高校机械制造实验中心安全管理的实践及思考

邵明辉，张嘉鹭

（江苏师范大学 机电工程学院，江苏 徐州 221116）

随着教育事业的快速发展，国家对高校实验室的建设与管理愈发重视，对高校实验室的投入逐年加大，实验平台、贵重仪器、大型设备的总值持续增长，仪器设备的种类、台套数、使用人时数显著增加[1]。然而，与之相匹配的现代实验室建设方法和先进管理模式却相对滞后，例如，实验室管理与实验室硬件不相适应、实验室安全经费投入与实验室整体投入不相适应、实验室文化与实验室氛围不相适应等[2-3]。

其中，尤其以实验室安全管理问题最为突出。近年来，因管理不当导致实验室发生安全事故的新闻时见报端，如何加强实验室安全管理，进而有效防止或减少事故发生，保障广大师生生命财产安全，维护学校和社会的安全稳定成为摆在实验室工作人员面前亟待解决的重大问题[4-6]。

1 高校机械制造实验中心安全管理的意义

教育部科技司于2015—2017 年组织开展了高校科研实验室安全督查工作。督查采用冯建跃等于2015年2 月发表的《高校实验室安全检查项目表》作为评价标准，并在督查中逐年完善修正。督查中将基础安全、机电安全等作为重点检查项目，2017 年又将基础安全、机电安全等，从原检查分项内析出，将其独立列为一大类检查项，检查项目类别总数由2015—2016年的11 项增至12 项。安全检查项目表中基础安全、机电安全的问题数为76 个，在12 个检查项目中排名并列第五，2018 年又将该表中基础安全、机电安全的问题数增至80 个，在12 个检查项目中排名第四。专家组历经三年对教育部直属高校实验室进行了安全督查，除文科高校外，高校理工科实验室都存在着各种安全管理问题，其中基础水电与个人防护问题占比8.4%，有80.6%的高校存在此类问题。机电设备安全问题占比7.5%，有75.8%的高校存在此问题[7-8]。以上数据说明基础水电和机电安全是高校理工科实验室普遍存在的问题，需要作为通识性教育普及，应引起人们的广泛关注。

根据国家应急管理部网站、其他相关网站、报刊、新闻等主流媒体的报道，及相关学者公开发表的文章[9-11]，本文对2014—2018 年高校实验室因机电安全问题引发的重大事故作了统计和分析，统计结果如表1 所示。近5 年内全国高校共发生因机械设备操作、保管不当导致的以爆炸、火灾为主的重大安全事故9件，事故中有11 人受伤、5 人死亡。

表1 2014—2018 年实验室机电安全引发重大事故情况汇总

在对相关数据分析的基础上，形成2014—2018年高校实验室重大安全事故总体情况分析图（图1）。从图1 看出，近5 年高校实验室因机电安全引发的重大事故发生总数和受伤人数呈明显下降趋势，主要原因是实验室安全得到了国家和学校的重视，相关文件和措施起到了应有的作用。然而实验室重大事故作为偶发事件还未得到彻底遏制，近5 年事故死亡人数波动较大主要由爆炸和火灾造成[12]。笔者认为，引起爆炸和火灾的根本原因是师生的机电安全和基础安全意识、习惯、技能的欠缺。

图1 2014—2018 年实验室重大安全事故总体情况分析图

高校机械制造实验中心是培养学生创新能力、实践能力、职业习惯，提升专业素养的重要实验实训场地，同时是《高校实验室安全检查项目表》中基础安全、机电安全问题高度集中的地方。广大师生作为未来社会的中坚力量，良好的安全意识和安全习惯必将为今后的教学实践及科研实验打下坚实的基础，不仅让自己受益终生，也必将安全文化带入其他工作岗位，影响他人[13]。

因此，在机械制造实验中心开展机电相关基本知识、技能及安全操作规范的教育与训练，不仅利于师生安全意识和安全技能的提高，还利于师生安全习惯和安全责任的培养，更利于安全理念和安全文化的传播；可以让安全教育达到事半功倍的效果，是确保实验室安全的最根本途径。

2 高校机械制造实验中心安全管理的工作特点

2.1 仪器设备种类多，安全管理专业性强

以我校机械制造实验中心为例（以下简称“中心”），中心现有车、铣、刨、磨、钳、电等6 个实验平台，除拥有普通机加工设备外，还拥有3D 打印机、数控精密车床、车削加工中心、铣削加工中心、雕刻机，以及包括电加工、激光切割、高压水射流切割在内的特种加工等高精密设备。加工设备多为机、电、液、计算机控制为一体的综合性设备，这就要求实验室工作人员专业技术扎实，实践经验丰富，综合素质过硬，能够针对不同的实验室或同一实验室不同的设备，采用不同的安全管理办法，制定不同的操作规章制度，不能生搬硬套。

以增材制造、微纳制造、生物制造等为代表的具有学科交叉特色的先进制造技术对实验室安全的教育与管理提出了更高要求。先进制造技术采用新工艺、新材料、新设备，加工工艺与传统加工工艺有区别亦有联系，加工工艺和参数设置不当易引发安全事故。实验室管理工作者只有不断更新专业知识储备，才能与时俱进地做好实验室安全教育管理工作。

2.2 人员结构多样化，使用自由度高

中心结合传统及现代先进制造技术在开展本科生实践教学的同时，还服务于广大师生的科技学术创新活动。国家自然科学基金项目、研究生培养、“挑战杯”大学生课外学术科技创新活动、“互联网+”大学生创业大赛、机械创新设计大赛等教学科研及创新创业活动中的机电类相关问题均依托实验中心解决。从最初实验方案设计到实验台搭建、实验测试、数据采集和分析，从产品开发到样机设计、制造、测试均在实验中心完成。实验中心的服务对象有校内教师、研究生、本科生，以及协助项目开展的外聘工勤人员。人员结构复杂，专业知识、业务技能、工作经验参差不齐，安全意识与工作习惯，个人素养和生活需求各有不同。随着创新活动的丰富，实验室开放力度加大，各团队对实验室使用自由度需求增加，这与原有的实验室管理制度、规范相矛盾。因此实验室安全教育、管理工作应以人为本。

3 高校机械制造实验中心安全隐患

实验室常见基础安全隐患主要包括：用电安全、火灾隐患、爆炸隐患、危险品隐患等。高校机械制造实验中心除以上4 种基础安全隐患外，机械设备正常和非正常工作状态均存在危险与隐患，例如：设备的运输、安装、调整、维护、拆卸，零件的相对运动，刀具的旋转，机械运动的噪声和振动等，以及机械设备在非正常工作状态下的碰撞、切割、故障等，这些都极大地增加了实验室的安全风险。

3.1 用电安全及火灾、爆炸事故

除《高等学校安全项目检查表》涉及的常规基础安全隐患外，高校机械制造实验中心还存在切削热、摩擦热集聚引发火灾的风险。对燃点比较低的钛合金等材料进行高速干式切削，或者对被试刀具进行极限切削测试等实验时，产生切屑发蓝现象，堆积的高温切屑极易引燃屑盘内积存的润滑油等维保材料，且机床内空间狭小，灭火器喷嘴不易对准火源，处理不当易引发火灾；在增材制造过程中，安全防护设备设施配置不合理、辅具使用不当等行为易引发安全事故；电火花加工、激光切割等特种加工，违反工艺规程、参数设置不合理等易引发火灾；焊接实验室及其他设备所用的液化气、氧气、乙炔等压缩气体钢瓶，存放不当，遇明火、高温、剧烈碰撞等不安全行为，易引起火灾、爆炸；机械零件的干摩擦、机械加工和设备维护用液压油、乳化油的存放、未按规定配置消防器材设备等也增加了实验室火灾、爆炸的安全风险。

3.2 环境污染及其他事故

高校机械制造实验中心环境污染事故主要由金属加工切削液、电火花加工液、设备润滑油等液体滴漏、回收处理不当造成。切削过程中产生的烟、尘也会造成环境污染；高压水切割、液压工作站、压缩空气罐等压力装置的损坏会带来冲击伤害。交叉学科中使用的少量危险化学品及其产生的实验室“三废”带来的腐蚀、灼伤、泄漏事故也应引起人们的足够重视。雷击、暴雨等自然灾害、学生的恶作剧等引发的侵害事故，盗窃、人为破坏、泄密也是实验室安全隐患。

4 高校机械制造实验中心安全管理对策

随着实验设备的增加，实验室开放力度的加大，加之实验室安全管理人员较少，如何让实验室高效有序地运转，规避各类事故，成为高校实验室安全管理人员面临的全新挑战。

为进一步强化高校机械制造实验中心安全管理的实效性，我校创新管理思路，经过不断的实践和探索，构建了“一心双环”实验室安全管控模式。即以加强实验室安全文化建设为“内环”，以创新实验室安全管理模式为“外环”，从“四个维度，八个方面”，构建以实验室安全为中心的实验室安全管控模式，如图2所示。

图2 “一心双环”的实验室安全管控模式

4.1 创新实验室安全管控模式

（1）完善规章制度，推进依“法”治安。根据中心设备状况，从科研教学实际出发，废除内容陈旧、不合实际的管理规范，新建或修订与时俱进、适应实验中心建设发展的安全管理制度，并及时更新、宣传，形成新的管控机制。各实验室应根据安全人机工程学，重点关注人、机的匹配，充分考虑安全因素，以降低劳动强度、提高工作效率、减少安全隐患为出发点，针对不同的实验设备制定作业指导书、设备操作（维护、保养、检修）规程。针对不同设备、不同实验室、不同作业现场配备安全防护用品及安全防护设备设施，并以多种形式宣传及督查劳保用品的穿戴和安全防护设备的使用。对违章指挥、违章操作、违反劳动纪律的“三违”行为采取一谈、二罚、三考核的管控模式，即第一次诫勉谈话，第二次按照规章制度处罚，第三次停止实验并联责实验室负责人年终考核。

（2）健全管控网络，确保执行落地。建立中心三级安全管控网络，由实验中心安委会具体负责安全管理工作，并设立办公室。所有实验分室，均明确专（兼）职安全员，并制定《实验中心安全管控岗位职责》，注重安全员的交流、培养，不断提高专业知识水平和业务能力。定期召开安全专项会议，充分发挥安全管理职能作用，做到“日日有检查、周周有通报、月月有汇总”，切实落实安全管控责任制度。

（3）加强监管办法，提升管理水平。目前高校建立的实验室准入制度、安全考核制度等实验安全管理办法，在实验室安全管控上起到了积极的作用。但部分制度过于理论化、框架化，对实验室人员的非安全行为无约束作用，加之部分人员存在知行不一，或习惯性违章的行为，实验安全隐患依然存在。一旦出现人身伤害、财产损失，不能最大限度地挽回损失，且诸多管理办法无法高效协同管理，运行不流畅。“一心双环”安全管控体系提出了“定制度，建体系”“抓现场，重教育”“签协议，出授权”“交押金，买保险”的办法，实施内容具体、明确，具有极强的操作性、不可抗拒性，结合三级安全管控网络实施，推动全员安全管理，确保实验中心的设备、设施、物料、环境、技术、工艺、行为等均处于受控状态。

4.2 加强实验室安全文化建设

实验室安全文化是实验室安全教育的重要抓手，是实验室安全管控的重要补充和促进。实验室安全文化建设需要实验室安全教育和实验室安全管控共同推动。同时，实验室安全文化是校园文化的重要组成部分，加强实验室安全文化建设要充分发挥青年大学生的主观能动性，通过开展应急预案演练，树立安全工作典型等活动，让广大师生尊重规章制度、敬畏安全红线。

（1）充分利用广播、报刊、网络等多种媒体，深入开展安全宣传培训活动，大力宣传推广安全管控新理念、新举措、新成效，凝聚共识，为实验室安全文化建设提供积极的舆论支持。利用外部资源，积极运用大数据、虚拟现实等技术，结合本实验室或本领域的典型安全事故案例，深入剖析事故原因、发生经过、严重危害及影响，重现事故画面，开展警示教育活动。通过制作警示教育材料，组织观看警示教育片、警示教育展，开展现身说法等活动，弘扬安全文化，坚持预防为主，努力实现广大师生和实验室工作人员由“要我安全”向“我要安全”“我会安全”“我能安全”的转变。

（2）通过组织开展实验室安全应急预案、应急专业知识、避险逃生技能、自救互救方面的培训、演练、竞赛等活动，提高师生和工作人员防灾避险和应急处置能力。要贴近实战、注重实效，按照已制定和修订的应急预案以易燃易爆场所、危险化学品存储使用、有限空间作业和校园安全为重点深入开展不同层级、形式多样、部门联动的应急救援演练。通过综合评估、查摆问题，不断完善优化预案。

（3）健全安全合理化建议征集制度，重视意见征集网络平台建设。通过开展选举“隐患排除能手”“安全生产学生督导”、创建“青年安全示范岗”、宣传《安全生产法》《环境保护法》，以及实验指导书和安全操作规程考核等活动，营造浓厚氛围，鼓励广大师生、技术人员和工人查找隐患，集思广益，改进管理，让安全建议征集制度化、规范化，杜绝形式化。

4.3 开展实验室安全专项治理

对缺乏安全意识，存在安全自满，不能认识到安全的重要性、紧迫性，以及对实验室安全管理重视不够，存在经验主义等开展专项治理。重点关注不按要求穿戴安全防护用品，随意串岗、脱岗，不按操作规程实验，实验后不完全清理现场，习惯性违章等行为。严查电气火灾专项治理，严查漏电保护器设置，严查岗位安全操作规程执行，以确保实验室的行为安全和本质安全。

5 结语

实验室安全管理是一门系统科学，在实验室事业发展中起着举足轻重的作用。本文通过建立“一心双环”的实验室安全管控模式，对我校机械制造实验中心的基础安全、机电安全、特种设备、仓储环境、安全装置使用、警示标志悬挂、动火防护、高空或有限空间作业、通风除尘、危险源监控、消防设施配备、安全保卫、信息安全等内容进行管控，激发了师生的安全责任意识，提升了师生的安全技能，降低了实验室的安全隐患和能耗污染，效果较为显著。

本文提出的安全管控办法有普适性，对其他相关实验室的安全管理有较强的参照性。实验室安全管理受到研究方向与规模、管理机制与水平、服务对象与任务等诸多因素的制约和影响，只有抓住实验室安全工作的特点、内容，才能找准安全隐患，实施管控策略，形成长期有效的防范机制，推动实验室事业安全发展。