高校實驗室安全管理改進措施研究

崔 朝

（南華大學資源環境與安全工程學院，湖南 衡陽 421001）

隨著高校實驗室作用的日益增強，其使用頻率、使用人數及實驗室內各類儀器、設備都會相應地增加，給實驗室安全管理帶來了嚴峻的考驗。近年來實驗室事故頻發，2018年12月，北京交通大學市政環境工程系學生實驗室里進行垃圾滲濾液污水處理科研試驗期間，現場發生爆炸，過火面積約60平方米，并造成了參與試驗的學生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，內有各種各樣的危險化學品和不同類型的實驗設備，極易引起一系列安全問題。一旦發生危險事故，會造成嚴重的人員傷亡和巨大的財產損失，因此我們要將研究關注的重點放在實驗室的安全問題上去。實驗室內危化品的安全管理與實驗室安全有著十分重要的關系，同時實驗室內人員流動較大，綜合情況比較復雜，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

危險源辨識就是發現、識別系統中存在的危險源。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。依據相關標準、規范以及規程或經驗來辨識危險源。對照法是一種基于經驗的方法，適用于以往有經驗可借鑒的情況。

（二）系統安全分析法，是從安全的角度來進行的系統分析。通過揭示系統中的故障或事故的各種因素來辨識系統中的危險源。系統安全分析方法不僅可以辨識帶來嚴重事故后果的危險源，也可辨識沒有事故經驗的系統的危險源。越是復雜的系統，就越需要利用系統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品、系統、項目各階段可能存在的危險，對危險的類型的界定，是系統的、全面的危險辨識的關鍵。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：認真考察系統中的能量和危險物質的利用、生產和轉換情況，清楚系統中出現的能量或危險物質的類型，研究他們對人或物的危害，在此基礎上來辨識危險源。

二、高校實驗室安全管理中的常見危險因素分析

（一）火災、爆炸危險、有害因素分析

1.設計的缺陷可能會引起火災爆炸事故

（1）實驗步驟存有缺陷、操作流程不合理、未設計通風系統或通風量不足等，造成易燃氣體蒸氣在實驗室積聚，遇火源發生火災、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、防火及消防設施不配套，導致火災、爆炸危害擴大。

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

2.盛裝易燃、易爆物質儲罐、鋼瓶火災、爆炸

（1）儲罐、鋼瓶等容器內易燃、易爆的物質遇明火或靜電，可發生火災或爆炸。

（2）防火、防爆設施不完善，不按規定在易燃、易爆場所安裝防爆電器、可燃氣體報警儀及事故通風設施，導致泄漏事故現場可燃氣體與空氣形成爆炸性混合物。

（3）電氣火災。由于絕緣電線、電纜選用不適，安裝和敷設不當等原因，使相線之間、相線與零線或大地等造成短路，發生火災。

由于選擇導線不合理、用電負荷加大，會導致電氣線路過載而引起火災，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.材料質量低劣，承受不了設計的操作壓力而導致爆炸

在制作壓力容器或壓力管道時，沒有按國家標準選用合格的材質，會造成設備、管道的嚴重隱患。

2.設計不符合規定導致爆炸

儲罐等壓力容器以及輸送氣體的壓力管道等受壓設備、設施，設計強度不夠，設計形式不符合要求，選擇腐蝕及磨損系數不準確，導致未能及時發現設備腐蝕減薄和使用疲勞等嚴重隱患導致爆炸。

3.安全附件失效導致設備超壓爆炸

因安全附件失效、未能及時發現儲罐、壓力管道壓力超過額定值，導致其超壓爆炸。

（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、持續時間、電流頻率、流經人體的途徑、周圍環境及人的身體狀況有關。電氣傷害事故，以電擊為主，是電氣傷害事故中發生最多、后果最嚴重的事故，常常導致人員死亡［3］。

（四）灼傷與中毒危險有害因素分析

1.電弧灼傷：實驗室相關人員不執行安全技術操作規程，測量電氣絕緣不驗電，誤拉電閘開關，電器開關柜防護裝置失效等都會產生電弧光傷人。

2.化學灼傷：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實驗過程中從容器內或裝置噴出，與人體皮膚、眼睛接觸后，會引起化學灼傷。

3.高溫灼傷：高溫實驗在夏季實驗操作過程中放出的熱量，會使環境溫度明顯升高。若實驗人員誤觸高溫焙燒爐等高溫設備表面，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的化學品及試劑，實驗過程中會產生一氧化碳等有毒物質，由于反應器腐蝕、破裂或管道腐蝕、破裂，可造成泄漏，若實驗室無通風系統、或排風效果不良等，會導致實驗人員中毒。實驗人員未正確使用通風設備、用鼻子直接嗅氣體也可能造成中毒事故發生。

三、高校實驗室危險預防控制措施

（一）危險化學品有害因素預防控制措施

1.在統一購置危險化學品時，應根據化學實驗室的使用情況、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品。庫房應建立完善相關的安全管理制度，設立安全標識。

2.存儲各類危險化學品應符合相關的防火安全要求，庫房應有一定的通風條件。庫存的各類危險化學品應根據其危險特性節進行隔離儲存和隔開儲存，危險化學品不得與禁忌物料混合儲存。

3.化學實驗室應根據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，也不應超過1天的存量。

4.實驗室實驗操作人員在使用各類危化品前，必須認真閱讀相關的《安全技術說明書》，熟悉其危險特性，掌握其安全防護和使用方面的基本知識，并對危化品使用期間負全面安全責任。

（二）火災、爆炸危險有害因素預防控制措施

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

2.實驗環境所選用的防火材料性能達標，防火區域合理，消防設施健全有效，實驗室內的可燃雜物得到及時清理。

3.各種危險化學品存儲合理、使用安全，實驗室的通風設施滿足實驗的基本要求。

4.正確選用電線、電纜，按規范安裝、敷設，經常性檢查線路絕緣層，避免短路、過載、漏電的發生。

5.加強儲罐、反應裝置檢查維護，及時導出靜電，防止靜電積聚。

6.定期對報警設施進行標定，及時更換損壞管路，保持管路完好。控制明火產生，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防控制措施

1.選擇符合國家特種設備規定要求的壓力容器和壓力管道，應考慮有設計、制造等資質的單位進行。

2.實驗中所使用的各類反應釜和承壓設備如屬于非特種設備時，使用過程中的反應介質具有易燃、易爆、有毒和腐蝕性，經常在高壓、高溫或低溫狀態下使用，存在一定的安全風險，應考慮以下方面：

（1）在選購反應釜時，必須根據實驗條件，選擇相關單位生產符合安全要求的反應釜，并要求提供相關的有效證件。

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

（3）實驗在操作有危險的部位時必須佩戴安全防護面罩，或有安全防護設施進行隔離。

（4）詳細閱讀使用說明書，認真檢查相關安全附件的安全可靠性。

（四）電氣傷害危險預防控制措施

1.所有用電設備不帶電的金屬外殼以及金屬構架、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.對可能進入可燃氣體的溝、洞、孔進行堵塞，電纜進出口要有阻斷措施。設置過載保護裝置、防直擊雷和感應雷的設施。有采取防雨和防小動物措施。

3.應設置過載、過電流、短路等電氣保護裝置和自動切斷電源的剩余電流工作保護器，以防止因過載、短路等故障而引發的電氣火災。

（五）灼傷、中毒傷害危險性預防控制措施

1.防止電氣灼傷。（1）實驗室人員應定期檢查電氣線路，嚴格執行電氣安全規程，發現問題及時處理。（2）接地裝置保持完好，電氣設備保證絕緣并有足夠的安全防護距離。設立安全警示標識和臨時停電告知及標識。

2.預防高、低溫灼傷的主要措施是實驗操作人員應對可能產生高、低溫的設備設施了解和掌握，高、低溫的設備設施的表面應有相關的保溫設施，并設立安全告知牌，工作人員在操作時佩戴防護用品。

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

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

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

（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，操作崗位設置洗眼器和淋洗器。危險作業崗位應根據危險特性，按照相關規定設急救藥箱、防護面罩、防毒面具、空氣呼吸器等緊急救助防護器材。

四、總結

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行系統的調查分析，根據高校實驗室情況和分析結果對實驗室進行風險管控，確保化工類高校實驗室安全。