液氮自動(dòng)泵憑借其高效、穩(wěn)定的液氮輸送能力,在生物樣本儲(chǔ)存、低溫制冷、工業(yè)冷卻等場(chǎng)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(shí)際操作中,多種錯(cuò)誤方式不僅會(huì)縮短設(shè)備壽命,更可能引發(fā)嚴(yán)重安全事故。以下對(duì)常見(jiàn)錯(cuò)誤方式進(jìn)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(jiǎn)化或忽略,具體表現(xiàn)為以下幾類(lèi):
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(duì)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(shí)發(fā)現(xiàn),低溫會(huì)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(wú)明顯泄漏,但隨著壓力變化,裂紋會(huì)逐漸擴(kuò)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(wú)破損、無(wú)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(yùn)行狀態(tài)等指示燈顯示正常;④ 緊急停止按鈕,測(cè)試其是否能快速響應(yīng)并切斷設(shè)備運(yùn)行。
對(duì)計(jì)量器具校驗(yàn)狀態(tài)的忽視
安全閥和壓力表是保障設(shè)備安全運(yùn)行的核心計(jì)量器具,但不少使用者未重視其校驗(yàn)周期。安全閥若超過(guò)校驗(yàn)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(shí),無(wú)法及時(shí)泄壓;壓力表失準(zhǔn)則會(huì)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(shí)驗(yàn)室曾因未及時(shí)校驗(yàn)壓力表,誤將超壓狀態(tài)當(dāng)作正常壓力運(yùn)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(jì)量器具臺(tái)賬,明確安全閥、壓力表的校驗(yàn)周期(通常為每年一次),每次使用前核對(duì)校驗(yàn)標(biāo)識(shí),確認(rèn)在有效期內(nèi)。同時(shí),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(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)行為
操作過(guò)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(yùn)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(jì)的安全閾值。但部分操作人員為縮短液氮輸送時(shí)間,通過(guò)調(diào)節(jié)閥門(mén)強(qiáng)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(yùn)行,短期內(nèi)可能提升效率,但長(zhǎng)期會(huì)導(dǎo)致泵體葉輪疲勞磨損,軸承間隙增大。當(dāng)壓力超過(guò)管路耐壓極限時(shí),還可能引發(fā)管路爆裂,高速?lài)娚涞囊旱獣?huì)迅速汽化,使周?chē)鯕鉂舛润E降,存在窒息風(fēng)險(xiǎn)。
正確操作要求:嚴(yán)格按照設(shè)備說(shuō)明書(shū)設(shè)定壓力和流量參數(shù),若需調(diào)整,需通過(guò)專(zhuān)業(yè)計(jì)算并經(jīng)設(shè)備廠家確認(rèn)。運(yùn)行過(guò)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(dòng)。
防護(hù)裝備使用不規(guī)范
防護(hù)裝備的缺失或使用不當(dāng),會(huì)使操作人員暴露在凍傷風(fēng)險(xiǎn)中。常見(jiàn)錯(cuò)誤包括:佩戴普通棉質(zhì)手套替代專(zhuān)用低溫防護(hù)手套,棉質(zhì)手套遇液氮會(huì)迅速凍結(jié)變硬,失去防護(hù)作用;護(hù)目鏡選擇普通款式,未覆蓋眼角兩側(cè),液氮飛濺時(shí)可能傷及眼周皮膚;未穿著長(zhǎng)袖防護(hù)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(mén)時(shí)手套被液氮浸透,造成手掌二度凍傷。
符合標(biāo)準(zhǔn)的防護(hù)裝備應(yīng)具備:① 低溫防護(hù)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(hù)目鏡,鏡片需防霧、抗沖擊,邊緣貼合面部;③ 長(zhǎng)袖防護(hù)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(cuò)誤
液氮自動(dòng)泵的啟動(dòng)和停機(jī)有嚴(yán)格的順序要求,顛倒步驟會(huì)對(duì)設(shè)備造成損傷。例如,未進(jìn)行預(yù)冷就直接啟動(dòng)設(shè)備,泵體內(nèi)常溫部件突然接觸低溫液氮,會(huì)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(jī)時(shí)若直接切斷電源而未關(guān)閉進(jìn)液閥,管路內(nèi)殘留的液氮會(huì)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(mén)。
規(guī)范的操作順序?yàn)椋簡(jiǎn)?dòng)前,先打開(kāi)進(jìn)液閥,讓液氮緩慢流入泵體進(jìn)行預(yù)冷,待泵體溫度穩(wěn)定(通常需 5-10
分鐘)后,再啟動(dòng)電機(jī);停機(jī)時(shí),先關(guān)閉電機(jī),待泵體停止運(yùn)轉(zhuǎn)后,再關(guān)閉進(jìn)液閥,后打開(kāi)排空閥釋放管路內(nèi)殘余壓力。
使用后維護(hù)的常見(jiàn)誤區(qū)
設(shè)備的使用壽命與維護(hù)質(zhì)量密切相關(guān),以下維護(hù)誤區(qū)需重點(diǎn)規(guī)避:
清潔流程不徹底
使用后僅簡(jiǎn)單擦拭設(shè)備表面,忽視內(nèi)部清潔是普遍問(wèn)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(huì)在泵體葉輪和流道內(nèi)沉積。長(zhǎng)期積累會(huì)導(dǎo)致葉輪平衡失衡,運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生劇烈振動(dòng),加劇軸承磨損。此外,閥門(mén)閥芯若附著雜質(zhì),會(huì)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(kāi)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(duì)于閥門(mén),反復(fù)開(kāi)關(guān)數(shù)次,并用專(zhuān)用清洗劑(如無(wú)水乙醇)擦拭閥芯;③
清潔完成后,涂抹專(zhuān)用低溫潤(rùn)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(jìn)過(guò)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(shí)若不及時(shí)更換,泄漏的液氮會(huì)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(wú)法保證密封效果。軸承磨損到一定程度會(huì)產(chǎn)生異響,若繼續(xù)使用,會(huì)導(dǎo)致軸頸磨損,終需要更換整個(gè)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(shí)間超過(guò) 6 個(gè)月或出現(xiàn)硬化、裂紋、彈性下降時(shí),立即更換;② 軸承:運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)異常噪音或振動(dòng)幅度超過(guò)
0.05mm(可通過(guò)振動(dòng)檢測(cè)儀測(cè)量)時(shí),及時(shí)更換;③ 過(guò)濾器:觀察其進(jìn)出口壓力差,當(dāng)差值超過(guò) 0.1MPa
時(shí),說(shuō)明濾芯堵塞,需更換。更換時(shí)需使用原廠配件,確保與設(shè)備型號(hào)匹配。
長(zhǎng)期閑置設(shè)備的維護(hù)缺失
設(shè)備長(zhǎng)期停用(超過(guò) 1
個(gè)月)時(shí),若未采取防護(hù)措施,會(huì)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(huì)因長(zhǎng)期處于靜態(tài)而出現(xiàn)塑性變形。重新啟用時(shí),生銹的部件可能卡滯,變形的密封圈無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效密封。
長(zhǎng)期閑置的維護(hù)措施:① 排空設(shè)備內(nèi)殘留液氮,用干燥氮?dú)獯祾吖苈泛捅皿w,去除水分;② 對(duì)所有金屬裸露表面涂抹防銹油;③
將密封圈拆下,浸泡在專(zhuān)用保養(yǎng)液中,避免變形;④ 每月通電運(yùn)行一次(空載),時(shí)間約 30 分鐘,防止電機(jī)受潮。
液氮自動(dòng)泵的安全運(yùn)行依賴(lài)于規(guī)范的操作與維護(hù),任何一個(gè)環(huán)節(jié)的疏忽都可能引發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。操作人員需充分認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤方式的危害,嚴(yán)格遵循操作規(guī)程,定期接受專(zhuān)業(yè)培訓(xùn),確保設(shè)備始終處于安全、穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。
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