12湖南湘立科学仪器有限公司

400电话

您现在的位置:首页离心机资讯 > 行业新闻行业新闻

离心机学苑:实验室离心机安全风险及防护措施

时间:2018-01-08 来源: 浏览次数:1011

实验室离心机是利用转子高速旋转产生的相对离心力,对液态样品中不同密度不同物理尺度的悬浮物质进行分离纯化的常用科学仪器。因为离心机工作时转子处于持续高速运转状态,如不按规定流程操作,则有可能引发安全风险。实验室离心机主要的安全风险包括:主驱动电机轴变形或断轴;转子体超速飞裂爆头;生化气溶胶逃逸;离心管破裂。这4种风险的危害和预防措施具体分析如下。

1):主驱动电机轴变形或断轴

样品加载是否平衡密切关系到离心机的运行安全性,不均衡的加载将引起非正常振动,噪音,引起电机轴承系统损坏,严重时还会导致电机轴变形甚至发生断轴事故,若在高速旋转中突然断轴,离心转子失去支撑,在离心腔中乱转乱撞,可能导致离心机整机翻转移位,若旁边有人员或设备,会造成人员伤亡与毁坏设备的严重事故。

使用各种离心机时,必须事先在天平上精密地平衡所有的离心管、离心管盖、挂篮和适配件等。平衡时重量偏差不得超过离心机说明书上所规定的范围。精密平衡要求偏差不超过0.1g,常规应用则要求一般不超过1g。挂篮与适配件通常都标有重量,注意平衡过程中不要混淆配套的挂篮、配件。用于加载平衡的平衡管内必需采用密度相近的材料填充,例如,从培养基中离心细菌,可以用水平衡。但不可以用水来平衡氯化铯。转子中尽量避免装载单数个离心管,当转子只是部分装载时应均匀分布,以便使载荷均匀地分布在转子体上。装载溶液时,要根据各种离心机的具体操作说明进行,依据待离心溶液的性质及体积选用适合的离心管,使用无盖离心管时,液体不能装得过多,以免离心时甩出,造成转子不平衡、生绣或被腐蚀。制备型超速离心机的有盖密封离心管一般要求必须将液体装满,以防止离心时塑料离心管的上部因真空凹陷变形。

离心机角转子加载样品时,一定要平衡布局且严格控制样品装载质量,样品必须均衡分布。使用甩平转子体时,除了样品均衡加载外,吊篮和适配件还需要先行配平装配,确保转子体系统整体平衡。用于离心的试管和样品容器应当始终牢固盖紧(最好使用螺旋盖);每次使用后要清除离心管套、转子和离心机腔的污渍。若发生标本溢出:首先需喷含有效氯浓度5000 mg/L 的消毒液适量于标本撒溢处, 消毒30分钟,然后用镊子夹吸水纸吸干污染物与消毒液的混合物,丢弃于「感染性废物」垃圾桶内,最后再用含有效氯浓度 5000 mg/L 的消毒液清洁样本溢出区。恢复干燥后才能再次正常使用离心机。


1:离心管平衡装载布局示意

2):转子体超速飞裂爆头

转子体是离心机中重要的功能组件,一般采用铝合金锻造坯件经过精密机加工制成,表面采用阳极氧化工艺处理,在平衡机上进行动平衡校正后才能交付使用。随着材料技术的发展,钛合金转子体,特种高分子材料转子体也开始广泛应用。转子体持续承受高速离心作用载荷,任何微小裂痕和腐蚀引起的应力集中都可能引起转子体飞裂,也就是常说的转子爆头,转子体飞裂可能引起严重实验事故。每次离心作业前,需要仔细检查转子体是否存在裂痕或者腐蚀等安全风险,长期不使用时,转子体需要放在干燥无腐蚀气氛的位置妥善保存。每个转子体都有经过验证的最高容许转速和相对离心力限制,嵌入式微型处理器程序控制的机型已锁定了每种转子相对应的最高转速,但每次设置转子号时必须设置正确,严禁超速运行。每个转子都有对应的使用寿命,过期应更换新转子。如果使用不当造成转子出现腐蚀或划伤,则有损伤的转子应停止使用,必须更换新转子。若出现样品外溢,应立即清洗转头和附件,清洗时,使用塑料或木质工具将“O”型密封圈或橡胶密封垫片取出清洗,不能使用金属工具以防止出现划痕。转子不得用高强度UV 辐射或长时间受热。长时间受热可能导致转子体产生热应力变形。每次使用后,必须仔细检查转子,及时清洗擦干,转子应用温水洗涤并干燥,切勿将转子浸泡在碱性去污剂中。洗净的转子擦干后应放在空气中以倒置方式自然干燥,不能采用局部受热的风筒吹干。转子是离心机中需要重点保护的部件,搬动时要小心,不能碰撞,避免造成伤痕,转子长时间不用时,要涂上一层上光腊保护。所有的固定角转子、垂直及近垂直转子,应将转子盖取下后,倒置存放。甩平转子存放时应将吊桶取下。转子应存放于干燥的环境中,不能放在离心机内。定期在密封圈上涂抹真空脂,在转子盖及吊桶盖的金属螺纹处涂上润滑油保护。金属转子和转子金属附件(高分子材质部件除外)可以在121℃下高压灭菌1小时。灭菌时需取下转子盖、吊桶盖,将转子、吊桶倒置灭菌。可以用70%的酒精对转子消毒,也可以使用次氯酸钠,但次氯酸钠可能会引起转子表面阳极氧化层褪色。为保障转子的安全运行,需要对转子进行定期检查。查看转子表面有无损伤或碰伤,转子孔内、水平吊桶底部有无损伤或腐蚀,转子盖螺纹有无磨损,如发现损伤情况应停止使用并与厂商售后服务工程师联系进行检测。定期检查转头的“O”型密封圈是否老化、断裂或缺损,如有上述现象,应及时更换同型号“O”型密封圈。检查所有的密封表面是否光滑无损伤,以确保转头的密封严实。“O”型密封圈或密封垫片建议视情况一年更换两次。.转子使用前必须用擦孔棒将管孔擦净,并仔细检查有无裂痕和孔底白斑。若有缺陷,则转头报废。转子使用时一定要确认设置的转子号正确无误。若转子号设置错误。会造成转子超速使用或达不到所需的离心效果。特别是超速使用可能发生转子飞裂的恶性事故。不同厂家的转子不能混用,应该与相应离心机配套使用,否则可能存在误用超速风险,甚至损坏离心机。

2: 发生飞裂故障的转子体

3):生化气溶胶逃逸

气溶胶是指分散在气体介质中的固态或液态物质微粒,当含有微生物或生物大分子物质时,则称为生物气溶胶。气溶胶微粒直径通常小于10μm,是实验室里看不见的危险物质。

离心机在高速运转的过程中会产生大量的气溶胶,离心存在生物感染性风险的样品时,对检验人员的健康存在着潜在的威胁;同时,离心机内的灰尘或污物,在高速运转的过程中也会产生相应的气溶胶,对人体的呼吸、消化、神经系统均会产生影响。在标本的离心过程中,若出现试管盖未盖紧,放入或取出时不慎溢出样品,或因试管破损等情况造成标本溢出,导致离心机被污染时,都会存在严峻的生物安全隐患。

采用带试管盖的离心管离心标本,可以有效减少气溶胶的产生;离心完成后不应立即打开离心机盖,应让气溶胶沉淀一段时间;有条件的检验科可以将设备置于负压罩或其他排风装置(通风橱、排气罩等)之中,将其可能产生的气溶胶经高效过滤后排出。离心时勿正面距离心机太近;离心停止2-3 min 后再开盖可减少气溶胶的吸入风险。如遇到离心管破裂导致液体外溢,待气溶胶沉降后应立即消毒离心机内部,有可能受肝炎病毒或结核杆菌污染时,可用 2% 碱性或中性戊二醛溶液擦拭或环氧乙烷整体消毒。离心有毒有害的样品时,尤其需要加强预防气溶胶风险,确保转子体和离心管密封状态良好,确保实验室通风条件良好,


3为气溶胶溢出示意图

4):离心管破裂

选用离心管时,不得使用伪劣的离心管,不得使用老化、变形、有裂纹的离心管,如发现离心管出现颜色变化、变形、裂缝等缺陷时,必须停止使用。对离心管进行高温高压消毒时不能拧上管帽,避免管子变形。离心结束,应立即从离心机内取出离心管,将离心管中内容物取出后,应立即清洗离心管,并使离心管自然干燥。离心管内装载的溶液量必须合适,无盖不锈钢管,只能装至2/3处,塑料管可装至肩部。管盖必须盖严绝不允许漏液。空管离心会导致离心管变形。.离心管必须成对放置,必须严格平衡,装载偏差<0.1g。离心管应定期更新,严禁使用濒临破裂的离心管。塑料管使用有机溶剂必须符合与对应材料的相容性规定,聚丙烯(PP)离心管()不能与汽油、煤油等接触使用。聚碳酸酯(PC)离心管()不能与汽油、乙醛、丙酮、乙醇、异丁醇、甲酚等接触使用。聚乙烯(PE)离心管()不能与硫酸(50%75%)、苯、汽油、煤油等接触使用。

发生离心管破裂时,应当采取如下处理措施

1.实验室离心机离心管破裂存在重度气溶胶泄露风险,在离心过程中发生离心管破裂,应立即关闭电源并保持离心机盖子关闭30分钟后才能开盖处理。如离心机停止运行后发生离心管破裂,应立即关闭机盖,保持30分钟后再处理。离心机应处于通风良好的实验室空间内。

2.清理破碎的离心管时,应在一次性手套外面再带一双厚胶皮手套,用镊子或垫着棉花的镊子夹取碎片,所有破裂的试管、碎离心桶和套管应放入利器盒,按废弃物处理规定进行处理。未破碎的有盖的管子用含氯消毒液对污染的容器表面消毒。

3.清理完破碎离心管后,离心机内表面污染可用有效氯浓度为0.5%的含氯消毒剂或75%酒精擦拭两遍后再用清水进行擦拭,干燥后才可恢复离心机正常使用。

 实验室离心机发生事故的原因主要有以下13种,使用离心机时需要严格规避这些风险。

1. 离心管平衡时,由于天平长期使用而又未能校对,对称放置的离心管不平衡超过了离心机允许的样品称量误差。

2. 离心过程中离心腔内的高真空状态造成离心管破裂和样品液外溢,造成转子不平衡而发生轴弯曲或断轴事故。

3. 离心管老化或将高速离心机离心管用在超速离心机上,导致离心管在运行时破裂,样品液外溢造成失衡,使轴弯曲。

4. 驱动轴和转子等材料有内伤或制造中存在品质缺陷,也是导致离心机发生事故的主要原因之一。

5. 使用甩平转子时,不细心地将吊篮的序号与甩平转子主体的序号装错,影响转子的动平衡。

6. 离心管帽内橡胶密封环和转子盖橡胶密封环使用不当和消毒不当,如长期使用内部断裂和高温消毒(使用干燥箱烘烤)等处理而老化龟裂等缺陷导致密封失效,样品在高速运转时外溢,引起转子在不平衡状态下运行。

7. 由于工作中粗心大意,转子盖没有拧紧或是将转子盖和转子柄互换, 造成螺纹不吻合,当开机运行时,转子盖抛出而发生严重的断轴事故。

8. 离心管在装样时, 因样品液未装满或离心管帽没有拧紧密封,在离心过程中离心腔内的高真空状态造成离心管变形、破裂和样品液外溢,造成转子不平衡而发生轴弯曲或断轴事故。

9. 由于原样品的比重不等于配平液的比重, 转子动平衡失调而发生事故。

10. 铝合金离心管帽与不锈钢离心管帽混用(两者比重不同)而发生事故。

11. 对予各种材料的离心管,使用前没能仔细了解厂家要求的离心管使用范围和消毒方法,采用化学溶剂和不适当的消毒液处理,造成离心管在运行中溶胀、破裂而发生事故。

12. 由于使用寿命管理不当和各种腐蚀损伤等,转子在运行中发生爆裂。

13. 由于粗心大意,安装时未将驱动系统或其它系统的固定件去掉,并强行使仪器试运转而发生断轴和转子爆炸事故。

(文:湖南湘立科学仪器有限公司 市场与产品管理部)

关于湘立 CenLee

湖南湘立科学仪器有限公司,是一家以实验室离心机为主业的综合性科研仪器制造企业。聚焦于生化实验室、医用、生物制药、生化科研等生命科学领域的专业离心机研发制造。拥有一流的技术支持服务团队和高效精干的商务运营团队,为科技工作者提供全程“服务力”支持。公司产品广泛用于高校生化专业教育、农业科技、生化科研、生化制药、石油化工、刑侦科学等各领域。

湘立科技,精准装备您的智慧实验室

服务热线:4000-826-822                                     

 

东三省、山东销售李芳:13397519184  QQ:2570622305

浙江、福建、湖南、湖北、山西、江西销售史涛旭:18607317101  QQ:953234450

甘肃、海南、贵州、陕西、云南、河北、河南、安徽销售唐桂芳:13397510084 QQ:284178159

新疆、内蒙古、宁夏销售刘欢:15386174336 QQ:3331273402

 

售后维修部林工:     13875967528  0731-84831785

公司投诉受理电话:  13397510084 QQ: 2206028043


湖南湘立科学仪器有限公司 2014 版权所有

详细地址:湖南省长沙市高新区谷苑路229号生产厂房B2栋802      邮政编码:410007

联系电话:0731-88803020 84713020 4000826822        公司传真:0731-84863976

公司网站:http://www.xianglilxj.com  电子邮件:xiangli@xianglilixj.com

备案号: 湘ICP备13003344号-3

公司主要经营:高速离心机高速冷冻离心机低速冷冻离心机立式大容量离心机

湘立二维码

湘立二维码