從風(fēng)險(xiǎn)管理的角度促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室氣瓶安全管理

丁 立, 郭英姿, 江永亨 , 楊 睿

(1. 清華大學(xué) 化學(xué)工程系, 北京 100084; 2. 清華大學(xué) 實(shí)驗(yàn)室與設(shè)備處, 北京 100084)

實(shí)驗(yàn)室安全與環(huán)保

從風(fēng)險(xiǎn)管理的角度促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室氣瓶安全管理

丁 立1, 郭英姿2, 江永亨2, 楊 睿1

(1. 清華大學(xué) 化學(xué)工程系, 北京 100084; 2. 清華大學(xué) 實(shí)驗(yàn)室與設(shè)備處, 北京 100084)

介紹了實(shí)驗(yàn)室氣瓶的危險(xiǎn)特性以及相關(guān)的法律法規(guī)。從風(fēng)險(xiǎn)管理的角度對氣瓶的供應(yīng)、運(yùn)輸、使用過程所產(chǎn)生的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了分析,建立了以氣瓶安全使用為核心,全過程的風(fēng)險(xiǎn)管控體系和氣瓶安全管理機(jī)制。從頂層設(shè)計(jì)出發(fā),推動(dòng)集約化供氣管路建設(shè),降低實(shí)驗(yàn)室氣瓶數(shù)量,為高校實(shí)驗(yàn)室氣瓶安全管理進(jìn)行了有益的探索。

風(fēng)險(xiǎn)管理； 氣瓶安全管理； 實(shí)驗(yàn)室安全

1 關(guān)于氣體鋼瓶的危險(xiǎn)特性及相關(guān)法律法規(guī)

氣瓶通常指的是盛裝公稱工作壓力大于或者等于0.2 MPa(表壓),且壓力與容積的乘積大于或者等于1.0 MPa·L的氣體、液化氣體和標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)等于或者低于60 ℃液體的特種壓力容器。氣瓶是實(shí)驗(yàn)室常用的存儲(chǔ)和供應(yīng)氣態(tài)化學(xué)品的特殊設(shè)備,由于氣瓶同時(shí)具備充裝大量化學(xué)品和具有較高壓力的2大特性,因此氣瓶也屬于《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)》(GB18218—2009)和《危險(xiǎn)貨物品名表》(GB12268—2012)中所列的重大危險(xiǎn)源之一。國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)總局在2003年6月實(shí)施的《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)定》、國務(wù)院在2009年5月實(shí)施的《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》以及2013年12月實(shí)施的《危險(xiǎn)化學(xué)品安全管理?xiàng)l例》對氣瓶的安全生產(chǎn)、氣瓶檢驗(yàn)和儲(chǔ)運(yùn)做出了較為明確的規(guī)定,這些法律法規(guī)主要針對的是氣瓶的生產(chǎn)企業(yè)、具有氣瓶檢驗(yàn)資質(zhì)的企業(yè)和氣瓶的運(yùn)輸企業(yè)。

近年來隨著高校科研工作的發(fā)展,氣瓶逐漸成為實(shí)驗(yàn)室常用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備[1]。一方面,高校實(shí)驗(yàn)室作為氣瓶的使用方,只有簡單的氣瓶使用安全規(guī)定,在如何鑒別不合格氣瓶方面,缺乏相應(yīng)的規(guī)范與人員保障[2]。使得一些沒有獲取相關(guān)生產(chǎn)、充裝、檢驗(yàn)資質(zhì)企業(yè)供應(yīng)的氣瓶得以進(jìn)入科研實(shí)驗(yàn)室,帶來比較大的安全隱患；另一方面,由于高校科研的自主性與科研項(xiàng)目的多變性,以及實(shí)驗(yàn)室氣瓶的使用量和涉及的氣體種類很多,也給實(shí)驗(yàn)室的安全管理帶來了相當(dāng)大的挑戰(zhàn)[3]。

2 高校實(shí)驗(yàn)室氣瓶安全管理現(xiàn)狀

2.1 氣瓶的供應(yīng)及運(yùn)輸缺乏應(yīng)有的監(jiān)管機(jī)制

本世紀(jì)初,我國經(jīng)濟(jì)體制改革進(jìn)程不斷推進(jìn),原先由國有企業(yè)專營的氣瓶也全面地進(jìn)入市場化的階段,氣瓶供應(yīng)商的數(shù)量如雨后春筍[4],在豐富了市場供應(yīng)的同時(shí),給安全監(jiān)督管理部門帶來相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。據(jù)我校實(shí)驗(yàn)室與設(shè)備處技術(shù)安全辦公室2016年5月統(tǒng)計(jì),我校科研實(shí)驗(yàn)用氣瓶數(shù)量4 000多個(gè),供應(yīng)商26家,其中少數(shù)供應(yīng)商沒有危險(xiǎn)化學(xué)品經(jīng)營許可證,或沒有氣瓶充裝許可證。此外,有一定數(shù)量的氣瓶過了檢驗(yàn)期未進(jìn)行檢驗(yàn),還有一些氣瓶超過強(qiáng)制報(bào)廢期未報(bào)廢,少量氣瓶有改色混裝充氣的現(xiàn)象。在運(yùn)輸和配送方面,少數(shù)氣瓶運(yùn)輸企業(yè)沒有危險(xiǎn)品道路運(yùn)輸許可證,使用改裝的車輛運(yùn)輸氣瓶,將易燃?xì)馄颗c氧氣瓶混裝運(yùn)輸，部分搬運(yùn)氣瓶的企業(yè)員工沒有具備必要的安全常識(shí),裝卸、搬運(yùn)氣瓶不規(guī)范,還有一些不合格的氣瓶在高校實(shí)驗(yàn)室內(nèi)使用和存放,給校園和實(shí)驗(yàn)室安全帶來了較大的安全隱患[5]。

2.2 氣瓶使用者缺乏應(yīng)有的安全操作知識(shí)

氣瓶是實(shí)驗(yàn)室常用的設(shè)備,在國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫局于2015年修訂的《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)定》(2015版)中,只有1條涉及氣瓶安全使用,導(dǎo)致在氣瓶使用方面,沒有明確的安全規(guī)定可以參考,也缺乏相應(yīng)的管理制度和操作培訓(xùn)。例如我校在2007年制定的“清華大學(xué)特種設(shè)備安全管理辦法”,將壓力氣瓶歸入安全管理辦法中須要注意的特種設(shè)備。目前常見的實(shí)驗(yàn)室氣瓶錯(cuò)誤操作如下:

(1) 使用氣瓶后不關(guān)閉總閥,把減壓閥長期當(dāng)截止閥使用；

(2) 使用惰性氣體作為保護(hù)氣時(shí),減壓閥出口管路使用橡膠軟管且不固定；

(3) 氣瓶放置在實(shí)驗(yàn)室內(nèi),沒有有效地固定,也沒有將氣瓶帽罩住氣瓶嘴；

(4) 易燃?xì)怏w與氧化性氣體放置在同一位置；

(5) 長距離搬運(yùn)氣瓶時(shí)不使用專用手推車等。

氣瓶安全制度的不健全,以及氣瓶安全知識(shí)操作培訓(xùn)的不到位,已成為高校科研實(shí)驗(yàn)室新的安全隱患[6-7]。

2.3 實(shí)驗(yàn)室氣瓶使用量大,缺乏對氣瓶數(shù)量的控制

近年來隨著高校科研事業(yè)的蓬勃發(fā)展,實(shí)驗(yàn)室對氣瓶的使用越來越多,氣瓶使用不當(dāng)或氣瓶本身的問題帶來的實(shí)驗(yàn)室安全事故也越來越多[8]。2015年4月5日,某大學(xué)實(shí)驗(yàn)室發(fā)生氣瓶爆炸事故,造成1人死亡，4人受傷,；2015年12月18日,某大學(xué)化學(xué)系實(shí)驗(yàn)室發(fā)生氣瓶爆炸事故造成1人死亡。根據(jù)安全工作領(lǐng)域中的海恩法則:每一起事故的背后都有300多次的事故苗頭,以及上1 000個(gè)事故隱患,所以實(shí)驗(yàn)室氣瓶安全事故發(fā)生的背后,可以確定的是大量的氣瓶使用違規(guī)操作和缺乏對氣瓶的有效安全監(jiān)管。以我校化工系的科研實(shí)驗(yàn)室為例,2015年的統(tǒng)計(jì)數(shù)字顯示,2013年底化工系實(shí)驗(yàn)室氣瓶的使用量為213瓶,截至2015年則猛增加至將近500瓶,其中系所屬實(shí)驗(yàn)室科研用氣的種類多達(dá)40余種,其中既有大量的惰性氣體用于實(shí)驗(yàn)設(shè)備的載氣、反應(yīng)過程的保護(hù)氣,也有各種各樣參與反應(yīng)過程的氣體,還有相當(dāng)一部分的有毒氣體、可燃?xì)怏w和氧化性的氣體。在高校實(shí)驗(yàn)室對氣瓶供應(yīng)商監(jiān)管沒有完全到位,還缺乏有關(guān)安全制度和安全操作培訓(xùn)的情況下,氣瓶使用量迅速增加,必將使得實(shí)驗(yàn)室安全風(fēng)險(xiǎn)不斷增加[9]。

3 建立氣瓶全生命周期的安全風(fēng)險(xiǎn)管控體系

3.1 遴選優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商,確保氣瓶來源安全

針對氣瓶供應(yīng)商良莠不齊的現(xiàn)狀,我校實(shí)驗(yàn)室與設(shè)備處于2016年5月正式啟動(dòng)了氣瓶供應(yīng)商遴選工作。氣瓶供應(yīng)商遴選以行業(yè)經(jīng)營資質(zhì)與供氣質(zhì)量保障為基本條件,以運(yùn)輸安全和響應(yīng)時(shí)間作為必要條件,以具備安全培訓(xùn)能力和提供供貨數(shù)據(jù)作為重要的參考依據(jù),形成了逐層遞進(jìn)的評(píng)價(jià)體系,具體如下:

(1) 氣體供應(yīng)商資格條件必須包括具有:危險(xiǎn)品經(jīng)營許可證、氣瓶充裝許可證、道路運(yùn)輸許可證、安全生產(chǎn)許可證、特種設(shè)備核準(zhǔn)證、ISO質(zhì)量認(rèn)證、ISO環(huán)境管理體系、鋼瓶檢驗(yàn)許可證。

(2) 氣體供應(yīng)商在氣瓶運(yùn)輸過程中必須承諾:在氣瓶運(yùn)輸過程保證每一個(gè)氣瓶具有氣瓶帽與防震圈,具有專用的運(yùn)輸車輛、司機(jī)和押運(yùn)員,具備24 h送貨響應(yīng),鋼瓶可送至用戶指定地點(diǎn)。

(3) 氣體供應(yīng)商在用戶服務(wù)及安全培訓(xùn)方面必須承諾:對氣體使用者進(jìn)行基本的操作培訓(xùn)，例如對用戶進(jìn)行安全培訓(xùn)(每年)、提供專業(yè)的安全用氣咨詢、為用戶更換和回收氣瓶、為用戶的氣瓶建立檔案、提醒用戶氣瓶到期檢驗(yàn)。

(4) 氣體供應(yīng)商應(yīng)定期向?qū)W校提供供貨信息,輔助學(xué)校監(jiān)控氣體使用情況,例如每年向?qū)W校管理部門提供氣瓶供貨記錄、氣瓶檢驗(yàn)記錄、提供氣體供應(yīng)價(jià)格表。

經(jīng)過安全專家的資格審查、現(xiàn)場考察與最終答辯,我校從近40家供應(yīng)商中遴選出了7家符合上述條件的氣瓶供應(yīng)商,并建立了對氣瓶供應(yīng)商服務(wù)質(zhì)量的監(jiān)督和懲罰機(jī)制,確保了在我校氣瓶供應(yīng)與運(yùn)輸環(huán)節(jié)的安全。

3.2 加強(qiáng)氣瓶安全管理與安全培訓(xùn),確保使用過程安全

氣瓶的危險(xiǎn)來源于氣瓶本身自帶的高壓特性和充裝具有不同化學(xué)安全特性的壓縮氣體,使得氣瓶在不安全的狀態(tài)下,同時(shí)具備物理傷害和化學(xué)傷害[10-11]。因此,對于氣瓶的實(shí)驗(yàn)室安全管理必須降低物理傷害和化學(xué)傷害2方面的風(fēng)險(xiǎn)。高校科研實(shí)驗(yàn)室人員的流動(dòng)性比較大,這是因?yàn)槊磕甓加行聦W(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,也有學(xué)生畢業(yè)離開實(shí)驗(yàn)室。所以,實(shí)驗(yàn)室氣瓶安全管理和培訓(xùn)工作必須時(shí)刻不能懈怠。

(1) 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室氣瓶安全管理,降低安全風(fēng)險(xiǎn)。2016年,我校結(jié)合有關(guān)氣瓶安全的法律法規(guī)和科研實(shí)驗(yàn)室的工作特點(diǎn),頒布實(shí)施了“清華大學(xué)氣瓶安全管理辦法”,其中明確規(guī)范了實(shí)驗(yàn)室使用氣瓶必須做到有效的固定,防止氣瓶傾倒后砸傷他人或者損壞氣瓶嘴造成化學(xué)品大量泄露。對于相對密封性較好的實(shí)驗(yàn)室,放置過多的惰性氣體,必須安裝氧含量報(bào)警器,而且報(bào)警器觸發(fā)機(jī)制必須與該房間的通風(fēng)系統(tǒng)建立聯(lián)動(dòng),如圖1所示。

圖1 氧含量報(bào)警與通風(fēng)聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)

對于使用有毒氣體的實(shí)驗(yàn)室,則必須將氣瓶放置在有獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)的氣瓶柜中,在氣瓶柜內(nèi)安裝相應(yīng)的氣體泄露報(bào)警器,并在實(shí)驗(yàn)室明顯位置放置相應(yīng)有毒氣體泄露應(yīng)急處置預(yù)案以及應(yīng)急處置所使用的安全防護(hù)裝備。

(2) 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室氣瓶安全培訓(xùn),提高應(yīng)對風(fēng)險(xiǎn)的能力。氣瓶安全知識(shí)的缺乏是導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室事故的原因之一[12],2015年北京某高校的學(xué)生將氫氣瓶當(dāng)作氧氣瓶使用,引起實(shí)驗(yàn)室事故。因此,氣瓶安全知識(shí)的培訓(xùn)十分的重要。從2016年起,我校開始組織全校范圍內(nèi)的氣瓶安全知識(shí)專題培訓(xùn),一方面借助供應(yīng)商對氣瓶使用安全的專業(yè)性優(yōu)勢；另一方面結(jié)合院系使用氣瓶時(shí)的具體安全問題,圍繞氣瓶的危險(xiǎn)特性,組織適當(dāng)?shù)呐嘤?xùn)課程。氣瓶安全培訓(xùn)主要針對新入學(xué)學(xué)生和實(shí)驗(yàn)室安全管理人員,普及氣瓶安全操作知識(shí)和應(yīng)急處置措施,提高氣瓶使用者的安全操作能力和緊急狀態(tài)下的應(yīng)對能力。

3.3 通過集中供氣的方式減少氣瓶使用量

隨著科研工作量的不斷擴(kuò)大,如果按照現(xiàn)有分散式供氣的方式,實(shí)驗(yàn)室的氣瓶數(shù)量將持續(xù)增加,安全管理成本和安全管理難度將大幅上升。因此,通過頂層設(shè)計(jì)的方式,在氣體管路建設(shè)階段,對用氣需求進(jìn)行總體分析,根據(jù)部分用氣需求具有一定的通用特性,合理設(shè)計(jì)供氣共用管路,能夠有效降低同一類型氣瓶的使用數(shù)量,進(jìn)而降低安全風(fēng)險(xiǎn)。我校化工系工業(yè)催化實(shí)驗(yàn)室的氣路建設(shè)如圖2所示。

圖2 集中供氣系統(tǒng)

2016年底,化工系工業(yè)催化實(shí)驗(yàn)室集約化供氣方案實(shí)施后,根據(jù)裝置的實(shí)際需要,提供38個(gè)實(shí)驗(yàn)用氣點(diǎn),僅需要13個(gè)鋼瓶即可滿足日常教學(xué)科研使用。相同類型氣體經(jīng)過一級(jí)減壓進(jìn)入供氣總管,再經(jīng)過二級(jí)減壓至實(shí)驗(yàn)裝置處,既保證了管路最短,也能滿足不同實(shí)驗(yàn)裝置的用氣量與用氣壓力的需要。鋼瓶數(shù)量和管路總長都得到了有效抑制,實(shí)驗(yàn)室氣瓶帶來的風(fēng)險(xiǎn)也隨之降低。

4 結(jié)語

我校氣瓶安全管理專項(xiàng)自2016年啟動(dòng)以來,圍繞實(shí)驗(yàn)室用氣安全,從風(fēng)險(xiǎn)控制的角度出發(fā),在氣瓶供應(yīng)與運(yùn)輸、氣瓶使用與培訓(xùn)、通過氣路改造降低實(shí)驗(yàn)室氣瓶數(shù)量等方面,采取了切實(shí)有效的措施,為高校實(shí)驗(yàn)室安全用氣探索符合國家規(guī)范、安全實(shí)用的管理方法與措施。

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Promoting safety management of laboratory gas cylinders from perspective of risk management

Ding Li1, Guo Yingzi2, Jiang Yongheng2, Yang Rui1

(1. Department of Chemical Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China;2. Office of Laboratory and Equipment, Tsinghua University, Beijing 100084, China)

The dangerous characteristics of laboratory gas cylinders, the related laws and regulations are introduced. From the perspective of the risk management, the safety risks of the gas cylinder supply, transportation and utilization are analyzed. The whole process of the risk management and control system and the safety management mechanism of the gas cylinders are established with the safety use of gas cylinders as the core. From the top design, the construction of the intensive gas supply pipeline is promoted and the number of laboratory gas cylinders is reduced, which is a useful exploration for the safety management of laboratory gas cylinders in colleges and universities.

risk management; safety management of gas cylinders; laboratory safety

2017-05-25修改日期2017-07-03

丁立(1975-),男,北京,工學(xué)學(xué)士,高級(jí)工程師,主要研究方向?yàn)閷?shí)驗(yàn)室安全管理.

E-mail：ding-l@tsinghua.edu.cn

10.16791/j.cnki.sjg.2017.12.064

G474

B

1002-4956(2017)12-0264-04