高校化学试剂库标准化建设与信息化服务

姜周曙， 许杭慧， 樊 冰， 亓文涛， 林海旦

(杭州电子科技大学 国有资产与实验室管理处， 浙江 杭州 310018)

随着高等教育事业的快速发展和高校科技创新能力的显著增强，高校所用危险化学品(以下简称“危化品”)的种类和数量迅速增加。高校化学试剂库(以下简称“试剂库”)在采购、运输、分发、保管的规范化管理和事故预防、风险控制与降低使用成本等工作中具有不可替代的作用[1-3]，历来也是高校实验室安全的重中之重。试剂库安全有2个关键环节，其一为标准化建设，解决“建好”的问题；其二为信息化管理，解决“用好”的问题。以安全和高效为目标，以互联网思维和文化建设为引领，应用信息技术和安全系统工程方法提升运行服务与管理水平，在试剂库标准化建设的基础上[4-6]，着力对信息化环境下试剂库运行服务和管理进行探索与实践。

1 化学试剂库标准化建设现状

从教育部科技司近3年组织的高校科研实验室安全督查的情况看，多数高校目前尚未配备“危险化学试剂库”和“化学废弃物中转站”[7-8]。基本现实是，高校化学试剂库建设往往仓促建设、急于求成，导致现已投用的化学试剂库或多或少存在违规和设计缺陷，“违章建筑”时有出现，符合国家有关标准规范的危化品库或废弃物中转站等设施并不多见。高校化学试剂库似乎陷入“想建无法建、已建不达标、不建更危险”的窘境。长期以来，危化品仓库建设成为高校实验室安全的“痛点”。

高校所用化学试剂具有种类多、用量少和使用分散等特点。化学试剂库设计相关国家标准规范30余部，且主要针对化学试剂种类较少而容量很大的工业与商业企业，许多条款不适用于高校的实际情况。

2012年6月，杭州电子科技大学化学试剂库被立项建设，历时6年，严格按照国家相关标准规范和审批程序，克服重重困难，建成了技术设施先进的标准化试剂库。

受浙江省住房和城乡建设厅、浙江省发展与改革委员会和浙江省教育厅委托，杭州电子科技大学与浙江大学主持编制了《浙江高等学校化学试剂库设计规范》，预计将于2019年初颁布实施，为高校化学试剂库的立项审批、设计和验收提供科学的依据[9]。

2 试剂库运营管理现状

目前，高校试剂库管理水平参差不齐，但普遍存在以下2个问题。

2.1 试剂库安全管理的理念与体制

化学试剂库安全管理理念落后、责任体系不健全、相关规章制度不全面、业务流程不明确，难以做到“事前研判、事中管控、事后追溯”和“防患于未然”。

传统高校化学试剂库的仓储侧重于空间管理，库存多、周转慢、成本高，大多不实行配送物流运营模式，基本不具备库存控制、调度、增值服务和信息处理功能，导致服务质量、效率和用户体验欠佳。

化学试剂库管理和服务是一项专业性很强且安全风险相对较大的工作，对从业人员的专业素质和技能要求较高。传统的化学试剂库管理多依赖于个人责任心和经验积累。由于人员配备和培训不到位，安全防范意识薄弱，加之专业技术水平有限，一旦发生意外，容易引发严重后果[10]。

2.2 缺乏化学试剂全生命周期管理技术手段

在危化品采购、入库、存储、分拣、包装、盘点、运输、使用、调剂以及废弃物处置过程中，若技术安全措施不完备、应急预案不周详，一旦发生安全事故，会造成无法挽回的损失和不良的社会影响[11]。

传统上，化学试剂库信息管理沿用人工纸质记账方式。在制订采购计划、盘点、分发和失效试剂处理时，经常发生有物无账、有账无物等账实不符的情况，不利于试剂流通和处置。由于缺乏先进的信息化手段[12]，无法获取实时数据、底数不清，无法对危化品实行全生命周期动态管理。

3 化学试剂库运营管理理念与方法

3.1 互联网思维和主动服务意识

以互联网应用为特征的信息化对当今社会人类的生活和工作方式带来了革命性的影响，没有信息化就没有教育教学的现代化，没有互联网思维就难以实现突破与创新。

互联网思维的精神实质是“求真、开放、平等、协作、分享”[13]。互联网的价值观体现在：用户至上、体验为王、免费服务和颠覆式创新[14]。互联网思维的6大特征：大数据、零距离、趋透明、慧分享、便操作、惠众生。

危化品仓储管理的改革应置于新技术革命和互联网技术飞速发展的大背景下，以互联网应用为特征，开发化学试剂库信息化平台，建章立制、明确责任，提高工作水平、办事效率和服务对象的满意度，从而提升高校化学试剂库管理服务和技术安全水平[15]。

3.2 高校危化品仓库的角色转变

传统的仓库储存(简称“仓储”)是指储存、保管、装卸、搬运和发货的库房或场地。仓储的基本功能包括物品的进出、库存、分拣、包装、配送及信息处理6个方面，如图1所示。现代仓储最基本的活动仍然是物品的出入库与在库管理；但是，分拣和包装更普遍、更深入、更精细；其配送不是一般意义上的运输，而是仓储的自然延伸，若没有配送，仓储就依然是孤立的仓库。信息处理是现代经济活动的普遍现象，离开了信息处理，则不成其为现代仓储。

图1 仓储的基本功能

现代仓储已不只是仓库及其管理，而是供应链一体化背景下现代物流系统中的仓储，不仅是存储货物的库房，而且是供应链中资源的提供者。

现代仓储角色变化的实质是由库房空间提供者向配送中心转化。传统的仓储仅侧重于空间管理，配送中心则既管理空间，又注重于时间管理(即物品周转速度)，这是传统仓储与配送中心的根本区别。

高校危化品仓储的特殊性在于，通过集中储存、专业管理、重点防范，以确保安全，因此，校园安全是其首要的考量。

现代危化品仓储在物流和供应链中的角色定位如下：

(1) 仓储是物流与供应链中的库存控制中心。由于库存成本是供应链的主要成本之一。因此，管理库存、减少库存、控制库存成本是降低供应链总成本的重要任务。

(2) 仓储是物流与供应链中的库存调度中心。仓储与供应链的效率和流通速度相关，应不断提高仓储服务的精确度、及时性、灵活性和快速性，以响应客户特殊需求。

(3) 仓储是物流与供应链中的增值服务中心。现代仓储不仅提供传统的储存服务，还提供客户个性化、定制化的增值服务，提高客户体验和满意度。

(4) 仓储还是现代物流设备与技术的主要应用中心。应用现代管理技术和科技手段，实现供应链一体化管理。互联网、物联网、人工智能、大数据、云计算、自动分拣、光导分拣、RFID、声控等先进技术和设备的应用，为提高仓储效率提供了技术实现的条件。

物流活动是现代仓储的本质属性，与传统的仓库管理有重大区别。

3.3 危化品仓库管理体制和机制改革

高校危化品包括危险化学试剂和危险废弃物，易制毒和易制爆化学试剂也被纳入危化品的管控范围。高校对危化品管理的目标是通过减量化措施，逐渐减少学校和实验室内危化品的储存量，将事故风险降低至可接受的水平。

高校建立危化品仓库的目的是将危险试剂种类多、分布广、存储量大、技术安全措施相对简陋、专业人员配备相对薄弱和事故隐患风险相对较大、储存于实验室中的危险化学试剂和危险化学废弃物进行专业管理、重点防范和及时处置。

解决好安全性、便捷性和经济性问题是建立危化品仓库安全管理机制的前提。为此，应确定现阶段实验室内危化品允许的最短储存周期，以控制危化品的储存量。学校实行实验室危化品最短储存周期管理，必须动态掌握危化品在实验室的使用量和储存量，若试剂量在规定的最短储存周期内未被用完，原则上应当收回或重新交纳至危化品仓库保管。危险废弃物在规定的时间内在实验室内放置，原则上应当回收至危化品仓库或废弃物暂存库收纳。危化品仓库或废弃物暂存库一般远离人员集中场所和重要建筑，有更严格的管理制度、更先进完善的技术设施和更专业的管理与技术人员，因而危化品储存的安全性更高。

传统的危化品实行“开环”管理模式，一般只管2头，即购买审批和废弃物处置，试剂分发和领用后，就一直储存在实验室内，直至用完，不必交回试剂库(简称“回库”)。传统上，高校化学试剂库“只领不送、只发不收”“只发放化学试剂，不回收废弃物”，业务功能比较单一。

实行实验室内危化品允许的最短储存周期管理，其关键在于对危化品全过程的动态管控与主动服务，从而达到危化品减量化目标。

实现危险化学试剂全生命周期管理，在流通机制上若采用传统被动服务的“领用制”，让使用者多次往返于实验室和危化品仓库(往往位于校内偏僻处)，完成试剂频繁领用和回库，显然不现实，势必采用主动服务的物流“配送制”取而代之。

按照国家相关标准规定，危化品仓库面积不大于550 m2时，安全间距为50 m即可；若大于550 m2，安全间距为1 000 m以上，高校基本无法满足建造条件。高校使用的危化品数量和种类将逐渐增加，而危化品仓库的库房面积有限，如何解决这一突出矛盾？唯一可行的出路是，将高校危化品仓库的功能角色转化为仓储配送中心，通过以“时间换空间”、以“服务谋效益”和以“管控保安全”的方式，加快危化品周转流通速度，减少危化品库存量，减小库房面积，显著降低危化品仓库建造成本和库存运行成本。

高校危化品仓储物流采用专门设计的配送车，不仅配送预约申领的危化品，还可以将实验室暂不使用的危险化学试剂重新回收入库。

危化品仓库还可以提供如下增值服务：

(1) 危险化学废弃物回收。专用危化品配送车，将危险化学废弃物分类收回，并暂存于专用库房中，避免危险废弃物在实验室内大量堆积。

(2) 闲置危化品校内调拨。为了加快危化品周转、控制采购量、减少过期失效而造成的浪费，将库房内长时间闲置的危险化学试剂予以公示，向全校师生提供免费使用服务，倒逼购买者慎重决定购买量，减少经费支出。

(3) 为用户提供代购业务。对于常用危化品，危化品仓库可为用户提供代购业务，通过校内财务系统实现资金的结转。

(4) 为相关部门提供信息服务。通过危化品信息服务系统，可及时将校内危化品的使用和仓储情况的实时数据提供给教育、公安和环保等相关行政部门。

个性化和定制化仓储配送物流服务项目将逐渐增加。高校后勤保障社会化是未来的发展趋势，但是高校危化品仓储具有自身的特殊性，安全永远是第一效益。即使是社会上有资质的专业危化品配送机构，也无法提供高校试剂回库、废弃物回收和校内试剂调拨等服务，因此，建设有限规模的学校危化品仓库，实现仓储配送物流服务十分必要。

实行“配送制”，在技术层面必须解决3个问题：其一，构建基于互联网和物联网技术的危化品全生命周期信息服务系统；其二，实验室中使用的危险化学试剂和产生的危险化学废弃物必须进行即时称量和实时数据录入，全流程存档可追溯；其三，借鉴便餐外卖配送物流方式，即危化品使用者可在信息系统中预约申领，信息系统自动获取储存在实验室中的试剂存量，若在最短储存周期内，试剂未用完，由试剂配送的专业人员到实验室收纳，并及时回库。当实验室中产生并暂存的危险废弃物达到规定容量时，应及时在信息系统中提出回收申请，由危化品仓库的配送人员及时安排回收。

实验室危化品最短储存周期可以根据学校的具体情况确定，周期越短，实验室安全性越高，但是运行服务难度和运行成本相对增大。

实现从学校危险化学试剂的“领用制”向“配送制”的转变，以及实施危险废弃物的回收服务，必须对现有体制机制和服务方式进行改革。首先，应修改相关制度，建立业务、考核、奖励和惩戒机制，使危化品实现“扁平化”管理和“网格化”服务，即危化品仓库由学校专门部门或机构进行运营，专业人员直接面向各使用单元——实验室；其次，明确各方责权利和任务分工，梳理危化品全生命周期的业务流程，实施危化品预约申领、定时配送，限期用完、余量回库和逾期免费使用为主线的流程再造，对危化品采用即时称量和实时数据录入，实现全流程存档可查询、可追溯；最后，开发学校危险化学试剂信息服务系统，采用RFID、二维码、GPS、GIS、语音输入、人脸识别和跨平台交互终端(PC、iPad、智能手机)等技术，与财务、科研和后勤等相关部门实现数据共享，打造基于物联网技术和移动互联网的信息服务系统。

(5) 应用安全系统工程方法加强试剂库科学管理。安全系统工程的核心理念在于针对系统中各种导致安全问题的利益冲突和灾害事故，有效地建立起预测、防控和处理的科学机制，以高度系统化的安全措施应对带来安全问题的系统化因素[16]。安全系统工程理论产生于高等院校和尖端科研机构，近60年来，安全系统工程方法应用于航空航天、核能、化工和机电等领域，取得了巨大的成功。相比之下，安全系统工程在高校实验室安全管理方面的应用却鲜有所见。长期以来，高校实验室安全管理局限于经验案例的总结，对事故隐患的排查和预测取决于个人专业能力，缺乏系统化先进科学方法的指导，管理方法相对落后。

高校化学试剂库管理引入安全系统工程的方法，其意义在于：应用先进的安全管理理念和方法，改变传统的碎片化、表面化和经验式的安全管理模式；为危险源辨识、风险评估和安全管控提供科学手段，用于事故分析和事故预测，从根本上提高危险化学试剂的安全管理水平，达到“防患于未然”的目的。

安全系统工程中的每一种方法都有其适用性。以安全检查表(SCL)的方式，编制高校危险化学品仓库建设安全检查表；针对试剂库日常运行过程中的操作流程，采用鱼刺图(BFA)和事件树分析(ETA)方法，直观地阐述正确或错误的操作流程所导致的后果；针对火灾、中毒、危化品逸散和触电等重大事故，采用事故树方法(FTA)，进行重大事故(顶上事件)的定性和定量分析；针对化学试剂库各种技术安全设施存在的可靠性缺陷和误操作问题，采用故障类型与影响分析(FMEA)方法，找出薄弱环节，为提高技术安全设施的可靠性和操作水平提供改进依据。

危化品实现配送制服务后，在装卸、搬运和运输过程中，发生事故的概率有所增加，必须对配送过程中存在的危险性进行预测分析、确定安全等级、制订应急预案、采取充分的安全防护措施。以此为例采用故障类型与影响分析(FMEA)方法，进行安全性分析，如表1所示。

表1 危化品配送故障类型与影响分析(FMEA)

易燃易爆气体火灾爆炸是危化品仓库有可能发生的严重事故，以此作为事件，进行事故树分析，“易燃易爆气体火灾爆炸”事故树如图2所示。

图2 “易燃易爆气体火灾爆炸”事故树应用实例

可以对上述事故树进行定性和定量分析，求解最小割集、最小径集、基本事件重要度和顶上事件的发生概率，结合安全目标，采取相应的技术安全措施。

4 结语

化学试剂库是高校教学与科研的基础设施，也是实验室的安全重地。化学试剂库“建好”难，“用好”更难，前者在于审批、设计和建设的标准化和合法性，后者在于日常运行、服务和管理的规范化和现代化。秉持“求真、开放、平等、协作、分享”的互联网的精神，坚持“用户至上和体验为主”的互联网价值观，引入现代仓储管理理念，实行试剂配送、试剂回库和化学废弃物回收的物流服务模式，达到危险化学试剂和化学废弃物减量化的目标。开发高校化学试剂库信息化服务平台，引入安全系统工程方法加强化学试剂库仓储管理，在高校化学试剂库的建设和运行服务方面进行探索和创新，以确保学校化学试剂库的安全，提升服务效益和水平。