实验室的安全风险与应急处置.pdf

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1、6 风险与应急 安全2016年第11期 实验室的安全风险与应急处置 尹 洧 周小凡 李文洁 【摘 要】 实验室多用于教学、 科研、 小试、 分析化验、 产品检验等， 其特点是化学药品、 试剂种类多， 数量相对较 少 （相对于规模化生产） ， 分析仪器较多， 且涉及气体钢瓶， 实验室中的危险化学品、 仪器设备和压力容器是引 发实验室安全事故的主要危险因素， 仪器设备、 试剂使用环节是事故发生的主要环节， 存在着多种风险因素， 需要认真对待。 实验室需要健全实验室规章制度， 做好风险防范的应急预案。 【关键词】 实验室； 风险评估； 应急处置 实验室多用于教学、 科研、 小试、 分析化验、 产 品

2、检验等， 其特点是化学药品、 试剂种类多， 数量相 对较少 （相对于规模化生产） ， 分析仪器较多， 且涉及 气体钢瓶 （如气相色谱用到空气、 氮气、 氢气、 氩气、 氦气等， 原子吸收分光光度计用到乙炔、 氩气、 笑气 等） 。 实验室的事故时有发生， 由于人为或自然的原 因， 引起化学危险和泄漏、 污染、 爆炸、 造成损害的事 故叫化学事故。 而实验室发生的化学事故占据整个 实验室事故的重要部分。 1 实验室事故案例 归纳起来， 实验室事故类型及其危害主要有以 下几种情况： 中毒、 火灾、 爆炸和环境风险1。 表1罗 列了一些实验室的典型事故案例。 2 实验室事故分析 李志红2对100起

3、（其中高等院校71起， 科研院 所11起， 企业实验室8起） 典型实验室事故进行了统 计分析， 爆炸事故占44%， 火灾事故占42%， 中毒事 故占6%， 电击事故占1%， 其他事故占7%。 统计结果 表明： 火灾和爆炸是实验室事故的主要类型， 实验室 中的危险化学品、 仪器设备和压力容器是引发实验 室安全事故的主要危险因素， 仪器设备、 试剂使用环 节是事故发生的主要环节， 违反操作规程或操作不 当、 疏忽大意以及电线短路、 老化是导致事故的重要 原因。 在所统计的100起事故中， 有80%系因危险化 学品而引发的燃烧、 爆炸事故。 实验室的事故具有以下特点： 第一， 就安全事故 数而言，

4、易燃液体和气体引起的事故最多， 其次是固 体 （包括易燃固体、 易自燃固体和遇水放出易燃气体 的固体） 引起的事故、 腐蚀性物质事故、 氧化性物质 和有机过氧化物， 这5类危险品引起事故占危险化学 品事故总数的88.75%。 第二， 从实验室危险化学品事 故造成死亡和受伤 （包括中毒） 人数来看， 在伤亡的 人数中， 气体引起的事故伤亡人数占事故总伤亡人 数的90.5%， 其次是易燃液体事故， 占事故总伤亡人 数的6.1%， 这两类事故的伤亡人数占总伤亡人数的 96.6%， 爆炸品事故、 易燃固体、 腐蚀性物质和过氧 作者简介： 尹洧： 高级工程师， 原北京市化学工业研究院总工； 周小凡： 高

5、级工程师， 原北京市环境保护局副总工， 应急工作办公室主任； 李文洁： 高级工程师， 原北京市安全生产监督管理局危险化学品处处长 7 风险与应急 安全2016年第11期 化物事故造成的人员伤亡占3.9%。 第三， 毒性物质 事故造成的人员伤亡最严重。 从事故后果上看， 典型 毒性气体物质如液氨 （NH3） 、 液氯 （Cl2） 、 光气CO （NH）2、 一氧化碳（CO） 等造成的人员伤亡最严 重， 中毒人数占到受伤总人数80%左右。 这显然与有 毒物质的理化特性和伤害机理密切相关。 由此可见， 实验室安全事故主要发生在化学试 剂的使用和储存、 废弃物处理和实验仪器设备使用 个环节。 从引起事

6、故的环节来看， 试剂使用环节事故最 多， 伤亡人数也最多， 分别占总事故数和总伤亡人数 的42%和83%； 试剂储存环节的事故次之， 分别占总 事故数和总伤亡人数的22%和10%； 仪器设备使用 过程中发生的安全事故占总事故数的21%， 造成的 人员伤亡占总伤亡人数的6%。 总的看来， 有60%以 上的实验室安全事故都是在实验过程中发生的。 因此， 实验室应重点是要加强使用和储存环节 的管理。 实验室化学试剂、 原料、 实验产物等应分类 存储， 严禁混存。 储存遇水放出易燃气体的物质必须 防潮、 防水。 氧化剂的存储应注意与还原剂隔离， 尤 其要与有机易燃物隔离。 同时， 使用化学试剂应在熟

7、悉其理化性质及危险特性的前提下使用， 这样才能 减少实验室安全事故的发生。 从事故原因分析， 因违反操作规程或误操作引 发的事故最多， 占事故总起数的27%； 以下依次是设 备老化、 故障或缺陷， 线路老化或短路， 操作不当， 分 别占事故总数的15%、 14%和12%。 上述4种原因发生 的事故约占事故总数的68%。 造成人员伤亡最多的 也是这4种原因， 其中因违反操作规程和操作不当造 成的人员伤亡就接近80%。 因违反操作规程、 操作不 当引发的事故相对较多， 造成人员伤亡的概率也就 比较大， 所以实验过程中的安全应当引起足够的重 视。 3 实验室危险化学品安全管理 实验室的安全管理问题归

8、为类： 实验室管理 机制不健全、 不完善、 执行力度不够引发的安全问 题， 例如实验室管理、 准备、 流程等制度不够完善， 执 行不严格； 实验用试剂存储方式带来的安全问题， 例如危险化学品、 生物制剂等本身具有的易燃、 易爆 性、 毒性、 腐蚀性、 感染性等， 会因存储位置或存储条 件不符合要求引起安全事故； 由非专门建筑改建的 实验室、 与其他建筑用房共处的联体实验室、 不具备 专业隔离条件的普通实验室， 都会因为不能满足实 验的基本安全要求或极限要求而出现安全问题。 2015年北京市质量技术监督局出台了 实验室 危险化学品安全管理规范 ， 规定了实验室危险化 学品安全管理的人员、 制度、

9、 设施设备、 使用管理、 储 存、 废弃化学品处置和应急的要求3。 （1） 实验室人员应具备危险化学品安全使用知 识和危险化学品事故应急处置能力。 熟悉实验室危 表1实验室的典型事故案例 序 号 发生时间事故概况后果 1 2015.12. 18,10点 清华大学化学系二层实验室实验 所用氢气瓶意外爆炸、 起火 导致一名博士后身亡 22008.12.29 美国一实验室实验人员用注射器 从瓶子里抽取高度易燃的叔丁基 锂时， 液体突然燃烧 造成实验人员严重烧 伤后死亡 32010.6.9 因实验时出错， 中科院大连化物 所一实验室因双氧水发生爆炸 部分居民家玻璃震碎 42012.2.15 南京大学实

10、验室因老师违规离 开， 发生甲醛泄漏 不少学生喉咙痛、 流眼 泪， 感觉不适 52012.3.17 华南理工大学城校区实验室仪器 突然发生爆炸 实验室窗上玻璃基本 完全破碎， 门口、 窗口 的墙壁多处被烧黑损 害程度比较严重 62011.6.21 暨南大学一实验教学楼内发生玻 璃仪器爆炸事故 一名女研究生面部被 炸伤 72005.8.2 某军校化学实验室王某、 赵某等 人在安装高压釜的紧固件和阀 门。 在前几日拆卸时已将管道内 氯硅烷液体放出， 为挡灰尘用简 易塞将氯硅烷液相管塞住。 当时 并没有感觉到有压力和液体积 存。 在安装氯硅烷液相管时， 当事 人将简易塞拔下的一刹那， 突然 有一股氯

11、硅烷挥发气体冲出。 此 时正值王某俯身紧固螺丝。 王某不及躲闪， 正好喷 到脸上和两手臂上， 将 其灼伤。 这套高压釜反 应装置被安置在棚内， 时值高温时节， 棚内温 度超过40， 管内残留 的氯硅烷变为气体， 产 生了一定的压力， 拔去 塞子时氯硅烷气体就 冲了出来 8 2007.8.9 晚8时许 某高校实验室李某没有仔细核 对， 误将一瓶硝基甲烷当作四氢 呋喃投到氢氧化钠中。 约过了 1min， 试剂瓶中冒出了白烟。 李 某立即将通风橱玻璃门拉下， 此 时瓶口的烟变成黑色泡沫状液 体。 李某叫来同实验室的一名博 后请教解决方法， 即发生了爆炸 玻璃碎片将二人的手 臂割伤 92004.3 某

12、高校化学实验室王某将1L工 业乙醇倒入放在水槽中的塑料 盆， 然后将金属钠皮用剪刀剪成 小块， 放入盆中。 开始时反应较 慢， 不久盆内温度升高， 反应激 烈。 当事人即拉下通风柜， 把剪刀 随手放在水槽边。 这时水槽边的 废溶剂桶外壳突然着火， 并迅速 引燃了水槽中的乙醇 当事人立刻将燃烧的 废溶剂桶拿到走廊上， 同时用灭火器扑救水 槽中燃烧的乙醇。 此时 走廊上火势也逐渐扩 大， 直至引燃了四扇门 框 8 风险与应急 安全2016年第11期 险化学品安全管理制度和应急预案， 掌握危险化学 品的特性和安全操作规程。 （2） 应制定实验室安全管理制度， 包括岗位责 任制制度、 危险化学品采购、

13、 储存、 运输、 发放、 使用 和废弃的管理制度， 爆炸性化学品、 剧毒化学品和易 制爆危险化学品的特殊管理制度， 危险化学品安全 使用的教育和培训制度， 危险化学品事故隐患排查 治理和应急管理制度， 个体防护装备、 消防器材的配 备和使用制度等， 还需要编制危险化学品实验过程 和实验设备安全操作规程。 （3） 积极推进实验室安全标准化、 制度化工作， 主要包括实验室的安全管理标准化、 安全条件标准 化、 安全操作标准化和安全教育制度化个方面。 通 过标准化建设， 制定出以实验室运行安全为目标的 详细、 可操作的管理标准， 制定出高档仪器设备和单 个实验的规范操作程序保证实验室安全设施齐全、

14、完好， 实现实验的标准化和规范化操作， 从而减少实 验室安全事故。 （4） 实验的工作区和办公休息区应隔开设置。 实验室建筑设施及其他有关安全、 防护、 疏散应符 合JGJ 91和GB 50016的规定。 危险化学品储存设施 应避免阳光直晒及靠近暖气等热源， 保持通风良好， 不宜贴近实验台设置， 也不应置于地下室。 在可能 散发可燃气体、 可燃蒸气的实验室， 应配备防爆型电 器设备， 并应设可燃气体测报仪， 且与风机联锁。 使 用气体钢瓶应配置气瓶柜或气瓶防倒链、 防倒栏栅， 宜将气瓶设置在实验室外避雨通风的安全区域， 使 用后的残气 （或尾气） 应通过管路引至室外安全区 域排放。 在实验室附

15、近设置应急洗眼器。 实验室应备 有足够的消防器材， 灭火器的类型和数量应符合GB 50140的规定。 在实验室方便取用的地点设置急救箱 或急救包。 应为现场作业人员配备符合GB/T 29510 规定的个体防护装备。 （5） 危险化学品的采购应向具有资质的生产、 经营单位采购。 按规定管理好化学品安全技术说明 书、 安全标签和标识。 加强危险化学品的领用管理， 尤其是剧毒化学品、 爆炸性化学品的领取。 （6） 危险化学品的储存参照GB 15603执行， 易 燃易爆化学品、 腐蚀性化学品、 毒害性化学品的储存 按照GB 17914、 GB 17915、 GB 17916执行。 各类危险 化学品不应

16、与相禁忌的化学品混放。 （7） 气体钢瓶应按GB 16163和TSG R0006中的 气体特性进行分类， 并分区存放， 对可燃性、 氧化性 应分室存放。 气瓶应牢固地直立， 并固定， 盖上瓶帽， 套好防震圈。 空瓶与重瓶应分区存放。 （8） 早在2004年， 国家环境保护总局就发出 “关 于加强实验室类污染环境监管的通知” ， 将实验室的 污染纳入环境监管范围， 规定从2005年1月1日起， 实 验室、 化验室、 试验场要按照污染源进行管理。 废弃 化学品需要按照GB/T 31190的要求分类收集、 贮存。 实验室废液及废弃化学品属于危险废物， 应交由具 有危险废物处置利用资质的单位处置。 应编制符合GB/T 29639要求的危险化学品事故 专项应急预案及现场处置方案。 实验室应急预案是 应对实验室突发事故的指导文件， 应针对不同类型 的实验室编制特定事故类别的专项应急预案， 并有 针对性地进行应急演练。 演练项目不能局限于火灾 事故的演练， 还应包括应对有毒有害物质泄漏、 气体 泄漏、 爆炸等事故的演练， 提高实验人员在遇到不同 灾害事故时的自我保护能力和应对危机的能