當前我國投入了大量的資源用于化學材料研發(fā),據教育部2008-2009學年普通本科高等學校實驗室信息統(tǒng)計數據,我國1129所普通本科高等學校共有實驗室26479個,實驗室面積為2601.5萬平方米,教學科研儀器設備1271.6萬臺件,總值達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,進行了400多萬小時,近14萬個實驗。據2017年統(tǒng)計局報告,我國2017年投入約910億元于有3萬5千多個化學品相關的研發(fā)項目。隨著研發(fā)項目的增加,對于化學實驗室安全的管理需求也越發(fā)突出。但于此同時當前對化學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,為實驗室事故預防提供依據。 化學實驗室的主要特點 化學實驗室和小試工廠很多時候并不容易區(qū)分。本文定義為進行分析、研發(fā)、教學等與化學品相關操作的區(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、稱量或將不同化學品在一定條件下進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品。與之對應的實驗設備也通常為小容量,適應性較強,或可以同其他設備組裝使用的實驗設備,類型涉及分析儀器,玻璃儀器、或特殊金屬或非金屬材質等多種類型。實驗過程或方案,盡管有一定的操作實踐或經驗指導,但操作條件(溫度、壓力、流量、轉速…)等會經常變化?;瘜W實驗室或小試工廠中所用危險化學品種類繁多,還有鋼瓶、反應釜等壓力容器、大量實驗要在高溫、高壓、強腐蝕性或者超低溫、強磁場、真空、微波輻射、高電壓或高轉速等特殊環(huán)境和條件下進行,潛在危險源數量極多。很多研究型的實驗室,還存在大量高頻次的實習人員或其他類型的研究者人員變更轉換。 化學實驗室的主要風險 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)計結果表明,各類事故中,火災事故、爆炸事故(包括儀器設備爆炸和化學試劑爆炸)數較多,中毒事故只有6起,但造成人員傷亡最多,分別占事故傷、亡總數的80.4%和37.5%?;馂摹⒈?、中毒是實驗室安全事故的主要類型。 根據杜邦可續(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:
綜上,以及根據筆者項目現場工作經驗,化學實驗室的工藝安全風險是造成災難性后果的主要來源。 化學實驗室的風險防范 實驗室安全涉及人、財、物、制度等多方面內容,具有一定的復雜性。根據美國安全工程師海因里希(Herbert William Heinrich)法則,其認為一件嚴重的死亡或重傷的背后,還有29件輕傷事故,300件安全隱患。如果希望控制災難性后果的發(fā)生,必須建立強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?;瘜W實驗室以及小試工廠的風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《高等學校教學實驗室安全工作部分法律、行政法規(guī)、部門規(guī)章和國家強制性標準目錄》,涉及實驗室安全的國家政策法律、法規(guī)和強制性標準有150余項。另外,中國國家標準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:機械因素》、《檢測實驗室安全:電氣因素》、《檢測實驗室安全:化學因素》、《檢測實驗室安全:非電離輻射因素》也可以參考。美國的相關標準主要有OSHA Lab safety standard,OSHA Laboratory Safety Guidance,Laboratory Safety Chemical Hygiene Plan,NFPA45等。化學實驗安全管理要求或管理制度可以參考如上標準建立。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。 上述標準的系統(tǒng)梳理以及掌握,并內化為一個實驗室或者研發(fā)中心的管理標準和行動,往往需要大量專業(yè)人員,從頂層到基層逐級梳理、設計才能成功的。杜邦公司對于有急性或間歇性火災、爆炸、化學反應性、毒性、熱能或儲能危害的操作,但通常規(guī)模小于生產設施及實驗室建立了針對性的工藝風險管理標準,分為工藝安全信息、風險識別、風險評估、標準操作程序、人員培訓、技術變更管理、啟動前安全檢查、審核、應急響應、承包商管理、事故調查、機械完整性、質量保證、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。 同時化學實驗室或小試工廠的安全并非只有工藝安全挑戰(zhàn),機械安全、電氣安全、施工安全等等同樣不能小覷。安全不能只靠技術保證,安全文化建設同樣不可或缺。只有在安全文化的保證下,才能將安全技術的能力發(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、指標與計劃、直線責任、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 化學實驗室有別于化學生產型企業(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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