表面,忽視內(nèi)部清潔是普遍問題。液氮中含有的微量雜質(zhì)(如空氣中的水分凝結(jié)成的冰晶、管道內(nèi)壁脫落的氧化皮),會在泵體葉輪和流道內(nèi)沉積。長期積累會導(dǎo)致葉輪平衡失衡,運行時產(chǎn)生劇烈振動,加劇軸承磨損。此外,閥門閥芯若附著雜質(zhì),會影響密封性能,導(dǎo)致關(guān)閉不嚴(yán)。
正確的清潔方法:① 拆開泵體端蓋,用干燥的壓縮空氣吹掃葉輪和流道,清除雜質(zhì);② 對于閥門,反復(fù)開關(guān)數(shù)次,并用專用清洗劑(如無水乙醇)擦拭閥芯;③
清潔完成后,涂抹專用低溫潤滑脂,減少部件間的摩擦。清潔頻率應(yīng)根據(jù)使用頻率確定,每日連續(xù)使用的設(shè)備需每周清潔一次,間歇使用的設(shè)備每次使用后清潔。
零部件更換的滯后性
密封件、軸承等易損部件的老化是漸進過程,若等到出現(xiàn)明顯故障再更換,往往已造成二次損壞。例如,O
型密封圈老化后彈性下降,初期表現(xiàn)為輕微泄漏,此時若不及時更換,泄漏的液氮會凍傷密封圈接觸的金屬表面,形成腐蝕坑,后續(xù)即使更換新密封圈,也無法保證密封效果。軸承磨損到一定程度會產(chǎn)生異響,若繼續(xù)使用,會導(dǎo)致軸頸磨損,終需要更換整個泵軸,大幅增加維修成本。
零部件更換的判斷標(biāo)準(zhǔn):① 密封件:使用時間超過 6 個月或出現(xiàn)硬化、裂紋、彈性下降時,立即更換;② 軸承:運行時出現(xiàn)異常噪音或振動幅度超過
0.05mm(可通過振動檢測儀測量)時,及時更換;③ 過濾器:觀察其進出口壓力差,當(dāng)差值超過 0.1MPa
時,說明濾芯堵塞,需更換。更換時需使用原廠配件,確保與設(shè)備型號匹配。
長期閑置設(shè)備的維護缺失
設(shè)備長期停用(超過 1
個月)時,若未采取防護措施,會因環(huán)境因素受損。例如,潮濕環(huán)境中,泵體金屬部件易生銹;密封圈會因長期處于靜態(tài)而出現(xiàn)塑性變形。重新啟用時,生銹的部件可能卡滯,變形的密封圈無法實現(xiàn)有效密封。
長期閑置的維護措施:① 排空設(shè)備內(nèi)殘留液氮,用干燥氮氣吹掃管路和泵體,去除水分;② 對所有金屬裸露表面涂抹防銹油;③
將密封圈拆下,浸泡在專用保養(yǎng)液中,避免變形;④ 每月通電運行一次(空載),時間約 30 分鐘,防止電機受潮。
液氮自動泵的安全運行依賴于規(guī)范的操作與維護,任何一個環(huán)節(jié)的疏忽都可能引發(fā)風(fēng)險。操作人員需充分認(rèn)識錯誤方式的危害,嚴(yán)格遵循操作規(guī)程,定期接受專業(yè)培訓(xùn),確保設(shè)備始終處于安全、穩(wěn)定的運行狀態(tài)。
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