液氮冻结

方法

由于液氮气化温度为-195.8℃，它在冻结器内气化，冻结速度比盐水冻结可提高9 -10倍，故得名超低温冻结。

液氮冻结取消了三大循环系统，不需冻结站，只需液氮冻结设备，即贮存槽、输送槽车和管路，安装较易，组织管理工作简化。为某些工程的堵水、抢险和处理紧急事故提供了新手段。液氮冻结是冻结施工的一种新技术。

原理

在常温常压下，氮(N2)是一种无色、无臭、无毒的惰性气体。氮气在空气中体积含量为78.16%,氮气比空气轻，在标準状态下1米^{2氮气重1.251公斤。氮气在常压下冷却至-195.8℃变成液氮，其液体密度为807公斤/米2。在温度为-210.1℃时，液氮凝固成雪状的固体物质。}

工业上，液氮是通过空气分离装置液化精馏获得。高纯度的液氮呈浅黄色，透明，稍轻于水。由于液氮的沸点低，通常处于猛烈的沸腾状态。液氮惰性很强，没有腐蚀性，不可燃，对震动、热和电火花是稳定的。

工艺过程

液氮冻结工艺流程十分简单。液氮由製取装置生产，经汽车(或火车)的槽车运至施工地点，注入冻结器中的液氮供液管，在冻结管空间气化，吸收周围土壤的热量，使土壤冻结。液氮气化吸热后，逸出冻结管，经氮气排出管路放空。随着液氮的气化、挥发和不断向冻结管供给新的液氮，直至形成符合设计要求的冻土墙，即可开掘施工。在掘砌过程中，继续供给少量液氮，以维护冻土墙的强度。

冻结器结构

液氮冻结是无盐水冻结，其核心是冻结器构造。冻结器既要保证液态製冷剂气化，又要保证气化迅速和均匀地吸热。否则一部分气化快，降温也快，早冻;另一部分冻结管气化慢，降温慢，晚冻，不能保证正常冻结。

在封闭的空间，液氮漏损对操作人员存在严重威胁。因氮气是看不见、嗅不着，容易使人缺氧而造成窒息。另外，液氮温度低，操作人员需採取安全措施。纯氮是耐火耐爆的，但要避免可燃物和氧的污染，运输液氮不能暴露在空气中。