技术文献

大学化学实验室安全管理策略研究

2024-04-28 20:03:54 kalor 8

  新中国成立以来,伴随着大学化学实验室的不断发展,其规模也进一步扩大,随之而来的大学化学实验室安全管理工作也逐渐引起社会各界的广泛关注。尽管如此,各类大学化学实验室安全事故诸如气体爆炸、废液排放、有毒气体泄漏等依旧时有发生,造成一定程度上的人员伤亡与财产损失。因此,如何根据大学化学实验室的实际条件构建健全的大学化学实验室安全管理体系,是各大高校与实验室安全管理人员亟需解决的问题。


 Part.1   大学化学实验室的特点


       (1)实验室类型众多,根据不同的课程需求设置相对应的化学实验室,如:无机分析化学实验室、有机气体制备实验室、气相色谱观察实验室等,实验室位置相对集中,使用频率大,有一定管理难度。

       (2)实验室功能较为齐全,大部分实验室配置有大量精密贵重仪器。

       (3)实验室内存放和使用大量化学药品,其中包含众多易燃易爆物质与有毒物质。部分实验环境需要诸如高温高压、强磁、辐射、高压等特殊反应条件,具有高危险性。

       (4)实验操作过程中极易产生废水、废气等有毒有害物质,残存的实验废料与失效的实验药品处理时均可能造成一定污染。


Part.2  大学化学实验室安全事故的特点

       2.1 突发性与不可知性

       大学化学实验室是大学化学教学与相关科研活动的重要实践场所,其中许多科研活动尚处于初期探索阶段,许多实验流程还不够完善,因此存在一些不易察觉的危险因素。同时在常规实验教学活动中,由于学生人数众多,常常会发生偶然性错误操作,因此实验室安全事故难以预料,具有突发性与不可知性。

       2.2 环境污染性

       大学化学实验室内常常存放大量有毒化学品,在化学实验进行过程中也可能会产生有害气体。即使在实验中没有发生安全事故,实验人员如果长期处于实验室的隐形污染中,也会引起人体器官病变或者实验仪器腐蚀损坏等,严重情况或可引发安全事故。

       2.3 损失严重性

       大学化学实验室内通常集水、电及化学药品于一室,一旦有危险发生,短时间将在特定空间内迅速发生连锁反应且具有不可控性。且大部分危险化学反应反应速度快,影响力大,常常造成人员撤离不及时以至于发生人员伤亡的情况。而实验室大多采用精密仪器,价格偏高,如若发生事故,必将造成严重的财产损失。


Part.3  大学化学实验室安全事故影响因素

       3.1 危险化学药品存放

       (1)易燃易爆化学药品。由于大学化学实验室存放大量易燃易爆的化学药品,例如部分具有易挥发性的有机溶剂(如:乙醇、甲苯、丙酮等)和易燃固体(如:硫磺、红磷等),以及部分爆炸品(如三硝基甲苯)等,当这些试剂受热或与强氧化剂接触,便会迅速着火或爆炸,因此实验室内存在爆炸或火灾等事故的安全隐患。

       (2)具有强烈腐蚀性化学药品与具有一定毒性化学药品。在大学化学实验室内常常存放大量诸如浓硫酸、浓硝酸、冰醋酸等的腐蚀性药品,一旦取用不当,极易腐蚀人体或实验设备,造成人体皮肤病变或加速实验设备老化。同时,实验室内也储存大量具有毒性的化学品,如若保存方法不当导致少量药品挥发或溢出,便会对人体生命安全造成严重危害。因此,此类化学药品的安全存放也是影响实验室安全的重要因素之一。

       (3)压缩气体与压缩液体。实验室内的压缩气体与压缩液体(如:压缩氧气、乙炔、液氮等)通常储存在高压容器或钢瓶中,不易移动且危险性大,如若发生泄漏,极易引起严重的爆炸事故。

       3.2 实验室硬件条件设置

       (1)安全设施陈旧。大学化学实验室内通常配备有安全设施,例如产生有毒气体的化学实验室配备有通风设施,但由于实验室内空间有限,部分安全设施不易操作,一旦发生危险,将无法在最快时间内控制住危险情况。

       (2)消防设施不足。部分实验室未按规定配备足量灭火装置,且有部分消防装置老化或已失效。如若发生爆炸或火灾,往往没有足够有效消防设施控制火情,导致损失严重。

       3.3 实验室人员

       (1)实验室人员错误操作。在大学化学实验教学过程中参课学生众多,无法保证每一名参课学生均对实验进行充分预习,因此在实验过程中可能在不同环节发生错误操作,从而导致安全事故的发生。同时在科研活动进行的过程中,由于某些实验原理不够清晰明确,尚需要进一步实验,此时如果在实验步骤上发生错误,便有可能导致安全事故的发生。

       (2)实验室科研人员与实验教学师生缺乏相应安全意识。存在部分实验室相关科研人员只注重科学研究,轻视实验室内安全预防的相关注意事项,同时对实验室安全事故的发生抱有一定侥幸心理。同时由于缺乏相应安全知识,导致安全意识淡漠,在实验过程中掉以轻心,也是实验室安全事故发生的一大重要因素。

       3.4 实验室安全制度

       (1)实验室缺乏详细的相关安全管理制度。部分大学实验室管理制度缺乏针对性、系统性规定,通常存在规定不够细致、不够全面等问题。且各个实验室每年都会产生一些新的隐患,如若不对相应制度进行更新,将会发生制度与实际脱节的情况。

      (2)实验室没有分配明确的安全管理责任。部分实验室没有规定明确的安全负责人,因此难以建立全面责任到人的安全管理制度,同时也给相应制度的落实工作带来了一定困难。


Part.4  大学化学实验室安全管理策略

       4.1 保证硬件设备安全

       A.确保实验室内装有合理的设施布局。根据实验室内进行实验所需要的客观实验环境,结合相关实验仪器的安装条件,在保证实验安全性的基础上对设备进行布局:

     (1)设置实验区与办公区,且将两区域设置相对隔离;设置危险区与清洁区,且将两区域设置相对隔离。同时在放有剧毒品与其他危险化学品的危险区安装监控设施与防盗系统。(2)根据实际情况配备足够数量的通风系统与灭火装置,同时应设置应急洗眼器、护目镜、简易药箱等。(3)根据实验室实际面积,设置足够数量的安全逃生出口(约每15 m2设置一个安全通道),同时应注意安全通道的位置要靠近楼梯且各个安全通道需分散设置,要求所有安全通道易于寻找且有明显的指示标志。(4)在实验室内设置废液桶与化学药品回收桶,对废弃化学药品进行分类收集,并定期送交至相应资质公司处理,避免对环境造成污染。

       B.确保实验室内基础设施安装标准的规范性。由于实验室功能不同,其基础设施要求也会有所差别,因此在保证实验室各个管线设施铺设完毕且无误后,应根据实验室功能制定相应设施规范,例如:

       (1)大型仪器实验室需配备相应数量的防辐射装置与清洁装置,且应在醒目处张贴相应大型仪器使用方法,避免操作失误。

       (2)有机化学实验室应配备性能良好的通风装置与污染物处理装置,保证室内空气清新性,避免实验人员误吸有毒气体而对人体造成损伤。

       (3)确保实验室内硬件设施的安全性。实验室相关管理人员需要定期对实验室内管线设施以及各个实验设备进行全方面的检查,避免出现因实验室设备老化、电线短路等问题导致安全事故发生的情况。

      4.2 增强实验室安全意识

       据不完全统计,实验室安全事故中人为因素占全部因素的90%以上,究其根源便是人们的安全意识较为淡薄。因此,加强实验室安全教育,提高师生安全意识是重要任务之一。

       (1)加强对实验室管理人员的安全教育。在安全管理运行过程中,需制定以安全运行为重点目标的实验室安全管理标准,保证管理的详细性与可行性,并要求实验室相应管理人员严格执行。

       (2)加强对实验室相关教师的安全教育。要求教师在实验教学与指导过程中加强对安全防护规范与操作规范的训练与指导,加强实验安全教育宣传,定期开展事故案例分析会、基本技能培训、安全器材使用培训等。要求教师熟记实验室内设备操作规范,在编写相应实验教材时,强化实验室安全知识教育,引导学生熟悉实验室环境与实验规范,避免学生因习惯性错误造成安全事故的发生。

       (3)加强对学生的安全教育。通过举办安全教育讲座,利用广播、公众号、讲座等形式在学生中开展多种多样的安全教育活动,加强对学生的安全技能训练与意外情况处理培训,提升学生的安全防护意识与自我保护能力。

       4.3 完善实验室安全管理制度

       制度化建设是实验室安全管理体系的重点,因此各个化学实验室要根据其实验功能与特点,建立对应的安全管理制度。

       A.根据实验室化学品不同的化学性质与相应的危险程度,采用分类管理的方式进行存放。例如:(1)制定常见易燃易爆化学品的储存与取用规范,且对于具有腐蚀性或具有毒性的化学品的储存与取用也制定相应制度,限制取用数量,且要求取用过程安全,杜绝因错误操作而导致取用不当的情况发生。(2)制定高压容器与高温设备使用规范,制定废料处理相应制度。(3)具高危险性实验务必要求以小组合作的形式,且必须在小组对应指导老师在场的情况下完成实验。(4)要求制定与实验室安全管理制度配套的相应实验室操作规定与实验室消防制度,做到一切实验操作均有章可循,落实实验室安全管理规范。

       B.根据各个大学化学实验室的实际状况,制定具有实际应用意义的安全责任制度。明确实验室指导老师、实验室安全管理员、学院主管领导与学生的安全管理责任,确保“责任到人”,并签署安全责任书,使得安全责任范围明确,保证不留隐患。

       C.制定实验室安全应急机制,在危险来临时使损失达到最小。化学实验安全事故通常具有突发性,针对大学化学实验室的特点,制定相应的应急管理机制,同时可以定期对化学实验室师生与相关科研人员进行安全培训与模拟安全事故演练。

       4.4 规范实验室废材及废弃物管理

       在日常实验教学与科研工作过程中,会产生大量废弃实验药品以及过期药品,为对这些废弃材料进行规范化管理,学院自2019年开始采用年度申购制度,以年为单位向学校递交化学药品申购单,并由负责人员对药品的采购日期以及取用情况进行存档,做到专人管理、专人登记,同时为保证教师与学生的安全,保护校园环境,我校制定了实验室废弃物管理制度:

       (1)要求将实验废料与过期药品按照分类与要求放入专门的废料桶或废液缸,严禁将废料随意丢弃或掩埋,更不能将实验废料与生活垃圾混丢。

       (2)曾经装有有毒有害物质或具腐蚀性物质的容器,在物质取用完毕或被清理后,需将容器完全消除危害后,才能弃用(或改为他用)。

       (3)在设置废液缸时,务必保证废液缸完好且无裂缝。要求选取不与所放废液发生化学反应且具有足够强度与耐腐蚀性的材质作为废液缸。

       (4)禁止将不相容废液倒入同一废液缸,且需要在放置废液缸的地点设置醒目的警示标志并配备一定应急设施。

       (5)要求在废液缸以及废料桶上贴上废液标签,并在标签上注明废料的中文化学名称、废料大体情况以及禁忌要求,且要做到放置环境防风防雨、防渗防盗。

       (6)要求各个实验废料柜设置监控,并交由专人看管,若需对废料进行处理或检测,需登记存档后才能进行处理。

       (7)要求有气体产生或可能有气体逸出的实验必须在通风橱内进行,同时应配备足够数量的气体吸收装置,严禁有毒有害气体及实验废气泄漏。


Part.5  实验室安全管理策略成效分析


       近年来北京化工大学通过对大学化学实验室安全管理策略进行落实,进一步推进系统性实验室安全管理工作,实现了“安全事故零发生”的目标,在各大高校协力共建完善的实验室安全管理体系的工作中起到重要引领作用,并得到在校师生与社会各界一致好评。通过发挥实验室安全管理体系的隐患排查作用和纠偏纠错机制,消除化学实验室安全隐患上百余处,避免财产损失超过上千万元。实践表明,针对北京化工大学现状提出的相关实验室安全管理策略是有效的,值得在高校实验室管理工作中予以推广和应用的。


Part.6  结语


       大学化学实验室安全管理工作已逐渐成为各大高校安全工作的重点内容,这不仅关系到实验人员的人身安全与国家财产安全,同时也是科研工作能够顺利进行的可靠保证。只有在日常管理工作中采用完善的安全管理策略,才能有效减少安全事故的产生,确保高校实验室发挥高效的科研引领作用,为社会化工行业发展创造更多的社会财富和经济价值,为祖国化工行业腾飞作出应有的贡献。


 



首页
产品
新闻
联系