液氮罐是實驗室、醫療和工業領域中用于長期低溫儲存生物樣本、細胞等關鍵物料的核心設備。由于其內部儲存著-196℃的液氮,在操作和運輸過程中潛藏著凍傷、窒息、爆炸等多重安全風險。規范的流程不僅是保護樣本的前提,更是保障人員安全的關鍵。本文將系統梳理液氮罐在日常操作和移動運輸中的核心要點。
1. 個人防護是首要原則
在操作液氮或接觸低溫設備部件前,必須進行完整防護:
防凍手套:佩戴寬松、干燥的專用低溫手套,切勿使用濕手套或薄層手術手套。
護目鏡/面罩:全程佩戴,防止液氮在傾倒或飛濺時傷及眼睛。
實驗服與封閉式鞋子:穿著長袖實驗服和不露腳趾的鞋子,避免皮膚直接暴露。
2. 理解并防范核心風險
凍傷風險:液氮及其蒸發的低溫氣體、與液氮接觸的金屬表面,均可瞬間導致皮膚組織嚴重凍傷。操作中應避免任何身體部位直接接觸。
窒息風險:液氮氣化后,體積會膨脹約680倍,可能大量置換室內氧氣,導致缺氧窒息。必須在通風良好的寬敞空間內進行操作,嚴禁在密閉、不通風的小房間內使用。
壓力爆炸風險:液氮罐的密封蓋(頸塞)上的排氣孔務必保持暢通,絕不能堵塞。這是罐內壓力泄放的生命通道。如果堵塞,壓力積聚可能導致罐體損壞甚至物理性爆炸。
3. 存取樣本的規范流程
計劃性操作:存取前明確目標樣本位置,盡量減少開啟罐蓋的時間,防止罐內溫度過快上升,影響其他樣本的保存效果。
平穩提取:使用提籃手柄提取凍存架時,動作要平穩迅速,避免劇烈晃動導致液氮飛濺。提籃不應完全提出罐口,應在罐頸的冷氣區內完成樣本的夾取和存放。
謹防“爆炸”:若凍存管密封不嚴導致液氮滲入,取出后管內液氮受熱氣化,可能造成管蓋噴射。因此,操作時應始終佩戴護目鏡,并將凍存管置于防護罩后。
運輸液氮罐的風險遠高于靜態存放,需要更加嚴格的措施。
1. 運輸前的準備工作
液氮充裝:對于長途運輸,建議充裝罐體容量的50%左右為宜。過滿易導致液氮從排氣孔劇烈噴濺;過少則無法維持足夠的低溫,可能導致樣本損壞。短途室內轉移則可適當多充裝一些。
樣本固定:確保罐內所有提籃、凍存盒都已牢固卡位,不會在運輸過程中因晃動而傾倒、碰撞,造成樣本混亂或容器破裂。
蓋口檢查:確認頸塞已蓋緊,但排氣孔通暢無阻。這是運輸過程中壓力泄放的關鍵。

2. 運輸過程中的安全措施
選擇合適的容器:
室內短途:使用專用手推車,確保罐體被穩妥固定,平穩移動。
車載運輸:必須使用立式液氮罐,并確保罐體在車輛內被牢固捆綁,防止傾倒和滾動。嚴禁使用沒有專門固定裝置的普通車輛運輸滿載的液氮罐。
保持通風:
車輛運輸時:務必打開所有車窗,保持空氣流通。絕不能在空調車內密閉運輸,蒸發的氮氣會快速聚集,導致車內人員缺氧昏迷。
電梯運輸時:盡量避免與人員同乘。如必須同乘,應縮短等待時間,并確保電梯通風系統正常工作。
穩妥安置:罐體運達目的地后,應將其放置在平穩、通風、陰涼的地方,直立放置,并再次檢查各部件狀態。
禁忌一:密封液氮罐。任何時候都不能用塑料袋、膠帶等物品完全密封罐體,必須保證排氣孔暢通。
禁忌二:傾倒或橫放罐體。這會導致液氮從排氣孔迅速噴出,極其危險。
禁忌三:過度充裝。充裝液氮時,應留有足夠的氣化空間。
禁忌四:徒手操作。絕不能因“只是拿一下”而抱有僥幸心理,不佩戴防護裝備。
總結
液氮罐的操作與運輸,本質是一場與物理特性的謹慎對話。唯有通過規范的流程、周全的防護和對潛在風險的清醒認知,才能將這把“雙刃劍”運用得當,在安全的前提下,守護好每一份珍貴的樣本。牢記“防護、通風、防堵、防倒”四大核心原則,是確保萬無一失的基礎。