高校通宵实验安全管理探究

2023-12-11杨晓峰王满意虞俊超

实验室研究与探索 2023年9期

杨晓峰，渠晖，王满意，虞俊超

（南开大学实验室设备处，天津 300071）

0 引言

实验室安全事关学校的安全稳定，是高校实验室管理的核心内容。随着实验室建设的持续推进和师生安全意识的不断增强，实验室安全工作在高校受到越来越重视［1］。高校实验室安全管理的水平较以往有显著提升，实验室安全管理逐渐向智能化和精细化方向迈进。

随着“双一流”建设和“四新”学科建设的发展，高校承担的教学科研和创新实验项目数量、种类不断增加，在实验室开展教学科研活动的师生数量也快速增长。但是，高校发展所需空间资源与事业发展不可能同步匹配，教学科研用房建设相对滞后；为完成教学科研任务，有的实验室仪器设备白天满负荷运行仍无法满足需求，导致师生开展夜间实验的频次有所增加，高温、高压、高速运转和跨昼夜长时间实验（通宵实验）越来越多，给实验室安全管理带来新的挑战。

1 通宵实验的危险性分析

关于通宵实验的特殊危险性，林陶然等［2］从夜间实验的危险性、长时间实验的危险性和通宵实验的人员值守问题三方面进行了总结。为确保夜间实验室安全，现从实验人员全程安全行为、实验事故发生和应急救援的角度对通宵实验危险性做进一步分析。

1.1 实验人员安全行为坚持难

受人体生物钟影响，实验人员在通宵实验时全程安全行为坚持难：①通宵实验持续时间长，实验人员因各种原因可能离开实验岗位，期间实验室内无其他人员，实验全程有人值守难以实现；②夜间长时间实验，实验人员容易产生疲惫感，注意力难以集中，因误操作导致实验事故的风险明显提升；③实验人员反应敏捷度相较白天有所降低，一旦发生实验事故，很难在事故发生时采取科学有效措施进行处置。

1.2 通宵实验事故发生风险高

董继业等［3］对2010 ～2015 年间46 起国内高校实验室安全事故进行统计，可认定为在通宵实验过程中发生的事故有6 起，因“夜间无人状态下运行烘干机、实验过程中操作者长时间离开”造成，占统计事故总数的13%；因“未严格控制实验条件”“实验后未清理现场、断电、关设备”“混合放置或处理性质相反危化品”“仪器设备、材料使用不当”4 个原因，引发事故20起，占统计事故总数的43.48%，这些事故虽未写明发生时段，但恰恰是通宵实验过程中发生。通宵实验由于跨昼夜持续时间长，实验人员安全意识易松懈、安全行为难坚持等原因而引发实验事故的风险较高，应引起实验室师生和高校实验室管理部门的高度重视。

1.3 通宵实验事故应急救援难

通宵实验期间实验室人员较少或处于无人状态，一旦发生事故，实验室人员无法及时对事故进行处置，进而可能酿成更大的事故。通宵实验易引发爆炸性和火灾性事故，危险性较高，如果参与救援人员少、应急速度跟不上，很难在初期控制住事故发展，导致实验室仪器设备全部烧毁，甚至引发更严重后果。

据调查通宵实验事故多发生在凌晨3、4 点钟，以爆炸和火灾为主。事故发生后，实验室物业值守人员报警求助，等校方人员和消防员赶到时实验室已基本损毁，只能控制火势不波及其他实验室。由于夜间人员少、呼救不及时、事故现场情况复杂等因素，给参与救援通宵实验事故的工作人员带来很大的难度。

2 通宵实验安全管理的实践

实验室设备处作为学校实验室管理部门，针对师生通宵实验日益增多、安全风险增大的情况，在日常管理中从人、物、环境和管理4 个方面着手（见图1），抓住通宵实验管理的关键点，对通宵实验的安全管理进行规范化探索与实践。

图1 通宵实验安全管理的实践

2.1 实验申请制

通宵实验一般横跨白天工作时间和夜间休息时间，持续时间长，危险性较大。实行通宵实验申请制是加强通宵实验安全管理第1 步，也是关键一步。具体由实验发起人（学生或老师）在开展通宵实验前向所在系所安全管理委员会提交实验申请书［4］，在申请书中注明项目名称、负责人、联系电话、实验地点、实验时长、危险源、操作规程、安全培训情况、防护措施及用品配备、应急预案等，经课题组负责人和系所安全主管领导同意，安全委会审核，才能取得通宵实验资格，获准开展相关实验。审核目的在于对通宵实验项目进行安全风险评估，进而优化实验设计、剔除不必要的风险隐患。通宵实验申请书张贴在具体实验室或通风橱上，供实验室师生和安全管理人员随时监督。

2.2 双人在岗制

双人在岗制用于建筑物消防控制室的值守，《消防安全责任制实施办法》中明确规定：设有消防控制室，实行24 h 值班制度，每班不少于2 人，并持证上岗［5］。目的在于一旦发生火情事故，有人参与扑救，有人在岗值守。随着双人在岗制的推广普及，很多政府部门的夜间和节假日值班也纷纷采用双人在岗制。通宵实验持续时间长，高温、高压设备长时间运行易发生故障。同时，通宵实验在夜间长时间进行，实验人员易出现倦怠感，实行双人在岗制能有效避免因人员过度疲劳导致精力不集中而引发事故，降低事故风险。

教育部《高等学校实验室安全检查项目表（2022年）》中指出：危险性实验（如高温、高压、高速运转等）时必须有2 人在场。检查要点中注明“实验时不能脱岗，通宵实验必须2 人在场须有事先审批制度”［6］。由此可见，教育部对高校通宵实验的安全管理，从制度设计上吸收了建筑物消防控制室双人在岗的做法，明确要求通宵实验必须2 人在场。因此，在《南开大学通宵实验指导性意见》中明确要求，各实验室开展通宵实验时必须确保双人在岗，观察实验进度、适时调整仪器设备、处置突发状况等。

2.3 固定设施制

根据海因里希事故致因理论的统计，因“物的不安全状态”引发实验室事故在所有事故中占比10%左右［7］。实验离不开仪器设备，通宵实验多涉及高温、高压和高速运转的仪器设备，如烘箱、马弗炉、压力容器、高速离心机等。因此，固定仪器设备和实验设施开展通宵实验是避免因“物的不安全状态”引发实验事故的有效手段。要求开展通宵实验的课题组或实验室必须指定实验房间、通风橱等设施以及相关仪器设备，并提前检修养护设施和设备，确保在通宵实验期间不发生故障。

在通宵实验中施行固定设施设备的优点在于：①确保实验设施如通风橱、手套箱和实验仪器设备如烘箱、马弗炉、压力容器、高速离心机能持续正常工作，提前排除掉故障设施设备；②在固定的实验室、通风橱内开展通宵实验，有利于实验人员、安全负责人和物业人员进行实时监督管理。

2.4 全程监控

随着信息技术在日常生活中广泛应用，视频监控和门禁系统在高校实验室的安全管理中得到充分运用［8］。很多高校为有效管理实验的开展，安装视频监控和门禁系统，监督实验人员的实验操作和个人防护情况、仪器设备工作温度和压力状况、实验室内化学品浓度、室内温度和周边情况等［9］。

视频监控和门禁系统可有效避免因“环境的不安全因素”引发实验室安全事故。我校要求开展通宵实验的实验室必须装有视频监控系统，没有视频监控的实验室不得开展通宵实验。目的在于将通宵实验中的人员防护、实验操作、设施设备运行、实验阶段性反应以及实验室环境情况纳入实时监控，发现问题及时纠正，一旦出现事故便于调查取证、查找管理漏洞。

2.5 夜间巡查制

安全检查是高校实验室安全管理的重要方法和手段。只有通过认真排查，发现事故隐患和管理等深层次问题，将导致事故的隐患找出来，不放过任何一个隐患和风险，才能有效遏制事故的发生，实现实验室的持续安全稳定和健康发展［10］。通宵实验持续时间长，自身危险程度较高，更需要通过安全检查发现人的不安全行为、物的不安全状态、环境的不安全因素以及管理制度缺陷等问题，及时排除各种风险和隐患。

为加强对通宵实验的安全管理，学校实行夜间巡查制，即学校每季度在夜间（22：00 ～2：00）开展一次实验室安全检查，重点检查通宵实验人员值守、设施设备运行、应急救援预案、实验室周边环境等情况，了解通宵实验申请报备和物业每日巡查情况。一旦发现风险隐患及时纠正并下发整改通知书，坚决杜绝实验室师生冒险作业。

3 通宵实验安全管理的成效

我校推行通宵实验安全规范化管理，全力确保实验室人、物、环境处于安全状态，目前已取得一定成效。

3.1 科普安全常识，实验人员安全素养显著提升

通宵实验是高校实验室管理工作的薄弱环节，很容易被实验人员忽略。学校利用全年各类培训契机，以事故案例形式警示师生重视通宵实验安全，持续科普通宵实验的安全要求。通过定期抽查学院安全档案确保通宵实验申请制度落实到位，督促各学院强化通宵实验安全管理。在学校历次夜间巡查中，经现场查询明显感受到师生安全素养的提升，从以前的茫然不知通宵实验的危险性，到开始认知通宵实验安全的重要性。通过宣传教育，实验人员知悉学校对通宵实验的安全要求，平时能主动落实相关安全工作事项，并按照巡查人员提出的建议不断改进实验室安全管理。通宵实验人员须做到双人在岗，通过现场值守或在临近的办公室远程监控的方式实时查看实验情况。固定设施制度促使通宵实验人员更加关注实验设施及仪器设备安全，避免因“物的不安全状态”引发事故。

3.2 通宵实验的整体安全风险有效降低

学校在2021 ～2022 学年共计发布10 份通宵实验安全整改通知书，对发现突出安全隐患责令相关实验室完成整改并反馈整改报告，通宵实验重大安全隐患已基本杜绝。对发现“夜间实验结束后仪器设备、办公电脑未及时断电，实验用品未及时整理归位、实验室环境卫生较差”等普遍性问题，学校以书面形式向相关学院反馈，校院合力推动通宵实验安全规范化管理。2021 ～2022 学年我校实验室总体运行平稳，通宵实验期间未发生过较大的安全事故，未有人员伤亡。

4 通宵实验安全管理展望

如何做好通宵实验的安全管理应该是高校实验室管理部门和安全员认真思考的问题，也是实验室安全精细化管理的重要着力点。分析我校通宵实验安全管理的实践情况，尚不够成熟，有待进一步完善。为做好通霄实验安全管理，学校需借助新理念和新技术，在不断实践探索中寻找更加有效的管理方案（见图2）。

图2 通宵实验安全管理的展望

4.1 完善制度建设

通宵实验具有较大的危险性，随着通宵实验数量的不断增加，学校应制定完善通宵实验管理制度，对实验前审批备案、专项培训、过程风险防控、应急处置等各方面作出明确规定。管理制度的执行是保障实验室安全的重要环节。实验室安全工作是一个系统管理工程，涉及人、物、环境的各个方面，是全方位、全天候和涉及全体人员的管理。安全管理制度是以保证人身安全为首要目标的，根据人的思想和行为规律，制定相应的规章制度，防范人的疏忽大意；同时，安全管理制度具有强制性和约束性，避免人们因懈怠而忽视安全［11］。

4.2 培训实验人员

教育部在《关于加强高校实验室安全工作的意见》中明确要求“各高校要狠抓安全教育宣传培训，要建立实验室人员安全培训和安全准入机制，凡进入实验室的师生必须进行安全知识、技能和操作规范等相关培训，未通过考核的人员不得进入实验室”［12］，这是实验室师生所熟知的实验室安全准入制。根据教育部要求，各高校纷纷利用信息系统，采用在线学习、在线考试等形式实现实验室安全教育培训和安全准入。

4.3 开发替代实验

安全是高校师生开展实验的基本前提和保障。随着实验技术的不断进步和发展，通过替代实验的方式，根据通宵实验的危险性（如涉及高温高压条件、使用有毒有害易燃易爆试剂，实验持续时间较长等），针对性地改进实验工艺，从源头上降低实验的危险性，提高通宵实验的可靠性和安全性［13］。

4.4 信息技术运用

在开展通宵实验的实验室中安装智能化监控系统，利用实时监控和智能控制功能，将视频监控、气体监测、温湿度监测、水电供应等全部纳入监控中来［14］。同时，发挥智能预警机制的优势，一旦出现实验人员未穿戴防护用品，实验室内气体超标或温湿度、水电供应异常，即时发出预警信息。这样，能充分提高通宵实验的安全指数，减少实验事故风险。

4.5 应急救援联动

为预防二次事故、防止事故扩大以及减少舆论影响等［15-16］，应急救援作为保障实验安全进行的手段，是实验室应急管理的重要组成部分。随着高校师生实验室安全意识的提升，各实验室均制定应急预案并参与应急演练，师生已具备处置初期或小型实验事故的能力。但是，实验事故处置主体应为各地公安、消防、医疗、生态环境等政府管理部门，与管理部门建立快速联动机制是减少实验事故损失、抑制二次事故发生的有效办法。