高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)爆炸事故分析及對(duì)策

李倩雯，許蘭娟

(濱州學(xué)院 化工與安全學(xué)院，山東 濱州 256600 )

伴隨著我國(guó)強(qiáng)力推進(jìn)科教興國(guó)戰(zhàn)略，以及急速發(fā)展的高等事業(yè)，實(shí)驗(yàn)室的數(shù)量在不斷的增加規(guī)模隨之增大，實(shí)驗(yàn)人員的隨機(jī)性與流動(dòng)性也在逐漸擴(kuò)大，各類實(shí)驗(yàn)中或多或少的會(huì)接觸到危險(xiǎn)儀器設(shè)備，長(zhǎng)期與危險(xiǎn)儀器設(shè)備相處，稍有失慎便會(huì)造成災(zāi)難事故。縱觀我國(guó)目前部分地方高校的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全管理現(xiàn)狀，仍存在“嘴上說(shuō)的勤，手上做不到”的局面[1]。因此對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的危險(xiǎn)有害因素辨識(shí)，通過(guò)事故樹(shù)進(jìn)行定性分析，針對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室人員流動(dòng)性大、隨機(jī)性強(qiáng)的特點(diǎn)，總結(jié)出化學(xué)實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)爆炸事故的對(duì)策措施，保障人員安全。

1 化學(xué)實(shí)驗(yàn)室主要危險(xiǎn)有害因素分析

1.1 人的不安全行為

(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程操作不慎。(2)不熟悉藥品性質(zhì)或?qū)嶒?yàn)操作流程。(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程未正確佩戴防護(hù)用具。(4)為及時(shí)遏止他人的錯(cuò)誤操作行為。(5)未及時(shí)除去安全隱患。(6)在實(shí)驗(yàn)室嬉戲打鬧。(7)在實(shí)驗(yàn)室吸煙，或者明火加熱食物。(8)私自將易燃易爆品等帶進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。(9)實(shí)驗(yàn)廢棄物未正確處理。(10)實(shí)驗(yàn)操作人員不會(huì)正確使用消防器材。

1.2 物的不安全狀態(tài)

(1)實(shí)驗(yàn)室的部分藥品本身存在有危險(xiǎn)性。(2)實(shí)驗(yàn)室可能存放易燃易爆物品。(3)電氣線路老化、私拉亂接電線等。(4)實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備及其防護(hù)用具裝置老化或者損壞[2]。(5)實(shí)驗(yàn)室使用大范圍的明火操作。(6)實(shí)驗(yàn)人員使用特種設(shè)備前沒(méi)有參加相應(yīng)培訓(xùn)，未持證上崗。(7)實(shí)驗(yàn)室滅火器數(shù)量不足，或者損壞無(wú)法正常使用。(8)插排或者其他帶電設(shè)備放在水池旁邊。(9)未及時(shí)更換標(biāo)簽被腐蝕試劑瓶。(10)都要安裝遮攔和明顯的警示標(biāo)志在有觸電危險(xiǎn)的地方。

1.3 環(huán)境因素

(1)實(shí)驗(yàn)室消防通道寬度是否合適。(2)可能有雜物堆積在消防通道。(3)實(shí)驗(yàn)室的溫度、濕度、噪聲、振動(dòng)、亮度和通風(fēng)情況是否符合實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

1.4 管理缺陷

(1)實(shí)驗(yàn)室未張貼危險(xiǎn)警示標(biāo)志。(2)實(shí)驗(yàn)室安全管理制度不周密，運(yùn)行機(jī)制不順暢[3]。(3)實(shí)驗(yàn)前是否進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作安全知識(shí)培訓(xùn)考核[3]。(4)實(shí)驗(yàn)室的是否制訂應(yīng)急預(yù)案，記錄并保存完整。(5)實(shí)驗(yàn)室責(zé)任制度是否落實(shí)到個(gè)人。

1.5 實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)源辨識(shí)

參照《企業(yè)職工傷亡事故分類》(GB6441- 86)[4]，可初步確定化學(xué)實(shí)驗(yàn)室可能會(huì)發(fā)生的事故類型有：火災(zāi)、觸電、灼燙、中毒和窒息、鍋爐爆炸、其它傷害。但在這其中火災(zāi)爆炸事故危害程度較大，發(fā)生率最高，因此著重對(duì)可能造成火災(zāi)爆炸的危險(xiǎn)有害因素進(jìn)行分析。

2 火災(zāi)爆炸事故分析

2.1 確定事故樹(shù)的頂上事件

化學(xué)實(shí)驗(yàn)室可能存放各種易燃易爆化學(xué)品,它們?nèi)绻谑褂煤凸芾磉^(guò)程中稍有不慎就有可能發(fā)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的火災(zāi)爆炸事故。與此同時(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中難免會(huì)有加壓或者減壓操作,比如在密閉容器中進(jìn)行加熱操作，導(dǎo)致能量釋放也可能是實(shí)驗(yàn)室發(fā)生火災(zāi)爆炸事故原因之一。確定頂上事件為“火災(zāi)爆炸事故”[5],圖1是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)爆炸事故樹(shù)。

圖1 化學(xué)實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)爆炸事故樹(shù)

表1 圖1中字母所代表的事故名稱

2.2 求事故樹(shù)最小割集、最小徑集

(1)用布爾代數(shù)法求最小割集，由圖1可得出該事故樹(shù)的結(jié)構(gòu)函數(shù)：

T =M1+M2+M3

=M4+X7+M5+M6+M7+M8

=(X1+X2+X3+X4+X5+X6)+X7+(X8+X9+X10+X11+X12)+(X13+X14)+(X15*X16*X17)+(X18+X19+X20+X21)

綜上計(jì)算得,圖1事故樹(shù)的最小割集是：

{X1}{X2}{X3}{X4}{X5}{X6}{X7}{X8}{X9}{X10}{X11}{X12}{X13}{X14}{X15,X16,X17}{X18}{X19}{X20}{X21}

(2)求最小徑集：

T =M1*M2*M3

=(M4*X7)*(M5*M6)*(M7*M8) =(X1*X2*X3*X4*X5*X6)*X7*(X8*X9*X10*X11*X12)*(X13*X14)*(X15+X16+X17)*(X18*X19*X20*X21)

綜上計(jì)算得,圖1事故樹(shù)的最小徑集是：

{X1,X2,X3,X4,X5,X6,X7,X8,X9,X10,X11,X12,X13,X14,X15,X18,X19,X20,X21}

{X1,X2,X3,X4,X5,X6,X7,X8,X9,X10,X11,X12,X13,X14,X16,X18,X19,X20,X21}

{X1,X2,X3,X4,X5,X6,X7,X8,X9,X10,X11,X12,X13,X14,X17,X18,X19,X20,X21}

2.3 結(jié)構(gòu)重要度

在最小徑集的基本事件中：X15,X16,X17都只出現(xiàn)了1次，其它基本事件均出現(xiàn)了3次。所以，該事故樹(shù)的結(jié)構(gòu)重要度排序?yàn)椋篒

X1=IX2=IX3=IX4=IX5=IX6=IX7=IX8=IX9=IX10=IX11=IX12=IX13=IX14=TX18=IX19=IX20=IX21>IX15=IX16=IX17

根據(jù)最小割集中所得的基本事件可以得出[6]，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)爆炸事故發(fā)生的路徑：電氣故障(接觸不良、設(shè)備短路、設(shè)備漏電、設(shè)備過(guò)載、產(chǎn)生電弧、蹦出電火花)，安全管理設(shè)施不完善(安全檢查不及時(shí)、安全監(jiān)管不嚴(yán)謹(jǐn)、安全教育不貫徹、安全設(shè)施不完備、缺少事故應(yīng)急預(yù)案、缺少防護(hù)工具、實(shí)驗(yàn)室布局不合理)，人員的違規(guī)操作(未佩戴防護(hù)用具且安全意識(shí)薄弱同時(shí)培訓(xùn)不合格、高溫加熱設(shè)備、能量意外釋放、化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)熱、明火操作)；由最小徑集分析得預(yù)防事故：只要控制最小徑集的3個(gè)基本事件其中1個(gè)不在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中出現(xiàn)，那么就可以保證頂上事件不會(huì)發(fā)生，所以就不會(huì)出現(xiàn)事故[7]；由結(jié)構(gòu)重要度排序分析可得出在實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)爆炸事故中電氣線路發(fā)生故障和對(duì)頂上事件的影響因素更大,所以要規(guī)范化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的電氣線路設(shè)置及用電要求和對(duì)實(shí)驗(yàn)操作者的安全培訓(xùn)教育，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程應(yīng)嚴(yán)格要求和規(guī)范。

3 實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)爆炸事故對(duì)策

3.1 操作防火

(1)實(shí)驗(yàn)者都應(yīng)合理配戴防護(hù)服、全防護(hù)眼鏡、防護(hù)手套等個(gè)人防護(hù)用品。(2)只要有產(chǎn)生火災(zāi)危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn),必須遵守相關(guān)操作指南中的指導(dǎo),并應(yīng)安排在專門(mén)的防火設(shè)備中進(jìn)行。(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中盡量避免明火操作，多采取水浴，油浴加熱等。(4)如果儲(chǔ)物柜內(nèi)溫度過(guò)高，實(shí)驗(yàn)前先將需使用的試劑瓶冷卻。(5)實(shí)驗(yàn)中的帶電作業(yè)應(yīng)由兩人以上完成操作，使用的電熱儀器不能沒(méi)有絕緣墊或絕緣板。(6)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)檢查儀器設(shè)備是否完整無(wú)損壞，無(wú)誤后，方可開(kāi)始操作。(7)藥品使用完應(yīng)及時(shí)密封放回原處。

3.2 儀器防爆

(1)正確使用加熱儀器設(shè)備。(2)按照安全操作規(guī)程小心謹(jǐn)慎的使用高壓氣瓶[8]。(3)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)不能存在沒(méi)有絕緣皮包裹的電線。(4)合死或者斷開(kāi)閘刀的開(kāi)關(guān)，防止易燃物因接觸不好而蹦出的火花點(diǎn)燃發(fā)生火災(zāi)。(5)電器設(shè)備及電線應(yīng)一直保持干燥,不能被水或者其他液體浸濕,防止因設(shè)備短路[9]，或漏電。(6)不得擅自檢查維修故障或損壞的帶電設(shè)備，應(yīng)先立即斷電，后請(qǐng)專業(yè)人員檢修。(7)實(shí)驗(yàn)室需要定期檢驗(yàn)維修各實(shí)驗(yàn)設(shè)備的功能，并建立常規(guī)記錄檔案[10]。

3.3 建立健全化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全管理制度

(1)易燃易爆品化學(xué)試劑應(yīng)集中存放在化學(xué)品庫(kù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后將剩余藥品放回化學(xué)品庫(kù)，并做好相應(yīng)的記錄，實(shí)驗(yàn)室不得存放易燃易爆品。(2)危險(xiǎn)化學(xué)品管理應(yīng)從采購(gòu)到廢棄物處理形成完整的管理流程。(3)必須在有陽(yáng)光照射的房間內(nèi)安裝遮光窗簾,一些怕光和遇熱分解易蒸發(fā)的物品不應(yīng)放在陽(yáng)光照射到的。(4)禁止在有易燃易爆品的位置旁使用明火或散熱設(shè)備。(5)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使用性質(zhì)不明確的試劑或材料時(shí)，應(yīng)先取少量進(jìn)行試驗(yàn)，同時(shí)做好安全措施。(6)實(shí)驗(yàn)中如果進(jìn)行有害蒸氣產(chǎn)生情況時(shí),為了防止對(duì)人體造成傷害應(yīng)在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行,操作人員需配戴好防護(hù)用品及防護(hù)用具。(7)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)禁止吸煙，禁止加熱食物，禁止把實(shí)驗(yàn)器材當(dāng)做食用工具。(8)定期考核安全教育知識(shí)培訓(xùn)的情況。(9)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)配置相應(yīng)數(shù)量和種類的滅火器[11]，并保證位置明顯，無(wú)阻擋。(10)建立健全實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程和防火責(zé)任制度。(11)確保實(shí)驗(yàn)室的感溫感煙警報(bào)器可及時(shí)發(fā)出警報(bào)[12]。(12)學(xué)校應(yīng)加強(qiáng)對(duì)消防設(shè)施的投入[11]，并定期組織消防演練。

4 結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室存在的危險(xiǎn)有害因素進(jìn)行分析，得出火災(zāi)爆炸事故發(fā)生率高，危害較大，并著重對(duì)火災(zāi)爆炸事故進(jìn)行了定性分析，針對(duì)分析出的實(shí)驗(yàn)室發(fā)生火災(zāi)爆炸事故的途徑以及發(fā)生的概率大小，提出了從操作防火，儀器防爆，以及建立健全化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全管理制度三個(gè)方面，以減少化學(xué)實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)爆炸事故的發(fā)生的概率和頻率，降低因火災(zāi)爆炸而造成的實(shí)驗(yàn)人員傷亡及校園財(cái)產(chǎn)損失。