構(gòu)筑火災(zāi)風(fēng)險預(yù)警指標(biāo) 排除化學(xué)實驗室安全隱患

徐烜峰， 王能東， 程五一， 呂明泉

(1.北京大學(xué) 化學(xué)與分子工程學(xué)院，北京100871; 2.中國地質(zhì)大學(xué) 工程技術(shù)學(xué)院,北京 100083)

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構(gòu)筑火災(zāi)風(fēng)險預(yù)警指標(biāo) 排除化學(xué)實驗室安全隱患

徐烜峰1， 王能東1， 程五一2， 呂明泉2

(1.北京大學(xué) 化學(xué)與分子工程學(xué)院，北京100871; 2.中國地質(zhì)大學(xué) 工程技術(shù)學(xué)院,北京 100083)

隨著近年來實驗室火災(zāi)爆炸事故愈見于報端，化學(xué)實驗室安全也受到人們越來越多的關(guān)注。防患于未然一直是實驗室安全管理工作者不懈努力的目標(biāo)。針對目前高?；瘜W(xué)實驗室存在的問題，本文具體分析容易引起實驗室火災(zāi)的危險有害因素。隨后從第一線安全管理人員角度出發(fā)，建立適合實際工作需要的高等院?；瘜W(xué)類實驗室火災(zāi)風(fēng)險的預(yù)警指標(biāo)和安全檢查表，并總結(jié)了安全檢查中的經(jīng)驗，這些措施得到了良好的效果，相信能提高了實驗室安全管理水平，并為高校建立和完善安全檢查體系提供借鑒。

化學(xué)實驗室； 火災(zāi)風(fēng)險指標(biāo)； 安全管理； 安全檢查

0 引 言

在社會生活中，火災(zāi)是威脅公共安全，危害人們生命財產(chǎn)的災(zāi)害之一。隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，社會財富日益增加，火災(zāi)損失上升及火災(zāi)危害范圍擴大的總趨勢是客觀規(guī)律[1]。

根據(jù)國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)，近幾年，我國每年發(fā)生火災(zāi)數(shù)12萬～15萬，死亡1 000多人，傷數(shù)百人，造成直接經(jīng)濟損失約20億元[2](見表1)。

1 高?；瘜W(xué)實驗室面臨的問題

高?；瘜W(xué)實驗室作為一個人員和設(shè)備資產(chǎn)相對集中的場所,在教學(xué)、科研中發(fā)揮著不可或缺的作用，重視和加強實驗室的安全防火非常必要。否則，如因安全上的疏忽而導(dǎo)致火災(zāi)，往往會使國家財產(chǎn)遭受嚴(yán)重?fù)p失，并影響教學(xué)和科研的正常開展，更對師生健康乃至生命造成重大威脅,這樣的教訓(xùn)國內(nèi)外已不鮮見。如1998年7月6日晚上，美國加利福尼亞州立大學(xué)化學(xué)系某有機合成實驗室發(fā)生火災(zāi)，幾個實驗室被完全燒毀[3]；2013年12月4日下午，俄羅斯首都莫斯科市的門捷列夫化工大學(xué)實驗室發(fā)生火災(zāi)，過火面積約40 m2，造成2人受傷。

表1 2008～2012年中國火災(zāi)起數(shù)、損失和傷亡數(shù)

國內(nèi)多所高校實驗室于2015年1月底至2月初，先后發(fā)生多起火災(zāi)，雖未造成重大財產(chǎn)損失和人身傷亡，但教訓(xùn)深刻，給實驗室安全管理工作敲響了警鐘：1月31日晚，四川大學(xué)望江校區(qū)化學(xué)實驗室發(fā)生火災(zāi)。2月2日下午，南京理工大學(xué)新化樓四至五樓實驗室內(nèi)煙道失火，過火面積約20 m2，燃燒物質(zhì)為實驗室的反應(yīng)裝置(含導(dǎo)熱油)和樓頂?shù)呐艧熢O(shè)備。2月3日上午，福州大學(xué)至誠學(xué)院科學(xué)樓二樓陽臺外立面的電纜突然起火，火勢迅速沿著電纜線逐層往上蔓延，一直燒至該大樓的15層(頂樓)。消防部門立即調(diào)集12部消防車，50余名消防官兵到場撲救大火，經(jīng)過近30 min有效處置，明火被撲滅。

化學(xué)實驗室因使用易燃、易爆的危險化學(xué)品數(shù)量大、種類多、實驗條件復(fù)雜，火災(zāi)危險性最大，因此，應(yīng)把化學(xué)實驗室作為實驗室防火工作的重點。雖然從存儲量上分析，多數(shù)高?；蚩蒲性核幕瘜W(xué)實驗室達(dá)不到我國現(xiàn)行的危險化學(xué)品重大危險源辨識標(biāo)準(zhǔn)[4]，也無法歸屬到火災(zāi)危險場根據(jù)危險程度不同所劃分的21區(qū)、22區(qū)和23區(qū)。但是在密閉容器內(nèi)或者一定狹小空間條件下，某個局部就是一個微型的生產(chǎn)過程，若甲類乙類(儲存物品的火災(zāi)危險性根據(jù)儲存物品的性質(zhì)及其數(shù)量等因素，分為甲、乙、丙、丁、戊類)存儲物品超量，在遇到引火源時，極易燃燒爆炸。比如低閃點的丙酮和環(huán)己烷(見表2)，極易燃，其蒸氣與空氣混合，能形成爆炸性混合物，遇明火或高熱極易燃燒爆炸，與氧化劑能發(fā)生強烈反應(yīng)，其蒸氣比空氣重，能在較低處擴散到相當(dāng)遠(yuǎn)的地方，遇火源會著火回燃[5]，若遇高熱，容器內(nèi)壓增大，有開裂和爆炸的危險。又如石油醚在高速沖擊、流動、激蕩后可因產(chǎn)生靜電火花放電引起燃燒爆炸；四氫呋喃在接觸空氣或光照條件下可生成具有潛在爆炸危險性的過氧化物。

表2 常見有機溶劑閉杯閃點 ℃

2 易引起化學(xué)實驗室火災(zāi)的危險有害因素

筆者對化學(xué)類實驗室中易引起火災(zāi)風(fēng)險的危險有害因素進行了具體的分析，并且從第一線安全管理人員視角出發(fā)，建立適合實際工作需要的安全檢查表，對進一步做好實驗室安全檢查具有一定的借鑒作用。

目前國內(nèi)一些專家學(xué)者已經(jīng)在影響實驗室火災(zāi)風(fēng)險主要因素的研究上做了不少有益的探索，大多數(shù)沿用美國道化學(xué)公司的層次分析法，如錢偉等通過量化和權(quán)重的比較，提供了一種定量分析方法[6]；賈海林等利用模糊層次分析法,構(gòu)建了模糊一致判斷矩陣[7]；李燕捷繪制了實驗室火災(zāi)事故發(fā)生因果建構(gòu)圖[8]等等，這些都有利于學(xué)校等管理部門加強實驗室安全管理。但在實際安全管理中，如何將影響火災(zāi)風(fēng)險的主要因素歸納總結(jié)成一系列概念明確、邊界清晰、便于把握的指標(biāo)，并把這些指標(biāo)按照其內(nèi)在的聯(lián)系及隸屬關(guān)系組織起來，構(gòu)造出可評價的指標(biāo)體系，是每一位一線安全管理人員需要考慮的問題[9]。筆者認(rèn)為將美國道化學(xué)公司的層次分析法、事故樹分析法、防火安全檢查評分表等評價方法綜合起來，形成PDCA戴明循環(huán)，系統(tǒng)安全工程才能持續(xù)不斷改進和完善。

根據(jù)事故致因4M要素理論[10]以及國標(biāo)1386-2009《生產(chǎn)過程危險和有害因素分類與代碼》，將危險源分為4類：人的不安全行為(A)、物的不安全狀態(tài)(B)、環(huán)境不良(C)和管理欠缺(D)。下面嘗試從這四個方面入手建立化學(xué)類實驗室的火災(zāi)風(fēng)險預(yù)警指標(biāo)。

A1.所有實驗室工作人員(本科生和研究生等)是否進行過消防安全的教育、培訓(xùn)及演練？能否正確使用滅火器?

A2.實驗人員在進行實驗時，身體狀況是否異常？實驗者心理是否正常？有沒有存在加班超負(fù)荷極限從事危險性實驗從而導(dǎo)致操作失誤的情況？

A3.是否在有危險性實驗過程中離開的行為？是否有人違反操作規(guī)程進行實驗？(如未報備案擅自進行無人照看的加溫、加壓和密閉加熱的過夜實驗)

A4.是否存在實驗室吸煙的行為？實驗室是否使用明火？

B1.實驗室內(nèi)的石油醚、乙酸乙酯、丙酮、乙醚等易燃易爆化學(xué)危險品的存量是否合理？是否有序擺放并分類存儲？

B2.實驗儀器設(shè)備如烘箱、馬弗爐等是否完好？是否存在控制器件失靈的情況？

B3.供電線路敷設(shè)年限？線路有無老化破損情況？實驗室的電路是否存在短路、過載的情況？

B4.火災(zāi)報警系統(tǒng)是否完好？煙感器、溫感器是否全覆蓋？滅火器是否在有效期內(nèi)？滅火器、消防栓分布狀況如何？所放置的滅火器是否能正確撲滅各類火災(zāi)？消防給水設(shè)施狀態(tài)是否正常？

B5.疏散廣播系統(tǒng)是否正常？消防疏散通道是否暢通？應(yīng)急指示燈是否正常？是否設(shè)立了防火分區(qū)？明顯位置是否設(shè)置了安全疏散指示圖？

B6.是否存在用普通電冰箱存放易燃易爆危險品情況？

B7.室內(nèi)是否有可燃高壓鋼瓶？所有鋼瓶是否固定？

B8.人員密度是否合理，室內(nèi)物品整潔度如何？

C1.實驗室的通風(fēng)、散熱條件是否符合規(guī)定，能否及時排出揮發(fā)性溶劑(防止蒸氣濃度超過爆炸極限，遇到電火花引起爆炸、著火)？

C2.氣象和時間因素：在暑假的高溫天氣，發(fā)生火災(zāi)事故的風(fēng)險較高。工作日白天、工作日晚上、假期白天、假期晚上，發(fā)生火災(zāi)的風(fēng)險也是不一樣的。

C3.發(fā)生火災(zāi)后，最近的消防分隊響應(yīng)時間？消防車道達(dá)標(biāo)率？

D1.是否有專門負(fù)責(zé)實驗室安全的部門定期對消防安全進行檢查？

D2.是否有義務(wù)消防隊？有無培訓(xùn)？配備的設(shè)施是否齊全并完好有效？

D3.是否有消防和突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案？是否每年進行演習(xí)？

D4.是否建立了完善的實驗室安全管理制度？

此外考慮學(xué)科特點以及時間段因素：相對于高分子及有機實驗，理論、計算、分析、測試工作的學(xué)科發(fā)生火災(zāi)的風(fēng)險則較低。而假期中午和晚上化學(xué)樓內(nèi)人比較少，人員比較疲勞，容易發(fā)生事故。可以借鑒事件樹分析(ETA)方法作層次結(jié)構(gòu)圖，使實驗室管理人員對可能發(fā)生火災(zāi)的因素有一個系統(tǒng)、全面的認(rèn)識，從而加強消防安全管理、杜絕火災(zāi)的發(fā)生[8,11-12]。

3 檢查并排除火災(zāi)隱患

檢查消除火災(zāi)隱患的能力是消防安全四個能力建設(shè)重要一環(huán)，是貫徹落實公安部第61號令《機關(guān)、團體、企業(yè)、事業(yè)單位消防安全管理規(guī)定》和《高等學(xué)校消防安全管理規(guī)定》 的基本措施之一。安全檢查是安全管理最具體、最直接、最有效的形式之一,還能起到推廣先進經(jīng)驗和傳遞安全文化的作用。美國、日本和英國等高校都有定期或不定期的安全檢查。在國內(nèi)北京理工大學(xué)獲得了工業(yè)和信息化部對“建立高校實驗室安全檢查規(guī)范”的課題支持，通過該課題的研究，將建立適用于高校實驗室特點的實驗室安全檢查表，以系統(tǒng)、規(guī)范地確立對高校實驗室安全檢查的具體條目內(nèi)容。此外李德才先生提出的排查“四法”也對實際工作有借鑒意義。

北京大學(xué)化學(xué)學(xué)院也根據(jù)自身的特點和實際情況，每年都組織由學(xué)院安全員牽頭，學(xué)院綜合安全管理委員會成員組成的檢查組多次對每個實驗室逐項檢查，明確檢查細(xì)則和要求，將上述因素分成幾個科目，每個科目由2名成員負(fù)責(zé)，由安全員統(tǒng)一制定表格，示例見表3(B1～B3項因素)。其他院校或者科研院所的實驗室可以參考此預(yù)警體系,根據(jù)自身特點調(diào)整因素,得到適合本單位的消防安全細(xì)化預(yù)警指標(biāo)，制定出可操作性強、適合自身特點的安全檢查表，以促進安全檢查工作的順利開展。

表3 實驗室安全檢查示例表

在多年的安全檢查工作中，我們積累了一些經(jīng)驗，介紹如下：

(1) 要加強安全檢查的力度，定期安全檢查，假期之前一般要進行安全檢查工作，尤其是寒暑假前，像上面發(fā)生的幾起事故均發(fā)生在春節(jié)放假之前，說明人們的安全意識有所松懈。要特別注意春節(jié)期間，實驗室建筑外圍煙花爆竹燃放影響安全，應(yīng)認(rèn)真清理好堆放在樓道、陽臺等公共部位的一切雜物、廢液和廢棄化學(xué)試劑。假期要安排能在第一時間趕到現(xiàn)場的安全值班人，不讓火災(zāi)擴大，造成更大后果。

(2) 安全無小事，檢查不能流于形式，走馬觀花，應(yīng)該盡可能地將工作具體化。

(3) 在從事科研的化學(xué)實驗室，由于長期以來形成的“重科研輕安全”風(fēng)氣難以改變，加之各課題組研究領(lǐng)域獨立，涉及的安全知識繁多，難以像基礎(chǔ)化學(xué)實驗室一樣集中管理，狀況不容樂觀。檢查過程中碰到最大的問題是某些課題組配合度不高，個別研究生重視程度不夠，安全意識淡薄。檢查工作如果能夠取得導(dǎo)師的配合，往往效果會更明顯！可以嘗試組織學(xué)生進行實驗室安全檢查, 讓學(xué)生學(xué)會發(fā)現(xiàn)實驗室安全隱患及處理隱患的方法。

研究生是實驗室工作的主體，應(yīng)該定期加強安全教育。學(xué)生在過完一個假期，會出現(xiàn)安全意識降低、思想上松懈的情況。開學(xué)初，最好對研究生進行一次安全回爐教育：主要內(nèi)容是出現(xiàn)過的安全問題或者檢查中發(fā)現(xiàn)的典型事件。

(4) 進行不定期的專項檢查：如消防設(shè)施、鋼瓶等。實驗室使用的氣體大都是高壓鋼瓶灌裝。如果對氣體使用管理不當(dāng),會造成爆炸和人員傷亡惡性事故：如2015年4月5日清明節(jié)假期中午，位于徐州的中國礦業(yè)大學(xué)化工學(xué)院一實驗室發(fā)生儲氣鋼瓶爆炸事故，致4人受傷，1人搶救無效死亡。要做好氣體鋼瓶標(biāo)志、合理連接氣體管路、及時檢漏、定期檢查氣體管路,氣體鋼瓶應(yīng)固定(柜子或鐵鏈等),助燃和易燃易爆氣體不能混放在一起,應(yīng)及時清理廢舊氣體鋼瓶。

(5) 科學(xué)研究是對未知領(lǐng)域的探索，化學(xué)實驗室里難免會發(fā)生一些突發(fā)性的意外事故。但是，有些事故卻是可以預(yù)見和避免的。如果對可以預(yù)知的風(fēng)險不采取防范措施，最終導(dǎo)致發(fā)生意外，就屬于責(zé)任事故。一線安全管理人員要盡職盡責(zé)，避免發(fā)生責(zé)任事故。

(6) 實驗室的顯眼位置應(yīng)張貼火警、急救電話號碼及實驗室管理人員和單位安全負(fù)責(zé)人電話號碼。

(7) 不整改等于沒有檢查。對于檢查中發(fā)現(xiàn)的問題應(yīng)及時督促解決，落實整改措施，并做好記錄；需總結(jié)檢查中出現(xiàn)的普遍、明顯問題，并在全單位通報。對難以解決的隱患問題應(yīng)上報院綜合管理委員會，并協(xié)助消除安全隱患。

對于檢查結(jié)果匯總統(tǒng)計，如果80%的指標(biāo)符合要求，則風(fēng)險預(yù)警低；60%符合消防要求，該實驗室為中等風(fēng)險(臨界)；如果30%符合消防要求，則風(fēng)險高(危險)，必須立即整改! 檢查結(jié)果與學(xué)生的獎學(xué)金評定掛鉤，并適當(dāng)扣除當(dāng)事人下學(xué)期的助研費；此外對學(xué)術(shù)小組組長的年終績效也會有負(fù)面影響。

近年來，學(xué)院綜合安全管理委員會每年都會按照上述風(fēng)險預(yù)警指標(biāo)進行4次全院安全大檢查，由于科研規(guī)模的不斷擴大以及隱患具有動態(tài)性，每次能查出約70條各類安全隱患，能在檢查中立刻解決的問題當(dāng)場排除隱患；不能當(dāng)場解決的做好登記交給各系所的實驗室主任，由其跟進；如果需要學(xué)院配合解決的重大安全隱患，學(xué)院安全員會做好記錄，及時督促整改。這些檢查記錄均作為檔案留存，以備上級主管部門檢查。在全院師生的共同努力下，學(xué)院這幾年均未發(fā)生重大安全責(zé)任事故，保障了教學(xué)和科研等各項工作的順利進行，學(xué)院的安全管理工作得到上級主管部門和同行的認(rèn)可，學(xué)院多次被評為校安全工作先進集體。

4 結(jié) 語

生命只有一次，健康不可逆。高?；瘜W(xué)實驗室安全管理是一項細(xì)致復(fù)雜的工作，在日常管理中落實“以人為本，安全第一、預(yù)防為主”的方針，牢固樹立安全責(zé)任意識，警鐘應(yīng)該長鳴！海因里西法則揭示了事故發(fā)生的規(guī)律，防止重大事故的發(fā)生必須減少和消除無傷害事故，要重視事故的苗頭和未遂事故，否則終會釀成大禍。中國古代曲突徙薪的故事也告訴我們,要善于發(fā)現(xiàn)生活中存在的種種隱患并及時采取措施,才能防患于未然,立于不敗之地。正如古人說的那樣：“禍患可銷于未萌”，“禍患常積于忽微”，只有從思想、組織、措施、責(zé)任心等方面下功夫，思想上高度重視，組織上統(tǒng)一指揮、統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、措施得力，人人有高度的責(zé)任心，建立一個以最合理的費用支出獲取最大的安全保障，并經(jīng)過危險評價，確定可接受的風(fēng)險，將危險降低至可容許的程度，減少實驗過程中發(fā)生災(zāi)害的風(fēng)險，確保師生員工的健康和安全。

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Building Fire Risk Early-warning Index, Eliminating Potential Safety Hazard for Chemistry Laboratory

XUXuan-feng1,WANGNeng-dong1,CHENGWu-yi2,LüMing-quan2

(1. College of Chemistry and Molecular Engineering, Peking University, Beijing 100871, China； 2. School of Engineering and Technology, China University of Geosciences, Beijing 100083, China)

As more and more laboratory fire and explosion accidents reported by the newspapers in recent years, laboratory safety is gaining more and more attention．Enhancing preventive measures has been the target for which laboratory safety management workers strive unremitting．Aimed at the safety issues in current management of chemistry laboratories in colleges and universities，this paper analyzed the danger and harmful factors, which cause laboratory fire easily. Then the fire risk warning indicators and safety checklists for chemistry laboratory in colleges were established from the perspective of the first line of security management This paper sums up experience of inspection work which achieved good results. The authors believe it would be helpful for improving the level of laboratory safety management and will provide useful reference for colleges and universities to establish or complete the check system of work-safety．

chemistry laboratory； fire risk index； safety management； safety check

2015-07-28

徐烜峰(1980-)，男，浙江江山人，本科，工程師，基礎(chǔ)實驗教學(xué)中心安全員，研究方向為化學(xué)實驗室管理和技術(shù)。

Tel.:13691077828，010-62754077；E-mail：xuan@pku.edu.cn

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1006-7167(2016)05-0300-04