高校實驗室安全管理改進(jìn)措施研究

崔 朝

（南華大學(xué)資源環(huán)境與安全工程學(xué)院，湖南 衡陽 421001）

隨著高校實驗室作用的日益增強，其使用頻率、使用人數(shù)及實驗室內(nèi)各類儀器、設(shè)備都會相應(yīng)地增加，給實驗室安全管理帶來了嚴(yán)峻的考驗。近年來實驗室事故頻發(fā)，2018年12月，北京交通大學(xué)市政環(huán)境工程系學(xué)生實驗室里進(jìn)行垃圾滲濾液污水處理科研試驗期間，現(xiàn)場發(fā)生爆炸，過火面積約60平方米，并造成了參與試驗的學(xué)生2名博士和1名碩士死亡［1］。因此，實驗室作為一個比較高危的場所，內(nèi)有各種各樣的危險化學(xué)品和不同類型的實驗設(shè)備，極易引起一系列安全問題。一旦發(fā)生危險事故，會造成嚴(yán)重的人員傷亡和巨大的財產(chǎn)損失，因此我們要將研究關(guān)注的重點放在實驗室的安全問題上去。實驗室內(nèi)危化品的安全管理與實驗室安全有著十分重要的關(guān)系，同時實驗室內(nèi)人員流動較大，綜合情況比較復(fù)雜，使得實驗室的管理變得更加困難。

一、高校實驗室危險源辨識基本理論

危險源辨識就是發(fā)現(xiàn)、識別系統(tǒng)中存在的危險源。這是一項非常重要的工作，它是危險源控制的前提，只有在準(zhǔn)確辨識了危險源之后有可能考慮如何采取措施控制危險源。

危險源辨識的方法粗略地可以分為兩類：

（一）對照法。依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范以及規(guī)程或經(jīng)驗來辨識危險源。對照法是一種基于經(jīng)驗的方法，適用于以往有經(jīng)驗可借鑒的情況。

（二）系統(tǒng)安全分析法，是從安全的角度來進(jìn)行的系統(tǒng)分析。通過揭示系統(tǒng)中的故障或事故的各種因素來辨識系統(tǒng)中的危險源。系統(tǒng)安全分析方法不僅可以辨識帶來嚴(yán)重事故后果的危險源，也可辨識沒有事故經(jīng)驗的系統(tǒng)的危險源。越是復(fù)雜的系統(tǒng)，就越需要利用系統(tǒng)安全分析方法來辨識危險源。

危險辨識的目的是要識別出產(chǎn)品、系統(tǒng)、項目各階段可能存在的危險，對危險的類型的界定，是系統(tǒng)的、全面的危險辨識的關(guān)鍵。我們是很難找到某一種方法能夠絕對完整、全面地囊括所有的危險的［2］。危險源的辨識原則：認(rèn)真考察系統(tǒng)中的能量和危險物質(zhì)的利用、生產(chǎn)和轉(zhuǎn)換情況，清楚系統(tǒng)中出現(xiàn)的能量或危險物質(zhì)的類型，研究他們對人或物的危害，在此基礎(chǔ)上來辨識危險源。

二、高校實驗室安全管理中的常見危險因素分析

（一）火災(zāi)、爆炸危險、有害因素分析

1.設(shè)計的缺陷可能會引起火災(zāi)爆炸事故

（1）實驗步驟存有缺陷、操作流程不合理、未設(shè)計通風(fēng)系統(tǒng)或通風(fēng)量不足等，造成易燃?xì)怏w蒸氣在實驗室積聚，遇火源發(fā)生火災(zāi)、爆炸。

（2）實驗樓布局不合理、防火間距不夠、裝修裝飾材料不防火、防火及消防設(shè)施不配套，導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸危害擴(kuò)大。

（3）易燃物品未按要求分區(qū)存放，導(dǎo)致易燃物品發(fā)生反應(yīng)引起火災(zāi)，如強氧化劑泄漏與易燃液體或其他可燃物接觸，可發(fā)生迅速氧化，引起火災(zāi)、爆炸。

2.盛裝易燃、易爆物質(zhì)儲罐、鋼瓶火災(zāi)、爆炸

（1）儲罐、鋼瓶等容器內(nèi)易燃、易爆的物質(zhì)遇明火或靜電，可發(fā)生火災(zāi)或爆炸。

（2）防火、防爆設(shè)施不完善，不按規(guī)定在易燃、易爆場所安裝防爆電器、可燃?xì)怏w報警儀及事故通風(fēng)設(shè)施，導(dǎo)致泄漏事故現(xiàn)場可燃?xì)怏w與空氣形成爆炸性混合物。

（3）電氣火災(zāi)。由于絕緣電線、電纜選用不適，安裝和敷設(shè)不當(dāng)?shù)仍?，使相線之間、相線與零線或大地等造成短路，發(fā)生火災(zāi)。

由于選擇導(dǎo)線不合理、用電負(fù)荷加大，會導(dǎo)致電氣線路過載而引起火災(zāi)，漏電火花或高溫能成為著火源。

（二）壓力容器、壓力管道爆破危險性分析

1.材料質(zhì)量低劣，承受不了設(shè)計的操作壓力而導(dǎo)致爆炸

在制作壓力容器或壓力管道時，沒有按國家標(biāo)準(zhǔn)選用合格的材質(zhì)，會造成設(shè)備、管道的嚴(yán)重隱患。

2.設(shè)計不符合規(guī)定導(dǎo)致爆炸

儲罐等壓力容器以及輸送氣體的壓力管道等受壓設(shè)備、設(shè)施，設(shè)計強度不夠，設(shè)計形式不符合要求，選擇腐蝕及磨損系數(shù)不準(zhǔn)確，導(dǎo)致未能及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備腐蝕減薄和使用疲勞等嚴(yán)重隱患導(dǎo)致爆炸。

3.安全附件失效導(dǎo)致設(shè)備超壓爆炸

因安全附件失效、未能及時發(fā)現(xiàn)儲罐、壓力管道壓力超過額定值，導(dǎo)致其超壓爆炸。

（三）電氣傷害危險分析

電對人體的傷害主要表現(xiàn)為電擊、電傷。日常所說的觸電事故即指電擊類傷害，它對人體的危害程度與電流強度、持續(xù)時間、電流頻率、流經(jīng)人體的途徑、周圍環(huán)境及人的身體狀況有關(guān)。電氣傷害事故，以電擊為主，是電氣傷害事故中發(fā)生最多、后果最嚴(yán)重的事故，常常導(dǎo)致人員死亡［3］。

（四）灼傷與中毒危險有害因素分析

1.電弧灼傷：實驗室相關(guān)人員不執(zhí)行安全技術(shù)操作規(guī)程，測量電氣絕緣不驗電，誤拉電閘開關(guān)，電器開關(guān)柜防護(hù)裝置失效等都會產(chǎn)生電弧光傷人。

2.化學(xué)灼傷：在實驗室中，硫酸、鹽酸等腐蝕品及過氧化氫等強氧化劑在存儲或?qū)嶒炦^程中從容器內(nèi)或裝置噴出，與人體皮膚、眼睛接觸后，會引起化學(xué)灼傷。

3.高溫灼傷：高溫實驗在夏季實驗操作過程中放出的熱量，會使環(huán)境溫度明顯升高。若實驗人員誤觸高溫焙燒爐等高溫設(shè)備表面，可能造成高溫灼燙傷害。

4.冷灼傷：液氮、液氫等低溫液化氣體泄漏會對人員造成冷灼傷。

5.中毒傷害：在實驗室科研活動中使用苯、丙酮、氨氣、液化石油氣等有毒害性質(zhì)的化學(xué)品及試劑，實驗過程中會產(chǎn)生一氧化碳等有毒物質(zhì)，由于反應(yīng)器腐蝕、破裂或管道腐蝕、破裂，可造成泄漏，若實驗室無通風(fēng)系統(tǒng)、或排風(fēng)效果不良等，會導(dǎo)致實驗人員中毒。實驗人員未正確使用通風(fēng)設(shè)備、用鼻子直接嗅氣體也可能造成中毒事故發(fā)生。

三、高校實驗室危險預(yù)防控制措施

（一）危險化學(xué)品有害因素預(yù)防控制措施

1.在統(tǒng)一購置危險化學(xué)品時，應(yīng)根據(jù)化學(xué)實驗室的使用情況、儲存條件和安全情況，限量購置，降低庫存，及時清理報廢危險化學(xué)品。庫房應(yīng)建立完善相關(guān)的安全管理制度，設(shè)立安全標(biāo)識。

2.存儲各類危險化學(xué)品應(yīng)符合相關(guān)的防火安全要求，庫房應(yīng)有一定的通風(fēng)條件。庫存的各類危險化學(xué)品應(yīng)根據(jù)其危險特性節(jié)進(jìn)行隔離儲存和隔開儲存，危險化學(xué)品不得與禁忌物料混合儲存。

3.化學(xué)實驗室應(yīng)根據(jù)實驗工作情況限量存放少量的有機溶劑，且要做到安全存儲。如實驗需求較大量有機溶劑時，也不應(yīng)超過1天的存量。

4.實驗室實驗操作人員在使用各類?；非?，必須認(rèn)真閱讀相關(guān)的《安全技術(shù)說明書》，熟悉其危險特性，掌握其安全防護(hù)和使用方面的基本知識，并對?；肥褂闷陂g負(fù)全面安全責(zé)任。

（二）火災(zāi)、爆炸危險有害因素預(yù)防控制措施

1.實驗裝置的工藝設(shè)計應(yīng)該滿足基本的實驗和安全需要，設(shè)計合理、材料選擇適當(dāng)、安全設(shè)施落實、設(shè)備布局合理、安全通道暢通。

2.實驗環(huán)境所選用的防火材料性能達(dá)標(biāo)，防火區(qū)域合理，消防設(shè)施健全有效，實驗室內(nèi)的可燃雜物得到及時清理。

3.各種危險化學(xué)品存儲合理、使用安全，實驗室的通風(fēng)設(shè)施滿足實驗的基本要求。

4.正確選用電線、電纜，按規(guī)范安裝、敷設(shè)，經(jīng)常性檢查線路絕緣層，避免短路、過載、漏電的發(fā)生。

5.加強儲罐、反應(yīng)裝置檢查維護(hù)，及時導(dǎo)出靜電，防止靜電積聚。

6.定期對報警設(shè)施進(jìn)行標(biāo)定，及時更換損壞管路，保持管路完好?？刂泼骰甬a(chǎn)生，減少摩擦，避免撞擊，采用防爆電氣、使用防爆工具。

（三）壓力容器、壓力管道爆炸危險預(yù)防控制措施

1.選擇符合國家特種設(shè)備規(guī)定要求的壓力容器和壓力管道，應(yīng)考慮有設(shè)計、制造等資質(zhì)的單位進(jìn)行。

2.實驗中所使用的各類反應(yīng)釜和承壓設(shè)備如屬于非特種設(shè)備時，使用過程中的反應(yīng)介質(zhì)具有易燃、易爆、有毒和腐蝕性，經(jīng)常在高壓、高溫或低溫狀態(tài)下使用，存在一定的安全風(fēng)險，應(yīng)考慮以下方面：

（1）在選購反應(yīng)釜時，必須根據(jù)實驗條件，選擇相關(guān)單位生產(chǎn)符合安全要求的反應(yīng)釜，并要求提供相關(guān)的有效證件。

（2）使用的反應(yīng)釜等承壓設(shè)備一般應(yīng)放置在比較安全和便于操作的位置，固定設(shè)備的低角螺栓。

（3）實驗在操作有危險的部位時必須佩戴安全防護(hù)面罩，或有安全防護(hù)設(shè)施進(jìn)行隔離。

（4）詳細(xì)閱讀使用說明書，認(rèn)真檢查相關(guān)安全附件的安全可靠性。

（四）電氣傷害危險預(yù)防控制措施

1.所有用電設(shè)備不帶電的金屬外殼以及金屬構(gòu)架、管線均實行總等電位連接（管線法蘭間要用接地跨條連接）。

2.對可能進(jìn)入可燃?xì)怏w的溝、洞、孔進(jìn)行堵塞，電纜進(jìn)出口要有阻斷措施。設(shè)置過載保護(hù)裝置、防直擊雷和感應(yīng)雷的設(shè)施。有采取防雨和防小動物措施。

3.應(yīng)設(shè)置過載、過電流、短路等電氣保護(hù)裝置和自動切斷電源的剩余電流工作保護(hù)器，以防止因過載、短路等故障而引發(fā)的電氣火災(zāi)。

（五）灼傷、中毒傷害危險性預(yù)防控制措施

1.防止電氣灼傷。（1）實驗室人員應(yīng)定期檢查電氣線路，嚴(yán)格執(zhí)行電氣安全規(guī)程，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。（2）接地裝置保持完好，電氣設(shè)備保證絕緣并有足夠的安全防護(hù)距離。設(shè)立安全警示標(biāo)識和臨時停電告知及標(biāo)識。

2.預(yù)防高、低溫灼傷的主要措施是實驗操作人員應(yīng)對可能產(chǎn)生高、低溫的設(shè)備設(shè)施了解和掌握，高、低溫的設(shè)備設(shè)施的表面應(yīng)有相關(guān)的保溫設(shè)施，并設(shè)立安全告知牌，工作人員在操作時佩戴防護(hù)用品。

3.實驗操作人員應(yīng)對所使用的各類危險化學(xué)品的健康危害進(jìn)行了解和掌握，并在工作中采取以下措施：

（1）使用的各種危險化學(xué)品應(yīng)在具有通風(fēng)條件下進(jìn)行，使用過程中個人要注意正確穿戴各種防護(hù)用品，特別是接觸強腐蝕性化學(xué)品時，一定要注意對眼睛和皮膚的保護(hù)。

（2）在使用和儲存強腐蝕性化學(xué)品時，不宜放置在高處，開啟瓶口時應(yīng)緩慢并做好防護(hù)。

（3）限制危化品的存量，保證包裝的密閉，特別是使用過程中和產(chǎn)生廢棄物后，各種容器一定要做到良好的密封。

（4）做好個體防護(hù)，操作崗位設(shè)置洗眼器和淋洗器。危險作業(yè)崗位應(yīng)根據(jù)危險特性，按照相關(guān)規(guī)定設(shè)急救藥箱、防護(hù)面罩、防毒面具、空氣呼吸器等緊急救助防護(hù)器材。

四、總結(jié)

本研究以高校實驗室為例，首次對高校實驗室安全管理中的危險因素進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)查分析，根據(jù)高校實驗室情況和分析結(jié)果對實驗室進(jìn)行風(fēng)險管控，確保化工類高校實驗室安全。