李海斌,金 杰
(安徽建筑大學材料與化學工程學院,安徽合肥230601)
高?;嶒炇抑性O(shè)備多,試劑耗材多,水電氣等危險因素多,加上進出人員眾多,安全隱患大,給安全管理帶來壓力。僅2018年就有多所高校發(fā)生實驗室安全事故。本文從設(shè)備、試劑與耗材、水電氣、規(guī)章制度四個方面,在實驗室安全管理工作中作了一些思考,希望對實驗室管理者和使用者有所幫助,減少事故的發(fā)生。
化工屬工科專業(yè),除基礎(chǔ)化學實驗課程外,還設(shè)置了化工原理實驗和化工專業(yè)實驗;另外,各高校根據(jù)自身專業(yè)優(yōu)勢,還開設(shè)一些特色實驗課程。實驗課程種類多,配備的實驗設(shè)備種類和數(shù)量也多。實驗設(shè)備的有效管理,不僅是正常教學的保障,也是實驗安全的保證。
實驗設(shè)備的正確使用,是保證教學安全的首要因素?;ゎ悓嶒炌枰邷貤l件。實驗時,使用者必須按照設(shè)備說明操作,這不僅能保證設(shè)備使用壽命,更是教學安全的保證。比如,專業(yè)實驗中的一氧化碳變換實驗、乙苯脫氫制苯乙烯實驗,都需要較高溫度。為了獲得不同溫度下的轉(zhuǎn)化率數(shù)據(jù),少數(shù)人可能會超溫測試數(shù)據(jù),這不僅可能會導致催化劑失效,還有可能因高熱而導致設(shè)備起火。
化工類實驗往往也需要較高壓力。比如化工原理實驗中的傳熱實驗,常用小型鍋爐提供水蒸氣,此時的壓力上限不宜設(shè)置太高,一般低于0.5 MPa 為宜。相比工業(yè)鍋爐,雖然實驗室教學設(shè)備的壓力已經(jīng)較低,但危險性仍然不可忽視:一是教學用的鍋爐易忽視年檢,存在安全隱患;二是實驗過程中,人員貼近設(shè)備,一旦發(fā)生事故,傷害較大。
目前,很多高校的化工實驗設(shè)備都是一學年只使用一個較短時段,本年度的實驗批次完成后,往往閑置到下一級學生實驗課,設(shè)備使用頻率過低。大多實驗設(shè)備中的控制系統(tǒng),包括實驗操作電腦,都有較多的電子元件,這些電子元件不怕使用,就怕長期不用,若設(shè)備閑置一年,再啟用時,可能無法正常運行,也可能因電子元件失靈而導致事故。我們化工專業(yè)的設(shè)備,不僅面向化工原理實驗、化工專業(yè)實驗,也面向大學生科技創(chuàng)新和化工畢業(yè)論文使用,以此提高設(shè)備的使用頻率;部分實驗設(shè)備,如果大創(chuàng)和畢業(yè)論文實驗沒有使用,負責老師也會定期開啟設(shè)備進行維護。我校建立化工專業(yè)時,2006年購置的第一批設(shè)備,目前仍然可以正常使用,這與平時良好的設(shè)備維護是分不開的。
相比化學專業(yè),化工專業(yè)實驗使用的試劑種類相對較少,這本是一個有利的安全因素,但恰恰因為這一點,很多人忽視了化工專業(yè)的試劑管理,而且,比如化工原理實驗中的精餾實驗和萃取實驗,雖然使用的試劑種類只有工業(yè)酒精和煤油,但數(shù)量較大,安全隱患較為嚴重。我校采取了以下一些安全措施,起到了較好的作用。
目前化工專業(yè)所用試劑和耗材實行分類存放原則。耗材存放于耗材庫,試劑存放于化學品庫房。庫房配備了多個試劑柜,同時按照化學品存儲的原則,也實現(xiàn)了化學品的分類存儲,有力地保證了化學品的安全。
目前建設(shè)有耗材庫和化學品庫房。由于化學品庫房始建較早,條件不夠完善,統(tǒng)一使用木質(zhì)試劑柜,并有被腐蝕現(xiàn)象。2015年,采用功能較全、耐腐蝕性較高的試劑柜更換了全部老舊試劑柜,并增加了通風系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、泄漏報警系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)等安全設(shè)備,并有專門的安全管理老師負責試劑的分類、編碼擺放和庫房的維護。庫房實行定期檢查制度,保證庫存環(huán)境適宜,做到防火、防塵、防潮、防盜、無泄漏,安全系統(tǒng)正常運行。
由于庫房中的耗材種類、試劑種類多,數(shù)量、規(guī)格等不一致,加上領(lǐng)用人較多,所以管理要求較高。目前兩個庫房都實行出入庫簽字制度和電子臺賬登記制度。庫房中每一件耗材或每一瓶試劑都有唯一的編碼,并登記在賬,建立產(chǎn)品信息檔案,比如進庫日期、庫存量、規(guī)格型號、保質(zhì)期、購買渠道、接收人、領(lǐng)用人、領(lǐng)用數(shù)量、用途、領(lǐng)用日期等。確保每件耗材、每瓶試劑可追溯和使用安全。
由于實驗廢棄物的毒性、易燃、易爆或腐蝕性,其管理也同等重要。目前建有廢棄物收集暫存柜,并配有通風系統(tǒng)、自動報警和滅火系統(tǒng),統(tǒng)一收集實驗中的試劑廢液和有毒固體廢棄物,待達到一定數(shù)量后,統(tǒng)一由專門機構(gòu)處理。不僅保證了試劑使用最后一道關(guān)口的安全,同時也保護了環(huán)境。
化工實驗室離不開水電氣,水電氣的安全使用和管理,是化工實驗室的一項重要工作。使用前和使用中要做到安全檢查,使用后,最后離開實驗室時,一定要逐項檢查,做到水、電、氣、窗、門的關(guān)閉。
化工實驗室中離不開用水,只有少數(shù)作為反應(yīng)、稀釋、萃取等操作使用,絕大多數(shù)用于冷凝或者加熱,其中用于冷凝比例更大。用水時,一是要注意自來水的突然停水,如果看不見水流,建議每隔三五分鐘間歇性打開水龍頭觀察自來水是否正常。有些高校臨時檢修供水系統(tǒng)時并不提前告知就突然停水,這會使正在用水的實驗存在很大危險性。筆者在進行水蒸氣- 空氣傳熱實驗教學過程中,曾經(jīng)遇到過在沒有通知的情況下突然停水,如果不是間歇性查看供水情況發(fā)現(xiàn)了危險因素,鍋爐缺水時將會發(fā)生嚴重后果。二是要做好水路改造,不要在容易磕碰處安裝水管和水龍頭,防止磕碰后水管爆裂和水龍頭損壞。同時,出水的地溝也要定期檢查,保證排水通暢。
電是化工實驗室一個較大的危險因素,不僅實驗設(shè)備需要用電,照明、輔助設(shè)施等都需要用電,因此,電路安全十分重要。照明用電和動力用電需要分開;設(shè)備用電插孔,盡量固定于墻上或地插,減少接線板的使用;較大功率的設(shè)備,需要單獨鋪設(shè)一條線路,防止設(shè)備啟停時對其他設(shè)備造成不利影響;照明用電選用防爆燈;無論是動力用電還是照明用電,電源開關(guān)選用防爆開關(guān);用電設(shè)備在停止使用后,要拔掉插頭,尤其是長時間不用的設(shè)備;對于突然斷電會帶來嚴重后果的設(shè)備,增加UPS 電源。
化工實驗所用氣體鋼瓶較多,比如氫氣、氮氣、氧氣、一氧化碳、二氧化碳、乙炔等。原則上,這些氣體鋼瓶應(yīng)該按照規(guī)定存放于單獨的氣瓶間,但多數(shù)高校的建筑在設(shè)計時并沒有考慮到房間的具體用途,因而沒有預留氣瓶間。我?;ぴ韺嶒炇摇⒒I(yè)實驗室共有五大間,目前沒有專門的氣瓶間。為了彌補這方面的缺陷,提高實驗用氣安全性,目前所有氣瓶分類置于實驗室墻角,并固定于墻上,標注氣體名稱,標注有效期限,遠離火源、高熱、陽光直射,氣體通過墻上鋪設(shè)的氣體管道,通過各末端的減壓閥等裝置送往需要用氣的設(shè)備,減少了鋼瓶使用數(shù)。對于超過使用期限的鋼瓶要及時報廢,對于少量殘存不用的氣體也要及時處理,盡量減少實驗室的氣瓶數(shù)目、儲氣數(shù)量。
安全無小事。安全事故的發(fā)生,人們往往歸咎于特殊情況的發(fā)生,卻忽略了平時安全管理的不到位。做好安全管理,相關(guān)安全制度是保障。首先要建立相關(guān)安全管理制度,安全管理員、教師、學生有制度可依,才能增強安全意識。
有了安全制度、安全手冊等,并不代表教師和學生真正了解安全知識,還需要定期進行安全教育培訓?;I(yè)每學期由安全管理員對化工專業(yè)所有教師進行一次安全宣講,重點介紹實驗室的危險有害因素和安全隱患等。學生進入實驗室前,化學實驗中心會有一次安全教育和考核,不合格者不能進入實驗室。
有了安全知識,也并不代表教師和學生掌握了安全操作和緊急避險方法。每年,我校都會請消防部門來進行消防演習,教師和學生以現(xiàn)場觀察、親身體驗等方式參與其中,學習緊急避險和滅火等操作知識。
再好的安全管理,也不能保證危險的完全清除。因此要有一套應(yīng)急預案,使得事故發(fā)生時、發(fā)生后,當事者或者救援者有預案可依,不至于手忙腳亂而操作失誤或拖延救援實踐。實驗室要配備防護鏡、手套、實驗服等安全工具,還要配備滅火器、洗眼器等安全輔助設(shè)備,第一時間降低損失和傷害程度。