高校實驗室綜合安全評價模型初探

(吉林化工學(xué)院資源與環(huán)境工程學(xué)院，吉林吉林132022)

高校實驗室是高?？蒲薪虒W(xué)的重要場所．高校實驗室事故不僅容易造成儀器破損、設(shè)備損壞等方面的財產(chǎn)損失，也對廣大高校師生的生命安全構(gòu)成了重大威脅．因此，加強對高校實驗室安全管理已經(jīng)成為高校實驗室管理的重中之重．目前專家學(xué)者對于高校實驗室的安全研究，其主要研究內(nèi)容是高校實驗室安全管理體制、機制、體系、安全教育、安全文化、安全評價等方面［1-5］．加強對高校實驗室的安全評價技術(shù)研究有助于高校管理者對實驗室安全等級、管理狀況有一個直觀清晰的認識，從而采取有針對性的措施提高實驗室安全水平．但是當前實驗室安全管理缺乏評價標準，體制不健全，監(jiān)管不力，執(zhí)行不嚴．因此，從安全系統(tǒng)工程的角度，將實驗室安全系統(tǒng)分解為人、機、料、法、環(huán)5個子系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上建立高校實驗室綜合安全評價模型，最終得到高校實驗室安全總體等級，并能夠得到各個子系統(tǒng)的安全等級，可以為高校實驗室安全管理提供了實驗室安全評價標準．

1 高校實驗室安全系統(tǒng)分析

不同類型的高校實驗室其事故類型和風(fēng)險因素往往是千差萬別．因此，如果使用傳統(tǒng)的分析方法進行危險性分析，就很難找到不同類型高校實驗室存在的共性安全問題．因此，將高校實驗室看成是一個系統(tǒng)時，而這個系統(tǒng)由若干子系統(tǒng)構(gòu)成，這樣只要分析各子系統(tǒng)的安全等級，就可以進一步得到高校實驗室系統(tǒng)的總體安全等級．運用安全系統(tǒng)分析方法，將事故原因歸結(jié)為各類風(fēng)險因素，比如人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)、環(huán)境因素等．而高校實驗室事故主要是火災(zāi)、爆炸、中毒、燒傷、觸電事故等，這些事故主要跟人、儀器設(shè)備、實驗材料、操作流程工藝方法和內(nèi)外環(huán)境因素有關(guān)．因此，雖然我國高校實驗室的種類繁多、事故類型多樣，但是無論哪種類型高校實驗室安全都可以分解為人、機、料、法、環(huán)五個方面的子系統(tǒng)．這里所說的人的子系統(tǒng)包括人的安全意識、安全知識、操作技能、心理生理狀況等方面，機的子系統(tǒng)包括設(shè)備儀器完備性、可靠性、安全性等方面，料的子系統(tǒng)包括實驗物品、藥品、實驗產(chǎn)生的新物質(zhì)等方面，法的子系統(tǒng)包括工藝方法、實驗操作流程、安全防護程序等方面，環(huán)的子系統(tǒng)包括高校實驗室周邊的外部環(huán)境與實驗儀器設(shè)備布局、安全標志設(shè)置、藥品歸類布置等方面的內(nèi)部環(huán)境兩大方面．

2 高校實驗室綜合安全評價模型

當前對于高校實驗室的安全評價技術(shù)還不成熟，目前已有的安全評價模型如BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)安全評價、層次分析法、模糊數(shù)學(xué)評價法等安全評價模型［6-11］往往由于較為復(fù)雜，限制了這些方法在高校實驗室安全評價中的應(yīng)用．因此，為了解決上述問題，建立了一種新的高校實驗室綜合安全評價模型，它將傳統(tǒng)的專家評分法和安全檢查表相結(jié)合，具有簡單方便的特性．其基本步驟如下:一是運用專家評分法確定實驗室安全子系統(tǒng)的權(quán)重系數(shù);二是運用半定量安全檢查表確定子系統(tǒng)的安全評價分值，并得到相應(yīng)子系統(tǒng)的安全等級，三是運用加權(quán)平均法得到實驗室總體安全評價分值，最終得到實驗室總體安全等級．

2.1 專家評分法確定子系統(tǒng)的權(quán)重系數(shù)

綜合安全評價中的權(quán)重系數(shù)的確定方法主要分為主觀權(quán)重系數(shù)確定和客觀權(quán)重系數(shù)確定，比如專家評分法、層次分析法、模糊評價法等．綜合安全評價模型使用專家評分法確定實驗室各子系統(tǒng)的權(quán)重系數(shù)．不同實驗室的具體情況不同，其各個安全子系統(tǒng)的權(quán)重系數(shù)也會不同，運用專家評分法確定實驗室子系統(tǒng)的權(quán)重更符合實驗室安全的實際情況．而且該方法可以直觀迅速地確定各個子系統(tǒng)的權(quán)重系數(shù)，主要根據(jù)專家評價統(tǒng)計的結(jié)果確定各子系統(tǒng)的權(quán)重系數(shù)．

根據(jù)一般情況，規(guī)定專家對各子系統(tǒng)的重要性評價標準是“一般、重要、較重要、很重要和非常重要”五個等級．該評價標準對應(yīng)的分值分別為 1，3，5，7，9．現(xiàn)假設(shè)五個子系統(tǒng)的依次順序分別為人、機、料、法、環(huán)五個子系統(tǒng)(Yi，i=1，2，3，4，5)，選取的專家人數(shù)為 n，設(shè)第 j(j=1，2，3，…，n)個專家對第i個子系統(tǒng)的重要度評價分值為Xij，則第 i個子系統(tǒng) Yi的權(quán)重系數(shù)為 ki:ki=

2.2 實驗室安全子系統(tǒng)安全評價分值的確定

采用半定量安全檢查表［12］對高校實驗室安全各個子系統(tǒng)進行安全檢查，根據(jù)安全檢查表的檢查結(jié)果得到相應(yīng)的子系統(tǒng)的安全評價分值m，然后用安全等級劃分標準，見表1．確定其相應(yīng)的安全等級M．

表1 安全等級劃分標準表

假設(shè)第i個子系統(tǒng)通過安全檢查表得到的安全評價分值為m，則根據(jù)表3可知，其相應(yīng)的安全等級為Mi．

2.3 實驗室總體安全等級的確定

根據(jù)上述專家評分法得到實驗室子系統(tǒng)的權(quán)重系數(shù)和半定量安全檢查表得到各個子系統(tǒng)的安全評價分值，運用加權(quán)平均法求取實驗室總體安全評價分值．假設(shè)實驗室總體安全評價分值為m，則m，根據(jù)表1 可知，該實驗室總體安全等級為M．

3 高校實驗室綜合安全評價模型的應(yīng)用

某高校安全工程材料性能測試實驗室是安全工程專業(yè)的綜合性實驗的主要實驗室之一．目前，該實驗室的主要儀器設(shè)備是2臺M606B數(shù)顯氧指數(shù)測定儀和2臺Z803建材可燃性實驗裝置，其生產(chǎn)廠家均是山東青島山紡儀器有限公司，其主要使用對象是安全工程專業(yè)學(xué)生，其主要實驗是PMMA、PS、PVC等常見材料的氧指數(shù)測定實驗，常見建筑材料的可燃性實驗等．

3.1 專家評分法確定各子系統(tǒng)的權(quán)重系數(shù)

為了最大程度保證專家評分的客觀公正和全面性，本文選取了在實驗室安全管理方面的專家、實驗室工作人員和實驗指導(dǎo)教師作為本次專家組成員，共7名專家．為了防止出現(xiàn)無效評分，規(guī)定各個子系統(tǒng)的重要性最多只有兩組相同．現(xiàn)將專家評分的結(jié)果匯總，具體內(nèi)容見表2．

根據(jù)表2和上一小節(jié)2．2中權(quán)重系數(shù)的公式計算可得:人的子系統(tǒng)權(quán)重系數(shù)為38．4%，機的子系統(tǒng)權(quán)重系數(shù)為27．0%，料的子系統(tǒng)權(quán)重系數(shù)為10．7%，法的子系統(tǒng)權(quán)重系數(shù)為18．2%，環(huán)的子系統(tǒng)權(quán)重系數(shù)為5．7%．

表2 某高校材料性能測試實驗室安全子系統(tǒng)重要度專家評分表

3.2 確定實驗室子系統(tǒng)安全等級

實驗室安全子系統(tǒng)可以通過半定量安全檢查表得到，通過對各個子系統(tǒng)的安全檢查，我們得到人、機、料、法、環(huán)五個子系統(tǒng)的安全檢查表如表3～7所示．

表3 人的子系統(tǒng)安全檢查表

結(jié)果分值=總的分數(shù)/總的可能分數(shù)=34/53=64．2%，其安全評價分值為 m=64．2

表4 機的子系統(tǒng)安全檢查表

結(jié)果分值=總的分數(shù)/總的可能分數(shù)=45/61=65．6%，其安全評價分值為 m=65．6．

表5 料的子系統(tǒng)安全檢查表

結(jié)果分值=總的分數(shù)/總的可能分數(shù)=43/54=79．6%，其安全評價分值為 m=79．6．

表6 法的子系統(tǒng)安全檢查表

結(jié)果分值=總的分數(shù)/總的可能分數(shù)=43/59=76．3%，其安全評價分值為 m=76．3．

表7 環(huán)的子系統(tǒng)安全檢查表

續(xù)表7

結(jié)果分值=總的分數(shù)/總的可能分數(shù)=60/70=85．7%，其安全評價分值為 m=85．7．

根據(jù)表3可知，人的子系統(tǒng)安全評價分值為64．2，根據(jù)表1可知，其所屬安全等級為三級．同理可得:機的子系統(tǒng)安全評價分值為65．6，所屬安全等級為三級;料的子系統(tǒng)安全評價分值為79．6，所屬安全等級為二級;法的子系統(tǒng)安全評價分值為76．3，所屬安全等級為二級;環(huán)的子系統(tǒng)安全評價分值為85．7，所屬安全等級為一級．

3.3 高校實驗室總體安全等級的確定

首先，根據(jù)前面各個子系統(tǒng)的權(quán)重系數(shù)、安全評價分值、安全等級進行匯總得到高校材料性能測試實驗室安全子系統(tǒng)的危險分析表，具體內(nèi)容如表8所示．

表8 某高校材料性能測試實驗室安全子系統(tǒng)的危險性分析表

其次，根據(jù)實驗室綜合安全評價模型中的加權(quán)平均法的相關(guān)公式求取實驗室總體安全評價分值，然后根據(jù)表1得到實驗室總體安全等級．高校實驗室系統(tǒng)的總體安全評價分值為m =，根據(jù)表 1 可知實驗室總體安全等級為三級，處于危險狀態(tài)．因此，要提高該實驗室總體安全等級，需要從人、機兩方面采取措施提高實驗室總體安全水平．

4 結(jié) 論

(1)運用系統(tǒng)安全分析方法將實驗室安全系統(tǒng)分解為:人、機、料、法、環(huán)五個方面的子系統(tǒng)．

(2)運用專家評分法確定實驗室安全各個子系統(tǒng)的權(quán)重系數(shù)．

(3)運用半定量安全檢查表的檢查結(jié)果得到各個子系統(tǒng)的安全評價分值，根據(jù)安全等級劃分標準確定各個子系統(tǒng)的安全等級，最終運用加權(quán)評價法得到高校實驗室總體安全等級．

(4)運用該綜合安全評價模型對某高校材料性能測試實驗室進行安全評價，結(jié)果表明:該實驗室總體風(fēng)險等級為三級，處于危險狀態(tài)，應(yīng)采取措施降低其危險程度，并需從人、機兩方面的風(fēng)險因素采取措施提高實驗室總體安全等級．

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