過程安全管理在化工實驗室中的應(yīng)用

劉 義, 古家磊, 王世浩, 孟亦飛, 趙東風(fēng)

(1. 中國石油大學(xué)(華東) 化學(xué)工程學(xué)院, 山東 青島 266580；2. 中國石油大學(xué) (華東) 機(jī)電工程學(xué)院, 山東 青島 266580)

過程安全管理在化工實驗室中的應(yīng)用

劉 義, 古家磊2, 王世浩2, 孟亦飛1, 趙東風(fēng)1

(1. 中國石油大學(xué)(華東) 化學(xué)工程學(xué)院, 山東 青島 266580；2. 中國石油大學(xué) (華東) 機(jī)電工程學(xué)院, 山東 青島 266580)

通過總結(jié)和分析高?；嶒炇沂鹿?提出了包含過程安全信息、危害識別和風(fēng)險分析、設(shè)備完好性、操作規(guī)程、培訓(xùn)和應(yīng)急管理的實驗室過程安全管理體系,并詳細(xì)闡述了該體系在化工實驗室中的應(yīng)用。實驗室過程安全管理體系對加強(qiáng)化工實驗室安全管理、提高學(xué)生和教師安全意識和預(yù)防實驗室事故有著重要的意義。

過程安全管理； 化工實驗室； 實驗室安全事故

化工實驗室作為高校實驗室的重要組成部分,是化工專業(yè)教學(xué)和科學(xué)研究的重要基地,在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和實踐能力上具有重要作用,同時也是出高水平成果的重要場所[1-3]。在實際教學(xué)和科學(xué)研究過程中,高等學(xué)?；嶒炇也豢杀苊獾厥褂靡恍┥婕案邷?、高壓、有毒、有害和輻射等危險特性的實驗儀器或藥品,使得化工實驗室危險性顯著高于其他專業(yè)[4]。近幾年來化工實驗室事故時有發(fā)生,且高校實驗室事故發(fā)生率比企業(yè)實驗室要高10～20倍[5-6]。針對高?；嶒炇野踩芾憩F(xiàn)狀,引入能及時消除安全隱患、預(yù)防事故、構(gòu)建安全長效機(jī)制的實驗室安全管理體系,對化工實驗室安全管理具有重要的現(xiàn)實意義。

1 化工實驗室安全管理現(xiàn)狀分析

通過分析2001—2016年100多起實驗室事故發(fā)生的原因,總結(jié)了化工實驗室事故原因(見表1)[7-8]。

表1 事故原因分析

表1(續(xù))

2 過程安全管理體系分析

1992年,美國勞工部職業(yè)衛(wèi)生安全監(jiān)察局(OSHA)頒布了《高度危險化學(xué)品過程安全管理條例》。隨后過程安全管理以其良好的效果逐漸被眾多企業(yè)接受。1996年,韓國參考美國OSHA的過程安全管理法規(guī)頒布了韓國的過程安全管理體系。2010年,國家安全監(jiān)管總局也參照美國的過程安全管理體系發(fā)布了《化工企業(yè)過程安全管理實施導(dǎo)則》(AQ/T 3034—2010)。過程安全管理是以風(fēng)險管理和系統(tǒng)管理為基礎(chǔ)的管理體系,主要用于化工過程的分析,涉及工藝、設(shè)備、儀表、電氣等多個系統(tǒng),其目的是預(yù)防重大事故的發(fā)生。過程安全管理體系作為國際上先進(jìn)的用于預(yù)防和控制事故的方法,在應(yīng)對由于缺乏系統(tǒng)管理、危險認(rèn)識不足、人員能力不夠、忽視事故調(diào)查、應(yīng)急效率低等問題時有積極的作用,過程安全管理體系的優(yōu)勢與化工實驗室安全管理目標(biāo)十分契合,因此將過程安全管理融入化工實驗室安全管理具有可行性。

通過深入分析化工實驗室事故的原因,將導(dǎo)致事故發(fā)生的直接原因總結(jié)為5類問題:風(fēng)險評價體系不健全、操作不規(guī)范、設(shè)備管理方法不當(dāng)、培訓(xùn)不到位、應(yīng)急管理效率低。通過對比《化工企業(yè)過程安全管理實施導(dǎo)則》(AQ/T 3034—2010)中的12要素[9],選擇了過程安全信息要素、危害識別和風(fēng)險分析要素、設(shè)施完好性要素、操作規(guī)程要素、培訓(xùn)要素和應(yīng)急預(yù)案要素,同時結(jié)合化工實驗室中十分重要的危險化學(xué)品管理,建立了以過程安全管理為基礎(chǔ)的化工實驗室安全管理體系(見圖1)。

圖1 以過程安全管理為基礎(chǔ)的化工實驗室安全管理體系

3 實驗室風(fēng)險評價體系

實驗室風(fēng)險評價旨在辨識實驗室中的各類危險源,依據(jù)可能發(fā)生的事故,提出控制措施,用以確保實驗室財產(chǎn)不受損失、人員不受傷害、環(huán)境不受污染。本文以過程安全信息要素、危害識別和風(fēng)險分析要素為核心建立實驗室風(fēng)險評價體系(見圖2)。

圖2 實驗室風(fēng)險評價流程

在進(jìn)行風(fēng)險評價之前首先要確定評價對象,評價對象可以是單個實驗的實驗過程，也可以是整個實驗室的風(fēng)險評價。小組成員的選擇應(yīng)包括熟悉實驗室具體情況的管理人員、實驗人員、熟悉實驗操作流程的高年級研究生以及懂得相關(guān)評價知識的人員。對象與人員確定之后,根據(jù)過程安全信息要素和危害識別和風(fēng)險分析要素的具體內(nèi)容繼續(xù)進(jìn)行評價。

4 要素分析

4.1 過程安全信息要素

過程安全信息要素的主要內(nèi)容是建立一份詳細(xì)的過程安全信息文檔,其主要功能是幫助實驗人員了解工藝危害識別。過程安全信息應(yīng)該包括實驗涉及到的所有危險化學(xué)品的危害信息、實驗過程中的技術(shù)信息、實驗涉及的儀器設(shè)備信息等內(nèi)容[10](見表2)。

表2 過程安全信息表

4.2 危害識別和風(fēng)險分析要素

危害識別和風(fēng)險分析的主要內(nèi)容是通過一系列整體的、系統(tǒng)性的方法來識別、評價、控制風(fēng)險。對于實驗過程中的危害和風(fēng)險分析,首先依據(jù)危害識別信息要素的結(jié)果,對實驗過程中涉及的物質(zhì)、設(shè)備、技術(shù)信息進(jìn)行綜合性分析,辨識危險要素及危險源,具體實施過程中可參照《生產(chǎn)過程危險和有害因素分類與代碼》(GB/TI3861—2009),并充分調(diào)研國內(nèi)外發(fā)生的各種實驗室事故,做到詳細(xì)全面。分析方法建議使用相對簡單有效的安全檢查表法和風(fēng)險矩陣法等定性評價方法,其中安全檢查表的編制團(tuán)隊?wèi)?yīng)由與實驗室相關(guān)的管理人員、科研人員、實驗室負(fù)責(zé)人員和安全相關(guān)專業(yè)人員組成,安全檢查表的辨識內(nèi)容應(yīng)包括人員、設(shè)備、設(shè)施、物料、操作、環(huán)境以及管理和組織等方面。

依據(jù)危害識別和風(fēng)險分析,充分從人、物、環(huán)、管理4個方面進(jìn)行危害辨識對于預(yù)防實驗室事故具有積極意義。從實驗本身的風(fēng)險來說,有助于了解實驗危害,增強(qiáng)對風(fēng)險的認(rèn)識,從而自主地選擇和佩戴個人防護(hù)用具。如經(jīng)過風(fēng)險分析實驗過程會產(chǎn)生有毒氣體,實驗人員因親自參與了危害識別,更了解危害,從而促使其自主佩戴防護(hù)措施,降低事故的發(fā)生。風(fēng)險辨別的過程中還要考慮人的不安全行為,對危險的藥品和實驗標(biāo)注鮮明的標(biāo)簽,依次降低人為失誤的風(fēng)險。

4.3 設(shè)備完好性要素

設(shè)備完好性是對設(shè)備全生命周期進(jìn)行管理的要素,包含設(shè)備的安裝、使用、維護(hù)、修理、檢驗、變更、報廢等各個環(huán)節(jié)的管理。實驗室的設(shè)備管理,應(yīng)以過程安全管理中設(shè)備完好性的管理要點為基礎(chǔ),其要點應(yīng)包括:

(1) 由熟悉設(shè)備的專業(yè)人員安裝及制定書面的維護(hù)程序,從而有效地延長設(shè)備的使用壽命,同時增加其安全性。

(2) 在實驗室中,針對于如高壓、有毒、輻射等高危險性的實驗裝置,要定期進(jìn)行檢測和可靠性分析,確保裝置的安全性,降低事故的風(fēng)險。實驗室設(shè)備如發(fā)生損壞和功能性故障,應(yīng)停止使用并貼上醒目的標(biāo)簽,并及時請專業(yè)人員進(jìn)行維修,最終確認(rèn)合格方可繼續(xù)使用。如確定設(shè)備報廢,應(yīng)對報廢的實驗裝置、場所進(jìn)行危害辨識和風(fēng)險評估,控制風(fēng)險后再進(jìn)行報廢和拆除。

(3) 當(dāng)不熟悉實驗設(shè)備的人員初次進(jìn)行實驗時,應(yīng)有專業(yè)人員或有經(jīng)驗的人員陪伴確保實驗設(shè)備處于安全的狀態(tài)。針對使用人員應(yīng)進(jìn)行充分的維修和使用培訓(xùn),有助于應(yīng)對實驗中可能出現(xiàn)的問題,也使實驗人員更加了解實驗裝置進(jìn)而增加實驗的安全性。

4.4 操作規(guī)程要素

對于高?；嶒炇襾碚f,一份標(biāo)準(zhǔn)的操作規(guī)程應(yīng)包含有開機(jī)、正常操作、臨時操作、應(yīng)急操作、臨時停機(jī)和緊急停機(jī)6種狀況操作步驟,尤其是后三者對于突發(fā)的實驗狀況具有非常重要的意義。實驗室操作規(guī)程也應(yīng)包含實驗正常進(jìn)行時的工藝參數(shù),以及出現(xiàn)偏差時的補(bǔ)救措施等。實驗室作為科技的前沿陣地,是推陳出新的基地,所以相同的實驗器材可能會隨著學(xué)術(shù)前沿的變化,而改變固有的實驗?zāi)Ｊ?、操作?guī)程等。因此,管理人員應(yīng)定期同實驗人員進(jìn)行溝通交流,確認(rèn)操作規(guī)程的實用性和有效性。

4.5 應(yīng)急管理要素

應(yīng)急管理是指有效控制各類突發(fā)事故或災(zāi)害,正確有序地處置緊急情況,將人員傷害和損失降到最低程度[11-12]。當(dāng)前多數(shù)實驗室具有校院2級應(yīng)急預(yù)案,但缺乏具體的化工實驗室事故應(yīng)急預(yù)案,也缺少必要的應(yīng)急演練[3]。

(1) 高?；嶒炇翼毥?yīng)對各種事故的應(yīng)急預(yù)案,如易揮發(fā)或易燃物品溢出事故處理程序、化學(xué)藥品與人體大面積接觸事故處理、火災(zāi)情況緊急處理、氣瓶泄漏應(yīng)急處置、化學(xué)燒傷第一時間救治等。應(yīng)急預(yù)案要避免空洞化,應(yīng)依據(jù)具體情況建立詳細(xì)的、具體化的應(yīng)急措施,同時要明確應(yīng)急人員,確保事故發(fā)生后可以及時進(jìn)行應(yīng)急救援。

(2) 對應(yīng)急人員進(jìn)行急救措施的培訓(xùn),在遇到突發(fā)事故的時候,可以及時處理,減少實驗過程中的人員傷害。此外,要定期開展應(yīng)急預(yù)案演練,這樣不僅可以檢驗應(yīng)急預(yù)案的有效性,也可以使實驗室操作人員熟知并能嫻熟運用應(yīng)急措施,保證做到快速、準(zhǔn)確、有序處理,進(jìn)而減少財產(chǎn)損失和人員傷亡[12]。

4.6 培訓(xùn)要素

培訓(xùn)對于加強(qiáng)實驗室安全管理、預(yù)防實驗室事故具有非常重要的實際意義,是實驗室安全管理的重點要素。培訓(xùn)的目的是使實驗人員充分了解實驗室存在的危險有害因素及其風(fēng)險大小、規(guī)范儀器和設(shè)備操作,促使實驗人員學(xué)習(xí)實驗室安全管理條例,增強(qiáng)實驗人員的安全意識。高?；嶒炇业呐嘤?xùn)應(yīng)從對象、內(nèi)容、方式等多方面考慮,以確保培訓(xùn)的時效性。

(1) 培訓(xùn)的對象應(yīng)包含實驗室管理人員、科研人員、授課教師、臨時雇傭員工和學(xué)生。

(2) 培訓(xùn)內(nèi)容應(yīng)包括實驗室存在的各種危險有害因素、設(shè)備和儀器的操作規(guī)程、實驗室安全管理條例、實驗室設(shè)備管理制度以及各種突發(fā)情況應(yīng)急處置,同時依據(jù)不同的實驗進(jìn)行有針對性的培訓(xùn),如具有火災(zāi)風(fēng)險的實驗,滅火器的使用培訓(xùn)不能省略；具有大分貝噪聲的實驗,則應(yīng)包括聽力保護(hù)的培訓(xùn)。

(3) 培訓(xùn)方式可以通過課堂講授、實踐指導(dǎo)等多種形式,開辦實驗室安全知識競賽等類似活動也有助于實驗室安全知識的掌握。在快速發(fā)展的信息時代,安全教育也應(yīng)與時俱進(jìn),如制作一款專為宣傳實驗室安全的APP，相信也會有良好的效果。為保證培訓(xùn)的效果,所有參加培訓(xùn)的人員必須通過考核才能進(jìn)入實驗室。

5 結(jié)語

本文通過分析國內(nèi)高校化工實驗室事故的原因,提出建立以過程安全信息要素、危害識別和風(fēng)險分析要素為基礎(chǔ)的風(fēng)險評價體系,同設(shè)備完好性、操作規(guī)程、應(yīng)急管理和培訓(xùn)相結(jié)合的簡化版實驗室安全管理體系,目的是為化工實驗室安全提供堅實的理論基礎(chǔ)和依據(jù),也為減少因?qū)嶒炇沂鹿识鴮?dǎo)致的人員傷亡、財產(chǎn)損失以及環(huán)境污染提供保障。目前高校實驗室在安全管理方面面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),都在尋找高效的管理模式,而過程安全管理體系可為化工實驗室以及其他高風(fēng)險實驗室提供簡單、準(zhǔn)確、全面和高效的管理手段和方法。

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Application of process safety management in chemical engineering laboratory

Liu Yi1, Gu Jialei2, Wang Shihao2, Meng Yifei1, Zhao Dongfeng1

(1. College of Chemical Engineering, China University of Petroleum, Qingdao 266580, China; 2. College of Mechanical and Electronic Engineering, China University of Petroleum, Qingdao 266580, China)

Through the summary and analysis of the chemical engineering laboratory accidents in colleges and universities, the laboratory process safety management system which includes the process safety information, hazard identification and risk analysis, equipment readiness, operating procedures, training and emergency management is put forward. The application of this system to the chemical engineering laboratory is elaborated in detail. The laboratory process safety management system plays an important role in strengthening the safety management of the chemical engineering laboratory, improving the safety awareness of students and teachers, and preventing laboratory accidents.

process safety management； chemical engineering laboratory； laboratory safety accident

2017-05-20修改日期2017-07-07

國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局化工安全復(fù)合型人才培養(yǎng)試點項目(M1604003)； 國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局化學(xué)工程領(lǐng)域化工安全方向復(fù)合型高級人才培養(yǎng)示范項目(2016-15)；2017年山東省研究生教育質(zhì)量提升計劃建設(shè)項目

劉義(1977-),男,山東青島,博士,副教授,主要從事化工安全教學(xué)和科研工作.

E-mail：lyi77@163.com

10.16791/j.cnki.sjg.2017.12.065

G474

B

1002-4956(2017)12-0268-04