基于蒙特卡羅法的高校易燃易爆實(shí)驗(yàn)室不安全因素風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

姜喜迪， 仲淑姮

（中國礦業(yè)大學(xué)（北京）能源與礦業(yè)學(xué)院，北京 100083）

0 引 言

隨著兩輪“雙一流”學(xué)科建設(shè)的開展，對(duì)高校的人才培養(yǎng)、科學(xué)研究、社會(huì)服務(wù)提出了新的要求，實(shí)驗(yàn)室作為高校開展科學(xué)研究、培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要基地，在“雙一流”建設(shè)政策的支持下得到了迅速發(fā)展［1］，同時(shí)也給實(shí)驗(yàn)室管理工作帶來了較大挑戰(zhàn)。實(shí)驗(yàn)室安全一直是高校穩(wěn)定和諧發(fā)展、關(guān)乎師生切身利益的重點(diǎn)工作［2］，然而近年來高校實(shí)驗(yàn)室安全特別是易燃易爆實(shí)驗(yàn)室安全情況不容樂觀，火災(zāi)爆炸事故時(shí)有發(fā)生。如2019 年南京工業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)樓發(fā)生火災(zāi)，所幸無人員傷亡；2021 年南京航空航天大學(xué)一實(shí)驗(yàn)室發(fā)生爆燃引發(fā)火情，11 名受傷人員被送往醫(yī)院救治，其中2 人經(jīng)搶救無效死亡；2022 年中南大學(xué)實(shí)驗(yàn)室發(fā)生爆燃事故，1名博士生在事故中身體大面積燒傷?；馂?zāi)爆炸事故給個(gè)人、家庭、學(xué)校及社會(huì)造成不同程度的影響，加強(qiáng)易燃易爆實(shí)驗(yàn)室安全管理勢在必行。

2023 年6 月26 日教育部發(fā)布了《高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)室消防安全管理規(guī)范（JY/T 0616—2023）》，進(jìn)一步規(guī)范高校實(shí)驗(yàn)室的消防安全管理。有學(xué)者通過事故統(tǒng)計(jì)對(duì)實(shí)驗(yàn)室事故進(jìn)行分類分析，葉元興等［3］通過對(duì)150起實(shí)驗(yàn)室事故類型原因進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從?；贰⑽ｋU(xiǎn)儀器設(shè)備、生物安全3 個(gè)角度提出安全管理對(duì)策。王蕾等［4］統(tǒng)計(jì)近十年火災(zāi)爆炸事故，通過蝴蝶結(jié)葉斯網(wǎng)絡(luò)模型，得出火災(zāi)爆炸事故的關(guān)鍵因素，并提出安全管理建議。徐超等［5］采用“2-4”模型對(duì)46 起爆炸火災(zāi)事故進(jìn)行分析，建立了高校易燃易爆實(shí)驗(yàn)室事故行為分析模型，并提出事故防范對(duì)策。目前對(duì)實(shí)驗(yàn)室不安全行為研究主要采用層次分析、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)、2-4 模型、案例分析等方法，這些方法的主觀性和隨機(jī)性較大。本文擬采用蒙特卡羅方法對(duì)實(shí)驗(yàn)室事故發(fā)生頻率最高［6］的易燃易爆實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)爆炸事故進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，基于數(shù)學(xué)原理模擬實(shí)際概率，以概率分布的形式展現(xiàn)每個(gè)不安全因素的不確定性對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的影響，為易燃易爆實(shí)驗(yàn)室安全管理決策提供科學(xué)依據(jù)。

1 易燃易爆實(shí)驗(yàn)室不安全行為分類

參考已有的實(shí)驗(yàn)室安全事故研究及主流媒體公布的2001 年以來易燃易爆實(shí)驗(yàn)室事故進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析［7-8］，選取46 起易燃易爆實(shí)驗(yàn)室事故作為分析樣本，基于第6 版事故致因“2-4”模型［9］，從事故直接原因個(gè)體的不安全動(dòng)作對(duì)樣本進(jìn)行分析，個(gè)體不安全動(dòng)作包含人和物的動(dòng)作與狀態(tài)4 個(gè)因素，如圖1 所示。

圖1 “2-4”模型動(dòng)作與事故、事件的關(guān)系

1.1 易燃易爆實(shí)驗(yàn)室不安全因素分類

依照實(shí)驗(yàn)的開展流程對(duì)選取的46 起火災(zāi)爆炸事故，根據(jù)第6 版事故致因“2-4”模型從實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)操作過程、實(shí)驗(yàn)后整理、實(shí)驗(yàn)材料、儀器設(shè)備5 個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行個(gè)體不安全動(dòng)作分析，得到28 類不安全因素，見表1。

表1 不安全因素類別及對(duì)應(yīng)編號(hào)

1.2 不安全行為風(fēng)險(xiǎn)程度描述

實(shí)驗(yàn)室不安全因素風(fēng)險(xiǎn)大小由概率及后果嚴(yán)重程度共同組成，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)爆炸事故的影響范圍，實(shí)驗(yàn)室安全管理事故損失主要是人員傷害、經(jīng)濟(jì)損失及環(huán)境污染。參考已有研究［10］，將易燃易爆實(shí)驗(yàn)室事故可能引發(fā)的損失嚴(yán)重程度劃分為5 個(gè)等級(jí)（見表2、3）。

表2 實(shí)驗(yàn)室安全管理事故損失

2 基于蒙特卡羅法的構(gòu)建行為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型

2.1 基本流程

基于蒙特卡羅法對(duì)易燃易爆實(shí)驗(yàn)室不安全因素風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的基本流程：

（1）建立概率模型。根據(jù)易燃易爆實(shí)驗(yàn)室事故不安全因素的發(fā)生概率與造成的事故后果嚴(yán)重程度之間的關(guān)系，構(gòu)建數(shù)學(xué)模型及功能函數(shù)。

（2）確定概率分布。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)不安全因素風(fēng)險(xiǎn)因素的概率分布進(jìn)行研究，確定不安全因素的概率分析以及事故隨時(shí)的概率分布。

（3）分析預(yù)測結(jié)果。利用Oracle Crystal Ball 11.1軟件代入構(gòu)造的功能函數(shù)，通過模擬可以得到多個(gè)隨機(jī)風(fēng)險(xiǎn)值，抽樣次數(shù)足夠多時(shí)，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)值進(jìn)行處理，從而判斷各個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)風(fēng)險(xiǎn)大小。

（4）敏感度分析。通過敏感度分析篩選出易燃易爆實(shí)驗(yàn)室事故不安全因素風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)的重要因素，提出預(yù)防措施。

2.2 構(gòu)造功能函數(shù)

用不安全因素造成的事故損失量化值衡量不安全因素的風(fēng)險(xiǎn)。易燃易爆實(shí)驗(yàn)室事故各個(gè)環(huán)節(jié)不安全因素發(fā)生的概率及其引發(fā)的后果值均有所區(qū)別，因此建立式（1）所示的功能函數(shù)［11-12］。

其中：R表示風(fēng)險(xiǎn)后果值；Pi表示第i個(gè)不安全因素發(fā)生的概率；Si表示第i個(gè)不安全因素引發(fā)事故造成的損失值；n表示不安全因素?cái)?shù)。

2.3 確定不安全因素的概率分布

易燃易爆實(shí)驗(yàn)室中不安全因素發(fā)生的概率分布是根據(jù)爆炸火災(zāi)事故中不安全因素引發(fā)事故的概率值確定的。按照實(shí)驗(yàn)進(jìn)程對(duì)各個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)發(fā)生的不安全因素引發(fā)事故進(jìn)行分析，統(tǒng)計(jì)出5 個(gè)環(huán)節(jié)28 類不安全因素的發(fā)生次數(shù)，計(jì)算得出不安全因素發(fā)生的概率，本文中易燃易爆實(shí)驗(yàn)室不安全因素造成事故的概率在數(shù)值上等于不安全因素發(fā)生的概率。根據(jù)不安全因素造成的嚴(yán)重程度的確定事故損失的概率分布，參考表3 中事故損失量化標(biāo)準(zhǔn)值，選用Crystal Ball軟件對(duì)易燃易爆實(shí)驗(yàn)室事故各不安全因素造成的損失的歷史數(shù)據(jù)［13］進(jìn)行擬合。通過對(duì)46 起火災(zāi)爆炸事故的分析，統(tǒng)計(jì)出不安全因素發(fā)生288 次，得出28 類不安全因素的次數(shù)及概率，事故損失量化值基本服從正態(tài)分布，見表4。

表3 實(shí)驗(yàn)室安全事故損失等級(jí)量化

表4 易燃易爆實(shí)驗(yàn)室各實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)不安全因素的概率分布

3 結(jié)果與討論

3.1 各實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的行為和物態(tài)風(fēng)險(xiǎn)

選用Crystal Ball軟件，將表4 中易燃易爆實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)爆炸事故中不安全因素的概率設(shè)置為模擬數(shù)據(jù)，根據(jù)不安全因素發(fā)生的概率和事故損失量化值的概率分布，設(shè)定為服從正態(tài)分布假設(shè)單元格；結(jié)合式（1）計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)后果值，將其設(shè)置為預(yù)測單元格，設(shè)置模擬次數(shù)：10 000 次，將置信度設(shè)置為95%，選擇隨機(jī)性較高的Monte Carlo 作為抽樣方法。運(yùn)行可得到5 個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)不安全因素風(fēng)險(xiǎn)后果值和風(fēng)險(xiǎn)累計(jì)概率分布，如圖2、3 所示。

圖2 各實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)風(fēng)險(xiǎn)后果值分布

根據(jù)圖2 顯示，5 個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中，A實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備、B實(shí)驗(yàn)操作過程、C 實(shí)驗(yàn)后整理、D 實(shí)驗(yàn)材料、E 儀器設(shè)備不安全因素風(fēng)險(xiǎn)的風(fēng)險(xiǎn)后果值平均值分別為：5.71、6.87、5.47、7.13、5.29；通過A-D 檢驗(yàn)，5 個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的風(fēng)險(xiǎn)后果值基本Beta 分布或正態(tài)分布。圖3 可以更直觀看出易燃易爆實(shí)驗(yàn)室中D實(shí)驗(yàn)材料的風(fēng)險(xiǎn)后果值最高，其次是B 實(shí)驗(yàn)操作過程，然后是A 實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備、C實(shí)驗(yàn)后整理、E儀器設(shè)備。

圖3 各實(shí)驗(yàn)室環(huán)節(jié)不安全因素風(fēng)險(xiǎn)累計(jì)概率分布

3.2 敏感度分析

火災(zāi)爆炸事故的發(fā)生通常伴隨著多個(gè)不安全因素，單一查看風(fēng)險(xiǎn)后果值可能會(huì)對(duì)決策產(chǎn)生誤導(dǎo)。因此需要對(duì)造成風(fēng)險(xiǎn)的不安全因素進(jìn)行敏感度分析，確定對(duì)其對(duì)風(fēng)險(xiǎn)后果值的影響，敏感度越大影響也越大。在Crystal Ball 運(yùn)行結(jié)果中可以查看各個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中不安全因素的敏感度視圖。

（1）實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備環(huán)節(jié)。如圖4 所示，A3 未熟知實(shí)驗(yàn)危險(xiǎn)有害因素的敏感度為50.8%，其主要表現(xiàn)形式為未進(jìn)行學(xué)習(xí)或?qū)W習(xí)后未清楚實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有引起火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)或者了解可能有危險(xiǎn)但不清楚危險(xiǎn)程度等，如對(duì)厭氧培養(yǎng)箱進(jìn)行調(diào)試的過程中，由于壓力不穩(wěn)造成爆炸。A5 未熟悉實(shí)驗(yàn)流程及注意事項(xiàng)敏感度為14.2%，主要表現(xiàn)為實(shí)驗(yàn)前未經(jīng)過培訓(xùn)或者經(jīng)過培訓(xùn)但效果不佳，對(duì)實(shí)驗(yàn)流程及注意事項(xiàng)未熟知掌握等。A2 未消除安全隱患為13.8%，具體表現(xiàn)為例行安全檢查過程中發(fā)現(xiàn)需要整改的隱患未進(jìn)行整改，如違規(guī)私接電線等。A1 未進(jìn)行安全檢查為11.8%，具體表現(xiàn)為實(shí)驗(yàn)前未對(duì)危險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行安全檢查或未進(jìn)行日常安全檢查或檢查不充分等。A4 缺少實(shí)驗(yàn)方案盲目操作為9.1%，具體表現(xiàn)為實(shí)驗(yàn)前未設(shè)計(jì)詳細(xì)完整實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)人員根據(jù)自己經(jīng)驗(yàn)或者想法盲目進(jìn)行實(shí)驗(yàn)等。

圖4 實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備敏感度視圖

（2）實(shí)驗(yàn)操作過程。如圖5 所示，B4 危險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)未防護(hù)的敏感度為36.2%，具體表現(xiàn)形式為未穿防護(hù)服、未使用防護(hù)目鏡、未使用防護(hù)手套或有使用但不規(guī)范等。B5 試劑材料選取方式不符合規(guī)定或更改設(shè)備操作順序的敏感度為31.1%，具體表現(xiàn)為取用材料時(shí)未使用專用工具或者使用方法不當(dāng)，打翻酒精燈、誤加化學(xué)品等。B3 違規(guī)使用電器或違章用電的敏感度為12.7%，具體表現(xiàn)操作需專業(yè)人員使用的大型電器設(shè)備或者身體進(jìn)入機(jī)械危險(xiǎn)部位等。B7 實(shí)驗(yàn)中途離場、未采取必要防護(hù)措施的敏感度為5.7%，夜間無人狀態(tài)下運(yùn)行烘干機(jī)、實(shí)驗(yàn)過程中操作者長時(shí)間離開等。B1 實(shí)驗(yàn)條件控制不良的敏感度為5.3%，具體表現(xiàn)為充氣過足、升溫過快、實(shí)驗(yàn)材料一次添加過多等。B8易燃易爆實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)明火的敏感度為3.6%，具體表現(xiàn)為在易燃易爆場所進(jìn)行焊接操作、清洗間穿化纖衣服、清洗未穿防靜電鞋等。

圖5 實(shí)驗(yàn)操作過程敏感度視圖

（3）實(shí)驗(yàn)后整理環(huán)節(jié)。如圖6 所示，C1 廢棄物處理不當(dāng)?shù)拿舾卸葹?9.8%，具體表現(xiàn)為實(shí)驗(yàn)后未完全清理?；啡玮涒c合金、鎂鋁粉等或直接將濃硫酸器皿放入水池中冷卻等。C2 用電設(shè)備沒有及時(shí)斷電或關(guān)閉閥門不及時(shí)的敏感度為20.4%，具體表現(xiàn)為試驗(yàn)完成后未及時(shí)關(guān)閉大功率用電設(shè)備或關(guān)閉后處于待機(jī)狀態(tài)，沒有關(guān)閉氣瓶總閥門或減壓閥門。C3 未對(duì)試劑藥品使用情況做及時(shí)記錄的敏感度為19.5%，具體表現(xiàn)為化學(xué)試劑藥品實(shí)驗(yàn)的工具及使用情況未記錄或者記錄不及時(shí)，后續(xù)實(shí)驗(yàn)人員不清楚使用狀況等。

圖6 實(shí)驗(yàn)后整理敏感度視圖

（4）實(shí)驗(yàn)材料環(huán)節(jié)。如圖7 所示，D4 實(shí)驗(yàn)試劑材料違規(guī)購買、存放或使用的敏感度57.8%，具體表現(xiàn)為危化品購買未進(jìn)行備案審批及超量購買，金屬鈉以及含氮、硫、磷等氧化物未做隔水處理等。D6 實(shí)驗(yàn)用品隨意堆放放入敏感度為14.2%，高溫用電電器附近放置纖維材料實(shí)驗(yàn)服，實(shí)驗(yàn)剩余材料及雜物未分類隨意堆于易燃易爆實(shí)驗(yàn)室等。D1 易燃易爆危險(xiǎn)品儲(chǔ)量超限的敏感度為13.7%，具體表現(xiàn)為金屬鉀、鎂粉等嚴(yán)重超量儲(chǔ)存等。D2 性質(zhì)相抵觸物品混放或距離過近的敏感度為5%，具體表現(xiàn)為混放性質(zhì)相抵觸化學(xué)品、混合處理性質(zhì)相抵觸化學(xué)品等。

圖7 實(shí)驗(yàn)材料敏感度視圖

（5）儀器設(shè)備環(huán)節(jié)。如圖8 所示，E6 電氣電路設(shè)施存在缺陷的敏感度為26.5%，主要表現(xiàn)為未按國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)電路、電氣線路缺少短路保護(hù)或過載保護(hù)等。E3 設(shè)備本身存在設(shè)計(jì)缺陷或防爆性能差的敏感度為23.3%，儲(chǔ)罐等壓力容器以及壓力管道因設(shè)備本身存在的問題，如嚴(yán)重的未焊透、夾渣、裂紋、錯(cuò)邊以及焊接方式不當(dāng)?shù)?。E2 設(shè)備老化功能效果下降的敏感度為22.2%，具體表現(xiàn)為設(shè)備達(dá)到使用年限功能效果下降未及時(shí)檢修等。E1 容器設(shè)備的安全防護(hù)設(shè)施不齊全或失效的敏感度為15.2%，氣瓶未配備防爆裝置或過期氣瓶未報(bào)廢等。E4 瓦斯報(bào)警器安全監(jiān)測裝置失效的敏感度為8.1%，具體表現(xiàn)為瓦斯超限未報(bào)警等。

圖8 儀器設(shè)備敏感度視圖

根據(jù)敏感度分析，A3 未熟知實(shí)驗(yàn)危險(xiǎn)有害因素、C1 廢棄物處理不當(dāng)、D4 實(shí)驗(yàn)試劑材料違規(guī)購買、存放或使用等3 類不安全因素的敏感度值均在50%以上，對(duì)易燃易爆實(shí)驗(yàn)室的火災(zāi)、爆炸事故的風(fēng)險(xiǎn)值影響最大；B4 危險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)未防護(hù)、B5 試劑材料選取方式不符合規(guī)定或更改設(shè)備操作順序的敏感度值均大于30%，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)值的影響較大。

3.3 不確定性分析

根據(jù)葉元興等對(duì)1986 ～2019 年150 起實(shí)驗(yàn)室事故的統(tǒng)計(jì)分析，火災(zāi)性事故和爆炸性事故分別是66 起和45 起（占比44%、30%），是實(shí)驗(yàn)室事故中占比最多的事故［3］。而火災(zāi)爆炸事故對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)施、實(shí)驗(yàn)人員及財(cái)產(chǎn)等造成的損失一般較大，大部分事故發(fā)生后第一時(shí)間處理救援事宜，很難及時(shí)細(xì)致地調(diào)查事故原因，部分事故沒有詳細(xì)的原因分析調(diào)查報(bào)告（或未公布）。

由于目前沒有相對(duì)完善的實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)爆炸事故統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，本文研究的實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)爆炸事故樣本數(shù)量不夠充足，因此在統(tǒng)計(jì)不安全行為和不安全物態(tài)時(shí)存在一定的局限性，后續(xù)繼續(xù)查閱調(diào)研實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)爆炸事故的原因分析報(bào)告及案例材料，對(duì)事故損失量化值的劃分還有待精確。因此事故風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果存在一定的不確定性。

3.4 易燃易爆實(shí)驗(yàn)室事故預(yù)防措施

根據(jù)易燃易爆實(shí)驗(yàn)室事故的分析發(fā)現(xiàn)，易燃易爆實(shí)驗(yàn)室重點(diǎn)管理環(huán)節(jié)為“實(shí)驗(yàn)操作過程”和“實(shí)驗(yàn)材料環(huán)節(jié)”。重點(diǎn)控制的不安全因素為“未熟知實(shí)驗(yàn)危險(xiǎn)有害因素”“廢棄物處理不當(dāng)”“實(shí)驗(yàn)試劑材料違規(guī)購買、存放或使用”“危險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)未防護(hù)”及“試劑材料選取方式不符合規(guī)定或更改設(shè)備操作順序”。針對(duì)以上重點(diǎn)環(huán)節(jié)及重點(diǎn)控制不安全因素，結(jié)合《高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)室消防安全管理規(guī)范（JY/T 0616—2023）》，提出以下預(yù)防措施。

（1）實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備環(huán)節(jié)。針對(duì)“未熟知實(shí)驗(yàn)危險(xiǎn)有害因素”，高校應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)入制度，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)人員的培訓(xùn)，提供全面的實(shí)驗(yàn)技能及實(shí)驗(yàn)安全線上線下混合式培訓(xùn)課程并建立配套的考核體系［14］，對(duì)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)工作的所有人員進(jìn)行消防安全教育和培訓(xùn)。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)人員技能訓(xùn)練強(qiáng)度，熟悉實(shí)驗(yàn)操作過程［15-16］。涉及易燃易爆事跡材料使用的實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)前詳細(xì)地寫出擬進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)步驟及安全措施。

（2）實(shí)驗(yàn)操作過程環(huán)節(jié)。針對(duì)“危險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)未防護(hù)”“試劑材料選取方式不符合規(guī)定或更改設(shè)備操作順序”，根據(jù)易燃易爆實(shí)驗(yàn)室的特點(diǎn)，落實(shí)經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員或教師的指導(dǎo)，涉及危險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)應(yīng)全程監(jiān)控，確保實(shí)驗(yàn)人員按照規(guī)定使用防護(hù)用具，嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)人員的操作程序規(guī)范性。不定期抽查考核，對(duì)實(shí)驗(yàn)防護(hù)用品采購、配備及使用情況進(jìn)行追蹤分析，多舉措并行改善實(shí)驗(yàn)操作人員行為習(xí)慣不佳、操作不規(guī)范、危險(xiǎn)不防護(hù)等問題。

（3）實(shí)驗(yàn)后整理環(huán)節(jié)。針對(duì)“廢棄物處理不當(dāng)”，應(yīng)制定規(guī)范化、科學(xué)化、可操作的實(shí)驗(yàn)室廢棄物管理制度及實(shí)驗(yàn)廢棄物分類標(biāo)準(zhǔn)［17-18］。根據(jù)廢棄物的性質(zhì)和狀態(tài)不同，按照固體、液體和氣體廢棄物分類收集，固體廢物包括殘留固體試劑、過期或多余的固體試劑、沾染性固體廢物；廢液主要有有機(jī)試劑、重金屬廢液和酸堿廢液；廢氣包括有毒有害、易燃易爆、有機(jī)蒸汽等。利用與實(shí)驗(yàn)廢液治理相關(guān)的教學(xué)、科研工作的開展，建設(shè)校內(nèi)實(shí)驗(yàn)廢液處理系統(tǒng)［19］。對(duì)濃度高的廢棄物，應(yīng)回收于固定容器，理化性質(zhì)相似的廢棄物可集中回收，并委托有資質(zhì)的單位及時(shí)清理和銷毀。

（4）實(shí)驗(yàn)材料環(huán)節(jié)。針對(duì)“實(shí)驗(yàn)試劑材料違規(guī)購買、存放或使用”對(duì)于易燃易爆危險(xiǎn)品，從采購源頭到使用過程到廢棄處理要形成完整的管理鏈條，具體包括易燃易爆及危險(xiǎn)化學(xué)品材料的采購計(jì)劃審批，供應(yīng)商資質(zhì)審查、供應(yīng)品審核，校內(nèi)配送，材料的管理（儲(chǔ)存、使用）和剩余材料的處置整理［20］。易燃、易爆危險(xiǎn)物品應(yīng)分類限量存放，由專人負(fù)責(zé)，專柜存放，存儲(chǔ)量不宜超過一天的使用量，酸堿隔離存放，易燃易爆化學(xué)品和具有熱分解性的強(qiáng)氧化劑隔離存放，揮發(fā)性危險(xiǎn)化學(xué)品應(yīng)存放在較好通風(fēng)裝置處，遠(yuǎn)離熱源、避免陽光直射。在易燃易爆氣體使用、輸送、保管場所及易積聚地，易燃易爆氣體應(yīng)置于專用庫房或防爆場所，均應(yīng)安裝對(duì)應(yīng)的氣體泄漏報(bào)警探頭。實(shí)驗(yàn)操作人員在使用易燃易爆材料過程中凡有爆炸危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)在專門防爆設(shè)施中進(jìn)行；高壓實(shí)驗(yàn)應(yīng)在空曠的實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，并使用防護(hù)屏或防爆面罩。形成標(biāo)準(zhǔn)化管理程序文件，實(shí)驗(yàn)室專職管理人員定時(shí)、定點(diǎn)對(duì)負(fù)責(zé)管理的實(shí)驗(yàn)藥品、試劑、材料等的品質(zhì)、儲(chǔ)量、使用情況進(jìn)行登記。

（5）儀器設(shè)備環(huán)節(jié)。根據(jù)《高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)室消防安全管理規(guī)范（JY/T 0616—2023）》要求，加強(qiáng)電器、線路、設(shè)備、壓力容器等的日常保養(yǎng)和維護(hù)，對(duì)有故障的儀器設(shè)備需要及時(shí)檢修，嚴(yán)禁儀器設(shè)備帶故障運(yùn)行，每次運(yùn)行均需要登記，建立完整、準(zhǔn)確的設(shè)備技術(shù)檔案，并長期保存，對(duì)超期服役的儀器設(shè)備應(yīng)及時(shí)進(jìn)行安全報(bào)廢。儀器設(shè)備采購時(shí)應(yīng)保證零部件正常、產(chǎn)品合格和安全證明齊全，在使用儀器設(shè)備過程中，所有的電氣設(shè)備應(yīng)該定期進(jìn)行絕緣檢測，并檢查線路是否正常，制定詳細(xì)可操作的管理標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)格的安全操作流程以及儀器設(shè)備和單個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作規(guī)范。電氣火災(zāi)監(jiān)控裝置應(yīng)具有通信功能，與監(jiān)控中心的電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行通信。

4 結(jié) 語

（1）基于“2-4”模型理論，以實(shí)驗(yàn)的開展流程為路徑，對(duì)選取的2001 年以來高校易燃易爆實(shí)驗(yàn)室發(fā)生的46 起爆炸火災(zāi)事故，從實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)操作過程、實(shí)驗(yàn)后整理、實(shí)驗(yàn)材料、儀器設(shè)備5 個(gè)環(huán)節(jié)的個(gè)體不安全動(dòng)作進(jìn)行分析，得出28 類不安全因素。

（2）結(jié)合蒙特卡羅法構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，分析5個(gè)環(huán)節(jié)的風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果。通過風(fēng)險(xiǎn)后果值概率分布、風(fēng)險(xiǎn)后果均值、風(fēng)險(xiǎn)后果值累計(jì)概率分布，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)操作過程的風(fēng)險(xiǎn)后果值最高、然后是實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)后整理、儀器設(shè)備。

（3）由敏感度分析結(jié)果顯示，“廢棄物處理不當(dāng)”“實(shí)驗(yàn)試劑材料違規(guī)購買、存放”“未熟知實(shí)驗(yàn)危險(xiǎn)有害因素”“危險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)未防護(hù)”“試劑材料選取方式不符合規(guī)定或更改設(shè)備操作順序”的敏感度值均大于的敏感度分別為59.8%、57.8%、50.8%、36.2、31.1%，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)后果值的影響較大。

易燃易爆實(shí)驗(yàn)室安全管理可以從實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)操作過程著手，并重點(diǎn)關(guān)注“廢棄物處理不當(dāng)”“實(shí)驗(yàn)試劑材料違規(guī)購買、存放”“未熟知實(shí)驗(yàn)危險(xiǎn)有害因素”“危險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)未防護(hù)”“試劑材料選取方式不符合規(guī)定或更改設(shè)備操作順序”5 類不安全因素，針對(duì)性的制定防范措施，從而減少爆炸火災(zāi)事故。