實驗室安全事故的背後,有哪些被忽視的薄弱環節?

EHS合規
2021年11月4日

南京航空航天大學實驗室爆燃事故的發生,使實驗室安全管理再度引發關注。

10月24日,南京航空航天大學將軍路校區一實驗室發生爆燃,造成2人死亡,9人受傷。爆燃原因疑似與鎂鋁粉爆燃有關,但目前官方尚未公布具體調查結果。事實上,相同的悲劇總是在不斷地發生。2021年3月至今公開報道實驗室事故已有5起。

序號

事故時間

事故地點

事故傷亡

事故原因

事故類型

1

2021/10/24

南京航空航天大學

2人死亡,9人受傷

疑似與鎂鋁粉爆燃有關,目前調查結果還未公布。

爆燃

2

2021/7/27

中山大學藥學院

1人受傷

實驗室在清理此前畢業生遺留在燒瓶內的未知白色固體,一博士生用水衝洗時發生炸裂

爆炸

3

2021/7/24

江西歐普特實業有限公司實驗室

1人死亡,1人受傷

實驗人員操作不當,引發了氣流衝擊,造成了小範圍的爆炸

爆炸

4

2021/7/13

南方科技大學

1人受傷

不明

著火

5

2021/3/31

中國科學院化學研究所

1人死亡

反應釜高溫高壓爆炸

爆炸

6

2020/9/25

某知名企業研發實驗室

3人死亡

電焊工不具備特種作業資格,未采取相關防範措施的情形下進行電焊作業,引發火災

火災

實驗室為什麼會成為事故的多發地?

實驗室是易燃易爆品、劇毒藥品、放射性物品等眾多安全隱患紮堆的“重點場所”,運行過程中各類風險隨處可見,實驗室安全更是亟需我們重視和加強管理的領域。

那麼安全管理從何入手?有哪些應對措施或思路?

海樊科技專家技術團隊根據近年來實驗室事故發生原因及調查結果,與大家一起剖析這些國內高校實驗室事故的背後,有哪些薄弱環節,再基於專業知識提供一些實用的改善建議。希望能對大家有所警示,並高度重視實驗安全。

普通建築內存放危險化學品

10月24日下午15時左右,南京航空航天大學材料科學與技術學院一實驗室發生爆炸事故。

通常來說,在單個實驗室房間或區域內同時操作實驗的人數應該不會太多,但事故涉及多人傷亡,可以推測事故可能蔓延至了更大的區域。而經常導致實驗室事故擴大的主要原因,就是高校實驗室大多設置於民用建築內,實驗操作區域與辦公區域通常相鄰,甚至被設置在同一個房間。

在普通建築內設置實驗室,其實會麵臨著以下幾點風險:

  1. 實驗室常用到易燃甚至易爆的危險化學品,但普通建築內通常並沒有為其配備危險化學品專用存儲設施和應急物資,一旦發生化學品泄漏、火災甚至爆炸,在建築物自身的耐火等級和防火間距等不足的情況下,缺乏有效的應急手段將事故消滅在初期,進而導致事故蔓延至周邊房間。

  2. 在存放大量易燃甚至易爆品的實驗區域使用普通電氣設備,導致易燃易爆品一旦泄漏就可能被點燃。

  3. 部分高能化學品(例如金屬鋰、鋁粉、氣瓶等)存儲於實驗室而非專門的危化品倉庫。

上述問題普遍存在且很難在短時間內得到改善,不過我們可以在現有基本條件下,可以通過以下幾方麵措施盡量避免危險:

  1. 將實驗室區域相對集中,配備專門的氣瓶間、物料存儲間,並配備相應的消防係統。

  2. 避免將實驗室和辦公室混用。

  3. 為不同化學品設定實驗室使用最大量閾值,避免高能化學品在實驗室聚集。

  4. 在不得不需要存儲大量化學品的區域使用防火型危化品存儲櫃。

積少成多的風險

通常情況下,實驗室的化學品用量較小,即使發生事故,理論上後果也不會過於嚴重,這也是相當多的高校和科研機構明知將實驗室設置在普通建築內會帶來上述多個問題,卻仍然如此設置的原因。

然而,這種“低風險”經常會隨著以下四種情況被不斷放大,最終形成“高風險”:

  1. 隨著研究人員的增多,每個人都把原料和中間品堆放在實驗室,導致實驗室內危險化學品超量。並且經常出現研究人員已經畢業多年,但其負責的化學品仍然存放在實驗室,導致超期存儲的情況。

  2. 試劑領用不便利,每個課題組都有各自的化學品存儲點,導致一些常用試劑被大量重複領用並存儲在實驗室內。

  3. 在實驗室進行部分工藝放大項目。

  4. 對化學品的存儲缺乏管理,一些試劑、樣品沒有定期盤存,一些化學品棄用後沒有及時處置導致實驗室內化學品量逐漸增多。

針對上述情況,短期來看,實驗室至少可以通過以下方麵來減少危險化學品庫存:

  1. 對通用試劑建立整體訂購、配送服務,並在各課題組之間進行信息共享,減少實驗室自身存量。

  2. 建立化學品定期檢查、盤存製度,對於過期、超期存儲的化學品及時進行處置。

  3. 對實驗室化學品建立易用的台賬管理,落實超期、超量管理。

  4. 嚴格限製實驗室反應總量,避免放大生產。

研究人員安全知識不足

實驗室的工作人員以碩士和博士研究生為主,從進入實驗室到畢業,在實驗室的工作時間一般為2~5年。每一年新進的研究生們大多隻能通過自學或者在實驗室裏耳濡目染的方式,大概地了解化學品的危害特征、習得一些個體防護和應急處置的操作技能,並依照自己的理解來保障自身安全。

但術業有專攻,實驗室使用的危化品種類多、操作場景豐富,其安全管理很難僅通過自學和效仿掌握要領。

除了實驗室安全知識不足,以下幾個方麵的共同作用更是加劇了實驗室的安全風險:

  1. 實驗室被多人共用,工作界麵相互交叉,導致各自的工作台麵上經常出現來自其他人的未知化學品。

  2. 實驗室人員更換頻繁,相互之間的工作交接,由於沒有固定有效的管理製度,導致化學品信息的傳遞缺乏延續性。

  3. 缺乏有針對性的實驗室安全課程,沒有統一的管理製度,也沒有統一的安全工具。

同時,在專業的過程安全、實驗室安全、職業健康領域有大量的最佳實踐和安全設備設施的相關知識。讓研究生這個群體在進入實驗室之初就接受安全管理的基本理念,不僅可以提升實驗室安全水平,對於整個行業的安全管理提升也有很大的好處。

很多科研人員畢業後會進入企業,成為企業內的研發、操作、運營甚至管理人員,基礎的安全管理理念對他們來說尤其重要。

在實驗室人員和培訓上,如果能做到以下幾點,完全可以事半功倍:

  1. 簡化危化品管理的基本方法和風險評估工具,為研究生開設基礎安全課程。

  2. 關注實驗室界麵管理,避免不同實驗人員之間的交叉影響。

  3. 落實實驗室區域負責人製度,對於不具備化學品安全知識、不具備實驗操作技能的非專業人員,應嚴格限製其對於化學品的操作。

那些隱形的危害

火災、爆炸等事故造成劇烈的人員傷亡,社會影響較大,受到關注較多,但在實驗室內部,可能還有更多的危害隱藏在水麵之下,比如以下幾個方麵:

會導致職業健康問題的有害因素:

CMR(致癌、致畸、致突變)物質、重金屬、粉塵等等,甚至還出現過劇毒品的投毒事件,也反映出實驗室對化學品的管理存在嚴重問題。

會導致環境汙染的因素:

例如實驗中產生的廢棄物,如果處置不當,不僅會汙染外部環境,還有可能通過實驗室的通風係統、下水道等影響整個實驗室的工作人員。

窒息性的氣體氣瓶:

氮氣這個工業界的第一殺手的風險在實驗室同樣大量存在,尤其是通風不足的實驗室。

實驗室的建築分類難以修改,但是在內部布局和使用上還是可以做很多以提高對這些安全風險的防範:

  1. 意識到通風係統的重要性,將實驗室區域進行幹/濕區分,為揮發點設立點排風,為實驗區域設立通風櫥,培訓通風櫥的使用和維護方法。

  2. 為實驗室人員提供即時的危化品查詢和使用指導。

  3. 對於高危化學品應在實驗室建立安全警示告知牌,以便工作人員隨時了解其風險及處置方法。

  4. 對實驗室產生的廢棄物提供分類和處置指導。

實驗室的危險化學品管理

關於實驗中所需的危化品,高校需要製定並完善危險化學品的管理體係。

讓實驗室的危險化學品在采購、領用、使用、存儲、廢棄等各個環節被追蹤,並且把必要的安全管理信息推送到操作人員和管理人員,確保實驗室的危險化學品不超量、不超期存儲,不發生相互反應。

瑞歐提醒您

實驗安全問題,強調再多次都不為過。事故的頻發,歸根結底還是安全意識不足,管理製度仍有薄弱環節。希望後續各個高校都能再加強實驗室操作規範和流程,並建立預防事故發生的安全管理體係,降低安全風險和隱患,提升實驗室本質安全管理水平。


作者:海樊科技專家團隊

上海海樊科技有限公司專家團隊有著豐富的實驗室安全管理經驗和良好的實踐積累。谘詢團隊先後為國內化工頭部企業的研發中心、國際知名電子企業的研發中心、世界五百強潤滑油企業實驗室等提供實驗室安全評估和風險管控一站式服務。協助企業查找實驗室安全風險和隱患、健全實驗室管理製度和操作規程、提升實驗室應急和消防管理、建立實驗室安全管理體係等。

此外,為提高實驗室安全管理效率,海樊科技正著手開發符合實驗室化學品使用和安全管理場景的應用軟件,目前已在部分企業和高校實驗室推廣試用。


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