大型氣相液氮罐因儲(chǔ)存超低溫液氮(-196℃)且涉及壓力系統(tǒng),操作不當(dāng)易引發(fā)凍傷、窒息、設(shè)備損壞等風(fēng)險(xiǎn)。以下從操作前準(zhǔn)備、日常使用、維護(hù)檢修及應(yīng)急處理四個(gè)維度,結(jié)合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),梳理核心安全規(guī)范。
場(chǎng)地安全檢查
- 通風(fēng):安裝機(jī)械排風(fēng)裝置(事故通風(fēng)量≥12
次 / 小時(shí)),配備氧氣濃度監(jiān)測(cè)儀(閾值≤19.5% 時(shí)報(bào)警)。
- 防火:距火源≥1.5
米,周圍 5 米內(nèi)禁止易燃物,配備干粉滅火器(MT/3 型)。
- 地面:鋪設(shè)防滑、耐低溫材質(zhì)(如環(huán)氧樹(shù)脂),設(shè)置防泄漏圍堰(高度≥15cm)。
- 儲(chǔ)存區(qū)域需滿足《深度冷凍法生產(chǎn)氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程》(GB16912-2008)要求:
個(gè)人防護(hù)裝備(PPE)
- 防凍手套:需為耐
- 196℃的專用液氮手套(如氯丁橡膠或皮質(zhì)加厚手套),禁止使用棉質(zhì)手套(易凍結(jié)黏連)。
- 護(hù)目鏡
/ 面罩:防止液氮飛濺或罐體結(jié)霜脫落傷人。
- 長(zhǎng)袖防護(hù)服:材質(zhì)需防低溫滲透(如芳綸纖維),褲腳需覆蓋鞋面。
- 必配裝備:
- 禁止行為:穿露趾鞋、佩戴戒指
/ 手表等金屬飾品(易傳導(dǎo)低溫導(dǎo)致凍傷)。
液氮充裝操作
- 關(guān)閉閥門(mén)后靜置
5 分鐘,檢查接口處是否結(jié)霜(結(jié)霜提示泄漏,需立即處理)。
- 緩慢開(kāi)啟閥門(mén)(開(kāi)啟速度≤1
圈 / 10 秒),防止液氮飛濺;充裝時(shí)罐體需接地(避免靜電積聚)。
- 充裝量控制:最高液位不超過(guò)罐體容積的
80%(防止超壓),充裝過(guò)程中禁止離開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)。
- 檢查罐體壓力表(正常工作壓力
0.05-0.1MPa),若超過(guò) 0.15MPa 需先泄壓。
- 用氮?dú)獯祾叱溲b口,去除水汽(避免結(jié)冰堵塞)。
樣本存取操作
- 禁止直接用手接觸樣本瓶(溫差大易導(dǎo)致皮膚黏連凍傷)。
- 禁止在罐內(nèi)傾倒任何液體(可能引發(fā)劇烈沸騰或污染樣本)。
- 緩慢打開(kāi)罐蓋(逆風(fēng)操作,避免液氮蒸汽撲面而來(lái)),使用專用鑷子或長(zhǎng)柄工具(長(zhǎng)度≥60cm)夾取樣本。
- 樣本瓶需完全浸沒(méi)于液氮中,禁止在氣相區(qū)長(zhǎng)期存放(氣相區(qū)溫度約
- 150℃,可能影響樣本活性)。
- 存取時(shí)間控制:每次開(kāi)蓋不超過(guò)
3 分鐘,若頻繁操作需間隔 10 分鐘以上(減少液氮蒸發(fā))。
運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)
- 日常巡檢表:
項(xiàng)目 | 標(biāo)準(zhǔn)值 | 異常處理措施 |
---|
壓力 | 0.05-0.1MPa | 超壓時(shí)打開(kāi)放空閥,檢查安全閥 |
液位 | ≥容積的
1/3 | 低于閾值時(shí)立即充裝液氮 |
罐體表面 | 無(wú)明顯結(jié)霜或結(jié)露 | 結(jié)霜提示真空失效,需聯(lián)系廠家維修 |
氧氣濃度 | ≥19.5% | 低于閾值時(shí)啟動(dòng)緊急通風(fēng),人員撤離 |
定期維護(hù)項(xiàng)目
- 每周:檢查閥門(mén)密封性(涂抹肥皂水檢測(cè)氣泡),清理罐口冰霜(用木質(zhì)工具輕敲,禁止金屬工具敲擊)。
- 每月:校準(zhǔn)壓力表(送法定計(jì)量機(jī)構(gòu)檢定),測(cè)試安全閥起跳壓力(設(shè)定值
0.15MPa)。
- 每年:進(jìn)行真空度檢測(cè)(正常真空度≤5Pa),若真空度下降需返廠維修;更換密封圈(老化會(huì)導(dǎo)致液氮泄漏)。
專業(yè)檢修要求
- 非專業(yè)人員禁止拆卸罐體核心部件(如真空夾層、壓力控制系統(tǒng))。
- 檢修前需排空剩余液氮(自然蒸發(fā)至液位≤10%),并靜置
24 小時(shí)待罐體升溫至室溫。
- 動(dòng)火作業(yè)(如焊接支架)前,需用氮?dú)庵脫Q罐內(nèi)氣體,檢測(cè)氧含量≥18%
方可施工。
液氮泄漏處理
- 啟動(dòng)緊急預(yù)案:①
立即疏散現(xiàn)場(chǎng)人員,禁止明火;② 佩戴自給式呼吸器(SCBA)進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng);③
用圍擋控制泄漏范圍,讓液氮自然蒸發(fā)(禁止堵塞泄漏口)。
- 立即關(guān)閉相關(guān)閥門(mén),用棉質(zhì)抹布吸附泄漏的液氮(禁止用水沖洗,水遇液氮會(huì)劇烈沸騰)。
- 開(kāi)啟通風(fēng)系統(tǒng),待現(xiàn)場(chǎng)無(wú)白霧后檢查密封圈是否損壞,必要時(shí)更換配件。
- 少量泄漏(接口處結(jié)霜):
- 大量泄漏(罐體破裂):
凍傷急救措施
- 輕度凍傷(皮膚紅腫):用
38-42℃溫水緩慢沖洗(禁止揉搓或使用熱水燙),就醫(yī)前避免再次受寒。
- 重度凍傷(皮膚發(fā)黑或水皰):禁止強(qiáng)行脫下黏連衣物,用無(wú)菌紗布覆蓋凍傷部位,立即送醫(yī)(禁止使用凍傷膏或熱敷)。
氮?dú)庵舷?yīng)急
- 立即啟動(dòng)機(jī)械通風(fēng),人員撤離至上風(fēng)處;若有人昏迷,需佩戴空氣呼吸器進(jìn)入救援,將傷者移至空氣新鮮處,檢查呼吸心跳,必要時(shí)進(jìn)行心肺復(fù)蘇(CPR)并撥打
120。
- 當(dāng)氧氣濃度<19.5%
時(shí):
操作資質(zhì)要求
- 操作人員需通過(guò)特種設(shè)備安全培訓(xùn)(如《壓力容器操作證》),新員工需完成
72 小時(shí)實(shí)操培訓(xùn)并考核合格。
- 建立
“雙人雙鎖” 制度:涉及樣本存取或液氮充裝時(shí),需兩人同時(shí)在場(chǎng)。
應(yīng)急預(yù)案與演練
- 氧氣檢測(cè)儀使用與報(bào)警響應(yīng)流程;
- 液氮泄漏時(shí)的圍擋設(shè)置與人員疏散路線;
- 凍傷急救的溫水復(fù)溫操作規(guī)范。
- 每季度組織應(yīng)急演練(模擬泄漏、窒息場(chǎng)景),重點(diǎn)訓(xùn)練:
文件記錄管理
- 每日壓力、液位數(shù)據(jù);
- 充裝、檢修時(shí)間及操作人員簽名;
- 異常情況處理記錄(含照片、維修報(bào)告)。
- 《低溫儲(chǔ)罐安全操作規(guī)程》(AQ7004-2007)
- 《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(TSG
21-2016)
- 《實(shí)驗(yàn)室生物安全通用要求》(GB19489-2008)
總結(jié):大型氣相液氮罐的安全操作需貫穿
“預(yù)防為主、規(guī)范先行”
的原則,從環(huán)境設(shè)計(jì)、人員防護(hù)到應(yīng)急處置形成全流程管控。建議企業(yè)結(jié)合設(shè)備廠商手冊(cè)與當(dāng)?shù)胤ㄒ?guī),制定個(gè)性化操作指南,并通過(guò)定期培訓(xùn)與演練提升安全意識(shí),確保設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。