特殊環境人工實驗艙安全管理及質量保證

許永華,劉江偉,是文輝,董 翔,趙紅艷,許 琴,李建瑛,李佳佳,馬 娜

(蘭州軍區烏魯木齊總醫院動物實驗科，新疆特殊環境醫學重點實驗室，烏魯木齊 830000)

特殊環境人工實驗艙[1]，可以模擬西北高原高寒、沙漠戈壁自然環境條件，用于研究低氣壓與缺氧、高溫干熱、寒冷、強紫外線等特殊自然環境對人體的影響及其防護措施，以及用于研究對飛行人員、航天員等進行高空生理訓練、缺氧耐力檢查和醫學鑒定等工作。該艙是研究特殊自然環境生命科學重要的基本條件，其質量管理直接影響到艙內人員的安全性。我國至今未頒布特殊自然環境人工實驗艙相關安全標準，使艙在安全管理環節造成空白。 特殊自然環境人工實驗艙安全規范標準，是保證人工實驗艙安全運轉，促進實驗生命科學發展的一項重要工作。本研究制定了特殊環境人工實驗艙在運行、維護中有關的安全管理規范。包括作業人員及其他有關人員進入艙內易發生缺氧窒息、中暑和產生低壓病的安全管理要求。該規范經自治區質量技術監督局批準，列入2014年地方標準制訂項目計劃。

1 特殊環境人工實驗艙概述

1.1 工作原理及基本結構

特殊環境人工實驗艙是模擬西北地區平戰特殊環境的大型實驗設備。由高溫艙、低溫艙和過渡艙組成。各艙可聯通或獨立工作，分別模擬不同的環境狀態。

高溫艙：用于模擬低氣壓、高溫、紫外線環境及復合環境。低溫艙：可模擬常壓、低氣壓、低溫、紫外線環境及復合環境。過渡艙：用于實驗過程中(不能中斷實驗狀態情況下)人員(或設備)進出高、低溫艙的過渡設備。

該艙所模擬海拔高度為600～10000 m、溫度-50℃～+50℃、紫外線照射強度40 ～ 70 W/m2、空氣相對濕度10RH%～自由狀態由五部分組成。

1.2 基本工作要求

特殊環境人工實驗艙要求各種資料必須完備。包括: 艙體結構系統、環境控制、系統氣體管道、控制系統自動化控制系統、電氣監視及通訊系統。艙總布置圖、艙體及配套壓力容器結構總圖、電器系統原理圖、配電網絡圖、供排氧系統和供排氣系統流程圖、各系統制造安裝的技術要求。人工實驗艙工作人員及維護人員要有高度責任感和事業心，須經過嚴格的醫用崗位培訓，持證上崗。每次開艙前要對機器設備進行嚴格的巡視、檢查，做到安全無故障，發現故障隱患，立即通知經過艙培訓并有上崗證的維修人員進行檢查維護。當人工實驗艙停機30 d以上再開機前，間斷性工作6個月及運行中出現異常情況時，首先必須對艙內壓力、溫、濕度、紫外線照度等各項試驗功能、技術參數、操控性能以及安全性、可靠性等進行全面的綜合測試，以驗證該艙的性能質量是否達到設置技術指標，是否能保證進艙人員的人身安全。

2 日常管理與方法

2.1 制定制度管理規范

嚴格按照國家相關安全規定進行管理，由于人工實驗艙模擬嚴酷的自然環境，首先需要一種有效的檢測手段和安全規范來確保人工實驗艙安全運行和人員安全，本研究已制定了地方標準《西北地區特殊自然環境人工實驗艙檢測規范》DB65/T3441—2012[2]。實踐證明只有制度合理、管理嚴格，操作細心，特殊環境人工實驗艙應用的安全性、有效性才能得到保證。本研究在2014年起草制定了《西北地區特殊自然環境人工實驗艙安全規范》，該規范經自治區質量技術監督局批準，列入2014年地方標準制訂項目計劃。

2.2 制定了人工實驗艙操作人員管理規定

規定共28條，要求人工實驗艙操作人員要端正工作態度和作風，嚴格履行職責，遵守各種安全規章制度，提高職業道德，服從領導安排，做好本職工作。操作人員應學習有關人工實驗艙的新技術、新方法。掌握人工實驗艙的自動控制原理、功能和各項設備性能、故障排除方法。實驗前和受試人員充分溝通，使雙方對實驗的程序和參數達成共識，完成實驗操作程序文稿，以便實驗安全順利進行。實驗過程中和受試人員實時溝通，指導實驗人員進行正常的實驗操作。 對出現問題的設備要填寫《設備檢修通知單》，及時與相關部門取得聯系[3-4]。

2.3 人工實驗艙使用人員管理規定

規定共23條，其中要求人工實驗艙使用人員應自覺維護艙內裝備和設施， 進艙人員不得擅自帶入易燃、易爆物品、 使用人員進入艙室前和離開艙室時，應清點人數。嚴禁用手或器物敲擊艙體上的觀察窗玻璃，以免造成艙內人員的生命危險。艙內液晶屏幕上的操作數據已經科學確定，禁止非操作人員擅自更改高度、上升下降速度和新風量等操作數據。以免因錯誤信息導致人身傷害。定期檢查水泵、真空泵、制冷機組、加熱機組和空氣干燥機組的潤滑油等，發現問題及時更換。

2.4 危急情況急救相關操作規范

人工實驗艙負責人的培訓內容中加入了與缺氧、中暑、低壓作業有關的法規，缺氧窒息事故發生的原因，缺氧癥狀的主要癥狀，預防艙內缺氧窒息事故的方法和措施[5]。 事故現場應急搶救措施及人工心肺復蘇技術。現場人工心肺復蘇是指在作業現場用人工的方法重新建立和恢復心肺的有效輸出和肺的功能換氣。主要為徒手搶救操作，在許多場合這是唯一實用的有效辦法，是爭分奪秒搶救生命的寶貴手段。標準中附錄了《現場人工心肺復蘇的步驟》以加強安全保障的措施。

2.5 其它相關操作規范

本規范還對人工實驗艙檢測和維修管理；人工實驗艙消防安全管理；人工實驗艙職業危害防護；人工實驗艙易燃易爆及有害氣體的管理；人工實驗艙環境衛生管理；人工實驗艙保密工作；人工實驗艙事故應急措施；人工實驗艙安全教育與培訓等方面，規定了安全管理12款，規定127條。

3 小結

人工實驗艙的運行過程中存在著一定的安全隱患和危險性[6-7]，我國人工實驗艙、低壓艙安全及質量控制工作處在發展過程中，設備質量安全規范逐步正規化、標準化。目前已有載人低壓艙國家標準GB/T 27513-2011和《西北地區特殊自然環境人工實驗艙檢測規范》DB65/T3441—2012出臺。只有對低壓艙實驗過程中受試人員及實驗數據的安全性及可靠性有足夠的認識并采取適當的防范措施，主動預防維護，保證氧艙各設備有效利用，最大限度地延長使用壽命，保證人員安全人工實驗艙才能更安全可靠地運行，繼而更好地為接下來的科學實驗研究服務。實踐證明，只有制度合理、管理嚴格、操作細心，人工實驗艙使用的安全性、有效性才能得到保證。

參考文獻：

[1] 許永華，張東輝，王忠明，等．大型低壓氧干熱高紫外線復合低壓艙的研制[J]. 醫療衛生裝備,2011,32(11)：33-35．

[2] 許永華，張瓊，劉紹明，等．《西北地區特殊自然環境模擬艙檢測規范》新疆維吾爾自治區地方標準, DB 65/T3441-2012.

[3] 王忠明，許永華，黃澤陽，等．基于大型復合低壓艙的模擬海撥高度系統研制[J]. 醫療衛生裝備,2011,32(11)：12-13.

[4] 陳浩宇，黃孝勝，安源，等．多因素復合環境模擬醫學科學實驗艙的安全可靠性分析[J]. 醫療衛生裝備,2012,5(33)：108-109．

[5] 肖華軍.航空供氧防護裝備生理學[M]. 北京：軍事醫學科學出版社, 2005：374-379.

[6] 張東輝，王忠明，許永華，等．大型復合低壓艙連續試行時發現的問題及對策[J]．醫療衛生裝備,2014,35(3)：121-123.

[7] 張東輝，許永華，是文輝，等．大型復合低壓艙模擬海拔高度穩定性和準確性驗證研究[J]．醫療衛生裝備,2014,35(8)：8-11．