高校石油類實驗室安全管理研究

韓善鵬, 毛 榮

(中國石油大學(北京) a.油氣管道輸送安全國家工程實驗室；b.科學技術處)

0 引 言

中國石油大學(北京)油氣儲運工程系流變學課題組科研實驗室歷經30余年的發展，形成了400余m2實驗室面積、200余臺套儀器設備的局面，并處于持續發展中[1]。實驗室專注于原油流變學的研究，取得了豐碩的研究成果，但是，實驗室與原油、化學品等危化品“打交道”的本質給安全管理“警鐘長鳴”。本文結合實驗室現狀，將突出的管理問題梳理為：危化品管理、功能區布局調整以及大型儀器設備的精細管理3個方面。

1 加強危化品管理

流變實驗室中常用的原油歸類為易燃易爆物品，苯、甲苯、正庚烷等各種化學品既屬于易燃易爆物品，又屬于危險化學品，這兩類物品都是安全管控的重點對象。如圖1中所示，發生危化品事故的風險源分別來自于人的不安全行為、物(危化品)的不安全狀態、環境的不安全條件、以及管理體系的漏洞，防患未然是實驗室危化品管理的核心和關鍵。

圖1 危化品事故的三圓環致因分析[2]

首先，人的不安全行為是引發危化品事故的直接原因。實驗室人員包括教師、研究生、本科生等，由于個體之間安全素質的差異，對待危化品的意識和心理狀態存在偏差。很多名詞都反映了人的不安全行為：麻痹大意、盲目自信、僥幸心理、逆反心理、急躁、煩躁、安全知識匱乏等。

危化品的不安全狀態則來源于危化品數目、品種眾多，性質差異較大，導致危化品的安全控制難度較大。經常被反映的問題包括：危化品存量過多以及混放現象、購買渠道多、隨意排放等。除了自身特性，危化品的不安全狀態還取決于實驗室工作的人的操作、管理，反映人的不安全行為。

危化品所處的環境以及管理體系的漏洞也是顯而易見的事故原因。實驗室環境中的儲物空間設置、物品擺放規整程度、電氣設施管理、消防設施等都與危化品事故息息相關。安全法規和制度充當了“防火墻”角色，文獻[3-7]中都提到“明確危險品和化學試劑的管理要求，嚴格規范領用”。但是，制度的執行和監督是否有效，是否存在管理盲區等都值得認真剖析。

基于危化品事故的三圓環致因分析，流變實驗室詳細規定了危化品的全生命周期流程，建立了從請購、領用、使用、回收、銷毀全過程的記錄和控制制度，確保物品臺賬與使用登記賬、庫存物資之間的賬賬相符、賬實相符，如圖2所示。流程涵蓋了導師、實驗室管理員、以及領用人(實驗員)，將每個細分流程都能責任到人，實現了全流程的穩定推進，直至危化品成為廢液廢棄物。目前，該流程已經納入了中國石油大學(北京)的化學品管理平臺，該平臺集采購、審批、庫存管理、廢棄物處置、數據統計于一體，并且建立了危化品廢液廢棄物的儲存倉庫，每學期都組織力量將積攢的危化品廢物廢液移交北京金隅紅樹林公司進行處理，并由學校承擔全部處理費用，使實驗室在處理危化品方面沒有后顧之憂。

圖2 危化品全生命周期流程

2 調整功能區布局

以科研任務為導向，在400 m2實驗室中形成了7個特色功能區，如表1所示。功能化分區實現了人員的實質性分組管理，基于人員分組，以功能區為載體，推進實驗室人員值日制度以及安全管理制度。

表1 實驗室的功能化分區列表

在7個特色功能區中，原油組成分析、熱分析、流變分析屬于公用設備區域，配備了原油四組分分析裝置、DSC熱分析儀、高級流變儀以及顯微鏡，服務于所有的研究課題。由于這3個功能區的公用屬性，由實驗室管理員負責日常管理。

按照科研任務的屬性，建立了4個專業實驗室，包括環道實驗裝置研究室、管輸模擬研究室、電磁流變研究室、油水流動性質研究室，圍繞研究課題依次配制了專有設備(見表1)。在突出專業性的同時，各室均配備了黏度計、凝點儀這些流變學基礎測試儀器，保證了各室能夠獨立完成科研任務。由于這4個功能區的專業屬性，由科研任務的承擔人員負責日常管理。

基于“危化品事故的三圓環致因分析”，功能化分區可以在“人”、“物”、“環境”3個方面帶來管理效益。首先限制了“人”的活動范圍，由于各室功能明確，圍繞某一科研任務，人員活動限制于對應的專業以及公用實驗室。該經驗與多位專家提出的以“項目管理原理”應用于高校實驗室建設管理的思想相吻合，尤其是完成了項目管理體系中的規劃管理、任務分解、隊伍建設3個環節[8]。各專業實驗室明確功能之后，之間不存在任務交叉，能夠激發“人”的主人翁精神，促進實驗室內“物”的管理力度，降低了“物”的不安全狀態。基于功能化房間進實驗室人員值日制度以及安全管理制度，又推進了“環境”的改善。

3 大型儀器設備實行精細管理

流變學實驗室的大型儀器主要包括3臺高級流變儀(Haake RS150、 Haake MarsIII、 TA AresG2)、以及DSC設備(TA Q20)。客觀上，教育部要求大型專業實驗設備(資產原值40萬元以上)每年開機時間不低于800 h，主觀上則需要鼓勵師生充分利用大型儀器展開創新研究。目前，基于互聯網技術的智能實驗室建設方興未艾，給出了儀器自動化、信息化管理的解決方案[9-11]。參考吳文華[12]、杜林岳[13]、王唯[14]等人的實踐經驗，智能實驗室的核心在于①通過互聯網實現儀器預約管理、②通過門禁系統控制人員出入以及③通過攝像監控系統記錄日常運行，并通過網絡平臺整合以上3個功能。但是，從文獻調研來看，智能實驗室的建設需要聘請專業公司[12,15]或要求實驗室管理人員擁有強大的編程能力以構建網絡系統[13-14]，建設門檻較高。

在本研究中，基于廉價的網購設備以及免費互聯網軟件，實驗室初步建立了以門禁管理設備、攝像監控、網絡管理為主要構件的智能管理系統。推進了大型設備的精細管理，進一步優化了“三圓環事故致因分析”中的環境因素及監督管理體系。

首先，通過對實驗室木門改裝刷卡鎖，建立門禁管理系統，對實驗室進出門進行管理。采用兩種類型門卡，一種為總卡，可以出入表1中所列的公共實驗室以及專業實驗室；一種為控制卡，只能出入表1中所列的專業實驗室。實驗管理員通過控制發卡類型，限制人員的活動范圍，減少“人的不安全行為”。此外，建立了實驗室各房間的攝像監控，實現了無死角監控，如圖3所示。監控系統形成的影像資料不僅是安防的第一手資料，而且通過互聯網共享給在校園其他位置工作的課題組研究生導師，進一步加強了管理力量。建設門禁系統所需的刷卡鎖、發卡器以及攝像監控系統均通過網購獲得，成本低廉。

圖3 實驗室全方位監控圖片

對于大型儀器設備的管理，傳統的紙質版使用記錄以及交接班記錄容易流于形式。實驗室通過將控制大型儀器的計算機置于同一局域網中，各計算機中安裝網絡監控軟件(Anydesk，見圖4)，實驗室人員可以做到足不出戶，通過個人計算機控制儀器計算機，自動獲取實驗儀器的開關機時間，自動記錄操作過程。結合監控錄像，形成了影像資料與電子文檔相結合的儀器設備日志，全面掌握儀器的使用狀態。

圖4 Anydesk控制軟件界面

此外，依托網絡預約平臺(s.ilab.com)，實驗室制定了方便快捷的大型儀器預約流程，完善了交接班、使用記錄等運行數據，見圖5。

圖5 s.ilab.com網絡預約平臺

值得強調的一點是Anydesk軟件以及ilab網絡預約平臺均為免費軟件，且簡單易用、實施效果明顯，成功降低了建立智能實驗室的門檻，有利于智能管理系統的推廣普及。

4 管理成效

實驗室智能管理模式為儲運系流變實驗室科技創新提供了良好的實驗環境和人性化工作環境，2013年以來，實驗室承接國家自然科學基金重點項目 2 項、面上及青年基金項目4項；發表二區以上SCI 論文30篇，國家授權發明專利10 項，形成了一批有顯示度的創新成果。實驗室的創新管理模式已經在全院樹立了榜樣，并逐漸向全校推廣。

5 結論與展望

在課題組廣大師生以及學校科技處的支持下，依托學校建立的化學品管理平臺，油氣儲運系流變學課題組科研實驗室針對危化品管理建立了基于采購-儲存-動態使用的管理機制；實現了以科研任務為導向的在功能區布局調整；并通過建立全方位的攝像監控與網絡監控體系，以低廉的成本構建了智能管理系統，推進大型儀器設備的精細化管理。通過以上措施，在人的不安全行為、物(危化品)的不安全狀態、環境的不安全條件、以及管理體系的漏洞等方面均取得了一定成效，推進了實驗室的安全管理。

實驗室管理的關鍵在于“以人為本，預防為先”，通過培養實驗室人員提高安全素質、增強責任感是提高管理水平的根本，也是實驗室安全管理中的一項長期而艱巨的任務。今后將繼續加強人員安全培訓，采取多段、循環的模式，通過個人學習、集體學習、考察、觀摩等方式，強化素質，提高人員的安全意識，使人員行為處于受控狀態，使人的不安全因素降到最低。