楊 雪, 劉德明, 丁若瑩
(福州大學 土木工程學院,福州 350116)
高校實驗室不但是教學活動不可或缺的組成部分,還承載了科研、學術交流與社會服務的重要任務,實驗室建設已經成為評估高校教學科研水平的重要指標之一[1]。與此同時,由于實驗室工作的特殊性,比如存放多種易燃易爆的實驗材料和藥品以及大量的用電、用氣儀器設備等,消防安全管理就顯得格外重要。近年來,高校實驗室發生各類消防安全事故的報導屢見不鮮,不僅使師生的人身安全受到威脅,同時造成了巨大的經濟損失和難以估量的科研損失。2003年1月廣東某大學一實驗室發生爆炸,原因是實驗室的電線超負荷造成短路引燃了化學原料[2]。2011年10月,湖南某大學化學化工學院理學樓頂樓實驗室發生火災,起火原因是存放在儲柜內的化學藥劑遇水自燃,由于屋頂為純木質結構,導致火勢迅速蔓延,過火面積達到790 m2,部分師生的研究成果付之一炬[3]。以上事故反映了高校實驗室的消防安全管理工作還存在較多的疏漏,因此,積極采取相應的消防安全措施,構建完善的消防安全管理體系已經成為高校實驗室建設的重要任務。
高校實驗室的消防安全隱患大致可以分為2種,①主觀人為因素,②客觀防范因素。
隨著高校規模的擴大和實驗教學改革的不斷深入,實驗室逐漸呈現出人員流動性大的特點,實驗人員工作素養、消防安全意識與應對突發事件的能力不可避免存在較大差距。部分師生由于長期反復進行同類實驗,不斷重復接觸、使用相似的實驗藥品、材料,久而久之放松了警惕,忽視了實驗操作規程和消防安全制度[4]。此外,部分高校對學生消防安全知識的培訓不夠重視,一些學生沒有充分認識到實驗中細小疏漏可能造成的危害,以及由此引發的消防安全事故,甚至有學生在實驗中抱著僥幸心理,違規操作。同時,大量的高校實驗室沒有配備專職的消防安全管理人員,而是由實驗教學人員兼任,這些非專業人員存在安全知識欠缺、遇到突發事故時應變能力不足以及對滅火器、消火栓等設施使用不熟練等問題,也無法定期對消防設施進行專業的維護、檢查與管理,給實驗室的消防安全埋下了隱患。
部分高校建校早,歷史悠久,擁有一定數量的老舊樓宇,如今這些老舊建筑內的實驗室仍在使用,存在一定的消防安全隱患。①老舊樓宇普遍存在建筑材料耐火程度低,部分磚木結構的建筑在著火時極易出現火情擴散,進而危及整座建筑甚至臨近建筑。②部分老舊樓宇的平面設計、結構設計、防火分區設置不夠合理,無法滿足現行的“科學實驗室建筑設計規范”“建筑設計防火規范”等要求。同時,由于歷史的原因,老舊建筑存放的儀器設備通常較多,空間不足,往往造成實驗室內人員密度過大,緊急情況下安全疏散難度大。③老舊樓宇大多存在消防設施不配套、配置不合理以及部分消防設施陳舊等問題。
隨著科技進步,實驗教學內容逐漸向縱深發展,實驗室內各類儀器、設備數量不斷增加,一些高溫大功率的設備如馬弗爐等大量使用,單臺設備功率有的達到1~10 kW,導致用電量和用電負荷增大,而部分實驗室建筑的電力設施、設備并沒有隨之進行相應改造,致使部分供電設施和輸電線路長期超負荷運轉,發生電力過載并引起火災的幾率大大增加。2015年,福建某大學科學樓2層實驗室陽臺起火,火勢迅速沿著樓外的電纜線燒至頂樓15層,所幸沒有造成人員傷亡和樓內科研設備的損壞。此次火災正是由于2層陽臺上的電纜老化、容量不足發熱引起的,加上著火點附近電纜密布交錯、走向混亂,才造成了火災的漫延。
由于教學需要,高校實驗室存放大量的各類實驗器材、藥品,甚至還有部分易燃易爆試劑和高壓可燃氣體等。統計顯示,實驗室安全事故主要發生在化學試劑的使用和儲存環節,這也是傷亡人數最多的兩個環節[5]。部分安全意識不強的實驗人員沒有按照相關規定進行藥品的分類存放和取用,對易燃易爆等危險品沒有進行嚴格的出庫、入庫登記,為實驗室的安全管理埋下隱患。
高壓氣體鋼瓶由于其內部壓強大,如果沒有按規定進行綁帶等方式固定,分類排放,一旦發生傾倒、撞擊等極有可能發生爆炸;此外高壓氣體鋼瓶可能存在泄漏、瓶體變形等問題,若沒有定期進行安全檢查,同樣對實驗室的安全造成威脅。2015年4月,江蘇某大學化工學院一實驗室甲烷混合氣體鋼瓶爆炸,事故造成1死4傷。事故發生的直接原因是氣瓶內混合氣體中的甲烷濃度達到爆炸極限,以致閥門開啟時由于摩擦熱能或靜電引起爆炸。但其中不可忽視的一點就是爆炸氣瓶超期服役。調查顯示氣瓶的出廠日期為1972年6月,到2015年使用年限已達43年,大大超過了相關法規標準規定的30年使用年限,且最后一次檢驗日期是2001年6月。瓶體的金相分析也表明,氣瓶存在帶狀組織以及內表面脫碳現象,材質強度有所下降[6]。根據《鋼制無縫氣瓶定期檢驗與評定標準》(GB/T13004-2016),盛裝一般氣體的氣瓶,應當每3年檢驗1次;盛裝惰性氣體的氣瓶,應當每5年檢驗1次;盛裝腐蝕性氣體的氣瓶,應當每2年檢驗1次,如果發現有嚴重腐蝕或者嚴重損傷,應當提前進行檢驗。
高校實驗室應重視消防安全事故的預防,牢牢把握“預防為主,防消結合”的消防工作方針,對存在的消防安全隱患及時進行整改,以避免發生消防安全事故,或者在發生消防安全事故時盡可能把損失降低到最小。
實驗室人員,既包括長期工作在實驗室的管理、技術人員,也包括在實驗室內進行實驗教學活動的教師和學生。在實驗教學活動前,首先應對進入實驗室的學生進行消防安全和實驗操作規范培訓,在強調消防安全重要性的同時培養學生嚴謹認真的實驗態度,嚴格按照規范進行實驗,最大限度地減少發生消防安全事故的可能性。2010年,浙江某大學化工樓發生火災,事故原因是一學生獨自進行實驗時,沒有遵守操作規程,不慎將石油醚滴到地上引起自燃[3]。此外還應對實驗技術人員定期加強消防安全培訓,包括實驗室內消防安全設施的使用與檢查、緊急情況下的消防撲救以及利用逃生通道有序組織實驗室內師生緊急疏散等,要求做到“四懂四會”,即懂火災危險性、懂預防措施、懂撲救方法、懂逃生方法;會報火警、會使用滅火器材、會處理險肇事故、會逃生,保證在發生消防安全事故的情況下,最大限度地減少人員傷亡和財產損失。
高校實驗室是教學與科研的場所,其中存放大量儀器與實驗藥品。例如電氣類專業實驗室放置數量較多的電學儀器設備,化學化工類專業實驗室可能存放有易燃、易爆化學藥劑,因此,加強對實驗室內藥品、儀器的管理,定期檢查設備工作狀況是預防消防安全事故的重要手段。
對于實驗藥品,首先需要明確各種藥品的化學性質,依據藥品的固有特性進行分類、儲存和管理。一些化學試劑,例如黃磷遇空氣易自燃,存放溫度不能高于30 °C[7],故需保存在水中,并加鐘罩封閉,需保證每15天檢查1次;一些受到輕微震動就可能引起爆炸的物質,如乙炔酮、疊氮鉛等,應當有專庫存放;部分強氧化劑和強還原劑的相互接觸會發生自燃,如硝酸鹽類與苯胺類,在保存時應注意分開存放。
實驗室應格外重視壓縮氣體鋼瓶的存放與保管,依據氣體的性質,按照《氣瓶安全監察規程》(2015)要求,制定相應的管理制度與操作規程,建立氣瓶的日常監察制度,對檢測驗收合格的氣瓶逐個進行詳細登記,嚴格杜絕氣瓶“帶病上崗”和超期服役。
對大量存放儀器設備的實驗室,安全用電是消防的重點。①應重點檢查供電線路和供電設備,及時根據實驗設備配置情況調整線路容量,定期維護并及時更換老化的供電線路和設備;②對由于內部元器件損壞,出現漏電現象,進而可能引發短路等實驗儀器應及時維修或淘汰。
應保證實驗室消防安全經費的投入,定期對消防設施進行維護,及時更新損壞和過期的消防設施。實驗室內易燃易爆材料、藥品等多種火災危險源并存,一種物質著火,往往會導致其他物質被引燃,產生連帶影響[8]。因此,消防安全設施應結合實驗室的性質與功能,進行合理配置,例如:水、泡沫滅火器以及磷酸銨鹽干粉滅火器適用于木材、棉等引起的A類火災;泡沫滅火器、碳酸氫鈉干粉滅火器、磷酸銨鹽干粉滅火器等適用于汽油、瀝青、原油等引起的B類火災;磷酸銨鹽干粉滅火器、碳酸氫鈉干粉滅火器、二氧化碳滅火器等適用于由甲烷、乙烷以及氫氣等引起的C類火災;金屬火災專用滅火器適用于由鉀、鈉、鋁、鎂等金屬引起的D類火災;磷酸銨鹽干粉滅火器、碳酸氫鈉干粉滅火器適合用于儀器和電氣設備引起的E類火災[9-11]。有條件的高校實驗室,還應該對重點防火部位配置火災煙霧探測器、自動報警裝置、細水霧滅火系統等。在完善實驗室消防安全設施的基礎上,高校應逐步對耐火等級低、樓宇結構不合理的老舊建筑內的實驗室進行有計劃地改造。此外,實驗室還應配備應急電源,滿足在意外停電情況下實驗室內重要場所的照明和緊急疏散通道、消防設施的用電需求。
高校科研實驗室主要進行的是試驗性、探索性甚至創新性的工作,科研實驗的性質決定了它們缺少可參考和借鑒的實驗工藝和操作規程,因此,科研實驗的消防安全事故發生率高于常規生產、實驗[12]。為了避免科研實驗室消防安全事故的發生,實驗人員應熟悉實驗儀器的操作和實驗藥品的理化性質,在確定科學、嚴謹的實驗方案和流程的基礎上,對實驗過程中有可能出現的不安全因素進行評估、研判,制定合理的應急預案,同時謹慎操作,努力從源頭上消除安全隱患。
高校應嚴格按照國家相關法律法規,建立實驗室消防安全管理制度。在此基礎上根據各實驗室的實際情況,制定一系列實驗操作規程、實驗儀器藥品管理規程以及消防安全管理規程等,并將制定的規程明文公示,保證有據可依。
除了制定嚴格的規程、制度外,還應逐級落實實驗室的安全管理責任[13]。主管相關工作的學校領導是全校實驗室消防安全管理工作的第一責任人,重點做好全校實驗室的消防安全教育及消防檢查工作,并從資金上保證消防安全設施得到及時的更新改造;學院的分管院長和各個實驗室的主任應對本學院實驗室的消防安全管理工作具體負責,合理配置實驗室消防管理專業人員,督促師生和相關工作人員定期檢查、更換消防安全設備,排查消防安全漏洞,及時消除安全隱患[14];實驗室教學人員和技術人員直接負責實驗室日常管理,對實驗儀器設備進行常規維護,分類存放實驗藥品、材料,完善取用手續[15],監督指導實驗操作和實驗過程,同時熟悉消防器材的使用和安全事故緊急處理程序。通過安全責任制度明確不同層級人員的消防安全管理范圍和工作職責,構建完善的實驗室消防安全管理體系。
高校實驗室的消防安全管理要貫徹“預防為主,防消結合” 的工作方針[16],切實落實消防安全法律法規,對不同功能的實驗室制定合理可行的管理制度和具體實驗操作規程,針對性的配備相應的消防安全設施,建立和完善火災應急救援體系,同時注重培養實驗人員的消防安全意識,盡量減少和避免消防安全事故的發生,為師生創造和諧、安定的教育、科研環境。