環境與可靠性實驗設備管理及安全性討論

羅江濤，譚金，黃婷婷

（中國電子科技集團公司第三十研究所，成都 610041）

引言

眾所周知，環境試驗在科學研究探索中是裝備理論驗證的方法和基礎質量數據的來源，在科學研究和裝備生產中具有不可替代的地位。環境與可靠性試驗作為裝備質量管理的基礎性工作之一，是裝備質量評價、結論或建議的依據。環境試驗設備管理、人員技術能力管理、試驗方法管理、結果報告管理以及實驗室設施管理等，均是環境與可靠性實驗室質量管理的重要技術要求，也是環境與可靠性實驗室能夠長期安全高效運行的保障。隨著環境與可靠性實驗室規模的擴大、業務范圍的拓展，導致試驗設備種類多、數量大，增大了試驗設備管理難度，利用先進的管理理念（如CNAS-CL01、CNAS-CL52、ISO/IEC 17025、DILAC/AC01、GJB 2725A-2001 等） 和先進的技術手段（如集中控制系統、門禁/視頻監控安全技術等）才能迎合更加更加精密、先進、復雜的環境試驗設備的采購、安裝、使用，維護和管理。才能充分的發揮設備性能，實現更安全、更高性價比的使用，為實驗室帶來更好的效益和更安全的試驗保證。

1 環境試驗設備管理和使用

1.1 環境試驗設備管理辦法

環境試驗設備的管理在不同的實驗室之間有不同的方法，實驗室能更安全、更高效的開展相關試驗內容是優秀管理方法的體現。安全、高效的運行需遵循“經濟、適用、全面、動態和安全”的管理原則。經濟，環境試驗設備管理在符合標準要求的前提下，采取成本較小的、有效的管理辦法；適用，環境試驗設備的管理方法要以實驗室的大小、試驗量、環境試驗設備種類和臺套數等來制定管理方法；動態，環境試驗設備的管理是動態的，在環境試驗室的運行中設備會出現新購增加、報廢減少、設備故障維修和試驗性能下降限制使用等情況；全面，是指將環境實驗室的所有設備設施都納入到體系管理之中；安全，是指環境試驗設備的安全使用，環境試驗人員的人身安全以及被測件的安全。因此，環境試驗設備管理方法應根據環境試驗人員、設備、工作量、場地、環保安全等因素進行制定。

1.2 ISO/IEC 17025 中實驗室設備管理相關要求

ISO/IEC 17025 標準是對實驗室進行認可的準則，也是實驗室共同遵循的標準。所以，環境試驗設備的管理也必須符合ISO/IEC 17025 標準中的有關要求和規定。ISO/IEC 17025 標準中5.5 條專門對“設備”這個技術要素進行了要求，共12 條，涉及設備的配備、使用、標識、溯源、檔案等方面的內容[1]。

1.3 實驗室設備管理流程

在環境試驗設備的采購投產至報廢停用的全生命周期中，環境實驗室對試驗設備進行管理時，應制定詳細的計劃和操作規程來指導環境試驗員安全高效的完成試驗任務 。具體環節如圖1 所示。

圖1 實驗室設備管理環節圖

1.4 環境試驗設備管理中的常見的問題

1.4.1 環境實驗室需要計量哪些設備？

ISO/IEC 17025 標準5.5.2 條的表述是：“應該制定計量計劃的設備是：對試驗測試結果有重要影響的設備或儀器儀表”。其中需周期校準的設備有：環境試驗箱、振動臺、傳感器、測試儀器等；而一些計量特性穩定設備和器具可只進行一次性計量校準，校準合格后，在以后的使用中就不需再校準，如玻璃量筒；對部分非定量測試的設備，則不需要校準，但應列在周期檢查計劃中，以保證設備功能和性能滿足工作要求，如：實驗室控制設備所使用的計算機。

1.4.2 環境實驗室設備標準化管理如何建設？

環境實驗室要大力加強標準化基礎性工作建設，應著重從以下幾個方面展開：第一，計量檢定：環境實驗室的各類試驗設備和儀器儀表應嚴格管理。因環境試驗設備對校準、檢定規程的要求較高，試驗項目范圍較廣，多數計量、校準機構所提供的檢測項目和技術不一定能夠完全覆蓋；很多實驗室尋求適宜的校準、檢定服務機構比較困難。第二，計量方法：計量方法和計量數據確認的要求，對標準方法的準確理解和把握是實驗室技術能力的直接體現。第三，質量控制要求：有效的策劃并實施質量控制是實驗室技術能力的體現，質量控制要素在認可準則的諸多要素中占有重要的地位，是認可現場評審重點審查的必須要素。

1.4.3 環境設備使用安全性如何保證？

要保證在試驗中正確安全的使用好試驗設備，首先，應對建立完善的實驗室安全生產制度，制定詳細的試驗設備操作規程；其次，試驗過程中試驗人員必須嚴格遵守各類試驗設備的安全操作規程，認真遵循試驗設備的作業指導書及安全操作規程所規定要求及步驟進行試驗；再次對操作人員進行試驗設備結構特點的教育培訓，深入理解正確使用方法，確保試驗操作零失誤，零事故。

1.4.4 環境試驗設備使用的安全性和高效性如何達到？

第一，建設一個環境與可靠性試驗控制平臺。對環境與可靠性試驗任務進行高效的管控，實現快速、高效、無紙化的試驗任務管控流程，降低試驗人員和試驗委托人員的人力資源消耗，降低人工紙質流程帶來的低效率和責任風險。

第二，建設一個涵蓋全實驗室范圍，能對整個實驗室設備及設施進行實時控制和監測的集中監控系統。能處理設備故障報警處理以及遠程監視記錄功能，降低人力成本，降低試驗過程中應試驗設備故障處理不及時或不準確導致的試驗失敗責任風險，達到對環境試驗設備設施實時監控、自動化運行集中管理、保障試驗的安全穩定運行。

第三，建設一個完善的環境設備管理體系。有計劃的對環境試驗設備設施及儀器儀表進行計量檢定，降低因計量檢定規劃不合理導致的設備停機。有計劃的對環境試驗設備進行定期維護保養，降低設備的故障率，降低因設備高故障率而導致試驗設備利用不高的情況。針對被試品的結構特點及試驗內容，精準合理選用試驗設備，使試驗內容和試驗設備達到高度匹配，優化設備利用效率。

2 環境實驗設備設施常見安全問題

實驗室應建立全面合理的安全管理制度來作為實驗室安全管理工作的基石。并以取得可靠精準的試驗數據作為實驗室安全高效運行的目的。保障試驗人員的人身和健康安全，試驗的順利有效開展作為實驗室安全管理工作的底線。為了預防安全事故的發生，并在事故發生后掌握處理事故的方法，試驗人員必須認真學習并遵守實驗室制定的安全技術規程，以及與安全生產工作有關的保密、保衛、消防，安全等，并悉知實驗室可能發生的安全事故因素，識別實驗室潛在風險源。

2.1 環境與可靠性實驗室安全事故的主要類型

2.1.1 試驗設備事故

機械設備這類事故產生的主要原因為：操作者試驗經驗不足，試驗設備操作培訓不到位，試驗開始前未對試驗設備進行全面的安全檢查，試驗中違反設備安全操作規程操作，未經批準擅自操作試驗設備，造成碰撞、擠壓和甩脫傷人。

電氣類設備事故主要分為：電氣設備傷人事故和電氣設備損壞事故，電氣設備傷人事故常見是由于違反操作規程作業，操作不當，安全防護措施缺少，保護裝置故障或為開啟而發生觸電、燙傷、窒息，腐蝕或中毒等，導致操作人員或測試人員受傷；電氣設備損壞事故主要是由于錯誤操作、設備老化、安全保護裝置缺失、存在安全隱患帶故障工作、外來不可抗拒的突發因素（停電、雷擊、大火等）等造成的。

2.1.2 電氣火災類事故

1）試驗中加熱設備使用不當，實驗室中常使用高低溫試驗箱、高溫老化箱等增大了實驗室的火災風險。試驗設備的超溫自動保護功能失效，或被試品在密閉試驗箱內長時間加電運行自身發熱而試驗箱未運行控制，以及試驗箱正常運行已無法控制因被試品發熱而帶來的溫度上升，上述情況可能造成火災事故。

2）大功率功放長時間使用，導致散發大量的熱，若冷卻散熱不及時或者故障，容易造成電氣火災事故；

3）測試設備長時間加電未關，導致陪測設備長時間通電工作，內部溫度升高，引起火災；

4）設備電氣故障導致火災事故：因試驗設備線路老化，或長時間超負載運行，導致設備線路電流過大，產生大量發熱現象引起火災事故。

2.1.3 特種設備安全類事故

現代化的生產生活中使我們對特種設備的依賴和需求越來越多。隨著特種作業設備類別增加，特種設備管理工作也更加復雜，然而特種設備所造成的事故也越來越多。特種設備造成的安全事故和重大人身傷害及財產損失，具體表現在：

1）壓力容器壓保護閥故障，罐體壓力或機體壓力超過其承受極限，發生容器爆炸，機械轉動部分保護罩缺失，操作時發生機械傷害，潤滑油泄露造成環境污染等；

2）叉車撞人、撞物、電池起火爆炸、觸電、電氣火災等危險源；

3）起重設備力矩限制器失效、防脫繩失效、起重重量、高度以及幅度限制器失效等，容易造成墜物、起重設備失穩傾翻和擠壓等。

2.2 環境實驗室安全管理措施

2.2.1 建立安全管理制度，加強安全管理宣傳力度，貫徹落實安全管理方針

在質量手冊或程序文件等質量體系文件中明確規定安全管理制度：設備安全、電氣安全、特種設備使用等。嚴格實行三級安全教育制度，從單位安全管理部門到各部門再到班組逐級進行安全教育，各級簽署安全生產目標責任書，讓每位員工識到安全生產的重要性，緊繃安全生產這根弦。對不同設備的使用安全進行培訓，對安全操作規程進行講解和示范，并對試驗人員的安全生產進行指導和監督，并將安全操作規程張貼在對應設備顯眼位置。

梳理實驗室的風險源，并對其進行風險評價，低風險可以直接接受，中風險必須持續監控，高風險必須采取控制措施，將其風險降至可控范圍內。

2.2.2 采取具有針對性的安全措施，加強特種設備安全管理

1）針對機械傷害和電氣類事故：在操作機械電氣設備生產的過程中，操作人員必須要掌握一定的使用技術和安全意識，確保自身的操作規范并符合機械電氣設備的安全使用標準，避免因人為操作不當而導致的事故發生；從設備本身來講，降低設備故障率和安全裝置完整性是保證設備的可靠性的先決條件，因此實驗室在進行環境試驗設備采購時，應該實驗室的實際需求為根本，在設備驗收時應對設備的安全性和可靠性進行全面檢測評估，從根本上杜絕不良試驗設備流入實驗室，危及試驗人員或測試人員安全。

2）針對特種設備安全類事故：

首先，對于特種作業的管理應當嚴格遵循特種作業管理制度，必須通過專業培訓學習，通過資格考試，持證上崗，做好應急預案，實施應急演練，熟悉應急處置流程。制定規范化的特種設備操作和使用標準，避免因使用操作不規范而導致的安全事故，嚴格按照特種安全操作規程來約束操作人員的行為。

其次，針對實驗室新員工，其崗前培訓必須包括實驗室安全知識、了解實驗室基本情況、熟悉試驗設備的安全操作規程等，新員工經考試合格后持證上崗。

再次，特種設備安裝完成后，投入使用之前，應當由國家特種設備管理部門對設備進行檢測[10]，并進行登記注冊。投入使用后建立詳細的特種設備檔案，主要內容包括特種設備的使用、維護、檢修等記錄，并對記錄進行整理和保管，方便日后的查詢；操作使用前加強對特種設備功能完好性及安全保護裝置進行檢查；使用中對特種設備的使用時間、使用過程、安全裝置完好狀態進行記錄；使用后加強對特種設備的檢測和維護[9]。

最后，特種設備管理中應長期關注并及時更新相關技術，因為特種設備安全管理時技術的落后會對特種設備的使用安全帶來一定的隱患。積極及時的加強特種設備相關技術和體系的更新，引進先進的安全管理技術，才能有效的保證特種設備的平穩運行。

3 結語

環境與可靠性實驗是被試品質量數據的主要出處。只有認真落實和執行環境實驗室的設備管理和安全管理工作，有效保障試驗相關人員的人身安全和環境試驗設備安全。所以，環境實驗室應建立完整的設備管理體系安全管理制度，不斷修改和完善，有效的提高試驗設備的利用率。在日常試驗中加強對安全管理工作的宣傳力度，并嚴格在貫徹落實，齊心協力著力安全生產基礎性工作，才能有效的提升環境實驗室安全管理水平[8]。