新購買的液氮罐(儲存或運輸型)使用前,需圍繞安全檢查、清潔干燥、預冷適應三大核心開展準備工作,避免因設備隱患或操作不當導致低溫損傷、罐體損壞或液氮泄漏。以下是具體步驟,按優先級排序:
新罐可能因運輸顛簸導致結構損傷,需先確認設備無安全隱患:
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罐體外觀檢查
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查看外殼、內膽是否有變形、凹陷、劃痕(尤其是頸部管道、閥門接口處),若內膽破損可能導致真空層失效,無法保溫;
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檢查閥門(如進液閥、排液閥、安全閥)是否松動、破損,接口處密封墊是否完好(無缺失、變形),避免后續漏液。
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配件清點與檢查
根據說明書核對配件,常見包括:
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專用提桶(用于存放樣本,需確認數量、無變形)、提桿;
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壓力表(需確認指針歸零、無破損,部分罐需提前校準);
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安全閥(關鍵安全部件,需確認無卡滯,可手動輕按測試起跳靈活性);
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底座
/ 固定支架(運輸型罐需確認鎖扣牢固,避免傾倒)。
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真空度初步判斷
新罐真空層應處于密封狀態,可通過
“觸摸外壁” 初步判斷:常溫下外殼無明顯局部發熱 / 發涼(若某區域異常冷,可能真空層泄漏),若有疑慮需聯系廠家檢測,禁止直接使用真空失效的罐體(會導致液氮快速揮發,壓力驟升引發危險)。
新罐內部可能殘留灰塵、金屬碎屑或防護油,需徹底清潔后使用,尤其儲存生物樣本(如細胞、精液)時,避免污染樣本:
清潔工具準備
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用柔軟抹布(如無塵布、醫用紗布)、軟毛刷(避免劃傷內膽),禁止使用硬金屬工具(如鋼絲球);
清潔試劑:僅用常溫清水或中性洗滌劑(如醫用洗潔精稀釋液) ,禁止使用酸、堿、有機溶劑(如酒精、丙酮),避免腐蝕內膽(通常為不銹鋼材質,強腐蝕性液體可能破壞鈍化層)。
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具體清潔步驟
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內膽清潔:打開罐口,用蘸水的抹布擦拭內膽內壁,重點清潔底部(易積灰)和閥門接口內側;若有碎屑,用軟毛刷輕輕掃出,再用清水擦凈;
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閥門清潔:用干抹布擦拭閥門表面,接口處密封墊可取下(若可拆卸),用清水沖洗后晾干,再裝回原位(避免殘留洗滌劑導致密封不良);
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外部清潔:用濕布擦拭外殼,去除運輸過程中的灰塵、標簽殘留(避免標簽膠殘留,可用溫水敷軟后撕除)。
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干燥:必須徹底,禁止帶水預冷
清潔后,將罐體倒置(罐口朝下),自然晾干(避免陽光直射,防止外殼老化),或用潔凈的壓縮空氣(無油型)輕輕吹干內膽(確保無積水)。內膽殘留水分會導致加注液氮時結冰,可能堵塞閥門或損壞密封墊,務必確認完全干燥后再進入下一步。
液氮溫度為 - 196℃,接觸皮膚會瞬間導致凍傷(甚至組織壞死),揮發的氮氣若在密閉空間積聚,還可能導致缺氧,因此使用前必須備好防護裝備,且操作環境需通風:
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個人防護裝備(PPE)清單
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低溫防護手套:需專用液氮手套(通常為多層絕緣材質,如氯丁橡膠
+ 棉襯里),禁止用普通乳膠手套(無法隔熱,會快速傳導低溫導致凍傷);
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護目鏡
/ 面罩:防止液氮飛濺入眼(加注時可能產生霧滴),若操作量較大,建議戴全臉面罩;
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防護服
/ 長袖工作服:穿長袖、過膝的衣物,避免皮膚裸露(如挽袖子、穿短褲),若有液氮濺到衣物上,需立即脫下(液氮會在衣物內汽化,持續吸熱導致凍傷);
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防滑鞋:操作區域地面可能因少量漏液結冰,需穿防滑鞋底的鞋子,避免滑倒。
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操作環境準備
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通風:選擇寬敞、通風良好的室內空間(如實驗室通風櫥旁、專用液氮操作間),禁止在密閉小房間(如儲藏柜、電梯)內操作,避免氮氣積聚(氮氣無色無味,濃度過高會導致缺氧,出現頭暈、窒息);
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遠離火源
/ 熱源:操作區域 5 米內禁止有明火(如酒精燈)、高溫設備(如烤箱),液氮揮發時遇高溫可能加速汽化,導致壓力驟升;
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地面防護:若地面為瓷磚
/ 水泥地,可鋪防滑墊(或在罐下方墊橡膠墊),避免罐體傾倒,同時防止漏液結冰導致地面打滑。
新罐內膽為常溫,若直接大量加注液氮,會因溫差過大(常溫→-196℃)導致不銹鋼內膽熱脹冷縮劇烈,可能引發內膽裂紋、閥門變形,甚至真空層泄漏,因此必須
“梯度預冷”:
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預冷原則
分
2-3 次少量加注,讓罐體逐步適應低溫,每次間隔 10-15 分鐘,觀察無異常(如無明顯異響、漏液)后再繼續。
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具體預冷步驟
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第一次預冷:打開進液閥,緩慢注入少量液氮(約占罐體總容積的
1/10,如 10L 罐注入 1-2L),關閉閥門后靜置 10
分鐘;此時罐內會產生大量白霧(液氮汽化),屬正常現象,觀察罐體是否有漏液(閥門接口、罐口無液體滲出)、異響(如 “咔咔”
的金屬收縮聲,輕微聲響屬正常,若聲音劇烈需停止);
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第二次預冷:若第一次無異常,再次打開進液閥,注入液氮至總容積的
1/3-1/2,靜置 15 分鐘,再次檢查漏液、壓力(壓力表指針應緩慢上升,無驟升驟降);
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確認預冷完成:兩次預冷后,罐體已適應低溫,可緩慢加注液氮至目標液位(通常不超過總容積的
80%,避免滿罐后溫度變化導致液體溢出),加注時保持閥門開啟速度緩慢,避免液氮沖擊內膽。
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預冷后檢查
加注完成后,關閉進液閥,觀察
10-20 分鐘:
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壓力表:指針穩定在正常范圍(通常
0.02-0.05MPa,具體參考罐體說明書,不同型號額定壓力不同),無持續上升(若壓力驟升,可能安全閥故障,需立即停止使用,排查原因);
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閥門接口:用干抹布擦拭接口處,無液體殘留(若有漏液,需關閉閥門,檢查密封墊是否安裝正確,或閥門是否擰緊)。
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禁止
“空罐長時間敞口”
預冷和使用過程中,罐口打開時間需盡量短(每次不超過
5 分鐘),避免大量熱空氣進入,導致液氮加速揮發(熱空氣遇冷會凝結成霜,附著在內膽壁,影響保溫)。
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記錄使用參數
記錄加注液氮的量、初始壓力、環境溫度,后續定期觀察(如每天記錄壓力、液位),建立基礎數據,便于判斷后續是否存在異常(如液位下降過快,可能真空層泄漏)。
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熟悉應急處理流程
提前了解漏液、凍傷的應急措施:
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漏液:立即關閉進液閥,疏散人員,通風換氣,待液氮完全汽化后檢查漏點;
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凍傷:若皮膚接觸液氮,立即用常溫清水沖洗(禁止用熱水,避免溫差過大加重損傷),嚴重時就醫。
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檢查:外觀→配件→真空度,排除設備隱患;
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清潔:清水
/ 中性洗滌劑,徹底干燥;
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防護:備好低溫手套、護目鏡,通風環境;
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預冷:分次少量加注,梯度適應低溫;
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檢查:加注后確認壓力、密封性,無異常即可使用。
遵循以上步驟,可大限度保障液氮罐的安全使用,延長使用壽命,同時避免低溫損傷或設備故障。若使用過程中出現異常(如壓力驟升、漏液、真空層失效),需立即停止使用,聯系廠家維修,禁止自行拆解閥門或真空層。