為確保液氮反應釜在實驗與生產過程中的操作安全,防范低溫凍傷、設備超壓、液氮泄漏等安全事故,特制定本規程,所有操作人員需經專業培訓合格后,嚴格按照本規程執行操作。
操作人員必須全程穿戴專用防護裝備,嚴禁未防護直接接觸設備或液氮:
- 頭部防護:佩戴防沖擊安全帽,防止設備部件意外脫落或液氮飛濺撞擊頭部。
- 面部與眼部防護:佩戴全封閉防霧護目鏡或面罩,避免液氮蒸汽刺激眼部,或液氮飛濺造成面部凍傷。
- 手部防護:穿戴耐低溫專用手套(最低耐受溫度不低于 - 200℃),嚴禁戴普通乳膠手套或徒手接觸液氮輸送管道、釜體低溫區域。
- 身體防護:穿著防液氮滲透的防護服(如聚四氟乙烯材質),褲腳需覆蓋鞋面或搭配防化靴,防止液氮滴落到腳部造成凍傷。
操作前需逐項檢查設備狀態,確認無異常后方可啟動:
- 物料兼容性確認:核對反應物、溶劑與釜體材質(如不銹鋼、鈦合金)的兼容性,嚴禁將強腐蝕性物料(如濃鹽酸、氫氟酸)加入普通不銹鋼釜體,避免釜體腐蝕泄漏。
- 環境通風與清理:確保操作間通風系統正常運行(換氣次數≥10 次 / 小時),清除設備周圍 1 米內的易燃物(如酒精、丙酮)、障礙物,預留應急撤離通道。
- 氮氣置換準備:若反應需惰性環境,提前檢查氮氣源壓力(≥0.4MPa),確認置換管道連接無誤,避免空氣殘留引發反應風險。
- 氮氣置換(按需執行):關閉釜體出料閥,打開氮氣進氣閥,緩慢通入氮氣(流速≤5L/min),待釜內壓力升至 0.05MPa 后,開啟排氣閥泄壓,重復 3 次,確保釜內氧含量≤1%(需用氧含量檢測儀驗證)。
- 物料加入:僅在釜體常壓、常溫(或工藝要求的初始溫度)下加入物料,液體物料通過加料漏斗緩慢注入,固體物料需粉碎后分批加入,避免物料堵塞進料口或撞擊釜體。
- 低溫啟動:開啟液氮輸送閥門,初始降溫速率控制在5~10℃/min(通過流量調節閥調節),嚴禁快速降溫導致釜體因溫差應力開裂;若需升溫,啟動加熱模塊,升溫速率同樣不超過 10℃/min,避免局部過熱。
- 關鍵參數監測:每 5 分鐘記錄 1 次釜內溫度、壓力、液氮液位,溫度波動需控制在工藝設定值 ±0.5℃內,壓力不得超過設備額定壓力的 80%(如額定壓力 0.6MPa,運行壓力≤0.48MPa)。
- 異常情況處理:
- 若溫度驟降 / 驟升:立即關閉液氮閥門或加熱模塊,檢查溫控系統是否故障,若無法恢復,按 “緊急停機流程” 處理。
- 若壓力異常升高:先開啟泄壓閥(泄壓速率≤0.02MPa/min,防止物料暴沸),排查是否因反應物產氣過多或排氣閥堵塞,必要時停止加料。
- 若檢測到液氮泄漏(如管道結霜異常、泄漏檢測儀報警):立即關閉液氮儲罐總閥,開啟通風系統,人員撤離至上風向,待泄漏停止、環境溫度恢復后排查泄漏點。
- 嚴禁在設備運行時拆卸釜體法蘭、打開進料口或取樣口,防止低溫物料噴濺造成凍傷。
- 嚴禁擅自修改溫控、壓力參數或超負荷加料(釜體有效容積利用率≤70%,避免物料沸騰溢出)。
- 嚴禁在釜體未完全降溫(溫度≥0℃)時接觸釜體低溫區域,或用熱水直接沖洗低溫管道(防止管道爆裂)。
- 工藝反應結束后,先關閉加熱 / 制冷模塊,停止攪拌,緩慢開啟排氣閥(泄壓時間≥10 分鐘,避免壓力驟降),待釜內壓力降至常壓后,關閉排氣閥。
- 若釜內殘留低溫物料,需自然升溫至 0℃以上(嚴禁強制升溫),再打開釜體出料閥,將物料轉移至專用容器,避免低溫物料接觸空氣產生危險。
- 釜體清潔:用中性清洗劑(如 5% 碳酸鈉溶液)沖洗釜內殘留物料,若有粘性或腐蝕性殘留,需用專用溶劑(如乙醇、丙酮)浸泡后清理,確保釜內無殘留;清潔后用壓縮空氣吹干釜體,關閉所有閥門。
- 日常維護:
- 每周檢查液氮輸送管道保溫層,若有破損及時更換;
- 每月校準溫度、壓力傳感器,測試安全報警裝置;
- 每季度對釜體進行水壓測試(壓力為額定壓力的 1.2 倍),檢查密封性。
操作人員需填寫《液氮反應釜運行記錄》,詳細記錄操作時間、物料名稱與用量、溫度 / 壓力曲線、異常情況及處理方式;若需交接班,需當面確認設備狀態、殘留物料情況,簽署交接記錄,避免信息遺漏導致安全隱患。
若液氮接觸皮膚,立即將受傷部位放入 37~40℃的溫水(不可用熱水)中復溫,復溫時間≥15 分鐘,嚴禁揉搓或使用凍傷藥膏;若凍傷面積較大或涉及面部、眼部,立即送醫,并告知醫生凍傷介質為液氮。
若釜體壓力持續升高且泄壓閥失效,立即啟動緊急停機按鈕,關閉液氮與物料進料閥,人員撤離至安全區域(距離設備≥5 米),待壓力自然下降后,由專業人員拆解設備檢查。
若因物料泄漏引發火災,立即使用二氧化碳滅火器(不可用水,避免低溫物料遇水暴沸)滅火,同時關閉液氮閥門,切斷火源;若火勢蔓延,啟動車間消防系統,撥打 119,并組織人員疏散。