實驗室存放易制爆危險化學品的安全管理淺析

周 健， 袁洪學

（華東理工大學實驗室與裝備處，上海200237）

0 引 言

高校實驗室安全管理工作是一項復雜的系統(tǒng)工程［1］，近幾年，國內(nèi)外學者在高校實驗室的改革和管理進行了研究并取得了一些成果［2］，如實驗室精細化［3］、信息化［4］、智慧化管理［5］、實驗室安全文化建設［6］、特種設備安全機制［7］等，在危險化學品管理上，高校實驗室危化品管理面臨難度大、危險化學品種類多、安全隱患復雜多變［8-11］等挑戰(zhàn)，在日常工作中，高校危險化學品在申購、存放、使用及處置存在管理制度不健全、責任分工不明確、多渠道采購、缺乏日常監(jiān)管及廢物處置不規(guī)范等問題［12］，易制爆化學品作為危險化學品的重要組成部分，在理工科實驗室中廣泛應用，其本身具有危險性如不加以管理，容易引發(fā)較大的安全事故［13］，實驗室還存在管理制度不健全，責任不明確，管理隊伍素質(zhì)不高，安全意識淡薄，安全教育貧乏，安全設施不齊全，資金投入不足等問題［14］。2015 ～2017 年，教育部科技司對75 所教育部直屬院校開展了高校科研實驗室安全檢查，共計檢查出問題1872個，其中，涉及化學安全的問題581 個，占問題總數(shù)的34． 5%，且所有被檢查的學校都涉及此問題，化學安全問題，應成為實驗室安全工作的重點［15］。2018 年，公安部《易制爆危險化學品儲存場所治安防范要求（GA1511-2018）》［16］（簡稱《GA1511》）開始實施，對易制爆危險化學品的治安防范提出了明確的要求，其中，將教學、科研、醫(yī)療、測試等單位使用的所有易制爆危險化學品總量不超過50 kg的儲存室或儲存柜定義為小劑量存放場所，并對其實體防范要求及技術(shù)防范要求提出了詳細規(guī)定。實驗室作為教學、科研以及測試的基本場所，其存放必須滿足《GA1511》的要求，在此基礎上，實驗室存放易制爆危險化學品還應滿足化學品安全存儲的相關(guān)要求。

1 實驗室存放易制爆危險化學品的治安防范要求

1.1 實體防范要求

《GA1511》要求存放易制爆危險化學品的實驗室必須設置甲級或者乙級防盜安全門，即實驗室門需要“FAM-J”或“FAM-Y”或者將易制爆危險化學品存放在具有防盜功能的專用儲存柜中，儲存柜應雙人雙鎖，且鎖應滿足機械防盜鎖的行業(yè)標準《機械防盜鎖（GA／ T73-2015）》的規(guī)定。機械防盜鎖根據(jù)結(jié)構(gòu)分為插芯式（Ⅰ）、外裝式（Ⅱ）以及密碼式（Ⅲ），安全級別由低到高分為A、B、C 三級，機械防盜鎖有FDS 永久性安全級別標記。有些實驗室使用普通掛鎖將帶有玻璃可視窗的木質(zhì)試劑柜作為易制爆危險化學品儲存柜不符合實體防范要求。

1.2 技術(shù)防范要求

實驗室出入口的視頻監(jiān)控須清晰辨別進出人員的面部特征；存放部位的視頻監(jiān)控能清晰顯示物品存取情況和人員活動情況，同時，視頻圖像的存儲時間不應小于30 d。

2 實驗室存放易制爆危險化學品的安全管理要求

根據(jù)《易制爆危險化學品名錄（2017 年版）》（簡稱《名錄》），易制爆危險化學品分為酸類、硝酸鹽類、氯酸鹽類、高氯酸鹽類、重鉻酸鹽類、過氧化物和超氧化物類、易燃物還原劑類、硝基化合物類以及其他9類，其爆燃危險性主要為氧化助燃、還原燃燒、遇水放出易燃氣體、自熱以及爆炸等。

2.1 易制爆危險化學品的存放禁忌

易制爆危險化學品之間共同存放也有禁忌，氧化性固體、液體具有助燃性質(zhì)，將此類易制爆危險化學品與具有還原性的化學品共同存放，會導致相互反應發(fā)生火災、爆炸等事故。以硝酸鈉為例，其禁配物為強還原劑、活性金屬粉末、強酸、易燃或可燃物等，而在易制爆危險化學品中，高氯酸屬于強酸、硫黃屬于易燃物、鎂粉屬于活性金屬粉末，實驗室中若存放硝酸鈉，嚴禁與高氯酸、硫黃、鎂粉以及相類似的易制爆危險化學品共同存放，否則，易制爆危險化學品之間極易相互反應，造成火災或爆炸事故，給實驗室?guī)砦：Α嶒炇覂?nèi)存放易制爆危險化學品時，必須熟悉其SDS（Safety Data Sheet，化學品安全技術(shù)說明書），了解存放要求及禁配物，分類存放。易制爆危險化學品分類存放的基本原則為氧化性化學品與還原性化學品分別存放、氧化性化學品與可燃物分別存放、爆炸物單獨存放、相互起反應的化學品分別存放等，比如硫與鉀、鈉、鋅粉等活性金屬應分別存放，在《名錄》中雖然都屬于第七類易燃物還原劑類，但是硫與活性金屬能夠發(fā)生反應，甚至能夠引發(fā)爆炸。

2.2 易制爆危險化學品的存放環(huán)境要求

除了共同存放的禁忌以外，易制爆危險化學品對存放環(huán)境也有比較高的要求，如溫度、濕度、通風、是否能夠與空氣接觸、是否能夠陽光直射等。

2.2.1 溫度

在易制爆危險化學品SDS 中，陰涼、通風是對易制爆危險化學品儲存條件的基本要求，部分易制爆危險化學品對儲存溫度也作出限制，如高氯酸鈉的庫溫不應超過30 ℃、重鉻酸鉀的庫溫不應超過35 ℃，對于南方夏季高溫實驗室，未采取溫控措施而存儲此類易制爆危險化學品容易帶來實驗室安全隱患；有些易制爆危險化學品具有自發(fā)熱的危險性，如鎂粉、鋅粉等，長時間堆積在不通風的存放地點中，會不斷積聚熱量使得氧化反應發(fā)生，氧化反應進一步放熱，熱量加速積聚，最終造成火災或爆炸事故，因此，在實驗室中存放易制爆危險化學品，一定要注意儲存溫度，不能超過SDS中注明的限值，以確保安全。

在常溫下具有火災或爆炸危險性的易制爆危險化學品還必須冷藏存放，如過氧乙酸，閃點為41 ℃，受到撞擊、摩擦或受熱都可能會引起爆炸。

2.2.2 濕度

在實驗室存放易制爆危險化學品，存放地點的濕度也是非常重要的考慮因素，如果實驗室濕度太大，會給存放帶來安全隱患。有些易制爆危險化學品遇濕易燃、遇濕放出可燃性氣體，如金屬鈉、金屬鉀、鎂粉、鋅粉等；有些易制爆危險化學品容易吸收空氣中的水分，影響使用，如硝酸鈉存放時要求濕度小于80%；有些易制爆危險化學品存放時要求容器必須密封，以防止與空氣中的水發(fā)生反應，如硼氫化鉀。

2.2.3 不能與易燃物、可燃物共存

燃燒的本質(zhì)是可燃物發(fā)生的氧化反應，火災是指在時間或空間上失去控制的燃燒，而大部分易制爆危險化學品具有氧化性及助燃性，可為易燃物、可燃物提供持續(xù)燃燒所需要的條件，將此類易制爆危險化學品與易燃物、可燃物共同存放，極易引發(fā)火災，同時，部分易制爆危險化學品屬于易燃物，也不能簡單地將易制爆危險化學品與易燃物、可燃物共同存放，以免造成事故。

2.2.4 遠離火種、熱源

防止危險化學品發(fā)生事故的重要措施之一就是控制引火源，實驗室內(nèi)比較常見的引火源有各種熱源，比如烘箱、馬弗爐等能夠產(chǎn)生熱量的大功率用電設備，此類設備工作狀態(tài)下會產(chǎn)生熱量并向外散發(fā)，若靠近易制爆危險化學品，則可能會因為熱量不斷集聚，溫度不斷升高而成為引火源，造成實驗室化學品火災或爆炸事故；烘箱、馬弗爐等設備在出現(xiàn)故障時也容易成為引火源；除了加熱設備外，陽光直射也是實驗室熱源之一，夏季高溫且陽光直射容易集聚熱量，也是引發(fā)火災的原因。所以，在實驗室存放易制爆危險化學品時，必須遠離烘箱、馬弗爐等大功率加熱設備，且避免陽光直射以確保安全。除了熱源以外，實驗室內(nèi)的火種也是引火源。一般情況下，實驗室內(nèi)已經(jīng)嚴禁使用能夠產(chǎn)生明火的設備以確保安全，但是，靜電、雷擊等火種會成為引火源，實驗室存放易制爆危險化學品還需進行防靜電、防雷保護。

2.2.5 防爆要求

實驗室內(nèi)存放易燃的易制爆危險化學品時，還需要根據(jù)SDS上存放要點對防爆電器的要求，配備相應級別的防爆電器，如硼氫化鉀、過氧乙酸等遇濕易燃、低閃點的易制爆危險化學品，在普通的實驗室存放環(huán)境中，也能夠滿足其燃燒、爆炸的條件，這時如果實驗室中的非防爆電器在開啟的一瞬間產(chǎn)生電火花，則會給上述易制爆危險化學品提供燃燒、爆炸的引火源，導致事故的發(fā)生，因此，使用、存放SDS 上明確要求使用防爆型照明、通風設備的易制爆危險化學品時，必須滿足其防爆要求。

3 實驗室使用及存放易制爆危險化學品的建議

3.1 熟悉化學品安全技術(shù)說明書

化學品安全技術(shù)說明書（Safety Data Sheet for Chemical Products，簡稱SDS）是化學品生產(chǎn)或銷售企業(yè)按照法規(guī)要求向使用者提供的一份綜合性說明文件，是獲取易制爆危險化學品組分、理化參數(shù)、燃爆性能、毒性、環(huán)境危害以及安全使用方式、存儲條件、泄漏應急處理、運輸法規(guī)要求等16 項內(nèi)容最直接的方法，獲取SDS需要注意易制爆危險化學品供應商與SDS的對應關(guān)系，即A公司生產(chǎn)或銷售的易制爆危險化學品只能使用A公司提供的該化學品的SDS，滿足易制爆危險化學品使用、存放、處置過程中責任追溯的要求，SDS應由生產(chǎn)或銷售公司免費以書面或電子版的形式提供給使用者，且電子版還應具有防止未授權(quán)編輯的功能；SDS還應注意需要及時更新，以確保信息正確、有效；獲取的SDS 應懸掛在實驗室存放易制爆危險化學品柜上易于取閱的位置；使用易制爆危險化學品前，必須熟悉該化學品SDS 上的相關(guān)信息，了解危險性、防護措施及禁忌，確保安全。

3.2 合理布置存放位置

從易制爆危險化學品的SDS 上獲取相關(guān)信息后，根據(jù)存放要求與禁忌將易制爆危險化學品進行分類，化學性質(zhì)相抵觸的易制爆危險化學品必須分開存放，嚴禁共同存放。易制爆危險化學品的存放柜應放置在實驗室內(nèi)通風良好，陽光直射不到的地點，存放柜的通風條件達不到要求還應使用機械通風設備加強柜內(nèi)通風狀況，通風設備應滿足防爆要求。存放柜應良好接地或采取消除靜電的措施，為確保安全，接地點最好能夠在不同部位選取至少兩點，以防止單點接觸不良使得接地無效。存放柜應遠離熱源、輻射、氣瓶、廢液及其他危化品。單柜內(nèi)存放易制爆危險化學品應遵循固體靠上放置、液體靠下放置，且液體應設置防流散托盤，放置液體泄漏后沾污下部存放的固體或流入柜體造成污染。

3.3 危險源辨識及風險評估

除季戊四醇以外，其余易制爆危險化學品均在《危險化學品目錄（2015 版）》中，說明基本上所有易制爆危險化學品本身都具有一定的危險性，稍有不慎，容易導致事故，造成傷害，所以，在實驗室內(nèi)使用該類化學品時，必須對擬采用的新工藝、新方法、新技術(shù)、新材料進行危險源辨識、過程分析及風險評估，識別實驗過程中可能產(chǎn)生的危害，并嚴格控制各化學品的用量、添加的先后順序，采取相應的安全措施，佩戴個人防護用品，在通風櫥內(nèi)操作。嚴禁私自改變實驗用量或顛倒操作順序。

3.4 以二維碼為基礎進行全生命周期管理

易制爆危險化學品在實驗室的申購、審批、入庫、使用、存放以及處置等全生命周期中需要加強管理，以確保所有易制爆危險化學品均在可控范圍內(nèi)，以二維碼為基礎，實現(xiàn)易制爆危險化學品與使用臺賬唯一對應。掃描二維碼可顯示出：購買時間、化學品名稱、所屬學院、使用地點、規(guī)格、責任教師、使用人等信息，在易制爆危險化學品入校時，生成并打印出該易制爆危險化學品的專屬二維碼并張貼在審批單、化學品試劑瓶身、使用臺帳，做到申購、審批、入庫、使用、存放的唯一對應，在使用完畢以后，空瓶由有資質(zhì)的專業(yè)處置單位回收前，掃描瓶身二維碼完成該易制爆危險化學品在學校內(nèi)的全生命周期管理。使用二維碼的優(yōu)點在于其信息隱藏量大，張貼在試劑瓶身不占用很大的空間，同時，二維碼具有一定的容錯機制，在生成二維碼時，提高糾錯碼級別，可以做到二維碼一定程度以內(nèi)的破損（最高30%）都不影響掃碼，在一定程度上可以抵消易制爆危險化學品日常操作對瓶身標簽的腐蝕效果，確保標簽信息完整。

3.5 建立化學品調(diào)劑平臺

高校科研工作顯著特點是使用的化學品種類多、用量少，有的化學品僅開封使用1 次，剩余部分長期放在實驗室內(nèi)，變成“歷史遺留化學品”，不僅增加了實驗室安全風險，其外送處置、無害化處理增加了實驗室運行成本，未使用就進行處置還造成資源的極大浪費。建立校級化學品調(diào)劑平臺，將不需要使用的、狀態(tài)優(yōu)良的剩余化學品放在平臺上，通過有償或無償調(diào)劑方式，將剩余化學品提供給有需要的實驗室，實現(xiàn)資源的有效使用，最大程度避免浪費，降低實驗室的潛在風險。在使用化學品調(diào)劑平臺交換易制爆危險化學品時需要注意，更換使用人時，需要向校級管理部門申報、審批后，方可進行調(diào)劑，以便管理部門及時掌握變更信息。

3.6 配齊相應的應急與防護用品

易制爆危險化學品有氧化助燃、還原燃燒、遇水放出易燃氣體、自熱以及爆炸等爆燃危險性以及致癌、致畸、腐蝕、污染等對人體健康和環(huán)境保護的危害性，在實驗室存放時，必須根據(jù)其危險特性配齊相應的應急與防護用品，包括能夠有效撲滅化學品火災的滅火劑，如ABC干粉、干燥沙土等；能夠有效防止液體化學品泄漏后擴散的防流散設施，如托盤、吸附棉等；在使用時能有效保護使用人的個人防護用品以及在事故應急時能滿足防護級別的應急防護用品，如防護眼鏡、手套、A級防護服等。配備上述應急與防護用品后，還必須定期檢查，確保工況良好、有效，在使用時能夠發(fā)揮作用，確保實驗室安全。

4 結(jié) 語

實驗室安全涉及范圍廣，需要關(guān)注的細節(jié)多，錯過任何一個細節(jié)，都有可能導致事故的發(fā)生，實驗室內(nèi)存放易制爆危險化學品，不僅要符合治安防范要求，還要符合化學品安全存放要求以及環(huán)境保護要求，真正做到安全第一、綜合治理，以SDS 為基礎，全面熟悉易制爆危險化學品的危險性并做好應對措施，才能確保實驗室安全存放易制爆危險化學品，為教學、科研提供堅實的安全保障。