李志華， 吳阿清， 陳 濤， 林恩水

（中科院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所質(zhì)量安全處，福建福州 350002）

應(yīng)用本質(zhì)安全原理 加強(qiáng)化學(xué)類實(shí)驗(yàn)室安全預(yù)防管理

李志華， 吳阿清， 陳 濤， 林恩水

（中科院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所質(zhì)量安全處，福建福州 350002）

我國的安全生產(chǎn)管理堅(jiān)持安全第一、預(yù)防為主的方針，強(qiáng)調(diào)了預(yù)防在安全管理工作中居于主要地位。本文根據(jù)近期化學(xué)類實(shí)驗(yàn)室所發(fā)生的事故類型及特點(diǎn)，分析了此類實(shí)驗(yàn)室中存在的主要危險(xiǎn)有害因素，繼而應(yīng)用本質(zhì)安全的原理提出了若干管理措施。本質(zhì)安全理論強(qiáng)調(diào)通過減少危險(xiǎn)有害因素來加強(qiáng)安全管理，通過加強(qiáng)對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品、化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程和設(shè)備三個(gè)方面的本質(zhì)安全管理，來構(gòu)建和完善化學(xué)類實(shí)驗(yàn)室安全管理體系，可以更加有效地預(yù)防安全事故的發(fā)生。

本質(zhì)安全;化學(xué)類實(shí)驗(yàn)室;預(yù)防;安全管理

0 引言

化學(xué)類實(shí)驗(yàn)室是高校和科研院所科研和教學(xué)工作中使用危險(xiǎn)化學(xué)品的重要場(chǎng)所，也是相應(yīng)單位安全管理中的重點(diǎn)部位。在危險(xiǎn)化學(xué)品使用過程即化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中，粗心大意或忽視安全操作，違反操作規(guī)程，就有可能發(fā)生燃燒、爆炸、中毒等安全事故，導(dǎo)致財(cái)產(chǎn)損失、人身傷亡并對(duì)社會(huì)及環(huán)境造成一定的危害。更可怕的是，由于化學(xué)類實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)因素多，一旦發(fā)生事故容易引起連鎖反應(yīng)，發(fā)生更大的事故，進(jìn)而造成更大的危害［1-5］。

當(dāng)前我國安全生產(chǎn)管理堅(jiān)持安全第一、預(yù)防為主的方針。安全工作以預(yù)防為主，而如何有效地預(yù)防化學(xué)類實(shí)驗(yàn)室安全事故特別是重大安全事故的發(fā)生，是安全管理工作的一個(gè)重要課題［5-8］。

本質(zhì)安全理論強(qiáng)調(diào)基于事物自身的特性和規(guī)律，通過消除或減少工藝、設(shè)備中存在的危險(xiǎn)物質(zhì)或危險(xiǎn)操作的數(shù)量，來避免危險(xiǎn)。從一定意義上講，本質(zhì)安全理論強(qiáng)調(diào)的是從預(yù)防上解決安全問題而不是事后對(duì)安全事故加以控制［9-11］。如何在發(fā)生失誤或故障后不會(huì)造成安全事故，是本質(zhì)安全的一個(gè)重要內(nèi)容，也是化學(xué)類實(shí)驗(yàn)室安全管理的重要內(nèi)容之一［12-13］。

1 化學(xué)類實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)有害因素分析

根據(jù)近年來國內(nèi)外化學(xué)類實(shí)驗(yàn)室發(fā)生安全事故的類型［7-8］，大體劃分為如下危險(xiǎn)有害因素:

(1)火災(zāi)和爆炸因素。發(fā)生火災(zāi)和爆炸要求有三個(gè)要素:點(diǎn)火源、可燃性物質(zhì)和助燃性物質(zhì)，爆炸可以通俗地理解為劇烈的燃燒?；瘜W(xué)類實(shí)驗(yàn)室一般保存有一定數(shù)量的危險(xiǎn)化學(xué)品(如易燃有機(jī)溶劑，可燃?xì)怏w，化學(xué)活性物質(zhì)、遇濕自燃物質(zhì)等)或其它易燃物質(zhì)(如塑料、紙箱等)，可以作為可燃性物質(zhì);而電力設(shè)備故障、化學(xué)反應(yīng)熱、靜電等都可能作為點(diǎn)火源;空氣、氧氣、氧化性化學(xué)物質(zhì)等則可以作為助燃性物質(zhì)支持燃燒或爆炸?；瘜W(xué)反應(yīng)很多是劇烈的放熱反應(yīng)，同時(shí)伴隨著釋放氣體的現(xiàn)象，如果失控或活性物質(zhì)處理不當(dāng)，易引起火災(zāi)或爆炸等。壓力容器故障，如高壓氣體鋼瓶損壞或高壓反應(yīng)器失控等也會(huì)造成物理性的爆炸，其損害同樣不可忽視。

(2)中毒因素?；瘜W(xué)類實(shí)驗(yàn)室有毒物質(zhì)種類繁多，存在形式多樣。其中，劇毒品因其毒性大，失控后后果非常嚴(yán)重，應(yīng)該嚴(yán)格按照規(guī)定管理;有毒氣體如一氧化碳、氮氧化合物等，如果使用不慎發(fā)生泄露，可能會(huì)造成群體中毒事故;普通有毒物質(zhì)，也應(yīng)加強(qiáng)管理，杜絕流出實(shí)驗(yàn)室。

(3)環(huán)境污染因素。一般來說，有毒有害化學(xué)物質(zhì)未經(jīng)有效無害化處理即排入環(huán)境中，無論是氣體，液體還是固體，都會(huì)造成環(huán)境污染，成為污染源。

(4)化學(xué)灼傷、燙傷、凍傷。實(shí)驗(yàn)人員皮膚不慎接觸濃酸、濃堿等腐蝕性物質(zhì)，就會(huì)發(fā)生化學(xué)傷害，造成灼傷。同樣，如不慎接觸高溫物體或低溫物質(zhì)(如液氮等)，也會(huì)造成燙傷或凍傷?；瘜W(xué)反應(yīng)過程的失控，如化學(xué)品濺到到身體，也會(huì)造成傷害，這種傷害往往比較復(fù)雜，既可能包括中毒，也可能包括化學(xué)灼傷等。

(5)觸電和機(jī)械傷害因素。化學(xué)類實(shí)驗(yàn)室有很多電器設(shè)備，既包括常見的冰箱、加熱器、攪拌器、真空泵等，也包括一些大型合成、分析儀器，自制儀器等。這些設(shè)備如發(fā)生故障，經(jīng)常會(huì)引起電力事故或者觸電事故?；瘜W(xué)類實(shí)驗(yàn)室有時(shí)需要壓片機(jī)壓片，玻璃管切割，橡膠塞打孔等操作，如果實(shí)驗(yàn)人員動(dòng)作不熟練或注意力不集中導(dǎo)致操作失誤，會(huì)造成手等身體部位受傷，導(dǎo)致機(jī)械傷害。

2 化學(xué)類實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)有害因素管理對(duì)策

通過上面的危險(xiǎn)有害因素分析我們可以看出，化學(xué)類實(shí)驗(yàn)室存在的危險(xiǎn)源種類繁多，形式多樣。運(yùn)用本質(zhì)安全的原理和方法來加強(qiáng)化學(xué)類實(shí)驗(yàn)室安全管理是減少安全隱患，預(yù)防安全事故的一條重要途徑。本質(zhì)安全理論的基本原理和方法要點(diǎn)一般有:最小化原則，替代原則，緩和原則和簡化原則［9-11］。運(yùn)用本質(zhì)安全原理來減少安全隱患是安全工作實(shí)現(xiàn)“預(yù)防為主”管理的最重要體現(xiàn)。

2.1 加強(qiáng)危險(xiǎn)化學(xué)品的管理

化學(xué)類實(shí)驗(yàn)室最主要的危險(xiǎn)源就是危險(xiǎn)化學(xué)品，因此加強(qiáng)危險(xiǎn)化學(xué)品的管理是化學(xué)類實(shí)驗(yàn)室安全管理的重中之重。

(1)減少存放量。本質(zhì)安全強(qiáng)調(diào)最小化原則，即減少危險(xiǎn)物質(zhì)庫存量。在正?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)狀態(tài)下，化學(xué)類實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)化學(xué)品的存放數(shù)量為當(dāng)日使用量的1-2倍。需要特別注意的是，化學(xué)類實(shí)驗(yàn)室應(yīng)盡量減少氣體鋼瓶的存放數(shù)量，一般不存放備用氣體鋼瓶。普通化學(xué)類實(shí)驗(yàn)室不能存放劇毒品?；瘜W(xué)品存放數(shù)量減少后，相應(yīng)的冰箱、容器、試劑柜等也可以減少數(shù)量，從而減少安全隱患并且節(jié)約空間。

(2)加強(qiáng)存放物品的安全管理。實(shí)驗(yàn)室存放的化學(xué)品(含氣體鋼瓶)等要分類存放，確保通風(fēng);化學(xué)性質(zhì)相抵觸的化學(xué)品或氣體鋼瓶要分開隔離存放，避免氧化劑與有機(jī)物接觸。金屬鈉、鉀等活潑物質(zhì)要保存在煤油中，并確保液面淹沒金屬，且需定期檢查。一般來說，容易燃燒爆炸的物質(zhì)應(yīng)當(dāng)存放在鐵皮柜中，且保持通風(fēng)。酸、堿等腐蝕性化學(xué)品應(yīng)當(dāng)單獨(dú)放置于牢固的地方，可直接放置在地板上，確保穩(wěn)固和不被碰到，并張貼明顯標(biāo)識(shí)。

2.2 加強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)全過程的安全管理

化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程往往伴隨著劇烈發(fā)熱、發(fā)光、產(chǎn)生氣體等現(xiàn)象，控制不好，容易造成噴泄、燃燒、爆炸等事故，對(duì)實(shí)驗(yàn)人員造成傷害;如不能及時(shí)有效處理，還會(huì)引發(fā)一系列連鎖反應(yīng)，造成更大的災(zāi)害和損失，后果不堪設(shè)想。從本質(zhì)安全的原理出發(fā)，可以從以下方面加強(qiáng)管理:

(1)實(shí)驗(yàn)前的安全設(shè)計(jì)。在進(jìn)行一個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)之前，要對(duì)反應(yīng)物的種類、數(shù)量、反應(yīng)原理、反應(yīng)條件、步驟、所用設(shè)備等進(jìn)行設(shè)計(jì)，在實(shí)驗(yàn)記錄本上詳細(xì)地寫出擬進(jìn)行反應(yīng)的各個(gè)控制細(xì)節(jié)。除此之外，要特別注意調(diào)研所用反應(yīng)物、溶劑等物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)，詳細(xì)了解它們的反應(yīng)活性、燃燒和爆炸參數(shù)、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、揮發(fā)性等，做到心中有數(shù)。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，在能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡那疤嵯拢鶕?jù)最小化原則盡量減少實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)物的使用數(shù)量，從而減少發(fā)生事故的可能性，降低發(fā)生事故后造成的損害;同樣道理，也應(yīng)根據(jù)替代性原則，盡量應(yīng)用安全的或危險(xiǎn)性小的化學(xué)品或反應(yīng)類型來替代或置換危險(xiǎn)性大的化學(xué)品或反應(yīng)類型。反應(yīng)過程的設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)盡可能采取溫和反應(yīng)條件，采用危險(xiǎn)化學(xué)品的最小危害形態(tài)進(jìn)行反應(yīng)，如避免使用高溫高壓等難控制條件，采用溶液反應(yīng)而不是純物質(zhì)直接反應(yīng)、稀溶液反應(yīng)而不是濃溶液反應(yīng)等方式減少反應(yīng)過程的危險(xiǎn)因素。還應(yīng)注意實(shí)驗(yàn)設(shè)備的選擇，選擇質(zhì)量可靠、經(jīng)過校驗(yàn)的設(shè)備進(jìn)行反應(yīng)，在實(shí)驗(yàn)前，對(duì)所選擇的設(shè)備、器皿等仔細(xì)檢查，確保能正常使用。

(2)實(shí)驗(yàn)過程中安全管理和防護(hù)。在實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)危險(xiǎn)有害因素的識(shí)別、監(jiān)控和預(yù)警。一方面應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)性質(zhì)和危險(xiǎn)因素情況，在通風(fēng)櫥或其它有相應(yīng)防護(hù)設(shè)備的地方進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，確保通風(fēng)和周邊環(huán)境安全;要采取監(jiān)控預(yù)警設(shè)備(如高壓、高溫報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制裝置等)和人員值班的方式控制實(shí)驗(yàn)過程的進(jìn)行，適時(shí)調(diào)整實(shí)驗(yàn)條件以確保溫度、壓力、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等符合預(yù)先設(shè)計(jì)。另一方面，實(shí)驗(yàn)人員要根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容穿戴好眼鏡、手套、口罩、防護(hù)服等勞動(dòng)防護(hù)用品，以免發(fā)生意外時(shí)造成傷害。在實(shí)驗(yàn)過程中，采用高科技監(jiān)控預(yù)警及其聯(lián)動(dòng)控制裝置往往能有效地提前發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)因素的發(fā)生發(fā)展情況，及時(shí)采取切斷電源、降低溫度、泄壓等處理方式，避免惡性事故的發(fā)生。但是也不能因?yàn)椴扇×吮O(jiān)控預(yù)警裝置而忽視實(shí)驗(yàn)人員的檢查和監(jiān)控，在很多化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，人員的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控和第一時(shí)間處理依然是最重要的。

(3)實(shí)驗(yàn)后安全處理?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)后往往產(chǎn)生一些非目標(biāo)產(chǎn)物的化學(xué)物質(zhì)(或稱為廢棄物)，如溶劑、殘?jiān)?、副產(chǎn)物等，如不能有效地進(jìn)行無害化處理，就會(huì)危害我們的生活環(huán)境，造成環(huán)境事故。對(duì)于液體和固體廢棄物，應(yīng)當(dāng)分類收集后委托有資質(zhì)的廢物處理公司進(jìn)行專業(yè)的無害化處理。而對(duì)于有毒的氣體廢棄物，不得直接排入大氣中，應(yīng)進(jìn)行充分的吸附、中和等操作，確保反應(yīng)完全。如對(duì)于含有硫化氫的廢氣，經(jīng)過多道的濃堿液洗滌后，基本上可以實(shí)現(xiàn)完全反應(yīng)。

2.3 加強(qiáng)設(shè)備的安全管理

化學(xué)類實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備一般有電器設(shè)備、通風(fēng)櫥柜、玻璃器皿、反應(yīng)設(shè)備、溫控設(shè)備、分析儀器、特種設(shè)備等，平時(shí)應(yīng)對(duì)這些設(shè)備加強(qiáng)安全管理，確保設(shè)備處于安全的放置狀態(tài)和正常的使用狀態(tài)。

(1)電冰箱。普通電冰箱內(nèi)放置敞口易燃易爆有機(jī)溶劑，容易引發(fā)爆炸事故，因此，對(duì)此要嚴(yán)格控制;如果需要存放易燃易爆有機(jī)溶劑，應(yīng)放置在防爆冰箱內(nèi)。很多實(shí)驗(yàn)人員對(duì)這一點(diǎn)注意程度不夠，往往把敞口或封口不嚴(yán)的有機(jī)溶劑容器放置于冰箱中，存在較大的安全隱患。

(2)鋼瓶。氣體鋼瓶的管理是全方位的，從購買驗(yàn)收到保管和使用，都要嚴(yán)格按照相關(guān)的操作規(guī)程進(jìn)行管理，不能馬虎大意［14-15］。購買驗(yàn)收時(shí)，要注意檢查氣瓶的顏色、字樣及其他標(biāo)記是否與所訂氣體相符合，瓶體是否變形，是否遭受嚴(yán)重腐蝕，瓶閥是否泄露，受損，氧氣瓶或氧化性氣瓶在瓶體和瓶閥上是否沾染油脂等;還要注意其年檢是否符合要求。

在保管時(shí)，要注意由專人負(fù)責(zé);要特別注意防范泄露、碰撞和周邊火災(zāi)引發(fā)的爆炸。空瓶和實(shí)瓶分開存放，并做出明顯標(biāo)志;瓶內(nèi)氣體相互接觸能引起燃燒、爆炸、產(chǎn)生毒物的氣瓶，應(yīng)分室存放，如氫氣鋼瓶與液氯鋼瓶、氫氣鋼瓶與氧氣鋼瓶、液氯鋼瓶與液氨鋼瓶等，均不得同室混放;控制溫度、濕度，不得暴曬;應(yīng)保持通風(fēng);限期儲(chǔ)存的鋼瓶要明確標(biāo)注存放日期等。

在使用氣體鋼瓶時(shí)，一般應(yīng)立放，并使用鐵鏈固定;氣路連接處應(yīng)結(jié)實(shí)完好，防止工作時(shí)脫開引起事故;開啟閥門時(shí)，應(yīng)站在氣壓表的一側(cè)，不準(zhǔn)將頭或身體對(duì)準(zhǔn)氣體總閥，以防沖出;瓶內(nèi)氣體不能用盡，必須留有剩余壓力;氣瓶周圍10米內(nèi)，不得進(jìn)行有明火或產(chǎn)生火花的操作;使用氧化性氣體鋼瓶時(shí)，操作者應(yīng)仔細(xì)檢查自己的雙手、手套、工具、減壓器，瓶閥等無沾染油脂，氣路的所有連接處不得采用可燃性材料。

(3)高壓容器。高壓反應(yīng)容器在使用前應(yīng)認(rèn)真進(jìn)行檢查，平時(shí)注意按照規(guī)程進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)。發(fā)現(xiàn)問題后及時(shí)處理或修理，不能圖省事，嫌麻煩。一定要注意加強(qiáng)對(duì)附屬報(bào)警監(jiān)控裝置的檢查和維護(hù)，確保功能正常。

除上述三個(gè)方面外，實(shí)驗(yàn)室安全管理還應(yīng)在健全事故應(yīng)急救援體系上下功夫［16］。完善事故應(yīng)急處理處置的硬件設(shè)施，定期進(jìn)行安全教育培訓(xùn)和應(yīng)急救援演練，提高實(shí)驗(yàn)人員的安全意識(shí)和技能，著力營造安全文化氛圍。

3 結(jié)語

運(yùn)用本質(zhì)安全的原理來指導(dǎo)化學(xué)類實(shí)驗(yàn)室的安全管理工作，可以充分體現(xiàn)“安全第一，預(yù)防為主”的方針。運(yùn)用本質(zhì)安全的原理，可以更加有效地加強(qiáng)對(duì)化學(xué)類實(shí)驗(yàn)室中危險(xiǎn)有害因素的管理，加強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)危害性的控制，減少安全隱患，預(yù)防安全事故的發(fā)生。

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LI Zhi-hua，WU A-qing，CHEN Tao，LIN En-shui
(Fujian Institute of Research on the Structure of Matter，Chinese Academy of Sciences，F(xiàn)uzhou，350002)

For the administration of production safety，the guidelines of“safety first，focus on prevention”shall be observed，so prevention should be the main task in the safety management.In this paper，we have analyzed the main risk and harmful potential factors in chemical laboratory based on the accidents happened recently，and then proposed some management measures under the guidance of the principle of inherent safety.The principle of inherent safety emphasized that we could strengthen safety management effectively by reducing the risk and harmful factors.The chemical laboratory safety management system could be built and improved by strengthening the management of the dangerous chemicals，chemical experiments and equipments，to prevent safety accident more effectively.This paper would provide some beneficial reference on the safety management of chemical laboratory for the universities and scientific research institutes.

Inherent safety;Chemical laboratory;Prevention;Safety management

X 931

A

1006－7167(2014)05－0283－04

2013－08－15

李志華(1976－)，男，山東菏澤人，博士，副研究員，質(zhì)量安全處副處長，研究方向:物理化學(xué)，危化品安全管理。

Tel.:0591-83798714;E-mail:zhuali@fjirsm.ac.cn