液氮自动泵凭借其高效、稳定的液氮输送能力,在生物样本储存、低温制冷、工业冷却等场景中发挥着不可替代的作用。但液氮的特殊性 ——
极低温度(-196℃)和易挥发膨胀的特性,使得设备的规范使用尤为关键。实际操作中,多种错误方式不仅会缩短设备寿命,更可能引发严重安全事故。以下对常见错误方式进行详细剖析。
操作前检查环节的疏漏
操作前的检查是阻断隐患的第一道防线,却常被简化或忽略,具体表现为以下几类:
检查范围不全面
部分操作人员仅关注明显的连接部位,却忽视了对设备细节的排查。例如,液氮输送管路的外层绝缘层可能因摩擦出现破损,若未及时发现,低温会导致管路外壁结霜,不仅增加冷量损耗,还可能使周边金属部件因低温脆化。此外,泵体的密封圈若存在微小裂纹,初期可能无明显泄漏,但随着压力变化,裂纹会逐渐扩大,终造成液氮渗漏。
正确的检查流程应涵盖:① 管路绝缘层完整性,确保无破损、无脱落;② 泵体与管路接口处的密封圈,观察是否有老化、变形或裂纹;③
控制面板上的指示灯,确认电源、运行状态等指示灯显示正常;④ 紧急停止按钮,测试其是否能快速响应并切断设备运行。
对计量器具校验状态的忽视
安全阀和压力表是保障设备安全运行的核心计量器具,但不少使用者未重视其校验周期。安全阀若超过校验期,可能出现起跳压力偏差,当设备内压力异常升高时,无法及时泄压;压力表失准则会导致操作人员误判设备压力状态,盲目调整参数。某实验室曾因未及时校验压力表,误将超压状态当作正常压力运行,终造成泵体密封面损坏,液氮大量泄漏。
规范做法是:建立计量器具台账,明确安全阀、压力表的校验周期(通常为每年一次),每次使用前核对校验标识,确认在有效期内。同时,观察压力表指针是否在零位,轻敲表壳后指针是否稳定,以此判断压力表是否处于正常工作状态。
操作过程中的风险行为
操作过程中的不规范行为直接威胁人身安全与设备稳定,主要集中在以下方面:
超压与超流量运行
设备铭牌上标注的额定压力和流量参数,是基于材料耐受能力和结构设计的安全阈值。但部分操作人员为缩短液氮输送时间,通过调节阀门强制提高压力或增大流量。例如,将额定压力
0.6MPa 的设备调至 0.8MPa
运行,短期内可能提升效率,但长期会导致泵体叶轮疲劳磨损,轴承间隙增大。当压力超过管路耐压极限时,还可能引发管路爆裂,高速喷射的液氮会迅速汽化,使周围氧气浓度骤降,存在窒息风险。
正确操作要求:严格按照设备说明书设定压力和流量参数,若需调整,需通过专业计算并经设备厂家确认。运行过程中,每 15
分钟记录一次压力和流量数据,确保在额定范围内波动。
防护装备使用不规范
防护装备的缺失或使用不当,会使操作人员暴露在冻伤风险中。常见错误包括:佩戴普通棉质手套替代专用低温防护手套,棉质手套遇液氮会迅速冻结变硬,失去防护作用;护目镜选择普通款式,未覆盖眼角两侧,液氮飞溅时可能伤及眼周皮肤;未穿着长袖防护服,手臂直接接触低温设备表面。曾有操作人员因佩戴不合适的手套,在关闭阀门时手套被液氮浸透,造成手掌二度冻伤。
符合标准的防护装备应具备:① 低温防护手套,采用氯丁橡胶或皮革材质,内层有隔热衬里,能耐受 - 200℃以下低温;②
全包裹式护目镜,镜片需防雾、抗冲击,边缘贴合面部;③ 长袖防护服,袖口收紧,避免液氮渗入;④ 防滑安全鞋,鞋面为防水材质,防止液氮溅落鞋面后渗入。
操作顺序错误
液氮自动泵的启动和停机有严格的顺序要求,颠倒步骤会对设备造成损伤。例如,未进行预冷就直接启动设备,泵体内常温部件突然接触低温液氮,会因热胀冷缩产生应力,导致叶轮与泵壳间隙变小,甚至发生卡滞。停机时若直接切断电源而未关闭进液阀,管路内残留的液氮会因压力下降迅速汽化,形成气锤现象,冲击管路接口和阀门。
规范的操作顺序为:启动前,先打开进液阀,让液氮缓慢流入泵体进行预冷,待泵体温度稳定(通常需 5-10
分钟)后,再启动电机;停机时,先关闭电机,待泵体停止运转后,再关闭进液阀,后打开排空阀释放管路内残余压力。
使用后维护的常见误区
设备的使用寿命与维护质量密切相关,以下维护误区需重点规避:
清洁流程不彻底
使用后仅简单擦拭设备表面,忽视内部清洁是普遍问题。液氮中含有的微量杂质(如空气中的水分凝结成的冰晶、管道内壁脱落的氧化皮),会在泵体叶轮和流道内沉积。长期积累会导致叶轮平衡失衡,运行时产生剧烈振动,加剧轴承磨损。此外,阀门阀芯若附着杂质,会影响密封性能,导致关闭不严。
正确的清洁方法:① 拆开泵体端盖,用干燥的压缩空气吹扫叶轮和流道,清除杂质;② 对于阀门,反复开关数次,并用专用清洗剂(如无水乙醇)擦拭阀芯;③
清洁完成后,涂抹专用低温润滑脂,减少部件间的摩擦。清洁频率应根据使用频率确定,每日连续使用的设备需每周清洁一次,间歇使用的设备每次使用后清洁。
零部件更换的滞后性
密封件、轴承等易损部件的老化是渐进过程,若等到出现明显故障再更换,往往已造成二次损坏。例如,O
型密封圈老化后弹性下降,初期表现为轻微泄漏,此时若不及时更换,泄漏的液氮会冻伤密封圈接触的金属表面,形成腐蚀坑,后续即使更换新密封圈,也无法保证密封效果。轴承磨损到一定程度会产生异响,若继续使用,会导致轴颈磨损,终需要更换整个泵轴,大幅增加维修成本。
零部件更换的判断标准:① 密封件:使用时间超过 6 个月或出现硬化、裂纹、弹性下降时,立即更换;② 轴承:运行时出现异常噪音或振动幅度超过
0.05mm(可通过振动检测仪测量)时,及时更换;③ 过滤器:观察其进出口压力差,当差值超过 0.1MPa
时,说明滤芯堵塞,需更换。更换时需使用原厂配件,确保与设备型号匹配。
长期闲置设备的维护缺失
设备长期停用(超过 1
个月)时,若未采取防护措施,会因环境因素受损。例如,潮湿环境中,泵体金属部件易生锈;密封圈会因长期处于静态而出现塑性变形。重新启用时,生锈的部件可能卡滞,变形的密封圈无法实现有效密封。
长期闲置的维护措施:① 排空设备内残留液氮,用干燥氮气吹扫管路和泵体,去除水分;② 对所有金属裸露表面涂抹防锈油;③
将密封圈拆下,浸泡在专用保养液中,避免变形;④ 每月通电运行一次(空载),时间约 30 分钟,防止电机受潮。
液氮自动泵的安全运行依赖于规范的操作与维护,任何一个环节的疏忽都可能引发风险。操作人员需充分认识错误方式的危害,严格遵循操作规程,定期接受专业培训,确保设备始终处于安全、稳定的运行状态。
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