化工科研實(shí)驗(yàn)室的安全管理

戴玲妹，趙雪冰，陳紅梅

（清華大學(xué) 化學(xué)工程系，北京 100084）

高校實(shí)驗(yàn)室是從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)的重要場(chǎng)所，是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和科研成果產(chǎn)出的主要基地。實(shí)驗(yàn)室是體現(xiàn)高等學(xué)校辦學(xué)水平的縮影，沒有一流的實(shí)驗(yàn)室就沒有一流的學(xué)校。我國高校越來越重視實(shí)驗(yàn)室整體建設(shè)，其中實(shí)驗(yàn)室的安全管理極其重要，與實(shí)驗(yàn)室每位參與者的切身利益息息相關(guān)［1］?；I(yè)實(shí)驗(yàn)室，按實(shí)際用途分為教學(xué)實(shí)驗(yàn)室和科研實(shí)驗(yàn)室。教學(xué)實(shí)驗(yàn)室通常以固定的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容面向固定的學(xué)生群體開放，安全風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)相對(duì)較低；而科研實(shí)驗(yàn)室因要適應(yīng)科研項(xiàng)目的多變性和不固定性，具有化學(xué)試劑多、涉及高溫高壓等設(shè)備多、用于推進(jìn)科研成果轉(zhuǎn)化的中試實(shí)驗(yàn)室裝置多、實(shí)驗(yàn)人員流動(dòng)性大等特點(diǎn)，給實(shí)驗(yàn)室安全管理提出更高的要求［2－3］。

1 實(shí)驗(yàn)室安全體系的建設(shè)

做好任何一項(xiàng)工作，首先要清楚地了解相應(yīng)的工作內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)室安全工作亦是如此。實(shí)驗(yàn)室安全工作對(duì)象大致可分為人、物和環(huán)境［4］，三者相互制約，相互作用（見圖1）。如何處理好三者間的關(guān)系，是安全工作的重點(diǎn)，也成為保障實(shí)驗(yàn)室安全的基礎(chǔ)。

圖1 安全管理三要素

人是實(shí)驗(yàn)室工作的主體，安全管理的最終目標(biāo)是保障人身安全和健康，人既是安全管理工作的主體，也是受保護(hù)群體，所以人是安全管理的首要對(duì)象；物是安全管理的基礎(chǔ)，是各種安全技術(shù)或措施的落腳點(diǎn)，科研類實(shí)驗(yàn)室中種類繁多的化學(xué)試劑、實(shí)驗(yàn)儀器、中試裝置在為完成各項(xiàng)課題提供基礎(chǔ)研究條件外，安全使用和存放是安全管理的基礎(chǔ)；環(huán)境（包括工作環(huán)境和人文環(huán)境）是安全管理提升的一個(gè)重要途徑，一切實(shí)驗(yàn)活動(dòng)都必須建立在安全穩(wěn)定的狀態(tài)中。實(shí)驗(yàn)環(huán)境的改善，不僅可以保護(hù)實(shí)驗(yàn)人員的人身安全，還能提高工作效率。當(dāng)安全工作及安全意識(shí)變?yōu)槌B(tài)，實(shí)驗(yàn)室安全工作才能真正落到實(shí)處。

2 實(shí)現(xiàn)“以人為本”的實(shí)驗(yàn)室安全管理理念

學(xué)生是科研實(shí)驗(yàn)室中工作的主體，又是安全管理的直接受益群體。學(xué)生安全意識(shí)淡薄、安全知識(shí)欠缺是實(shí)驗(yàn)室安全管理面臨的首要問題［5］。僅通過有限的安全教育課和安全考試并不能長(zhǎng)期有效地提高學(xué)生的安全意識(shí)。

我們根據(jù)科研實(shí)驗(yàn)室的特點(diǎn)，建立“以人為本”的實(shí)驗(yàn)室安全管理理念（見圖2）［6－7］，除實(shí)驗(yàn)室安全負(fù)責(zé)教師外，每個(gè)實(shí)驗(yàn)室同時(shí)選派一名責(zé)任心強(qiáng)、安全意識(shí)高的學(xué)生作為學(xué)生安全員，通過他來組織本實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生共同討論，制定并不斷完善本實(shí)驗(yàn)室的安全制度和行為規(guī)范。這種模式不僅可以充分發(fā)揮每個(gè)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，由被管理者參與制定管理決策，促使大家在管理過程中深入思考實(shí)驗(yàn)室可能發(fā)生的安全問題，切實(shí)地提高每個(gè)學(xué)生的安全意識(shí)，在實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室安全高效有序地運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下，形成特有的實(shí)驗(yàn)室安全文化［8－10］。

圖2 “以人為本”的實(shí)驗(yàn)室安全管理理念

3 健全實(shí)驗(yàn)室安全硬件保障體系

化工科研實(shí)驗(yàn)室是集品種繁多的化學(xué)試劑、大量?jī)x器設(shè)備、部分實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的中試裝置為一體的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所，為了保證實(shí)驗(yàn)室安全及實(shí)驗(yàn)人員人身安全，首先要在硬件建設(shè)中做好足夠的安全保障。除明示安全標(biāo)志、配備適當(dāng)?shù)南篮蛡€(gè)人防護(hù)用品外，作為安全負(fù)責(zé)人還需根據(jù)科研實(shí)驗(yàn)室的特點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際研究?jī)?nèi)容，建設(shè)滿足實(shí)驗(yàn)需求、符合安全要求的硬件保障體系。

3.1 新型化學(xué)試劑存儲(chǔ)柜

化工實(shí)驗(yàn)中所需使用的大量化學(xué)試劑成為實(shí)驗(yàn)室中最大的危險(xiǎn)源之一，試劑如何存放也一直成為安全工作的老大難問題。以往通行的試劑柜大多采用無通風(fēng)的文件柜結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)不僅不利于試劑分類和查找存放，并且試劑在長(zhǎng)期存放過程中揮發(fā)的刺鼻氣味也直接影響到使用者的身體健康。

為了解決這個(gè)問題，我們?cè)O(shè)計(jì)推廣了具有通風(fēng)功能的抽拉式試劑柜，將柜體與通風(fēng)系統(tǒng)串聯(lián)，存放空間由獨(dú)立的6個(gè)抽拉柜組成，每個(gè)抽拉柜又分為三層，在細(xì)化試劑分類的基礎(chǔ)上標(biāo)志也更加明晰，從根本上解決了以往試劑存放的難題，保障了實(shí)驗(yàn)人員的人身安全。新型化學(xué)試劑存儲(chǔ)柜如圖3所示。

圖3 新型化學(xué)試劑存儲(chǔ)柜

3.2 適合生物發(fā)酵實(shí)驗(yàn)的水電氣分離實(shí)驗(yàn)臺(tái)

生物化工作為二級(jí)學(xué)科，屬于化學(xué)工程與生命科學(xué)的交叉學(xué)科，各類生物發(fā)酵設(shè)備是實(shí)驗(yàn)研究的常用設(shè)備，水、電、氣是這類設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的必須條件，而發(fā)酵實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)（至少在72h以上），實(shí)驗(yàn)需要全程不間斷供電、供冷凝水、供氣。通用的實(shí)驗(yàn)臺(tái)將水源與電源均設(shè)計(jì)在實(shí)驗(yàn)臺(tái)面，一旦發(fā)生冷凝水跑冒事故，很容易引發(fā)漏電短路的事故。通用實(shí)驗(yàn)臺(tái)也沒有預(yù)留氣路管線通道，發(fā)酵用氣一般需靠就近放置氣瓶引管線解決，在易發(fā)生漏電事故的同時(shí)又引入了高壓氣瓶的危險(xiǎn)因素。水電氣3路管線縱橫交錯(cuò)，不僅凌亂，也給操作帶來不便。

我們通過設(shè)計(jì)新型的水電氣分離實(shí)驗(yàn)臺(tái)解決了上述矛盾。電源和氣源均采用吊裝橋架設(shè)計(jì)，與桌面的冷凝水實(shí)現(xiàn)了水電分離；同時(shí)，采用閉路循環(huán)冷卻系統(tǒng)，不僅節(jié)約水資源，而且避免了跑冒滴漏現(xiàn)象的發(fā)生。水電氣分離實(shí)驗(yàn)臺(tái)如圖4所示。

3.3 “懸掛式電架”有效解決了實(shí)驗(yàn)室中試裝置的供電難題

隨著科研成果產(chǎn)業(yè)化要求的日益提升，需要設(shè)計(jì)搭建實(shí)驗(yàn)室中試設(shè)備來提供可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，然而，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室在建設(shè)初期僅在房間四壁設(shè)計(jì)了電源，這給位于實(shí)驗(yàn)室中部的中試裝置用電帶來麻煩，不管采用何種拉線方式解決，都可能出現(xiàn)“插線板落地”、“插線板串聯(lián)”、“電容量不足”等一系列安全隱患。

圖4 水電氣分離實(shí)驗(yàn)臺(tái)

鑒于此，我們?cè)诖罱ㄑb置的同時(shí)，設(shè)計(jì)了專用電架為裝置單獨(dú)供電。電架采用吊裝設(shè)計(jì)，有效地避免插線板落地現(xiàn)象的發(fā)生。通過電架提供足夠的供電面板，無需再使用插線板。電架的安裝也讓電量增容變得便捷。懸掛式電架如圖5所示。

圖5 “懸掛式電架”

3.4 軟件支持推進(jìn)安全管理“科學(xué)化精細(xì)化”

在硬件方面給予足夠的安全保障后，擺在我們面前的是如何使安全管理更加科學(xué)、更加精細(xì)。

化學(xué)試劑是化工實(shí)驗(yàn)室中最大的危險(xiǎn)源，品種多、數(shù)量多、用量大、動(dòng)態(tài)使用等特點(diǎn)大大增加了安全管理的難度。通過使用實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)化學(xué)試劑的統(tǒng)一訂購，控制數(shù)量、定期更新，對(duì)藥品進(jìn)行實(shí)時(shí)管理和監(jiān)控，做到了量入量出，既安全又避免了化學(xué)試劑的浪費(fèi)，并通過系統(tǒng)提供常用試劑MSDS信息，方便使用者查詢，讓安全管理工作向精細(xì)化方向發(fā)展。除此之外，還將上千種實(shí)驗(yàn)耗材、大型儀器及實(shí)驗(yàn)人員的管理納入到信息系統(tǒng)中（見圖6）。軟件的支持不僅在實(shí)驗(yàn)室管理中起到節(jié)約資源、提高效率的作用，并且也實(shí)現(xiàn)了科學(xué)化精細(xì)化的實(shí)驗(yàn)室安全管理模式。

圖6 實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)室管理中的應(yīng)用

4 結(jié)束語

對(duì)于化工實(shí)驗(yàn)室，保障實(shí)驗(yàn)安全是重中之重的一項(xiàng)工作。為了形成完善的安全保障體系，不僅需要建設(shè)健全安全的硬件環(huán)境，還需配合相應(yīng)的軟件支持，實(shí)現(xiàn)科學(xué)化、精細(xì)的管理，通過調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，使其積極參與到安全管理中，提高個(gè)人安全意識(shí)，理解安全管理是一種對(duì)生命的尊重和關(guān)愛的行為［11－12］。只有將安全轉(zhuǎn)變?yōu)槲幕攀亲钣行У陌踩Ｕ稀?/p>

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