高校化學(xué)試劑庫標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)與信息化服務(wù)

姜周曙， 許杭慧， 樊 冰， 亓文濤， 林海旦

(杭州電子科技大學(xué) 國有資產(chǎn)與實(shí)驗室管理處， 浙江 杭州 310018)

隨著高等教育事業(yè)的快速發(fā)展和高校科技創(chuàng)新能力的顯著增強(qiáng)，高校所用危險化學(xué)品(以下簡稱“危化品”)的種類和數(shù)量迅速增加。高校化學(xué)試劑庫(以下簡稱“試劑庫”)在采購、運(yùn)輸、分發(fā)、保管的規(guī)范化管理和事故預(yù)防、風(fēng)險控制與降低使用成本等工作中具有不可替代的作用[1-3]，歷來也是高校實(shí)驗室安全的重中之重。試劑庫安全有2個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其一為標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，解決“建好”的問題；其二為信息化管理，解決“用好”的問題。以安全和高效為目標(biāo)，以互聯(lián)網(wǎng)思維和文化建設(shè)為引領(lǐng)，應(yīng)用信息技術(shù)和安全系統(tǒng)工程方法提升運(yùn)行服務(wù)與管理水平，在試劑庫標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的基礎(chǔ)上[4-6]，著力對信息化環(huán)境下試劑庫運(yùn)行服務(wù)和管理進(jìn)行探索與實(shí)踐。

1 化學(xué)試劑庫標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)現(xiàn)狀

從教育部科技司近3年組織的高校科研實(shí)驗室安全督查的情況看，多數(shù)高校目前尚未配備“危險化學(xué)試劑庫”和“化學(xué)廢棄物中轉(zhuǎn)站”[7-8]。基本現(xiàn)實(shí)是，高校化學(xué)試劑庫建設(shè)往往倉促建設(shè)、急于求成，導(dǎo)致現(xiàn)已投用的化學(xué)試劑庫或多或少存在違規(guī)和設(shè)計缺陷，“違章建筑”時有出現(xiàn)，符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的危化品庫或廢棄物中轉(zhuǎn)站等設(shè)施并不多見。高校化學(xué)試劑庫似乎陷入“想建無法建、已建不達(dá)標(biāo)、不建更危險”的窘境。長期以來，危化品倉庫建設(shè)成為高校實(shí)驗室安全的“痛點(diǎn)”。

高校所用化學(xué)試劑具有種類多、用量少和使用分散等特點(diǎn)。化學(xué)試劑庫設(shè)計相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范30余部，且主要針對化學(xué)試劑種類較少而容量很大的工業(yè)與商業(yè)企業(yè)，許多條款不適用于高校的實(shí)際情況。

2012年6月，杭州電子科技大學(xué)化學(xué)試劑庫被立項建設(shè)，歷時6年，嚴(yán)格按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和審批程序，克服重重困難，建成了技術(shù)設(shè)施先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)化試劑庫。

受浙江省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳、浙江省發(fā)展與改革委員會和浙江省教育廳委托，杭州電子科技大學(xué)與浙江大學(xué)主持編制了《浙江高等學(xué)校化學(xué)試劑庫設(shè)計規(guī)范》，預(yù)計將于2019年初頒布實(shí)施，為高校化學(xué)試劑庫的立項審批、設(shè)計和驗收提供科學(xué)的依據(jù)[9]。

2 試劑庫運(yùn)營管理現(xiàn)狀

目前，高校試劑庫管理水平參差不齊，但普遍存在以下2個問題。

2.1 試劑庫安全管理的理念與體制

化學(xué)試劑庫安全管理理念落后、責(zé)任體系不健全、相關(guān)規(guī)章制度不全面、業(yè)務(wù)流程不明確，難以做到“事前研判、事中管控、事后追溯”和“防患于未然”。

傳統(tǒng)高校化學(xué)試劑庫的倉儲側(cè)重于空間管理，庫存多、周轉(zhuǎn)慢、成本高，大多不實(shí)行配送物流運(yùn)營模式，基本不具備庫存控制、調(diào)度、增值服務(wù)和信息處理功能，導(dǎo)致服務(wù)質(zhì)量、效率和用戶體驗欠佳。

化學(xué)試劑庫管理和服務(wù)是一項專業(yè)性很強(qiáng)且安全風(fēng)險相對較大的工作，對從業(yè)人員的專業(yè)素質(zhì)和技能要求較高。傳統(tǒng)的化學(xué)試劑庫管理多依賴于個人責(zé)任心和經(jīng)驗積累。由于人員配備和培訓(xùn)不到位，安全防范意識薄弱，加之專業(yè)技術(shù)水平有限，一旦發(fā)生意外，容易引發(fā)嚴(yán)重后果[10]。

2.2 缺乏化學(xué)試劑全生命周期管理技術(shù)手段

在危化品采購、入庫、存儲、分揀、包裝、盤點(diǎn)、運(yùn)輸、使用、調(diào)劑以及廢棄物處置過程中，若技術(shù)安全措施不完備、應(yīng)急預(yù)案不周詳，一旦發(fā)生安全事故，會造成無法挽回的損失和不良的社會影響[11]。

傳統(tǒng)上，化學(xué)試劑庫信息管理沿用人工紙質(zhì)記賬方式。在制訂采購計劃、盤點(diǎn)、分發(fā)和失效試劑處理時，經(jīng)常發(fā)生有物無賬、有賬無物等賬實(shí)不符的情況，不利于試劑流通和處置。由于缺乏先進(jìn)的信息化手段[12]，無法獲取實(shí)時數(shù)據(jù)、底數(shù)不清，無法對危化品實(shí)行全生命周期動態(tài)管理。

3 化學(xué)試劑庫運(yùn)營管理理念與方法

3.1 互聯(lián)網(wǎng)思維和主動服務(wù)意識

以互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用為特征的信息化對當(dāng)今社會人類的生活和工作方式帶來了革命性的影響，沒有信息化就沒有教育教學(xué)的現(xiàn)代化，沒有互聯(lián)網(wǎng)思維就難以實(shí)現(xiàn)突破與創(chuàng)新。

互聯(lián)網(wǎng)思維的精神實(shí)質(zhì)是“求真、開放、平等、協(xié)作、分享”[13]。互聯(lián)網(wǎng)的價值觀體現(xiàn)在：用戶至上、體驗為王、免費(fèi)服務(wù)和顛覆式創(chuàng)新[14]。互聯(lián)網(wǎng)思維的6大特征：大數(shù)據(jù)、零距離、趨透明、慧分享、便操作、惠眾生。

危化品倉儲管理的改革應(yīng)置于新技術(shù)革命和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)飛速發(fā)展的大背景下，以互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用為特征，開發(fā)化學(xué)試劑庫信息化平臺，建章立制、明確責(zé)任，提高工作水平、辦事效率和服務(wù)對象的滿意度，從而提升高校化學(xué)試劑庫管理服務(wù)和技術(shù)安全水平[15]。

3.2 高校危化品倉庫的角色轉(zhuǎn)變

傳統(tǒng)的倉庫儲存(簡稱“倉儲”)是指儲存、保管、裝卸、搬運(yùn)和發(fā)貨的庫房或場地。倉儲的基本功能包括物品的進(jìn)出、庫存、分揀、包裝、配送及信息處理6個方面，如圖1所示。現(xiàn)代倉儲最基本的活動仍然是物品的出入庫與在庫管理；但是，分揀和包裝更普遍、更深入、更精細(xì)；其配送不是一般意義上的運(yùn)輸，而是倉儲的自然延伸，若沒有配送，倉儲就依然是孤立的倉庫。信息處理是現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)活動的普遍現(xiàn)象，離開了信息處理，則不成其為現(xiàn)代倉儲。

圖1 倉儲的基本功能

現(xiàn)代倉儲已不只是倉庫及其管理，而是供應(yīng)鏈一體化背景下現(xiàn)代物流系統(tǒng)中的倉儲，不僅是存儲貨物的庫房，而且是供應(yīng)鏈中資源的提供者。

現(xiàn)代倉儲角色變化的實(shí)質(zhì)是由庫房空間提供者向配送中心轉(zhuǎn)化。傳統(tǒng)的倉儲僅側(cè)重于空間管理，配送中心則既管理空間，又注重于時間管理(即物品周轉(zhuǎn)速度)，這是傳統(tǒng)倉儲與配送中心的根本區(qū)別。

高校危化品倉儲的特殊性在于，通過集中儲存、專業(yè)管理、重點(diǎn)防范，以確保安全，因此，校園安全是其首要的考量。

現(xiàn)代危化品倉儲在物流和供應(yīng)鏈中的角色定位如下：

(1) 倉儲是物流與供應(yīng)鏈中的庫存控制中心。由于庫存成本是供應(yīng)鏈的主要成本之一。因此，管理庫存、減少庫存、控制庫存成本是降低供應(yīng)鏈總成本的重要任務(wù)。

(2) 倉儲是物流與供應(yīng)鏈中的庫存調(diào)度中心。倉儲與供應(yīng)鏈的效率和流通速度相關(guān)，應(yīng)不斷提高倉儲服務(wù)的精確度、及時性、靈活性和快速性，以響應(yīng)客戶特殊需求。

(3) 倉儲是物流與供應(yīng)鏈中的增值服務(wù)中心。現(xiàn)代倉儲不僅提供傳統(tǒng)的儲存服務(wù)，還提供客戶個性化、定制化的增值服務(wù)，提高客戶體驗和滿意度。

(4) 倉儲還是現(xiàn)代物流設(shè)備與技術(shù)的主要應(yīng)用中心。應(yīng)用現(xiàn)代管理技術(shù)和科技手段，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈一體化管理。互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、自動分揀、光導(dǎo)分揀、RFID、聲控等先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備的應(yīng)用，為提高倉儲效率提供了技術(shù)實(shí)現(xiàn)的條件。

物流活動是現(xiàn)代倉儲的本質(zhì)屬性，與傳統(tǒng)的倉庫管理有重大區(qū)別。

3.3 危化品倉庫管理體制和機(jī)制改革

高校危化品包括危險化學(xué)試劑和危險廢棄物，易制毒和易制爆化學(xué)試劑也被納入危化品的管控范圍。高校對危化品管理的目標(biāo)是通過減量化措施，逐漸減少學(xué)校和實(shí)驗室內(nèi)危化品的儲存量，將事故風(fēng)險降低至可接受的水平。

高校建立危化品倉庫的目的是將危險試劑種類多、分布廣、存儲量大、技術(shù)安全措施相對簡陋、專業(yè)人員配備相對薄弱和事故隱患風(fēng)險相對較大、儲存于實(shí)驗室中的危險化學(xué)試劑和危險化學(xué)廢棄物進(jìn)行專業(yè)管理、重點(diǎn)防范和及時處置。

解決好安全性、便捷性和經(jīng)濟(jì)性問題是建立危化品倉庫安全管理機(jī)制的前提。為此，應(yīng)確定現(xiàn)階段實(shí)驗室內(nèi)危化品允許的最短儲存周期，以控制危化品的儲存量。學(xué)校實(shí)行實(shí)驗室危化品最短儲存周期管理，必須動態(tài)掌握危化品在實(shí)驗室的使用量和儲存量，若試劑量在規(guī)定的最短儲存周期內(nèi)未被用完，原則上應(yīng)當(dāng)收回或重新交納至危化品倉庫保管。危險廢棄物在規(guī)定的時間內(nèi)在實(shí)驗室內(nèi)放置，原則上應(yīng)當(dāng)回收至危化品倉庫或廢棄物暫存庫收納。危化品倉庫或廢棄物暫存庫一般遠(yuǎn)離人員集中場所和重要建筑，有更嚴(yán)格的管理制度、更先進(jìn)完善的技術(shù)設(shè)施和更專業(yè)的管理與技術(shù)人員，因而危化品儲存的安全性更高。

傳統(tǒng)的危化品實(shí)行“開環(huán)”管理模式，一般只管2頭，即購買審批和廢棄物處置，試劑分發(fā)和領(lǐng)用后，就一直儲存在實(shí)驗室內(nèi)，直至用完，不必交回試劑庫(簡稱“回庫”)。傳統(tǒng)上，高校化學(xué)試劑庫“只領(lǐng)不送、只發(fā)不收”“只發(fā)放化學(xué)試劑，不回收廢棄物”，業(yè)務(wù)功能比較單一。

實(shí)行實(shí)驗室內(nèi)危化品允許的最短儲存周期管理，其關(guān)鍵在于對危化品全過程的動態(tài)管控與主動服務(wù)，從而達(dá)到危化品減量化目標(biāo)。

實(shí)現(xiàn)危險化學(xué)試劑全生命周期管理，在流通機(jī)制上若采用傳統(tǒng)被動服務(wù)的“領(lǐng)用制”，讓使用者多次往返于實(shí)驗室和危化品倉庫(往往位于校內(nèi)偏僻處)，完成試劑頻繁領(lǐng)用和回庫，顯然不現(xiàn)實(shí)，勢必采用主動服務(wù)的物流“配送制”取而代之。

按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，危化品倉庫面積不大于550 m2時，安全間距為50 m即可；若大于550 m2，安全間距為1 000 m以上，高校基本無法滿足建造條件。高校使用的危化品數(shù)量和種類將逐漸增加，而危化品倉庫的庫房面積有限，如何解決這一突出矛盾？唯一可行的出路是，將高校危化品倉庫的功能角色轉(zhuǎn)化為倉儲配送中心，通過以“時間換空間”、以“服務(wù)謀效益”和以“管控保安全”的方式，加快危化品周轉(zhuǎn)流通速度，減少危化品庫存量，減小庫房面積，顯著降低危化品倉庫建造成本和庫存運(yùn)行成本。

高校危化品倉儲物流采用專門設(shè)計的配送車，不僅配送預(yù)約申領(lǐng)的危化品，還可以將實(shí)驗室暫不使用的危險化學(xué)試劑重新回收入庫。

危化品倉庫還可以提供如下增值服務(wù)：

(1) 危險化學(xué)廢棄物回收。專用危化品配送車，將危險化學(xué)廢棄物分類收回，并暫存于專用庫房中，避免危險廢棄物在實(shí)驗室內(nèi)大量堆積。

(2) 閑置危化品校內(nèi)調(diào)撥。為了加快危化品周轉(zhuǎn)、控制采購量、減少過期失效而造成的浪費(fèi)，將庫房內(nèi)長時間閑置的危險化學(xué)試劑予以公示，向全校師生提供免費(fèi)使用服務(wù)，倒逼購買者慎重決定購買量，減少經(jīng)費(fèi)支出。

(3) 為用戶提供代購業(yè)務(wù)。對于常用危化品，危化品倉庫可為用戶提供代購業(yè)務(wù)，通過校內(nèi)財務(wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)資金的結(jié)轉(zhuǎn)。

(4) 為相關(guān)部門提供信息服務(wù)。通過危化品信息服務(wù)系統(tǒng)，可及時將校內(nèi)危化品的使用和倉儲情況的實(shí)時數(shù)據(jù)提供給教育、公安和環(huán)保等相關(guān)行政部門。

個性化和定制化倉儲配送物流服務(wù)項目將逐漸增加。高校后勤保障社會化是未來的發(fā)展趨勢，但是高校危化品倉儲具有自身的特殊性，安全永遠(yuǎn)是第一效益。即使是社會上有資質(zhì)的專業(yè)危化品配送機(jī)構(gòu)，也無法提供高校試劑回庫、廢棄物回收和校內(nèi)試劑調(diào)撥等服務(wù)，因此，建設(shè)有限規(guī)模的學(xué)校危化品倉庫，實(shí)現(xiàn)倉儲配送物流服務(wù)十分必要。

實(shí)行“配送制”，在技術(shù)層面必須解決3個問題：其一，構(gòu)建基于互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的危化品全生命周期信息服務(wù)系統(tǒng)；其二，實(shí)驗室中使用的危險化學(xué)試劑和產(chǎn)生的危險化學(xué)廢棄物必須進(jìn)行即時稱量和實(shí)時數(shù)據(jù)錄入，全流程存檔可追溯；其三，借鑒便餐外賣配送物流方式，即危化品使用者可在信息系統(tǒng)中預(yù)約申領(lǐng)，信息系統(tǒng)自動獲取儲存在實(shí)驗室中的試劑存量，若在最短儲存周期內(nèi)，試劑未用完，由試劑配送的專業(yè)人員到實(shí)驗室收納，并及時回庫。當(dāng)實(shí)驗室中產(chǎn)生并暫存的危險廢棄物達(dá)到規(guī)定容量時，應(yīng)及時在信息系統(tǒng)中提出回收申請，由危化品倉庫的配送人員及時安排回收。

實(shí)驗室危化品最短儲存周期可以根據(jù)學(xué)校的具體情況確定，周期越短，實(shí)驗室安全性越高，但是運(yùn)行服務(wù)難度和運(yùn)行成本相對增大。

實(shí)現(xiàn)從學(xué)校危險化學(xué)試劑的“領(lǐng)用制”向“配送制”的轉(zhuǎn)變，以及實(shí)施危險廢棄物的回收服務(wù)，必須對現(xiàn)有體制機(jī)制和服務(wù)方式進(jìn)行改革。首先，應(yīng)修改相關(guān)制度，建立業(yè)務(wù)、考核、獎勵和懲戒機(jī)制，使危化品實(shí)現(xiàn)“扁平化”管理和“網(wǎng)格化”服務(wù)，即危化品倉庫由學(xué)校專門部門或機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)營，專業(yè)人員直接面向各使用單元——實(shí)驗室；其次，明確各方責(zé)權(quán)利和任務(wù)分工，梳理危化品全生命周期的業(yè)務(wù)流程，實(shí)施危化品預(yù)約申領(lǐng)、定時配送，限期用完、余量回庫和逾期免費(fèi)使用為主線的流程再造，對危化品采用即時稱量和實(shí)時數(shù)據(jù)錄入，實(shí)現(xiàn)全流程存檔可查詢、可追溯；最后，開發(fā)學(xué)校危險化學(xué)試劑信息服務(wù)系統(tǒng)，采用RFID、二維碼、GPS、GIS、語音輸入、人臉識別和跨平臺交互終端(PC、iPad、智能手機(jī))等技術(shù)，與財務(wù)、科研和后勤等相關(guān)部門實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，打造基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和移動互聯(lián)網(wǎng)的信息服務(wù)系統(tǒng)。

(5) 應(yīng)用安全系統(tǒng)工程方法加強(qiáng)試劑庫科學(xué)管理。安全系統(tǒng)工程的核心理念在于針對系統(tǒng)中各種導(dǎo)致安全問題的利益沖突和災(zāi)害事故，有效地建立起預(yù)測、防控和處理的科學(xué)機(jī)制，以高度系統(tǒng)化的安全措施應(yīng)對帶來安全問題的系統(tǒng)化因素[16]。安全系統(tǒng)工程理論產(chǎn)生于高等院校和尖端科研機(jī)構(gòu)，近60年來，安全系統(tǒng)工程方法應(yīng)用于航空航天、核能、化工和機(jī)電等領(lǐng)域，取得了巨大的成功。相比之下，安全系統(tǒng)工程在高校實(shí)驗室安全管理方面的應(yīng)用卻鮮有所見。長期以來，高校實(shí)驗室安全管理局限于經(jīng)驗案例的總結(jié)，對事故隱患的排查和預(yù)測取決于個人專業(yè)能力，缺乏系統(tǒng)化先進(jìn)科學(xué)方法的指導(dǎo)，管理方法相對落后。

高校化學(xué)試劑庫管理引入安全系統(tǒng)工程的方法，其意義在于：應(yīng)用先進(jìn)的安全管理理念和方法，改變傳統(tǒng)的碎片化、表面化和經(jīng)驗式的安全管理模式；為危險源辨識、風(fēng)險評估和安全管控提供科學(xué)手段，用于事故分析和事故預(yù)測，從根本上提高危險化學(xué)試劑的安全管理水平，達(dá)到“防患于未然”的目的。

安全系統(tǒng)工程中的每一種方法都有其適用性。以安全檢查表(SCL)的方式，編制高校危險化學(xué)品倉庫建設(shè)安全檢查表；針對試劑庫日常運(yùn)行過程中的操作流程，采用魚刺圖(BFA)和事件樹分析(ETA)方法，直觀地闡述正確或錯誤的操作流程所導(dǎo)致的后果；針對火災(zāi)、中毒、危化品逸散和觸電等重大事故，采用事故樹方法(FTA)，進(jìn)行重大事故(頂上事件)的定性和定量分析；針對化學(xué)試劑庫各種技術(shù)安全設(shè)施存在的可靠性缺陷和誤操作問題，采用故障類型與影響分析(FMEA)方法，找出薄弱環(huán)節(jié)，為提高技術(shù)安全設(shè)施的可靠性和操作水平提供改進(jìn)依據(jù)。

危化品實(shí)現(xiàn)配送制服務(wù)后，在裝卸、搬運(yùn)和運(yùn)輸過程中，發(fā)生事故的概率有所增加，必須對配送過程中存在的危險性進(jìn)行預(yù)測分析、確定安全等級、制訂應(yīng)急預(yù)案、采取充分的安全防護(hù)措施。以此為例采用故障類型與影響分析(FMEA)方法，進(jìn)行安全性分析，如表1所示。

表1 危化品配送故障類型與影響分析(FMEA)

易燃易爆氣體火災(zāi)爆炸是危化品倉庫有可能發(fā)生的嚴(yán)重事故，以此作為事件，進(jìn)行事故樹分析，“易燃易爆氣體火災(zāi)爆炸”事故樹如圖2所示。

圖2 “易燃易爆氣體火災(zāi)爆炸”事故樹應(yīng)用實(shí)例

可以對上述事故樹進(jìn)行定性和定量分析，求解最小割集、最小徑集、基本事件重要度和頂上事件的發(fā)生概率，結(jié)合安全目標(biāo)，采取相應(yīng)的技術(shù)安全措施。

4 結(jié)語

化學(xué)試劑庫是高校教學(xué)與科研的基礎(chǔ)設(shè)施，也是實(shí)驗室的安全重地。化學(xué)試劑庫“建好”難，“用好”更難，前者在于審批、設(shè)計和建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)化和合法性，后者在于日常運(yùn)行、服務(wù)和管理的規(guī)范化和現(xiàn)代化。秉持“求真、開放、平等、協(xié)作、分享”的互聯(lián)網(wǎng)的精神，堅持“用戶至上和體驗為主”的互聯(lián)網(wǎng)價值觀，引入現(xiàn)代倉儲管理理念，實(shí)行試劑配送、試劑回庫和化學(xué)廢棄物回收的物流服務(wù)模式，達(dá)到危險化學(xué)試劑和化學(xué)廢棄物減量化的目標(biāo)。開發(fā)高校化學(xué)試劑庫信息化服務(wù)平臺，引入安全系統(tǒng)工程方法加強(qiáng)化學(xué)試劑庫倉儲管理，在高校化學(xué)試劑庫的建設(shè)和運(yùn)行服務(wù)方面進(jìn)行探索和創(chuàng)新，以確保學(xué)校化學(xué)試劑庫的安全，提升服務(wù)效益和水平。