當(dāng)前我國投入了大量的資源用于化學(xué)材料研發(fā),據(jù)教育部2008-2009學(xué)年普通本科高等學(xué)校實驗室信息統(tǒng)計數(shù)據(jù),我國1129所普通本科高等學(xué)校共有實驗室26479個,實驗室面積為2601.5萬平方米,教學(xué)科研儀器設(shè)備1271.6萬臺件,總值達(dá)13627892.59萬元,其中,僅75所教育部直屬高校目前就擁有4029個實驗室,進(jìn)行了400多萬小時,近14萬個實驗。據(jù)2017年統(tǒng)計局報告,我國2017年投入約910億元于有3萬5千多個化學(xué)品相關(guān)的研發(fā)項目。隨著研發(fā)項目的增加,對于化學(xué)實驗室安全的管理需求也越發(fā)突出。但于此同時當(dāng)前對化學(xué)實驗室安全管理的方法及理論確并不常見。本文從杜邦對于實驗室安全管理的實踐出發(fā),介紹了實驗室安全管理的文化管理和工藝安全管理框架,為實驗室事故預(yù)防提供依據(jù)。 化學(xué)實驗室的主要特點(diǎn) 化學(xué)實驗室和小試工廠很多時候并不容易區(qū)分。本文定義為進(jìn)行分析、研發(fā)、教學(xué)等與化學(xué)品相關(guān)操作的區(qū)域,可以是一個房間或一組房間。其中的主要操作可能涉及分析、分離、稱量或?qū)⒉煌瘜W(xué)品在一定條件下進(jìn)行混合等類型的操作。其中通常會存儲小規(guī)模多種類的化學(xué)品,類型有氣體、液體和固體粉末,可能涉及劇毒或易燃易爆或輻射等多種類型危險化學(xué)品。與之對應(yīng)的實驗設(shè)備也通常為小容量,適應(yīng)性較強(qiáng),或可以同其他設(shè)備組裝使用的實驗設(shè)備,類型涉及分析儀器,玻璃儀器、或特殊金屬或非金屬材質(zhì)等多種類型。實驗過程或方案,盡管有一定的操作實踐或經(jīng)驗指導(dǎo),但操作條件(溫度、壓力、流量、轉(zhuǎn)速…)等會經(jīng)常變化。化學(xué)實驗室或小試工廠中所用危險化學(xué)品種類繁多,還有鋼瓶、反應(yīng)釜等壓力容器、大量實驗要在高溫、高壓、強(qiáng)腐蝕性或者超低溫、強(qiáng)磁場、真空、微波輻射、高電壓或高轉(zhuǎn)速等特殊環(huán)境和條件下進(jìn)行,潛在危險源數(shù)量極多。很多研究型的實驗室,還存在大量高頻次的實習(xí)人員或其他類型的研究者人員變更轉(zhuǎn)換。 化學(xué)實驗室的主要風(fēng)險 2013年李志紅對2001年至2013年發(fā)生的100起典型實驗室事故案例的統(tǒng)計分析,統(tǒng)計結(jié)果表明,各類事故中,火災(zāi)事故、爆炸事故(包括儀器設(shè)備爆炸和化學(xué)試劑爆炸)數(shù)較多,中毒事故只有6起,但造成人員傷亡最多,分別占事故傷、亡總數(shù)的80.4%和37.5%?;馂?zāi)、爆炸、中毒是實驗室安全事故的主要類型。 根據(jù)杜邦可續(xù)性發(fā)展部門對2006~2017年公開報道的實驗室或研發(fā)中心的43個事故統(tǒng)計發(fā)現(xiàn):
綜上,以及根據(jù)筆者項目現(xiàn)場工作經(jīng)驗,化學(xué)實驗室的工藝安全風(fēng)險是造成災(zāi)難性后果的主要來源。 化學(xué)實驗室的風(fēng)險防范 實驗室安全涉及人、財、物、制度等多方面內(nèi)容,具有一定的復(fù)雜性。根據(jù)美國安全工程師海因里希(Herbert William Heinrich)法則,其認(rèn)為一件嚴(yán)重的死亡或重傷的背后,還有29件輕傷事故,300件安全隱患。如果希望控制災(zāi)難性后果的發(fā)生,必須建立強(qiáng)有力的安全管理體系,降低隱患的發(fā)生,降低隱患的存在時間。化學(xué)實驗室以及小試工廠的風(fēng)險防控同樣需要從隱患降低入手。 我國按照教育部高教司2017年發(fā)布的《高等學(xué)校教學(xué)實驗室安全工作部分法律、行政法規(guī)、部門規(guī)章和國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)目錄》,涉及實驗室安全的國家政策法律、法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)有150余項。另外,中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會也頒布了《檢測實驗室安全:總則》、《檢測實驗室安全:機(jī)械因素》、《檢測實驗室安全:電氣因素》、《檢測實驗室安全:化學(xué)因素》、《檢測實驗室安全:非電離輻射因素》也可以參考。美國的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)主要有OSHA Lab safety standard,OSHA Laboratory Safety Guidance,Laboratory Safety Chemical Hygiene Plan,NFPA45等?;瘜W(xué)實驗安全管理要求或管理制度可以參考如上標(biāo)準(zhǔn)建立。制度的建立落實,需要有直線組織的執(zhí)行,全員的參與。需要將制度細(xì)化為可以全員執(zhí)行的能力和行動,才能幫助組織完成良好的安全管理。 上述標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)梳理以及掌握,并內(nèi)化為一個實驗室或者研發(fā)中心的管理標(biāo)準(zhǔn)和行動,往往需要大量專業(yè)人員,從頂層到基層逐級梳理、設(shè)計才能成功的。杜邦公司對于有急性或間歇性火災(zāi)、爆炸、化學(xué)反應(yīng)性、毒性、熱能或儲能危害的操作,但通常規(guī)模小于生產(chǎn)設(shè)施及實驗室建立了針對性的工藝風(fēng)險管理標(biāo)準(zhǔn),分為工藝安全信息、風(fēng)險識別、風(fēng)險評估、標(biāo)準(zhǔn)操作程序、人員培訓(xùn)、技術(shù)變更管理、啟動前安全檢查、審核、應(yīng)急響應(yīng)、承包商管理、事故調(diào)查、機(jī)械完整性、質(zhì)量保證、人員變更14個管理要素。上述要素的分類可以作為管理要素梳理的工具。 同時化學(xué)實驗室或小試工廠的安全并非只有工藝安全挑戰(zhàn),機(jī)械安全、電氣安全、施工安全等等同樣不能小覷。安全不能只靠技術(shù)保證,安全文化建設(shè)同樣不可或缺。只有在安全文化的保證下,才能將安全技術(shù)的能力發(fā)揮出來。對于實驗室人員安全知識、安全能力與安全意愿的打造,杜邦公司通常包含管理層承諾、政策與原則、目標(biāo)、指標(biāo)與計劃、直線責(zé)任、安全組織、安全專業(yè)人員、激勵與安全意識、雙向溝通等要素。 綜述 化學(xué)實驗室有別于化學(xué)生產(chǎn)型企業(yè),但安全管理同樣非常重要。需要建立完備的安全體系,從文化到風(fēng)險源全面管理才能讓安全工作落實到位,從根本上防止事故的發(fā)生。 |
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