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如何提升实验室安全管理水平

更新日期:2022-11-04 10:41:02 浏览次数:539 如何提升实验室安全管理水平

近年来,化学化工实验室事故多发。如何保证我们的实验人员的安全?实验中应该注意哪些问题?一起来学习下吧。

 

2015年12月清华大学一实验室发生爆炸起火,造成1名博士后死亡;2018年11月南京中医药大学实验室发生爆燃事故;2021年3月中国科学院化学研究所发生爆炸事故,造成1名研究生当场死亡;2021年7月南方科技大学、中山大学等学校实验室发生爆炸起火事故,造成多名师生受伤;2022年4月20日,湖南中南大学实验室发生一起爆燃事故,导致1名博士生在事故中身体被大面积烧伤;特别是2021年10月南京航空航天大学实验室闪爆事故和2018年12月北京交通大学实验室爆炸事故,造成严重生命财产损失和恶劣社会影响,严重冲击人民的安全感。

 

化学化工实验室(下面简称实验室)涉及有毒、易燃、易爆危险化学品,可能产生有毒、有害、易燃易爆的气体、废液、废渣; 有的操作条件为高温、高压、强腐蚀;还会出现仪器设备设施老化等现象,都对周边环境以及操作人员的身体健康和安全造成威胁。

 

化工企业现在推行的“五懂五会五能”会受广大员工的关注与喜爱,能极大的提升了员工的技能、安全知识和岗位员工的履责能力。笔者认为,“五懂五会五能”同样可应用于实验室,不懂就不会,不会就不能,不能就难以正确预防、避险和应急处置各类实验室发生的突发事故。成都室内空气治理


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实验室存在的常见隐患

 

(一)人的不安全行为

 

实验室人员安全意识淡薄,安全知识和技能欠缺。从对近年来的实验室事故分析来看,实验人员不重视安全,自认为实验剂量小而不重视相关风险,漠视化学品的危险性。例如,2018年12月北京交通大学实验室爆炸事故中,负责实验项目的教师就对镁粉活泼的化学性质视而不见,违规储存在实验室内。部分实验人员缺乏一定的理论知识,实验操作技能不足,尤其是高校实验室导师参与实验活动频次低,大多数是高年级学生带低年级操作,缺乏系统的实验思维和风险辨识能力。主要表现在一是对化学品使用不当或仪器设备操作不当;二是实验人员未正确佩戴防护用品;三是一旦发生事故后不清楚应急处置,导致事故后果扩大。

 

(二)物的不安全状态

 

1.化学品和气瓶管理不规范。

 

实验室化学品种类繁多,有普通试剂和危险化学品等,由于实验室人员较多,化学品的消耗量较大、试剂随意取用,存取混乱、试剂管理存在漏洞;部分化学品安全标签脱落;部分化学品存放时间较长,超出有效期。并且,部分实验室空间有限,特别是“双一流”高校实验室占地紧张,甚至出现了“左边学生工位,右边是高压气瓶”的现象。气瓶存放地方不固定,未设置专门的气瓶存放地点,部分甚至没有丝毫固定手段却直接摆放在设备旁边,且气瓶长时间不进行检验检测、维护,这些因素都对实验人员埋下了重大安全隐患。

 

2.实验设备管理不当,设备完好性不足。

 

实验设备种类繁多,维护难度大。

 

1)安全防护措施不到位。部分实验设备安全防护系数相对较低,尤其是承压类设备,在日常维护、泄压措施等方面有欠缺,一旦误操作容易发生事故。如2021年,中科院化学所3·31爆炸事故涉及到的反应釜高温高压爆炸,造成1名学生身亡。

 

2)设备完好性不足。实验室设备一般国外进口设备居多,设备一旦有缺陷,维护成本高,国内懂维修人员技能不足,影响设备的使用寿命;甚至部分实验人员不会操作实验设备,凭借自己认知操作仪器,加速设备老化,设备全生命周期管理欠缺,设备完好性不足。因此,加强实验室设备的管理,做好日常维护对安全开展实验活动尤为重要。

 

(三)管理上的缺陷

 

实验室安全管理体制机制不健全。表现在高校实验室安全专职管理人员数量严重配备不足,专业能力欠缺,出现管安全不懂得如何进行安全管理;实验室安全管理机构作用发挥不突出,化学、化工实验室重科研、轻安全问题突出,大部分科研人员普遍关注科研产出,漠视安全管理,日常实验室安全检查停留在纸面上,未有效落实到行动中;安全责任制不完善,职责不明确不具体,尤其是各部门职责存在一定的交叉,出现安全管理漏洞;化学、化工实验室安全操作规程不具体、可操作性不强,部分化学、化工实验人员不懂设备操作,安全培训不到位,风险辨识不到位,管控措施不落实,忽略了化学、化工实验室中的风险点。

 

化学化工实验室安全管理要求

 

1. 《化学品理化及其危险性检测实验室安全要求》(GB/T 24777-2009)对实验室中的危险化学品和废弃物的处理做了规定。

2. 《化学化工实验室安全管理规范》(T-CCSAS 005-2019)对实验室人员管理、化学品管理、仪器/设备管理、设施管理、环境管理、安全风险辨识评估与管控、应急管理等内容作了具体规定。

3.《化学化工实验室安全评估指南》规定了化学化工实验室安全评估相关方应遵循的程序规则,包含安全管理体系的评估条件、评估流程、评估标准、权利和义务等内容。

4. 《检测实验室安全 第1部分:总则》(GB/T 27476.1-2014)针对实验室存在的电气、机械、化学、电离辐射、非电离辐射等危险因素制定了安全标准要求。

5. 《自动分析器室设计规范》(HG/T20516-2014)主要包含了对化工装置自动分析器室的设计要求:包括自动分析器室的设置、位置的选择、结构及布置、照明、采暖通风及防爆、公用工程、管线及电缆的敷设等内容。

6. 《检验检测实验室设计与建设技术要求 第1部分:通用要求》(GB/T 32146.1-2015)规定了检验检测实验室的分类、设计思想、设计流程、规划设计、系统设计和深化设计要求。

7. 一些地区出台了关于化学、化工实验室安全方面的地方标准。如2018年4月,北京市质量技术监督局发布地方标准《实验室危险化学品安全管理规范第2部分:普通高等学校》(DB11/T 1191.2—2018)。一些省市出台本地高等学校实验室安全管理办法。如,2013年,浙江省发布《高等学校实验室安全管理办法》;2014年,安徽省教育厅印发《安徽省高等学校实验室安全管理办法》;2021年1月,广东省广州市教育局联合广州市公安局等五部门印发《关于全面加强广州市学校实验室安全管理的指导意见》。

 

改进措施

 

01“五懂”是提升实验室安全的理论基础

 

五懂,即懂实验原理和工艺反应、懂危险化学品的危险特性、懂实验仪器设备的原理、懂实验室的相关政策法规要求、懂实验室的安全管理制度。

 

懂实验原理和工艺反应,是要懂反应方程式的原理和反应流程。实验室是实验人员进行科研的场所,更多的科研活动是在基于科学的基础上进行未知领域的探索。正是因为不可预见性,更要熟悉反应流程和操作环节,准确把握反应物的控制指标,如压力、温度、流量、浓度等实验参数,知晓是吸热反应和放热反应。懂实验原理和工艺反应是正确分析实验结果和控制风险的基础。

 

懂危险化学品的危险特性,就是实验人员要知晓实验室内危险化学品的危险标识、理化特性、急救措施、消防措施、健康危害、操作和储存要求。实验室内有爆炸品、氧化性气体、压力下气体(气瓶)、易燃液体、易燃固体、自燃液体、遇水放出易燃气体的物质、金属腐蚀物、有毒有害物质等,每种试剂及化学品都应有安全技术说明书,实验员应知晓其危险性、存放要求及应急处置措施。如遇火、遇热、潮湿能引起燃烧、爆炸或发生化学反应,产生有毒气体的化学品应注意防火、防热、防潮、防水;爆炸物应轻拿轻放、避免由于摩擦、振动、撞击发生爆炸;实验楼的气瓶应集中于气瓶间管理,将可燃气体、助燃气体和不燃气体分开储存,同时气瓶上有安全泄放设施,必须有压力表,紧急切断装置等安全附件,并要定期检查,严禁超装;腐蚀性物品要严密包装,避免泄漏,不得与液化气体共存。对于废弃物的处置具体内容可参照《实验室废弃化学品收集技术规范》(GB/ T31190-2014)执行。了解实验过程中涉及物质的危险特性,对精准操作、应急处置具有重要指导作用,有助预防实验室安全事故。

 

懂实验仪器设备的原理,就是要掌握设备启停操作技能。实验室内设备繁多,有承压类设备、反应器类设备、分离设备、加热类等,承压类设备高压、分离仪器高速旋转等,实验人员一个误操作都会引起不可想象的后果。实验人员必须熟悉设备的安全操作规程,不违章操作,才能有效防止设备异常对实验人员造成威胁。

 

懂实验室的相关政策法规要求,就是要掌握与实验室管理相关的相关规定。虽然目前没有出台直接对高校实验室的安全方面的国家标准,但是行业内有对化学化工实验室的团体标准《化学化工实验室安全管理规范》(T-CCSAS 005-2019)和对化验室、分析室的一些标准要求,可以参照执行。实验相关人员在查阅标准的基础上,掌握与本实验相关的安全管理要求并加以执行。

 

懂实验室的安全管理制度,就是要制定符合规范标准要求,与实验室安全管理相适应的管理制度并有效执行。安全管理制度是规范实验人员工作流程和要求的基本载体,因此制度要具备可操作性和可执行性。校级层面应围绕管理制度、检查制度、责任制度三个方面制定实验室安全管理制度;院系层面级则应注重管理制度、自查自检、准入制度等;实验室层面应注重管理制度构建、检查、实验室设备操作规程等,如危化品管理、气瓶管理、废弃物处置、设施设备管理制度等。

 

02“五会”是提升实验室安全的能力要求

 

五会是需要实验室人员掌握的技能,是能力要求。五会即实验操作、会排除故障、会检查设备、会风险分析、会应急处置。

 

会实验操作,即会准确把控实验的整个反应过程。尤其是清楚反应物的加料顺序、物料用量、准确把握时间节点和反应时长、精确实验参数条件(高温、高压等)。实验前要准确编写实验步骤,应做到内容清晰明了。

 

会排除故障,即会对实验过程的突发状况和设备故障的处置。实验人员清楚实验过程中停水、电、气等带来的后果,并进行及时处置。还应该会实验过程突然中断的处置操作步骤、设备突发故障(异常声响、温度激增等)的安全处置方法。另外,实验人员具备对生成物进行合理分析,对于达不到预期实验结果进行解释并查找原因的能力。

 

会检查设备,即会检查实验设备。实验室设备繁杂,每种设备都有相应的操作规程。在日常管理中要加强实验设备的检查,对照检查要点和要求定期进行检查和维护,并对检查的具体内容、具体地点和检查指标等进行记录。

 

会风险分析,即会对实验室内的危险源和实验过程中的风险采取合适的风险评价方法进行分析。实验过程中可能存在有机械、电气、高低温、火灾爆炸、噪声、振动、中毒等危险,需从人员、设备、物品、环境等方面进行系统性的危险源辨识,采用合理的风险分析方法进行风险评价,确保实验过程的安全。风险评价要对实验室的所有工作、设施和场所进行评价,评价注意事项可以参考《检测实验室安全 第1部分:总则》(GB/T27476.1-2014)第5.1.3条。

 

会应急处置,即会对实验过程的异常状况进行处置。实验人员对实验过程发生的危险事件按相关的预案处置,会应急逃生方法、受伤者的急救方法和消防、气防等应急器材使用。实验室应配置灭火器、消防栓、洗眼器、紧急喷淋装置等安全防护设施,并配备有小药箱,应确保处于完好状态。一般实验室具有火灾或爆炸风险,还应安装自动报警设备,并安装灭火装置和配备相适用类型的灭火器。任何自动、人工火灾或气体监测、保护或报警装置启动时,机械通风系统应抽排空气使得不形成循环。实验室的通风能力应与当前实验室运行情况相适应,应符合GB50736的要求。平时还应加强应急培训和演练,确保异常情况能及时处置。

 

03“五能”是提升实验室安全的行为要求

 

五能,即能遵守工艺反应纪律、能遵守安全纪律、能遵守劳动纪律、能制止他人违章操作、能抵制违章指导。

 

能遵守工艺反应纪律,即要求实验人员严格按照实验步骤进行操作,不随意更改实验参数数据和反应条件。同时要遵守一些基本行为规范,以确保实验安全的进行。

 

能遵守安全纪律,即能遵守基本的安全管理制度,如危化品管理、气瓶管理、废弃物处置、设施设备管理制度等,并在实验过程中做好自身防护,正确佩戴个人防护用品。

 

能遵守劳动纪律,即实验过程中不做与实验无关的事项,不玩手机,不打瞌睡等。

 

能制止他人违章操作,即能对实验者的违章行为进行制止。比如用手添加试剂药品、在实验室内吃喝等。

 

能抵制违章指令,对于违法实验室安全管理规定和操作要求的事情坚决拒绝。有些化学、化工实验室为了追求实验效率,在未控制安全风险的情况下违章操作,实验人员要坚决抵制。

 

最后,在“懂会能”的基础上,组建专业化的化学、化工实验室安全管理部门,让安全管理部门的作用发挥到实处,加大对化学、化工实验室人员的教育和培训,提升化学、化工实验的安全管理水平,确保化学、化工实验室的安全运行。 

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