基于事故模型與過程的高校實(shí)驗(yàn)室安全管理

陽富強(qiáng)， 李 偉

（福州大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院，福州350116）

0 引 言

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高校培養(yǎng)創(chuàng)新性應(yīng)用型人才的重要環(huán)節(jié)，旨在幫助學(xué)生加深對本專業(yè)理論知識的理解，強(qiáng)化動(dòng)手實(shí)踐能力［1］。隨著高等教育的快速發(fā)展，國內(nèi)高校持續(xù)加大實(shí)驗(yàn)室建設(shè)力度，不斷引進(jìn)貴重儀器設(shè)備，并對全校師生全面開放以提高使用效率。然而，實(shí)驗(yàn)室大多存放不同化學(xué)試劑、玻璃器皿、大型容器，且某些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目需要在高溫高壓條件下開展，危險(xiǎn)有害因素多。如果日常安全管理工作存在疏忽，極易引發(fā)不同類型的安全事故，嚴(yán)重影響高校的正常教學(xué)秩序。自2011 年以來，國內(nèi)多所高校的實(shí)驗(yàn)室發(fā)生了火災(zāi)、爆炸、中毒等不同類型的安全事故，給社會造成了不良影響［2-4］。由此可見，高校實(shí)驗(yàn)室安全問題不容忽視，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室安全管理工作勢在必行。為此，教育部專門發(fā)布了《關(guān)于加強(qiáng)高校實(shí)驗(yàn)室安全工作的意見》的文件［5］，要求高校必須將安全放在各項(xiàng)相關(guān)工作的首位，掌握防范化解遏制實(shí)驗(yàn)室安全風(fēng)險(xiǎn)的主動(dòng)權(quán)。同時(shí)，許多學(xué)者針對實(shí)驗(yàn)室安全管理的問題做了大量研究，也提出諸多的實(shí)驗(yàn)室安全管理方法［6-11］。

隨著高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)逐漸呈現(xiàn)復(fù)雜化、多元化等特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)室安全管理需要由傳統(tǒng)的縱向單因素轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代的橫向綜合安全管理；由傳統(tǒng)的事故管理轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)防型的安全管理模式；由靜態(tài)安全管理轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代的安全動(dòng)態(tài)管理。在此，引入由美國麻省理工學(xué)院Leveson教授提出的一種新的系統(tǒng)事故致因理論模型［12-13］，即Systems-Theoretic Accident Model and Process（STAMP）。該模型強(qiáng)調(diào)運(yùn)用系統(tǒng)觀點(diǎn)去認(rèn)識事故及安全問題，擺脫了傳統(tǒng)事故致因理論中的線性思維模式，特別適用于復(fù)雜、非線性系統(tǒng)的安全分析。該方法自提出以來，已經(jīng)在核安全［14］、航空航天［15］、高速鐵路［16］等多個(gè)領(lǐng)域的安全管理中得到成功應(yīng)用。

1 實(shí)驗(yàn)室安全STAMP分析流程

STAMP模型認(rèn)為安全性是系統(tǒng)的一種涌現(xiàn)性特征，安全事故的發(fā)生是由于系統(tǒng)中的安全約束未能及時(shí)執(zhí)行，造成系統(tǒng)各組件之間產(chǎn)生不安全交互作用，最終引發(fā)系統(tǒng)危險(xiǎn)而導(dǎo)致事故［13］。STAMP 模型涵蓋安全約束、控制體系結(jié)構(gòu)和過程模型3 個(gè)核心的概念。

1.1 安全約束分析

運(yùn)用STAMP模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室安全管理分析，需要事先確定安全約束，其主要步驟為：

（1）定義事故與不可接受損失。實(shí)驗(yàn)室安全管理中，事故與不可接受損失的確定需要根據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目來分析。針對危險(xiǎn)性低、風(fēng)險(xiǎn)小的實(shí)驗(yàn)室，其事故與不可接受損失可以被定義為某項(xiàng)科研任務(wù)無法完成或超時(shí)完成。針對危險(xiǎn)性高，風(fēng)險(xiǎn)大的實(shí)驗(yàn)室，其事故與不可接受損失可以直接認(rèn)為是實(shí)驗(yàn)人員傷亡、實(shí)驗(yàn)儀器損壞、經(jīng)濟(jì)損失等。

（2）危險(xiǎn)識別。在實(shí)驗(yàn)室安全管理中，危險(xiǎn)可以定義為引發(fā)上述事故與不可接受損失的條件；由此從各個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目存在的隱患中分析識別實(shí)驗(yàn)室存在的主要危險(xiǎn)。

（3）安全約束確定。安全約束的本質(zhì)就是約束危險(xiǎn)的發(fā)生，其與危險(xiǎn)相對立。因此，可以從每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目存在的隱患著手分析并確定安全約束。

1.2 控制體系模型的搭建

圖1 給出了一種常見的實(shí)驗(yàn)室安全管理分層控制結(jié)構(gòu)，從宏觀層面表示各管理節(jié)點(diǎn)間層次關(guān)系，主要涉及教育廳主管部門、高校相關(guān)部門、院系、實(shí)驗(yàn)室等。

1.3 安全管理優(yōu)化措施

圖1 實(shí)驗(yàn)室安全控制模型

明確控制體系模型中各層級結(jié)構(gòu)的主要安全責(zé)任，并確定各控制層次對下一層級的約束和上一層級的反饋。其次，識別出每一控制層級存在的危險(xiǎn)行為，再判斷危險(xiǎn)行為產(chǎn)生的原因，依據(jù)原因找出控制模型中相對應(yīng)的失效組件，并進(jìn)行分類整理。最后，結(jié)合現(xiàn)有安全約束分析整個(gè)管理體系存在的問題與不足，并給出解決問題的優(yōu)化方案。

2 安全工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室案例

2.1 實(shí)驗(yàn)室概況

某高校安全工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室占地面積約1 000 m2，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目涵蓋地下工程（隧道）安全監(jiān)控系統(tǒng)、建材煙密度測試實(shí)驗(yàn)、氧指數(shù)測定實(shí)驗(yàn)、火災(zāi)報(bào)警與控制模擬系統(tǒng)、防火涂料測試實(shí)驗(yàn)、通風(fēng)管道測試、鍋爐壓力容器測試、起重機(jī)械模擬測試系統(tǒng)，電梯模擬測試系統(tǒng)，氫氣泄爆實(shí)驗(yàn)，電氣安全實(shí)驗(yàn)、人機(jī)工程實(shí)驗(yàn)等。

該高校成立有實(shí)驗(yàn)室安全工作委員會，由校長擔(dān)任主任，分管安全的副校長任副主任；成員由保衛(wèi)處、國有資產(chǎn)管理處、教務(wù)處、研究生院、科技處、后勤管理處主要負(fù)責(zé)人和有關(guān)專家組成；負(fù)責(zé)制定學(xué)校整體安全工作方針以及安全管理制度。其次，設(shè)立實(shí)驗(yàn)室安全辦公室，負(fù)責(zé)安全工作委員會日常工作，包括補(bǔ)充完善全校性實(shí)驗(yàn)室安全管理體系，確保實(shí)驗(yàn)室安全管理工作有序進(jìn)行。另外，各學(xué)院成立實(shí)驗(yàn)室安全工作領(lǐng)導(dǎo)小組，由學(xué)院黨政負(fù)責(zé)人任組長，成員包含實(shí)驗(yàn)中心主任，各實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人，主要制定本單位的實(shí)驗(yàn)室安全工作計(jì)劃并組織實(shí)施，建立健全院級規(guī)章制度。該專業(yè)實(shí)驗(yàn)室安全組織結(jié)構(gòu)如圖2 所示。

圖2 實(shí)驗(yàn)室安全組織結(jié)構(gòu)

2.2 實(shí)驗(yàn)室安全管理STAMP分析

2.2.1 安全約束分析

（1）事故與不可接受損失定義。實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)著本科生以及研究生的所有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)以及科研項(xiàng)目的必備場所。通過學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室安全管理制度，并結(jié)合該實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)目存在的隱患，定義事故與不可接受損失為：儀器損壞導(dǎo)致科研任務(wù)無法按時(shí)完成、出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室人員傷亡事故。

（2）危險(xiǎn)識別。依據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的安全管理體系，結(jié)合STAMP 模型的分層控制結(jié)構(gòu)，對安全組織結(jié)構(gòu)中的每個(gè)控制層級存在的危險(xiǎn)行為進(jìn)行識別，得出結(jié)果如表1 所示。

表1 實(shí)驗(yàn)室控制層級與危險(xiǎn)行為

（3）安全約束確定。從學(xué)校、學(xué)院、實(shí)驗(yàn)室3 個(gè)層級加強(qiáng)必要的安全約束：學(xué)校執(zhí)行安全問題零容忍，定期對全校實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行安全檢查；學(xué)院有安排實(shí)驗(yàn)室專職安全員開展全院實(shí)驗(yàn)室安全管理工作；實(shí)驗(yàn)室安全管理制度完善，實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人安全意識強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)室日常檢查細(xì)致。

2.2.2 控制體系模型搭建

依據(jù)該實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的安全組織機(jī)構(gòu)、各層級負(fù)責(zé)的工作以及上下層級的關(guān)系構(gòu)建控制模型。實(shí)驗(yàn)室安全工作委員會為學(xué)校實(shí)驗(yàn)室安全管理的最高層，協(xié)同學(xué)校其他單位制定全校安全管理制度，下達(dá)安全目標(biāo)等任務(wù)并接受下一層級的反饋并及時(shí)處理；具體模型如圖3 所示。

2.2.3 危險(xiǎn)控制分析

結(jié)合上述工作流程，對該實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行危險(xiǎn)控制分析，從管理者、執(zhí)行者、反饋機(jī)制3 個(gè)方面分析各類危險(xiǎn)產(chǎn)生的原因。依據(jù)表1 識別出的危險(xiǎn)行為，將其產(chǎn)生的原因?qū)?yīng)到控制模型中的具體層級；整理的結(jié)果如表2 所示。

圖3 實(shí)驗(yàn)室控制模型

2.2.4 問題提出及改進(jìn)

根據(jù)以上分析結(jié)果，圍繞該系實(shí)驗(yàn)室安全管理系統(tǒng)共識別出了18 條危險(xiǎn)行為和14 個(gè)致因行為。通過現(xiàn)有安全約束的討論，找出存在的問題與不足，具體內(nèi)容如表3 所示。

表2 危險(xiǎn)行為與控制組件關(guān)系

由此可知，該實(shí)驗(yàn)室目前存在的問題與不足主要有：全校性安全檢查缺乏專業(yè)性、系統(tǒng)性，不具有實(shí)際意義，找出的問題沒有針對性；院級缺少實(shí)驗(yàn)室安全辦公室，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室安全管理日常工作無法有序開展；院級實(shí)驗(yàn)室安全管理系統(tǒng)缺乏專業(yè)人員，制定的安全管理制度不具有針對性；該專業(yè)實(shí)驗(yàn)室安全專職人員工作繁雜，并非專職于實(shí)驗(yàn)室安全管理，實(shí)驗(yàn)室安全措施檢查、隱患整改等工作執(zhí)行不到位，缺乏執(zhí)行者；學(xué)生實(shí)驗(yàn)室安全教育工作未開展，實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作不及時(shí)，導(dǎo)致學(xué)生安全意識差，實(shí)驗(yàn)進(jìn)度緩慢。針對該專業(yè)實(shí)驗(yàn)室安全管理系統(tǒng)存在的問題，提出如下改進(jìn)建議：

（1）實(shí)驗(yàn)室安全管理辦公室設(shè)立安全檢查小組，結(jié)合該實(shí)驗(yàn)室的特點(diǎn)制定詳細(xì)的檢查方案，并整理分析檢查結(jié)果，找出具體問題，監(jiān)督學(xué)院整改。

（2）申請?jiān)O(shè)立院級實(shí)驗(yàn)室安全辦公室，辦公室至少包含2 名安全專業(yè)人員，保證該院實(shí)驗(yàn)室日常安全檢查工作正常進(jìn)行，能及時(shí)上報(bào)該院各系實(shí)驗(yàn)室的安全檢查記錄、工作進(jìn)展、信息統(tǒng)計(jì)等資料。

（3）增加1 名實(shí)驗(yàn)室安全專職管理人員，專門負(fù)責(zé)該系實(shí)驗(yàn)室安全檢查、隱患整改等工作，雙人管理更有利于保障實(shí)驗(yàn)室安全，避免因安全管理員科研或其他任務(wù)造成實(shí)驗(yàn)室無人管理的情況發(fā)生。

（4）加強(qiáng)學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的安全教育，引導(dǎo)學(xué)生遵守實(shí)驗(yàn)室安全管理制度，做好實(shí)驗(yàn)室日常清潔工作，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，安全高效地完成各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)任務(wù)。

表3 現(xiàn)存問題與不足

3 結(jié) 語

（1）STAMP模型運(yùn)用系統(tǒng)觀點(diǎn)分析各類安全問題，將事故視為控制組件安全約束失效，特別適用于復(fù)雜的安全系統(tǒng)分析。高校實(shí)驗(yàn)室安全管理系統(tǒng)涉及多個(gè)管理部門，且不同學(xué)院實(shí)驗(yàn)室情況差別較大，因此，STAMP模型可適用于高校實(shí)驗(yàn)室安全管理。

（2）運(yùn)用STAMP 模型分析某高校安全工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室安全管理現(xiàn)狀，從校級、院級、系級3 個(gè)層面展開，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：該校實(shí)驗(yàn)室安全辦公室未設(shè)置安全檢查小組，導(dǎo)致全校安全檢查工作缺乏系統(tǒng)性，無法辨識實(shí)驗(yàn)室具體問題，建議增設(shè)實(shí)驗(yàn)室安全辦公室；院級缺少安全管理辦公室，無法開展實(shí)驗(yàn)室日常安全管理工作，建議申請?jiān)O(shè)立；系級實(shí)驗(yàn)室專職管理員兼職科研任務(wù)，對學(xué)生缺少安全教育，建議增加1 名專職安全管理員協(xié)同管理，并加強(qiáng)對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)室安全教育。