高校石油类实验室安全管理研究

韩善鹏, 毛 荣

(中国石油大学(北京) a.油气管道输送安全国家工程实验室；b.科学技术处)

0 引 言

中国石油大学(北京)油气储运工程系流变学课题组科研实验室历经30余年的发展，形成了400余m2实验室面积、200余台套仪器设备的局面，并处于持续发展中[1]。实验室专注于原油流变学的研究，取得了丰硕的研究成果，但是，实验室与原油、化学品等危化品“打交道”的本质给安全管理“警钟长鸣”。本文结合实验室现状，将突出的管理问题梳理为：危化品管理、功能区布局调整以及大型仪器设备的精细管理3个方面。

1 加强危化品管理

流变实验室中常用的原油归类为易燃易爆物品，苯、甲苯、正庚烷等各种化学品既属于易燃易爆物品，又属于危险化学品，这两类物品都是安全管控的重点对象。如图1中所示，发生危化品事故的风险源分别来自于人的不安全行为、物(危化品)的不安全状态、环境的不安全条件、以及管理体系的漏洞，防患未然是实验室危化品管理的核心和关键。

图1 危化品事故的三圆环致因分析[2]

首先，人的不安全行为是引发危化品事故的直接原因。实验室人员包括教师、研究生、本科生等，由于个体之间安全素质的差异，对待危化品的意识和心理状态存在偏差。很多名词都反映了人的不安全行为：麻痹大意、盲目自信、侥幸心理、逆反心理、急躁、烦躁、安全知识匮乏等。

危化品的不安全状态则来源于危化品数目、品种众多，性质差异较大，导致危化品的安全控制难度较大。经常被反映的问题包括：危化品存量过多以及混放现象、购买渠道多、随意排放等。除了自身特性，危化品的不安全状态还取决于实验室工作的人的操作、管理，反映人的不安全行为。

危化品所处的环境以及管理体系的漏洞也是显而易见的事故原因。实验室环境中的储物空间设置、物品摆放规整程度、电气设施管理、消防设施等都与危化品事故息息相关。安全法规和制度充当了“防火墙”角色，文献[3-7]中都提到“明确危险品和化学试剂的管理要求，严格规范领用”。但是，制度的执行和监督是否有效，是否存在管理盲区等都值得认真剖析。

基于危化品事故的三圆环致因分析，流变实验室详细规定了危化品的全生命周期流程，建立了从请购、领用、使用、回收、销毁全过程的记录和控制制度，确保物品台账与使用登记账、库存物资之间的账账相符、账实相符，如图2所示。流程涵盖了导师、实验室管理员、以及领用人(实验员)，将每个细分流程都能责任到人，实现了全流程的稳定推进，直至危化品成为废液废弃物。目前，该流程已经纳入了中国石油大学(北京)的化学品管理平台，该平台集采购、审批、库存管理、废弃物处置、数据统计于一体，并且建立了危化品废液废弃物的储存仓库，每学期都组织力量将积攒的危化品废物废液移交北京金隅红树林公司进行处理，并由学校承担全部处理费用，使实验室在处理危化品方面没有后顾之忧。

图2 危化品全生命周期流程

2 调整功能区布局

以科研任务为导向，在400 m2实验室中形成了7个特色功能区，如表1所示。功能化分区实现了人员的实质性分组管理，基于人员分组，以功能区为载体，推进实验室人员值日制度以及安全管理制度。

表1 实验室的功能化分区列表

在7个特色功能区中，原油组成分析、热分析、流变分析属于公用设备区域，配备了原油四组分分析装置、DSC热分析仪、高级流变仪以及显微镜，服务于所有的研究课题。由于这3个功能区的公用属性，由实验室管理员负责日常管理。

按照科研任务的属性，建立了4个专业实验室，包括环道实验装置研究室、管输模拟研究室、电磁流变研究室、油水流动性质研究室，围绕研究课题依次配制了专有设备(见表1)。在突出专业性的同时，各室均配备了黏度计、凝点仪这些流变学基础测试仪器，保证了各室能够独立完成科研任务。由于这4个功能区的专业属性，由科研任务的承担人员负责日常管理。

基于“危化品事故的三圆环致因分析”，功能化分区可以在“人”、“物”、“环境”3个方面带来管理效益。首先限制了“人”的活动范围，由于各室功能明确，围绕某一科研任务，人员活动限制于对应的专业以及公用实验室。该经验与多位专家提出的以“项目管理原理”应用于高校实验室建设管理的思想相吻合，尤其是完成了项目管理体系中的规划管理、任务分解、队伍建设3个环节[8]。各专业实验室明确功能之后，之间不存在任务交叉，能够激发“人”的主人翁精神，促进实验室内“物”的管理力度，降低了“物”的不安全状态。基于功能化房间进实验室人员值日制度以及安全管理制度，又推进了“环境”的改善。

3 大型仪器设备实行精细管理

流变学实验室的大型仪器主要包括3台高级流变仪(Haake RS150、 Haake MarsIII、 TA AresG2)、以及DSC设备(TA Q20)。客观上，教育部要求大型专业实验设备(资产原值40万元以上)每年开机时间不低于800 h，主观上则需要鼓励师生充分利用大型仪器展开创新研究。目前，基于互联网技术的智能实验室建设方兴未艾，给出了仪器自动化、信息化管理的解决方案[9-11]。参考吴文华[12]、杜林岳[13]、王唯[14]等人的实践经验，智能实验室的核心在于①通过互联网实现仪器预约管理、②通过门禁系统控制人员出入以及③通过摄像监控系统记录日常运行，并通过网络平台整合以上3个功能。但是，从文献调研来看，智能实验室的建设需要聘请专业公司[12,15]或要求实验室管理人员拥有强大的编程能力以构建网络系统[13-14]，建设门槛较高。

在本研究中，基于廉价的网购设备以及免费互联网软件，实验室初步建立了以门禁管理设备、摄像监控、网络管理为主要构件的智能管理系统。推进了大型设备的精细管理，进一步优化了“三圆环事故致因分析”中的环境因素及监督管理体系。

首先，通过对实验室木门改装刷卡锁，建立门禁管理系统，对实验室进出门进行管理。采用两种类型门卡，一种为总卡，可以出入表1中所列的公共实验室以及专业实验室；一种为控制卡，只能出入表1中所列的专业实验室。实验管理员通过控制发卡类型，限制人员的活动范围，减少“人的不安全行为”。此外，建立了实验室各房间的摄像监控，实现了无死角监控，如图3所示。监控系统形成的影像资料不仅是安防的第一手资料，而且通过互联网共享给在校园其他位置工作的课题组研究生导师，进一步加强了管理力量。建设门禁系统所需的刷卡锁、发卡器以及摄像监控系统均通过网购获得，成本低廉。

图3 实验室全方位监控图片

对于大型仪器设备的管理，传统的纸质版使用记录以及交接班记录容易流于形式。实验室通过将控制大型仪器的计算机置于同一局域网中，各计算机中安装网络监控软件(Anydesk，见图4)，实验室人员可以做到足不出户，通过个人计算机控制仪器计算机，自动获取实验仪器的开关机时间，自动记录操作过程。结合监控录像，形成了影像资料与电子文档相结合的仪器设备日志，全面掌握仪器的使用状态。

图4 Anydesk控制软件界面

此外，依托网络预约平台(s.ilab.com)，实验室制定了方便快捷的大型仪器预约流程，完善了交接班、使用记录等运行数据，见图5。

图5 s.ilab.com网络预约平台

值得强调的一点是Anydesk软件以及ilab网络预约平台均为免费软件，且简单易用、实施效果明显，成功降低了建立智能实验室的门槛，有利于智能管理系统的推广普及。

4 管理成效

实验室智能管理模式为储运系流变实验室科技创新提供了良好的实验环境和人性化工作环境，2013年以来，实验室承接国家自然科学基金重点项目 2 项、面上及青年基金项目4项；发表二区以上SCI 论文30篇，国家授权发明专利10 项，形成了一批有显示度的创新成果。实验室的创新管理模式已经在全院树立了榜样，并逐渐向全校推广。

5 结论与展望

在课题组广大师生以及学校科技处的支持下，依托学校建立的化学品管理平台，油气储运系流变学课题组科研实验室针对危化品管理建立了基于采购-储存-动态使用的管理机制；实现了以科研任务为导向的在功能区布局调整；并通过建立全方位的摄像监控与网络监控体系，以低廉的成本构建了智能管理系统，推进大型仪器设备的精细化管理。通过以上措施，在人的不安全行为、物(危化品)的不安全状态、环境的不安全条件、以及管理体系的漏洞等方面均取得了一定成效，推进了实验室的安全管理。

实验室管理的关键在于“以人为本，预防为先”，通过培养实验室人员提高安全素质、增强责任感是提高管理水平的根本，也是实验室安全管理中的一项长期而艰巨的任务。今后将继续加强人员安全培训，采取多段、循环的模式，通过个人学习、集体学习、考察、观摩等方式，强化素质，提高人员的安全意识，使人员行为处于受控状态，使人的不安全因素降到最低。