隨著液氮在精密工業、醫藥、食品等方面的廣泛應用,在沖裝和儲存液氮的過程中,液氮容器爆炸的事故屢屢發生。
我們先來看一個事故案例
2008年5月17日早7:45左右,某市照明電器有限責任公司的2名當班工人像往常一樣進入摩托燈具車間做生產前的準備工作,突然車間內一臺YDZ-100型液氮容器罐在靜態下爆炸,2名工人被炸成重傷,經醫院搶救無效死亡。該省特種設備檢查院及相關專家對爆炸容器殘骸進行現場檢驗時發現,內筒體表面縱向焊縫上存在一條長15mm穿透性缺陷,增壓管底部脫落口處有約5mm未焊透。專家根據現場檢驗結果做出認定,該液氮容器外筒體爆炸原因是內筒體液氮泄漏到夾層中,液氮在短時間內迅速氣化,導致夾層空間壓力升高。當壓力升高至夾套材料強度極限時,容器外筒體發生爆炸。
液氮屬于危險化學品,在我們的實驗工作中離不開液氮罐的使用,下面小編就與大家談談如何安全地使用和存放液氮罐。
自增壓液氮罐
一、液氮的特性
1.超低溫性 液氮的超低溫特性能抑制細胞和胚胎等生物體的代謝能力,使細胞及胚胎得以長期保存。所以,液氮被廣泛應用于醫學及生物工程領域。
2.膨脹性 液氮是由空氣壓縮冷卻制成的,氣化會恢復為氮氣。因此,不能用其他塞子代替專用液氮罐蓋,更不能使用密封的塞子,以免液氮持續蒸發形成高壓,導致容器的損壞,甚至造成爆炸事故。
3.窒息性 氮氣本身不致使人窒息,但在一定空間內,如果氮氣過多隔絕了氧氣,也會引起操作者窒息。
4.弱滲透性 液氮的滲透性很弱,當皮膚接觸液氮時,極易造成凍傷。
二、液氮罐的種類
液氮罐一般分為貯存罐、運輸罐兩種。貯存罐主要用于室內液氮的靜置貯存;運輸罐為了滿足運輸的條件,做了專門的防震設計。其除可用于靜置貯存外,還可在充裝液氮狀態下運輸使用,但也應避免劇烈的碰撞和震動。
三、液氮罐的使用
1.使用前的檢查 液氮罐是用于盛裝液氮的專用工具,不允許盛裝其他液體。液氮罐在充填液氮之前,首先要檢查外殼有無凹陷,真空排氣口是否完好。若被碰壞,真空度會降低,嚴重時會進氣無法保溫,這時罐的上部會結霜,液氮損耗加大,失去繼續使用的價值。其次要檢查罐的內部是否清潔干燥,若有異物,必須取出,以防內膽被腐蝕。
2.液氮的填充 容器首次充裝液氮以及長期停用后重新充裝液氮時,因內膽是常溫,充裝切勿過快,應先少量注入,使內膽逐漸冷卻,液氮沸騰現象減弱后再加快充注速度。否則液氮會沸騰向外飛濺,引起凍傷。 液氮不宜充裝過滿,切勿使液面高到與玻璃鋼頸管接觸。不要將液氮沖在頸管上,應將充注管頭插入容器底部后,充裝液氮。在使用漏斗加注時,應使漏斗和頸口之間留有間隙,使氮氣能自由排出。
3.液面高度檢查 用一木尺插入容器底部中心,約10~15秒鐘后取出,其結霜長度即為液面高度。切勿用空心管檢查,以防液氮從管內噴出傷人。液面最低不能低于冷藏物體最高面,要保證液氮將冷藏物淹沒。當液氮蒸損至冷藏物將要露出液面時,應及時補充液氮。
4.使用過程中的檢查 檢查可以用眼觀測,也可以用手觸摸外殼,若發現外表掛霜,應停止使用。特別是頸管內壁附霜結冰時不宜用小刀去刮,以防頸管內壁受到破壞,造成真空度下降。應將液氮取出,讓其自然融化。存取細胞時,要盡量縮短罐口打開時間,減少液氮消耗,也不要把提筒完全提出來。
5.液氮罐的安全運輸 液氮運輸時,必須使用運輸罐。液氮罐在運輸過程中必須裝在木架內,墊好軟墊并固定好。罐與罐之間要用填充物隔開,防止顛簸撞擊,嚴防罐傾倒。裝卸車時也要嚴防液氮罐碰擊,更不能在地上隨意拖拉液氮罐。
四、冷藏物品取放
取放冷藏物品時,均應細心謹慎操作,必須要戴好防護用具。首先垂直地輕輕取下蓋塞,再垂直地提起提筒,輕輕移到容器中間,**在容器頸管內取放物品,如必須將提筒提出容器再取放物品時,待高于提筒側面孔口的液氮排完后,再將提筒提出外面,切勿匆忙提出,以免液氮從側孔逸出傷人。取放完畢后,立即將提筒與蓋塞輕輕復位。要注意盡量縮短瓶口開放時間,更不可把提筒同時全部取出,以免容器吸入空氣中的水份,增大液氮的蒸損和影響冷凍物品的貯存效果。頸管上附著的冷塊,不要用硬物剝落,以免損壞頸管。提筒通過頸管時,注意不要撞擊頸管,以免造成容器損壞。 要嚴防腐蝕性藥物和其它異物掉入容器內,以免損壞容器和污染容器。
自增壓液氮罐
五、液氮罐的保管
1.液氮罐的放置 液氮罐要存放在通風良好的陰涼處,不能在太陽光下直曬,且無論在使用或存放時,液氮罐均不能傾斜、橫放、倒置、堆壓、相互撞擊或與其他物件碰撞,要做到輕拿輕放,并始終保持直立。嚴禁在容器蓋上放置物體和密封頸口。用于長期貯存時,則需要定期補充液氮,補充時機一般為液氮剩余量為總容量的1/3時。
2.液氮罐的清洗 液氮罐內的液氮揮發完后,所剩物質會很快融化,變成液態附在內膽上,對鋁合金的內膽造成腐蝕,因此,液氮罐內液氮耗盡后,對罐子進行刷洗是十分必要的。而且在液氮罐使用一年后或閑置不用時,也應清洗消毒。清洗時要將液氮罐用清水沖洗干凈,將水排凈,用鼓風機吹干,常溫下放置待用。具體的刷洗辦法如下:首先把液氮罐內的提筒取出,液氮移出,放置2~3天,待罐內溫度上升到0℃左右時,再倒入30℃左右的溫水,用布擦洗。若發現個別融化物質粘在內膽上,一定要細心洗刷干凈。然后再用清水沖洗數次,倒置液氮罐,放在室內安全不宜翻倒處自然風干,或如前所述用鼓風機風干。注意在整個刷洗過程中,動作要輕慢,倒入水的溫度不可超過40℃,總重不能超過2千克。
六、注意事項
1.在進行液氮罐操作時要戴好防護用具,由于液氮是超低溫一定要注意不要被灼傷、凍傷。如被凍傷或灼傷迅速用清水沖洗,傷情嚴重要送到醫院醫治。
2.液氮揮發后體積會膨脹到幾百倍,大量的液氮在封閉空間或有限空間內揮發會造成爆炸和人員窒息。
3.液氮罐泄壓一定要選擇在空闊處進行,液氮罐周圍應遠離火源。已知現有滅火劑都可以使用。
4.由于壓力容器的在損壞前都有一定物理反應,運行人員和相關負責人要多注意觀察異常情況以便及時處理,防止事故惡化。
5.不可用水槍直接噴射液氮罐。
被液氮凍傷怎么辦?
1.建議患者在被液氮凍傷后,先要保持冷靜,立即遠離事發地點,以免受二次凍傷,如果被凍傷不是很嚴重,我們可以簡單處理下受創面,或者找一些藥膏擦一下,以免受創面進一步惡化,受到感染。
2.如果被液氮凍傷很嚴重,比如潰爛或者皮膚表面顏色與平常有很大的差異,那么我們就應該立刻去醫院診療,否則后果不堪設想,讓專業的醫生做仔細的治療。我想醫生的診治加上自己平時多注意,傷口會好得很快的。
3.被液氮凍傷后,由于傷口可能會感染,所以在平時的飲食中不要吃過于辛辣的食物,應飲食清淡,還要注意受創面周邊的衛生狀況,避免傷口發生感染。