高校材料學科實驗室安全管理工作研究

魏春城

(山東理工大學 材料科學與工程學院，山東 淄博 255049)

實驗室安全直接關系到師生的生命安全，安全事故無大小[1-3]。材料學科專業方向有無機非金屬專業、高分子專業、材料化學專業，學生基數大，實驗課程復雜，專業大型儀器設備多，研究生人數多，科研項目多，科研試驗工作量大，教學和科研任務十分繁重。實驗過程存在火災、爆炸、中毒、燙傷、割傷、擠傷等安全遺患[4-5]。因此，材料學科實驗室的安全管理工作和安全保障水平急需提高。

1 高校材料學實驗的分類

1.1 教學類實驗室

材料學科屬于工科學科。學科培養中包括了大量提高動手能力的基礎類實驗。材料學科的教學類實驗較多，根據研究方向不同分陶瓷、玻璃、新型建材、高分子、金屬等基礎實驗室；根據實驗室不同功能分為孔徑分析、比表面測試、化學分析、壓力成型、高溫燒結、機械加工、力學性能測試等實驗室。

1.2 科研類實驗室

高校是技術創新的主力軍，各個學校都加強科技基礎建設，大型儀器設備越來越多。材料學科作為工科學科，科學研究離不開儀器設備，隨著科研團隊的壯大，越來越多的教授有了自己的科研實驗室。這些科研實驗室主要用于承擔完成國家、省市級科研項目，以及企業類合作項目，專業性更強，管理的難度大。

2 高校材料學實驗的特色

2.1 危險物品多，危害大

無論科研試驗室，還是教學實驗室，在實驗過程中，都不可避免接觸使用強酸強堿、高腐蝕試劑和有毒有害物品。一是強酸強堿。例如《熱工基礎及設備》高嶺土離子交換實驗過程中使用強堿氫氧化鈉；二是易燃易爆試劑，例如金屬鎂粉劇烈碰撞會發生爆炸，硼氫化鈉與堿反應生成大量氫氣有爆炸的危險；三是易燃易爆氣體，例如化學氣相沉積碳化硅陶瓷顆粒使用氫氣作為載氣；四是高壓容器，水熱反應釜溶液過多，過熱時有爆炸的危險。

2.2 大型儀器價格昂貴，設備危險性大

材料專業大型儀器設備較多，價格昂貴。成型設備有：等靜壓機25萬元、液壓成型機7萬元、雙螺桿擠出機20萬元、兩輥冷軋20萬元；燒結設備有：化學氣相滲透爐200萬元，多功能燒結爐120萬元，熱壓燒結爐80萬元，真空變頻爐30萬元；測試設備有：激光導熱儀230萬元，高溫力學測試儀150萬元，重力落下沖擊試驗儀60萬元，全自動孔隙度分析儀40萬元，鐵電材料測試儀60萬元。大型儀器設備離不開水電氣，用水用電用氣不當，都會造成安全事故。例如雙螺桿擠出機加熱分成預熱和熔融，熔融段溫度較高，接觸會被燙傷。

2.3 專業方向多，管理差異性大

材料學科有無機非金屬、高分子、材料化學、金屬等專業，各專業差異性大。高分子專業有塑料和橡膠材料方向，塑料和橡膠合成過程中使用大量有機溶劑，這些有機溶劑易燃易爆要專人管理；無機非金屬專業有水泥、新型建材、陶瓷方面，雖然原材料無毒無害，但燒結過程不當會造成燙傷，切割試樣過程不當會造成割傷；金屬專業，金屬冶煉過程中添加大量重金屬，操作不當，會危害人的身體健康；材料化學專業，化學分析過程中使用大量強酸強堿和易燃易爆試劑。這就要求實驗室專業技術人員具有全面、跨專業知識。

3 高校材料學實驗室安全管理工作的建議

3.1 加強教師學生的安全教育

師生的安全教育必不可少，要明確告訴師生，哪些有危險，哪些可以做怎么做，哪些不能做。“術業有專攻”一個人的知識面再全，也有不熟悉不知道不了解的領域。每次實驗開始之前，一定對師生專門培訓。一是了解使用物品有無危害；二是危險操作做好安全防護，例如轉移液氮不能穿長筒靴，帶好護目鏡；三是加強危害物品管理，實驗前登記，試驗后剩余物品交回。四是出現操作失誤，采取的應急處理措施要到位。

3.2 專業設備專人負責

材料學科的大型儀器設備較多，大型儀器設備操作復雜，操作不當造成的危害大。專業設備專人負責，減少人為操作失誤造成的危害。一是操作過程中加強監督管理，設備運轉時，外來人員不能隨意接觸設備，操作人員不能擅自離開，時刻檢查儀器運行狀態是否正常。二是必須兩個人同時操作設備，相互監督、相互提醒，做好儀器使用記錄。

3.3 提高實驗室的安全防護措施

3.3.1 危險物品分類管理

一是強酸強堿單獨管理，使用人登記，試驗完成后，剩余化學試劑交回。二是氣體鋼瓶分類放置，氫氣、甲烷氣、硅烷氣體等還原氣氛氣體與氧氣分開放置；三是液氮專人管理；四是重金屬集中管理，例如金屬汞，水封存放。五是試劑分類管理，強氧化劑、強還原劑、有毒試劑、制氫試劑放置安全柜上鎖專人管理。

3.3.2 完善實驗室的安全防護裝置

實驗室要安裝煙霧報警器，出現明火迅速報警；實驗室必須有滅火器、滅火毯，遇到小火可迅速處理，房門外開，便于師生快速撤離。

3.3.3 提高儀器設備的人性化設置

隨著技術進步，儀器設備也在不斷更新。儀器設備的自我安全防護和人性化設計是改善材料學科實驗室安全保障水平的有效手段。例如橡膠混煉用對輥機，加裝急停開關；激光導熱系數儀防止停水停電，安裝不間斷電源；放電等離子燒結爐采用雙測溫系統，過溫時設備自行斷電。

4 結束語

高校實驗室安全管理是一項極其重要工作，材料學科實驗室大型儀器設備較多，教學科研工作繁重，教學實驗和科研試驗都存在大量安全隱患，要加強實驗室管理制度建設、做好師生安全教育、不斷完善危化品分類管理，提高儀器設備的人性化設置，制定科學合理的應急措置，確保實驗室長久安全運行。