生物样本库液氮制备系统长期运行于高压、深冷、连续作业工况下,易因气源污染、设备结霜、液位异常或安全联锁误报,导致液氮产量下降、纯度不足甚至停机,威胁珍贵样本安全。科学识别
生物样本库液氮制备系统故障根源并快速干预,是保障系统7×24小时稳定运行的关键。

一、液氮产量显著下降或无法液化
原因分析:
空气预处理失效(干燥机故障、过滤器饱和),水分/油污堵塞分子筛;
制冷机冷头积霜或膨胀机效率降低;
氮气纯度不足(<99%),含氧量高影响液化点。
解决方法:
检查冷冻干燥机排水是否正常,更换精密滤芯(建议每6个月);
执行制冷系统“除霜程序”(自动或手动),清理换热器表面冰层;
用便携式氧分析仪检测氮气出口氧含量,若>1%,检修PSA吸附塔阀门或分子筛。
二、液氮罐液位持续偏低,补液频繁
原因分析:
杜瓦罐真空度劣化(夹层漏气);
输送管道保冷失效或阀门内漏;
液位传感器漂移或误报。
解决方法:
测量罐体外壁温度,若局部明显升温,说明真空失效,需返厂抽真空;
检查管道法兰与低温阀密封性,必要时更换金属缠绕垫片;
用标准量具人工校验液位,重新标定传感器零点与量程。
三、系统频繁报警停机(如“氧浓度过高”“压力异常”)
原因分析:
氧传感器老化或校准失效;
环境通风不良导致局部富氧;
安全阀或压力变送器故障。
解决方法:
每季度用标准气体(20.9%O2)校准氧探头;
确保设备间通风换气≥6次/小时,避免氮气聚集置换氧气后又局部富氧误判;
检查压力表读数与PLC显示是否一致,清洗或更换压力变送器膜片。
四、液氮中出现浑浊或冰晶
原因分析:
氮气含水超标,液化后形成微冰粒;
储罐进液口未充分汽化残余空气。
解决方法:
强化前端干燥(露点≤–70℃),延长PSA再生时间;
新罐充液前,先通入气氮吹扫30分钟,排除残留湿空气。