制冷與低溫工程研究所實驗室建設(shè)與管理探索

陸紫生

(上海交通大學(xué) 機(jī)械與動力工程學(xué)院 制冷與低溫工程研究所, 上海 200240)

實驗室建設(shè)與管理

制冷與低溫工程研究所實驗室建設(shè)與管理探索

陸紫生

(上海交通大學(xué) 機(jī)械與動力工程學(xué)院 制冷與低溫工程研究所, 上海 200240)

隨著國家對制冷與低溫工程學(xué)科科研的不斷投入,上海交通大學(xué)制冷與低溫工程研究所的科研內(nèi)容、設(shè)備種類和數(shù)量等都發(fā)生了顯著變化。對進(jìn)一步提高實驗室的安全性、科研場地的利用率以及設(shè)備的共享率等做了一些探索,針對自身的特點和問題采取了相應(yīng)的措施。

制冷與低溫； 場地規(guī)劃； 安全管理

未來10年,中國高等教育將完成“由大變強(qiáng)”的歷史性轉(zhuǎn)變,進(jìn)入沖擊世界一流、快速邁向世界高等教育體系前端的關(guān)鍵階段。許多傳統(tǒng)實驗室也隨之引入了大量新的實驗設(shè)備和實驗手段,許多新興學(xué)科的出現(xiàn),導(dǎo)致許多新實驗室的誕生[1-6]。雖然實驗室數(shù)量有了明顯增加,然而高校實驗室結(jié)構(gòu)、設(shè)施以及管理模式的改進(jìn)速度沒有跟上目前實驗室的變化發(fā)展速度。近年來,高校校園意外事故頻發(fā),校園的安全形勢不容樂觀,校園安全已成為政府、安全界和學(xué)校等多方關(guān)注的焦點問題[7-10]。因此,實驗室的安全和管理科學(xué)必須隨著其他相關(guān)學(xué)科的發(fā)展而與之相適應(yīng),這就要求高校必須采取必要的措施,以及培養(yǎng)出高素質(zhì)實驗室人才[11-12]。

1 實驗室現(xiàn)狀

近年來,我校為適應(yīng)高校的發(fā)展需求,進(jìn)一步加強(qiáng)實驗室的建設(shè)工作,各院所展開系列實驗室改革工作,但實驗室的改進(jìn)力度還應(yīng)加大。

1.1 安全隱患調(diào)查

2014年10月,我校制冷與低溫工程研究所對所里的154名研究生進(jìn)行問卷調(diào)查,調(diào)查內(nèi)容包括“你最擔(dān)心自己所在的實驗室有哪些安全隱患”以及“你認(rèn)為需要進(jìn)一步采取哪些安全措施”等。調(diào)查結(jié)果如圖1所示,從圖1中可以看出:

(1) 實驗室危險源與專業(yè)特點密切相關(guān),制冷所的潛在氣體危害、電氣危險、危險化學(xué)品以及對設(shè)備的不當(dāng)操排在實驗室“安全隱患”的前4位,其被提及比率分別占到0.590、0.561、0.313和0.265。

(2) 實驗室的制度制定以及制度實施尤為重要,“應(yīng)當(dāng)采取的哪些措施”中,合理的制度建設(shè)、安全教育培訓(xùn)、消防及報警系統(tǒng)以及完備的防護(hù)物品排在前4位,其被提及比率分別占到0.744、0.376、0.333和0.316。

圖1 問卷調(diào)查結(jié)量果

1.2 現(xiàn)有實驗室 “小而全”

(1) “小”主要是指每位教師負(fù)責(zé)被隔開的面積不大的房間。以制冷所實驗樓的一樓為例,如圖2所示,總面積835.4 m2的實驗室,被分割成13個實驗室,分別由11位教師負(fù)責(zé),實驗樓二樓與一樓類似。圖2中實驗室的填充圖案相同,表示實驗室內(nèi)進(jìn)行相同或相近的實驗。

(2) “全”主要指在每個教師負(fù)責(zé)的房間里一般會包括自制實驗系統(tǒng)、壓力氣瓶、高溫烘箱、貴重儀器、機(jī)械加工設(shè)備、儲存的藥品等各種具有不同安全隱患的物品。

圖2 制冷所一樓實驗室分布

1.3 小而全實驗室具有較高危險系數(shù)

以制冷所實驗樓的一樓為例,其潛在危險參數(shù)如圖3所示。從圖3中可以看出:

(1) 實驗室1雖然潛在危險源較多,但此實驗室有專職實驗教師監(jiān)督,所以其危險參數(shù)得到了有效控制；

(2) 實驗室4和實驗室10危險參數(shù)較高,在過去的5年內(nèi),這2個實驗室分別發(fā)生過3起安全事故,這既是因為實驗室內(nèi)危險源較多,也是因為實驗室缺乏專職實驗教師監(jiān)督；

圖3 制冷所一樓危險物品分布

(3) 危險源比較分散,多種危險源分散到各個實驗室內(nèi),這加大了管控難度和危險性；

(4) 儀器設(shè)備重復(fù),同一個物品,多個教師購買,各自使用；

(5) 空間使用不合理,有的實驗室擁擠不堪,有的實驗室空閑率比較高。

“小而全”實驗室危險參數(shù)見公式(1)

(1)

其中,D為實驗室潛在危險參數(shù)；EE為電動設(shè)備數(shù)量；α為高溫和低溫設(shè)備危險系數(shù),取2；HL為高溫和低溫設(shè)備數(shù)；β為自制實驗系統(tǒng)危險系數(shù),取1.5；SD為自制系統(tǒng)數(shù)；為危險化學(xué)品危險系數(shù),取2；DC為危險化學(xué)品數(shù)；δ為可燃和助燃?xì)怏w危險系數(shù),取2；DG為可燃和助燃?xì)怏w數(shù)；IG為惰性氣體數(shù)；p為專制實驗室人員數(shù),專職教師取1,兼職學(xué)生取0.5。

2 實驗室改進(jìn)

針對以上問題,制冷所進(jìn)行了系列改進(jìn)工作。

2.1 區(qū)域劃分

以制冷所實驗樓一樓為例,實驗室拆除小空間隔斷,規(guī)劃出功能區(qū)域,合并相同和相近的實驗室,將具有不同危險源、不同的危險級別的物品分類存放、專人管理。經(jīng)過合理規(guī)劃后的實驗室一樓如圖4所示,從圖4中可以看出,氣體、化學(xué)品以及機(jī)械設(shè)備得到集中管控。

圖4 制冷所一樓大開間通用實驗室

2.2 以“人”為核心的規(guī)章制度建設(shè)

制冷所根據(jù)國家、上海市以及上海交通大學(xué)的相關(guān)法律法規(guī),并結(jié)合制冷與低溫工程的學(xué)科特點,制定了詳細(xì)的管理規(guī)范。管理規(guī)范涉及到人、環(huán)境、設(shè)備以及化學(xué)品等。確立了以人為中心的制度建設(shè)。制度建設(shè)的具體內(nèi)容如圖5所示,圖中實線框的主體人為實驗者,虛線框的主體為管理者,在執(zhí)行規(guī)章制度中,兩者互動,達(dá)到不斷改進(jìn)相關(guān)制度的目的。

圖5 以人為核心的制度建設(shè)內(nèi)容

2.3 以“主動預(yù)防”為主的過程管理

制冷所將事后被動應(yīng)急式的管理模式,積極轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃宇A(yù)防型管理模式。主動預(yù)防型管理模式主要體現(xiàn)在完整的合理的規(guī)章制度的建立,以及規(guī)章制度的有效實施。制冷所在規(guī)章制度的實施中,主要進(jìn)行了日常巡查與管理、專項檢修與管理以及信息反饋與改進(jìn)等工作。其工作內(nèi)容如表1所示。

表1 日常主動預(yù)防型管理內(nèi)容

3 結(jié)束語

通過設(shè)置實驗室合理規(guī)劃、成套規(guī)章制度建設(shè)、實驗人員安全培訓(xùn)教育以及日常預(yù)防型管理模式的實施,實驗室的管理水平得到顯著提高,其特點如下:

(1) 增強(qiáng)可控性。不同類型、不同安全等級的物品,分類存放,專業(yè)管控。同時合并相同或類似的實驗,對大實驗平臺的實驗進(jìn)行實驗時間、實驗空間、實驗設(shè)備的高效管控,實驗室實現(xiàn)有序、可控的管理。

(2) 提高安全性。制定了成套的規(guī)章制度,在施行中采用日常檢查以及專項檢修等預(yù)防型管理方式,實驗室工作與評獎評優(yōu)相關(guān)。

(3) 提高設(shè)備共享率和場地利用率。貴重儀器以及專業(yè)設(shè)備統(tǒng)一管控,由專人管理,為大家共享使用。實驗空間成為通用型空間,可以自由伸縮,提高了整體場地的利用效率。

References)

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Exploration on construction and management of laboratory for Institute of Refrigeration and Cryogenic Engineering in Shanghai Jiaotong University

Lu Zisheng

(Institute of Refrigeration and Cryogenic Engineering, Shanghai Jiaotong University,Shanghai 200240,China)

The research area,types and number of equipment in the laboratories of Institute of Refrigeration and Cryogenic Engineering in Shanghai Jiaotong University (SJTU) have been changed significantly for the continuous invest by China government.The infrastructure,safety facilities and safety management methods should be developed according to improving the space utilization ratio and equipment sharing ratio.This paper focuses on the discussion of the appropriate measures taken by the Institute of Refrigeration and Cryogenic Engineering in SJTU.

refrigeration and cryogenics; site planning; safety management

2014- 11- 28 修改日期：2015- 01- 13

國家自然基金項目“吸濕劑固液汽三相儲能/制冷/制熱的循環(huán)機(jī)理研究”(51206105)

陸紫生(1979—),男,江蘇,博士,高級工程師,研究方向為儲能、太陽能利用以及實驗管理研究.

E-mail：zslu@sjtu.edu.cn

G482；X921

A

1002-4956(2015)7- 0229- 04