液氮罐是实验室、医疗和工业领域中用于长期低温储存生物样本、细胞等关键物料的核心设备。由于其内部储存着-196℃的液氮,在操作和运输过程中潜藏着冻伤、窒息、爆炸等多重安全风险。规范的流程不仅是保护样本的前提,更是保障人员安全的关键。本文将系统梳理液氮罐在日常操作和移动运输中的核心要点。
1. 个人防护是首要原则
在操作液氮或接触低温设备部件前,必须进行完整防护:
防冻手套:佩戴宽松、干燥的专用低温手套,切勿使用湿手套或薄层手术手套。
护目镜/面罩:全程佩戴,防止液氮在倾倒或飞溅时伤及眼睛。
实验服与封闭式鞋子:穿着长袖实验服和不露脚趾的鞋子,避免皮肤直接暴露。
2. 理解并防范核心风险
冻伤风险:液氮及其蒸发的低温气体、与液氮接触的金属表面,均可瞬间导致皮肤组织严重冻伤。操作中应避免任何身体部位直接接触。
窒息风险:液氮气化后,体积会膨胀约680倍,可能大量置换室内氧气,导致缺氧窒息。必须在通风良好的宽敞空间内进行操作,严禁在密闭、不通风的小房间内使用。
压力爆炸风险:液氮罐的密封盖(颈塞)上的排气孔务必保持畅通,绝不能堵塞。这是罐内压力泄放的生命通道。如果堵塞,压力积聚可能导致罐体损坏甚至物理性爆炸。
3. 存取样本的规范流程
计划性操作:存取前明确目标样本位置,尽量减少开启罐盖的时间,防止罐内温度过快上升,影响其他样本的保存效果。
平稳提取:使用提篮手柄提取冻存架时,动作要平稳迅速,避免剧烈晃动导致液氮飞溅。提篮不应完全提出罐口,应在罐颈的冷气区内完成样本的夹取和存放。
谨防“爆炸”:若冻存管密封不严导致液氮渗入,取出后管内液氮受热气化,可能造成管盖喷射。因此,操作时应始终佩戴护目镜,并将冻存管置于防护罩后。
运输液氮罐的风险远高于静态存放,需要更加严格的措施。
1. 运输前的准备工作
液氮充装:对于长途运输,建议充装罐体容量的50%左右为宜。过满易导致液氮从排气孔剧烈喷溅;过少则无法维持足够的低温,可能导致样本损坏。短途室内转移则可适当多充装一些。
样本固定:确保罐内所有提篮、冻存盒都已牢固卡位,不会在运输过程中因晃动而倾倒、碰撞,造成样本混乱或容器破裂。
盖口检查:确认颈塞已盖紧,但排气孔通畅无阻。这是运输过程中压力泄放的关键。

2. 运输过程中的安全措施
选择合适的容器:
室内短途:使用专用手推车,确保罐体被稳妥固定,平稳移动。
车载运输:必须使用立式液氮罐,并确保罐体在车辆内被牢固捆绑,防止倾倒和滚动。严禁使用没有专门固定装置的普通车辆运输满载的液氮罐。
保持通风:
车辆运输时:务必打开所有车窗,保持空气流通。绝不能在空调车内密闭运输,蒸发的氮气会快速聚集,导致车内人员缺氧昏迷。
电梯运输时:尽量避免与人员同乘。如必须同乘,应缩短等待时间,并确保电梯通风系统正常工作。
稳妥安置:罐体运达目的地后,应将其放置在平稳、通风、阴凉的地方,直立放置,并再次检查各部件状态。
禁忌一:密封液氮罐。任何时候都不能用塑料袋、胶带等物品完全密封罐体,必须保证排气孔畅通。
禁忌二:倾倒或横放罐体。这会导致液氮从排气孔迅速喷出,极其危险。
禁忌三:过度充装。充装液氮时,应留有足够的气化空间。
禁忌四:徒手操作。绝不能因“只是拿一下”而抱有侥幸心理,不佩戴防护装备。
总结
液氮罐的操作与运输,本质是一场与物理特性的谨慎对话。唯有通过规范的流程、周全的防护和对潜在风险的清醒认知,才能将这把“双刃剑”运用得当,在安全的前提下,守护好每一份珍贵的样本。牢记“防护、通风、防堵、防倒”四大核心原则,是确保万无一失的基础。