基于PDCA循環(huán)的大型儀器實(shí)驗室安全管理體系建設(shè)與實(shí)踐

孟國忠，農(nóng)春仕

（1.南京林業(yè)大學(xué) 現(xiàn)代分析測試中心，江蘇 南京 210037；2.南京林業(yè)大學(xué) 實(shí)驗室與基地建設(shè)管理處，江蘇 南京 210037）

大型儀器設(shè)備是科技資源的核心要素，是開展科學(xué)研究、支撐技術(shù)創(chuàng)新和人才培養(yǎng)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。近年來，隨著國家對創(chuàng)新投入的不斷加大，高校的大型儀器設(shè)備的數(shù)量也在不斷增加，覆蓋領(lǐng)域和使用范疇不斷拓展，創(chuàng)新能力不斷提升[1-2]。我校現(xiàn)代分析測試中心（以下簡稱“中心”）是學(xué)校大型儀器設(shè)備最為集中的部門，現(xiàn)擁有600M 核磁共振波譜儀、X-射線光電子能譜儀、透射電鏡、分選型流式細(xì)胞儀等大型儀器設(shè)備30 多臺（套），設(shè)備原值6000 多萬元。良好的安全管理體系是做好大型儀器實(shí)驗室安全工作、保證大型儀器有序運(yùn)行的重要基礎(chǔ)。PDCA 循環(huán)是全面質(zhì)量管理體系中的基本方法，具有標(biāo)準(zhǔn)化、程序化和科學(xué)化的特點(diǎn)。該循環(huán)基于發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的過程，有助于管理質(zhì)量的持續(xù)提升[3-5]。因此，把PDCA質(zhì)量管理的思想引入大型儀器實(shí)驗室安全管理體系建設(shè)當(dāng)中，對于做好大型儀器實(shí)驗室的安全工作具有重要意義[6]。

1 PDCA 循環(huán)理論

PDCA 循環(huán)又叫戴明環(huán)，是20 世紀(jì)20 年代由美國統(tǒng)計學(xué)家沃特·阿曼德·休哈特提出，后被美國質(zhì)量管理專家愛德華茲·戴明總結(jié)為一種系統(tǒng)化的管理方 法，因而被稱為戴明環(huán)。PDCA 循環(huán)作為管理學(xué)中的一個模型，也是一種抽象的工作模式，被廣泛應(yīng)用于持續(xù)改善產(chǎn)品質(zhì)量的過程[7]，是全面質(zhì)量管理所應(yīng)遵循的科學(xué)程序，既適用于整個企業(yè)的管理工作，也適用于解決一些局部的管理工作和具體的質(zhì)量問題。PDCA 循環(huán)理論認(rèn)為，質(zhì)量管理中的任何工作都要分為4 個階段，其中P、D、C、A 4 個英文字母所代表的意義為：（1）P（plan）——計劃，這是PDCA 循環(huán)的第一個階段，這一階段的主要任務(wù)是利用數(shù)據(jù)、報告等方式對現(xiàn)狀進(jìn)行分析、評價，找出存在的主要問題，從主觀和客觀等方面分析問題的主要原因及影響因素；在此基礎(chǔ)上，提出解決問題的具體方法，并制訂相應(yīng)的改進(jìn)計劃及將要達(dá)到的目標(biāo)；（2）D（do）——執(zhí)行，這是PDCA 循環(huán)的第二個階段，本階段的主要任務(wù)是針對制訂的計劃以及預(yù)定的目標(biāo)進(jìn)行有效實(shí)施，實(shí)現(xiàn)計劃中的具體內(nèi)容。為此，需要從組織體系、制度體系、責(zé)任體系等方面入手，充分激發(fā)工作人員的積極性、主動性和創(chuàng)造性，以保證預(yù)定計劃的有效實(shí)施；（3）C（check）——檢查，本階段的主要任務(wù)是檢查計劃執(zhí)行的情況，是否按計劃實(shí)施，能否達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)和效果，分析存在的問題并查找原因，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)；（4）A（action）——行動，本階段的主要任務(wù)是根據(jù)上一階段檢查總結(jié)出的問題、經(jīng)驗和教訓(xùn)，將成功的經(jīng)驗納入相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)、制度、規(guī)定或作業(yè)指導(dǎo)書，便于以后工作時遵循，對于失敗的原因也要分析，以免重現(xiàn)。對于沒有解決的問題，轉(zhuǎn)入下一個PDCA 循環(huán)中去解決[8]。

通過分析可以看出，PDCA 循環(huán)模式各環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣、各個階段相互依存，具有周而復(fù)始、大環(huán)帶小環(huán)以及階梯式上升三個特點(diǎn)，反映出其作為質(zhì)量管理工具的全面性和系統(tǒng)性。PDCA 循環(huán)如圖1 所示。

2 大型儀器實(shí)驗室的特殊性

大型儀器實(shí)驗室作為高校實(shí)驗室體系的一個重要組成部分，既有普通教學(xué)和科研實(shí)驗室的一般性 特點(diǎn)，也因大型儀器設(shè)備的特殊性而擁有自己的獨(dú)特性[9]。

圖1 PDCA 循環(huán)示意圖

（1）環(huán)境要求高。絕大多數(shù)的大型儀器都屬于精密型設(shè)備，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對防震、防潮、防塵、防輻射、防電磁干擾、防噪音、溫度、通風(fēng)、用電、氣源等都有較高的要求。有的大型儀器體量還比較大，對實(shí)驗室空間、結(jié)構(gòu)也有特殊的要求。

（2）人員流動性大。高校作為高技術(shù)人才培養(yǎng)的重要基地，除部分儀器由專業(yè)管理人員操作外，大部分大型儀器是由經(jīng)過培訓(xùn)的研究生預(yù)約后進(jìn)行操作。此外，自2014 年12 月《國務(wù)院關(guān)于國家重大科研基礎(chǔ)設(shè)施和大型科研儀器向社會開放的意見》正式出臺以來，全國范圍內(nèi)掀起了大型儀器開放共享的熱潮，使得高校大型儀器的對外服務(wù)日益頻繁，進(jìn)出大型儀器實(shí)驗室的人員更加復(fù)雜、流動性更大。

（3）專業(yè)性要求高。大型儀器價格昂貴、結(jié)構(gòu)精密、功能性強(qiáng)，屬于貴重資產(chǎn)，具有嚴(yán)格的操作程序，如出現(xiàn)使用不當(dāng)往往會造成較大損失。因此，大型儀器必須由熟悉實(shí)驗項目有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程的人員操作，必須經(jīng)過專門培訓(xùn)后才能上崗，以保證儀器操作的安全規(guī)范和人員的安全，其專業(yè)性要求很高。

（4）人員防護(hù)要求高。像X-射線光電子能譜儀、X-射線衍射儀等在實(shí)驗過程中會產(chǎn)生X 射線，原子吸收分光光度計在使用乙炔時會產(chǎn)生氰化物等，核磁共振波譜儀會產(chǎn)生磁場，這些射線、磁場以及氣體對人體都有一定的危害。為此，實(shí)驗室地面及墻面須加以特殊處理，并安裝高效大功率通風(fēng)設(shè)備，以保障實(shí)驗人員的人身安全。

（5）附屬設(shè)備要求高。不少大型儀器要求恒溫、恒濕、連續(xù)供電，而且要求電源穩(wěn)壓、穩(wěn)頻，需要安裝空調(diào)、除塵設(shè)備、不間斷電源（UPS）、除濕機(jī)、循環(huán)水泵以及多種壓縮氣體鋼瓶等附屬設(shè)備，以保證大型儀器的安全運(yùn)行。此外，由于大型儀器屬于精密貴重儀器，只能使用二氧化碳滅火器、滅火毯等對儀器破壞性較少的滅火裝置。

3 PDCA 循環(huán)理論在大型儀器實(shí)驗室安全管理中的應(yīng)用

借鑒PDCA 循環(huán)理論，將大型儀器實(shí)驗室安全管理分為安全風(fēng)險點(diǎn)識別與風(fēng)險評價（P 階段）、安全管理措施的執(zhí)行（D 階段）、日常安全監(jiān)督檢查與文化建設(shè)（C 階段）和安全隱患整改（A 階段）等4 個主要環(huán)節(jié)[10]，構(gòu)建以過程管理為基礎(chǔ)的安全質(zhì)量管理體系，為大型儀器設(shè)備正常運(yùn)行提供安全保障。

3.1 安全風(fēng)險點(diǎn)識別與風(fēng)險評價（P 階段）

大型儀器設(shè)備對實(shí)驗室用房及環(huán)境都有較為嚴(yán)格的條件要求。這一階段的主要任務(wù)是根據(jù)大型儀器實(shí)驗室自身的特點(diǎn)以及大型儀器設(shè)備的運(yùn)行技術(shù)指標(biāo)和特定環(huán)境要求，進(jìn)行實(shí)驗室安全現(xiàn)狀評價，分析其中的危險因素及其危害程度，制訂安全管理工作目標(biāo)和行動計劃。

3.1.1 風(fēng)險點(diǎn)設(shè)別

風(fēng)險是指特定危害性事件發(fā)性的可能性與后果的結(jié)合。通常來說，風(fēng)險與安全是相對的概念，風(fēng)險的大小與安全的程度成反比，風(fēng)險值越小，就說明越安全[11]。除常規(guī)教學(xué)或科研實(shí)驗室普遍的安全風(fēng)險點(diǎn)外，中心的大型儀器實(shí)驗室的安全風(fēng)險點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）輻射類風(fēng)險。X-射線衍射儀、X-射線光電子能譜儀、透射電鏡等大型儀器會產(chǎn)生一定的輻射，對于此類儀器需要按照國家有關(guān)規(guī)定，及時檢測儀器的輻射安全性能。在取得環(huán)保部門頒發(fā)的輻射安全許可證后方可開展檢測工作。對于此類儀器操作人員還需要定期參加輻射安全與防護(hù)知識培訓(xùn)，定期參加職業(yè)病體檢并接受個人劑量監(jiān)測。

（2）氣體類風(fēng)險。像氣相色譜儀、元素分析儀、同位素質(zhì)譜儀等儀器都要用到氫氣、乙炔等危險性氣體。對于無法實(shí)行管道供氣的實(shí)驗室，要將鋼瓶存放于安全柜內(nèi)。同時，氫氣鋼瓶不能與色譜儀放置于同一個房間。

（3）電類風(fēng)險。除常規(guī)線路老化等風(fēng)險點(diǎn)外，大型儀器多數(shù)需要配備不間斷電源。儀器管理人員通常會注意對大型儀器設(shè)備的維護(hù)而容易忽略對UPS 的維護(hù)。通常實(shí)驗室溫度低于0 ℃或者受潮，UPS 的絕緣性能就會下降，就容易引起短路。另外，要注意對UPS 系統(tǒng)的清潔，人們往往會忽視灰塵對UPS 的性能和安全的影響。

3.1.2 風(fēng)險評價

風(fēng)險評價是指量化測評某一事件或事物的風(fēng)險程度，并確定其帶來的影響或損失是否在可承受的范圍內(nèi)。學(xué)校、現(xiàn)代分析測試中心根據(jù)自身實(shí)際制定了實(shí)驗室安全評價指標(biāo)，內(nèi)容涉及組織管理、制度建設(shè)、設(shè)備安全、環(huán)境安全、制度落實(shí)、人員防護(hù)、人員培訓(xùn)等。中心根據(jù)指標(biāo)定期對大型儀器實(shí)驗室進(jìn)行安全評價，建立了相應(yīng)的重點(diǎn)風(fēng)險防控清單，并依據(jù)不同風(fēng)險評價結(jié)果實(shí)施與之相對應(yīng)的控制措施，最大限度消除或控制潛在風(fēng)險。

通過分析可知，中心實(shí)驗室的安全狀況總體良好，實(shí)驗室的環(huán)境條件符合安全要求。目前存在的主要問題是制度建設(shè)需要進(jìn)一步完善，制度的落實(shí)、實(shí)驗人員安全培訓(xùn)、師生日常安全教育和應(yīng)急演練需要進(jìn)一步加強(qiáng)。

3.2 安全管理措施的執(zhí)行（D 階段）

基于中心的實(shí)驗室在安全管理方面存在的主要問題，本階段的主要任務(wù)是進(jìn)一步建立健全實(shí)驗室安全保障體系，強(qiáng)化測試人員的日常安全教育、培訓(xùn)和應(yīng)急預(yù)案演練。嚴(yán)格落實(shí)實(shí)驗室準(zhǔn)入制度，把通過安全考試作為學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗室的必要條件。

3.2.1 建立健全實(shí)驗室安全保障體系

（1）組織體系建設(shè)。建立職責(zé)明確的組織機(jī)構(gòu)是保證實(shí)驗室安全管理的重要基礎(chǔ)。學(xué)校層面成立了以校長、書記為組長的實(shí)驗室安全工作領(lǐng)導(dǎo)小組，領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室設(shè)在實(shí)驗室與基地建設(shè)管理處，統(tǒng)籌、協(xié)調(diào)全校實(shí)驗室安全管理工作。此外，學(xué)校還成立了實(shí)驗室安全工作督導(dǎo)組，督導(dǎo)組成員主要由在實(shí)驗室安全管理方面有豐富經(jīng)驗的退休人員組成，負(fù)責(zé)實(shí)驗室的日常安全監(jiān)督、檢查。

（2）制度體系建設(shè)。制度建設(shè)是做好實(shí)驗室安全工作的重要保證。由于部分大型儀器設(shè)備對實(shí)驗室及安全環(huán)境有特殊的要求，中心充分考慮不同類型大型儀器實(shí)驗室所涉及的每個細(xì)節(jié)，根據(jù)不同用電、用氣、輻射等要求進(jìn)行相應(yīng)安全防護(hù)處理。同時，根據(jù)國家法律、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)范等制定、修訂了所有大型儀器操作規(guī)程、實(shí)驗室準(zhǔn)入制度、大型儀器設(shè)備操作人員培訓(xùn)制度、應(yīng)急預(yù)案等，使實(shí)驗室安全管理有章可循。

（3）責(zé)任體系建設(shè)。在校實(shí)驗室安全工作領(lǐng)導(dǎo)小組的統(tǒng)一部署下，學(xué)校層面構(gòu)建了由校、院（部、中心）、實(shí)驗室負(fù)責(zé)人組成的三級實(shí)驗室安全管理機(jī)構(gòu)，對各層級人員的職責(zé)與權(quán)限進(jìn)行了明確，各層級人員各司其職，各環(huán)節(jié)相互銜接。按照誰主管、誰負(fù)責(zé)的原則，學(xué)校與現(xiàn)代分析測試中心簽訂了實(shí)驗室安全責(zé)任書，中心又與各大型儀器管理人員簽訂安全責(zé)任書，逐層落實(shí)責(zé)任。根據(jù)相關(guān)安全制度和儀器操作規(guī)范，以安全閉環(huán)管理為原則，中心認(rèn)真梳理各實(shí)驗室每一個安全細(xì)節(jié)，避免出現(xiàn)安全盲點(diǎn)，保證每一個階段、每一個環(huán)節(jié)都有人具體負(fù)責(zé)安全工作。

3.2.2 實(shí)驗人員安全教育與應(yīng)急演練

（1）培訓(xùn)準(zhǔn)入制度。安全意識是安全行為的前提。據(jù)統(tǒng)計，絕大多數(shù)的實(shí)驗室安全事故都是由于人為因素造成的[12]。因此，制定并嚴(yán)格落實(shí)實(shí)驗室準(zhǔn)入制度是保障實(shí)驗室安全的重要手段。培訓(xùn)準(zhǔn)入制度旨在通過組織實(shí)驗人員學(xué)習(xí)安全法規(guī)制度、典型案例分析、安全知識考核等措施，強(qiáng)化實(shí)驗人員的安全意識和安全技術(shù)。為此，中心規(guī)定所有儀器操作人員必須通過安全教育以及大型儀器理論與操作專項培訓(xùn)，經(jīng)考核合格后方可進(jìn)行儀器預(yù)約并進(jìn)行測試實(shí)驗。

（2）應(yīng)急演練。不同的大型儀器實(shí)驗室的危險源不盡相同，中心針對不同類型的大型儀器實(shí)驗室制定與其主要安全風(fēng)險相對應(yīng)的預(yù)防和處置方案。同時，聯(lián)合實(shí)驗室與基地建設(shè)管理處、保衛(wèi)處等部門，通過組織消防演練、逃生體驗等多種形式，加強(qiáng)應(yīng)急演練，讓所有大型儀器操作相關(guān)人員都能了解在緊急情況下的工作職責(zé)和危險處理方式，增強(qiáng)事故應(yīng)急處置能力和自救能力。

3.2.3 實(shí)驗室安全信息化建設(shè)

由于實(shí)驗室空間條件所限，學(xué)校大型儀器的分布較為分散。同時，大型儀器使用人員眾多，部分大型儀器因為使用頻率高、不間斷工作，單純依靠人工的力量難以滿足實(shí)驗室安全管理的需要。為此，中心充分利用信息化、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段，通過手機(jī)與實(shí)驗室的危險氣體探測系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)相連接，便于大型儀器管理人員和實(shí)驗室負(fù)責(zé)人隨時、隨地掌握實(shí)驗室安全狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了大型儀器實(shí)驗室安全管理的動態(tài)化、實(shí)時化、連續(xù)化和科學(xué)化。

3.3 日常安全監(jiān)督檢查與文化建設(shè)（C 階段）

實(shí)驗室安全管理體系建設(shè)，既要依靠一定的安全設(shè)備設(shè)施作為基礎(chǔ)保障，也要依靠各項安全規(guī)章制度的真正落實(shí)并形成行為規(guī)范，形成良好的安全文化。因此，本階段的主要任務(wù)就是檢查實(shí)驗室安全設(shè)備設(shè)施的完好情況、實(shí)驗室安全制度及有關(guān)措施的落實(shí)情況以及實(shí)驗室安全文化建設(shè)情況。

3.3.1 安全檢查

大型儀器實(shí)驗室安全檢查是根據(jù)相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等制定檢查條款，按照條款對實(shí)驗室潛在隱患進(jìn)行經(jīng)常化、制度化的檢查。旨在及時發(fā)現(xiàn)實(shí)驗室運(yùn)行管理過程中的危險因素和安全隱患，促使其及時糾正，預(yù)防事故的發(fā)生。目前，學(xué)校所建立的檢查方式是學(xué)校實(shí)驗室管理部門定期組織安全檢查，實(shí)驗室安全督導(dǎo)組不定期進(jìn)行巡查，檢查安全設(shè)備設(shè)施的完好情況、各項制度的落實(shí)情況以及是否符合安全閉環(huán)的要求等。中心所屬實(shí)驗室負(fù)責(zé)人、大型儀器管理人員作為實(shí)驗室安全直接責(zé)任人，重在做好實(shí)驗室安全的過程管理，包括儀器設(shè)備的安全防護(hù)裝置、個人防護(hù)設(shè)施、監(jiān)控預(yù)警設(shè)施的日常自查。為強(qiáng)化對實(shí)驗室安全制度的有力執(zhí)行，中心層面也會不定期對所有實(shí)驗室進(jìn)行安全檢查，并將安全檢查結(jié)果作為對實(shí)驗室負(fù)責(zé)人和大型儀器操作人員考核的重要評價依據(jù)之一。

3.3.2 安全文化建設(shè)

安全文化是安全價值觀和安全行為準(zhǔn)則的總和，體現(xiàn)為每一個人、每一個單位、每一個群體對安全的態(tài)度、思維及采取的行為方式[13]。安全文化蘊(yùn)涵于安全管理的每一個環(huán)節(jié)，以及每名師生員工的行為之中，對實(shí)驗室安全起著無形的推動作用，是實(shí)現(xiàn)實(shí)驗室安全的根本。中心通過自身門戶網(wǎng)站、展板、安全標(biāo)識、宣傳畫等多種宣傳載體做好實(shí)驗室安全文化建設(shè)，引導(dǎo)師生真正認(rèn)識并理解安全理念，從他律變?yōu)樽月伞Ｍ瑫r，結(jié)合學(xué)校實(shí)驗室安全教育月以及日常安全宣傳活動，中心制定了相應(yīng)的獎懲措施，激發(fā)師生員工“關(guān)注安全、關(guān)愛生命”的本能意識，營造“人人關(guān)心、群策群防”的實(shí)驗室安全管理的良好氛圍，引導(dǎo)師生員工自覺遵守各項規(guī)章制度和大型儀器操作規(guī)范，養(yǎng)成良好的安全習(xí)慣，為大型儀器實(shí)驗室安全管理長效機(jī)制的建立奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。

3.4 安全隱患整改（A 階段）

這一階段是PDCA 循環(huán)最為重要的一個階段，這一階段的主要任務(wù)就是總結(jié)安全檢查過程中發(fā)現(xiàn)的問題、經(jīng)驗和教訓(xùn)，并做好問題的整改。

按照“海因法則”的解釋，所有事故的背后都有征兆，而征兆背后都有苗頭。總體來看，涉及大型儀器實(shí)驗室的安全隱患主要集中在制度建設(shè)、環(huán)境條件、危險化學(xué)品存儲、水電使用、“三廢”處理、防火防盜、輻射安全、附屬設(shè)備安全等多個方面。通過自查或上級檢查，及時做好實(shí)驗室安全工作分析總結(jié)，對相關(guān)實(shí)驗室安全措施的效果予以監(jiān)測和評價，并根據(jù)需要適時加以調(diào)整。對于做得好的予以充分肯定，對于發(fā)現(xiàn)的安全隱患，根據(jù)隱患的程度及時落實(shí)整改。具體而言，安全隱患整改堅持定措施、定時間、定責(zé)任人的“三定”原則，對于物品擺放不規(guī)范、實(shí)驗人員安全制度落實(shí)不到位等可以立即整改到位的都及時整改到位。對于因為實(shí)驗室空間布局、危險性氣體集中供應(yīng)等客觀條件限制一時無法整改到位的，及時向?qū)嶒炇遗c基地建設(shè)管理處、保衛(wèi)處等相關(guān)部門進(jìn)行報告，尋求相關(guān)支持。如發(fā)現(xiàn)較嚴(yán)重的安全隱患，第一時間停止大型儀器的操作實(shí)驗，及時上報、及時處理。隱患整改后按要求及時進(jìn)行復(fù)查驗收，只有驗收合格以后才算整改完成。同時，整改完成以后都及時進(jìn)行總結(jié)，對于做得好的方面加以鞏固并盡可能實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化管理，所有工作完成后轉(zhuǎn)入下一個循環(huán)。

4 結(jié)語

大型儀器實(shí)驗室安全管理是一項持續(xù)性、系統(tǒng)化的動態(tài)管理過程。中心牢牢抓住“人”和“文化”兩個根本性因素，堅持以預(yù)防為導(dǎo)向，將PDCA 循環(huán)應(yīng)用于安全質(zhì)量管理實(shí)踐，強(qiáng)化過程管理，通過環(huán)境因素和安全因素的識別、監(jiān)視、測量等體系要素的實(shí)施，將預(yù)防為主、持續(xù)改進(jìn)的思想貫穿于安全體系建立、運(yùn)行和改進(jìn)之中，各環(huán)節(jié)相互結(jié)合、相互促進(jìn)，取得了較好的效果。PDCA 每循環(huán)一次，就能解決一部分問題，取得一部分成果。同時，通過效果跟蹤和信息反饋、總結(jié)經(jīng)驗、循環(huán)反復(fù)，師生的安全意識較以往不斷提升，中心的安全管理質(zhì)量得到持續(xù)改善，為大型儀器的有效運(yùn)行提供了安全保障。