高校實驗室消防安全常見誤區及正確防范

姜周曙，馮建躍，林海旦，樊 冰

（1.杭州電子科技大學a.自動化學院；b.國有資產與實驗室管理處，杭州 310018；2.浙江大學實驗室與設備管理處，杭州 310058）

0 引言

改革開放以來，高等教育快速發展，學科建設發生了翻天覆地的變化。但是，高校實驗室安全管理水平參差不齊，實驗室總體安全狀況堪憂，事故頻發勢頭尚未得到根本遏制，生命財產損失嚴重，社會影響大。部分學校實驗室安全欠賬和隱患過多，認識和措施不力，已達到一觸即發的危險臨界狀態，一旦發生事故，有可能造成人員傷害，財產損失和惡劣的社會影響［1-2］。

2015 年底，天津濱海新區“8.12”特大爆炸事故發生以后，教育部緊急啟動了高校實驗室年度例行安全檢查，首次在全國采用浙江大學實驗室與設備管理處多年潛心研究編制、并經浙江高校試用的《高等學校實驗室安全檢查表》，安全檢查規格等級、規范性、專業性和科學性屬建國以來所未有。經過5 年的持續努力，高校在責任體系、組織機構、人員配備和技防措施等方面有了長足進步。

研究表明，高校實驗室發生的事故中，火災、爆炸等消防類事故數量占實驗室事故的86.9%以上，在事故類型中位居首位，其中，爆炸?；肥鹿时壤^73%［3］。一些電子、電氣類高校，由于違反電氣安裝使用規定引發的火災比例高達70%。

作為教育部和浙江省實驗室安全檢查組成員，在多年工作實踐中發現，高校在實驗室消防安全理念、知識和技術方面，普遍存在專業性不足，認知和實踐上存在種種誤區，試以高校實驗室消防安全為例，進行必要的闡述。

1 消防基本常識

1.1 火災的分類與滅火方式

依據現行國家標準［4］，火災被分為六類，如表1所示。

表1 火災的分類與常用滅火劑

1.2 建筑危險等級

根據物品火災危險性、可燃物數量、火災蔓延速度和撲救難度以及建筑用途、人員密集程度、用電用火等因素，滅火器配置場所分為嚴重危險、中危險和輕危險3 個等級。不同火災類型和危險等級所用滅火器不同。場所危險等級依據《建筑滅火器配置設計規范》［5］附錄C和附錄D。切不可在高危險等級場所配置低危險等級的滅火器，反之亦然。

單具滅火器A類場所：嚴重危險場所危險級≥3A（144 根735 mm 木條燃燒能力），最大保護面積為50 m2；中危險級≥2A（112 根635 mm 木條燃燒能力），最大保護面積為75 m2；輕危險級≥1A（72 根500 mm木條燃燒能力），最大保護面積≥100 m2。

單具滅火器B類場所：嚴重危險級≥89B（89 L燃油噴射9 s燃燒能力），最大保護面積≥0.5 m2；中危險級≥55B（55 L燃油噴射9 s燃燒能力），最大保護面積≥1 m2；輕危險級≥21B（21 L 燃油噴射8 s燃燒能力），最大保護面積≥1.5 m2。

1.3 滅火器的類別代號與火災適用性［6-7］

現行國家標準規范對各類常用滅火器的類別代號、火災適用性和滅火禁忌性有明確的規定，如表2所示。

綜上所述，ABC 干粉滅火器和潔凈氣體滅火器通用性最強；ABC 干粉滅火器成本相對較低；潔凈氣體滅火器成本較高，多用于高價值自動滅火系統。

2 消防器材和設施常見誤區

2.1 消防器材配備與級別不符［8-10］

（1）滅火器類型與場所火災種類不吻合。滅火器配備要綜合考慮相容性、滅火效能和通用性。

同一場所選用不同類型滅火器時，要特別關注滅火劑的相容性；選擇不當，會發生滅火劑燃燒的逆化學反應而傷人；應對比滅火效能，優選用量少、滅火速度快的滅火劑。同一場所存在不同類型火災時，應選配通用滅火器，以方便培訓和保養，實戰中有利于連續使用多具同種滅火器。

例如：固體泡沫塑料，若同時配備偏酸性的ABC干粉滅火器和偏堿性的BC干粉滅火器，2 種滅火劑混合會發生化學反應，故不相容。堿金屬火災選配水型滅火器，滅火時會產生氫氣，與空氣混合會發生爆炸。有些火災場所，可選用多種滅火器，但滅火效率有差異。如同為55B等級的油盤火災，用7 kg二氧化碳滅火，速度很慢；使用4 kg干粉滅火，則速度很快［3］。

（2）滅火器級別與場所火災危險等級不匹配。選用與場所危險等級對應的滅火器是經濟、合理的配置方式。輕危險等級場所配置高危險等級的滅火器，導致浪費；高危險等級配置低危險等級的滅火器，達不到滅火效能，延誤火災撲救。如重危險等級實驗室配置2 A滅火器，無法達到最低配置基準；低危險等級的會議室配置3 A滅火器，經濟上欠合理。

表2 滅火器類別代號與火災適用性

（3）滅火器規格與人員體能、環境要求不適應。滅火器靠人員操作，環境溫度對噴射性和安全性有較大影響，被保護物品對滅火劑的污損、腐蝕性也有特定要求。在人員體能較小或較弱場所配置大規格滅火器，制約使用滅火器撲救初期火災的速度；在環境溫度較高的部位設置滅火點，使滅火器內壓力劇增爆炸傷人，所以，滅火器不得設置在超出其使用溫度范圍的地方。

2.2 消防器材保管和使用不當

（1）誤認為干粉滅火器壓力處于綠區就可使用。滅火器壓力表有紅綠黃3 段，一般認為：指針指到紅色區，表示滅火器內壓力小，不能噴出，已失效，應立即充裝或更換；指針到綠色區（3 段區中范圍小的1 段），表示滅火器內壓力可正常使用；指針指到黃色區，表示滅火器內壓力過大，使用時有爆炸危險。

干粉滅火器可能發生2 種壓力回升情況：①壓力已接近或進入紅區，一段時間后，又回升至綠區；②壓力處于綠區，一段時間后，又升高至黃區。

BC干粉滅火劑以NaHCO3為基科。ABC 干粉滅火劑以NH4H2PO4為基料。NaHCO3是強堿弱酸鹽，水溶液呈堿性；NH4H2PO4是強酸弱堿鹽，水溶液呈酸性。滅火器生產企業實行BC干粉滅火劑和ABC干粉滅火劑共線生產，若清場不徹底和存在水分，兩種基料混合后發生酸堿反應，產生CO2氣體；碳酸鈣是干粉滅火劑常見的添加劑，與NaHCO3反應，產生CO2氣體，可使滅火器壓力升高。

因此，干粉滅火器例行檢查時，要檢查以往記錄，若發現壓力回升，表明滅火劑已發生化學反應，指針即使處于綠區，也已失效。處于黃區的滅火器有爆炸危險，故不再使用為宜。

（2）誤認為走廊過道里有滅火器室內可不再配置。有師生誤認為，只要室外走廊中配置了滅火器，室內就沒有必要再配滅火器。滅火器的設置和配置要根據滅火器的最大保護距離和最低配置基準經計算確定［5］，要考慮實驗室危險等級、火災類型、火災荷載和滅火器類型。一般而言，走廊過道必須配置滅火器；文科和機械類實驗室，根據滅火器最大保護距離和最低配置基準的要求，室內可以不配或配置小型滅火器；但是對于化學、化工等實驗室，室內必須配備滅火器。配置在師生直接工作場所的室內滅火器目的是一旦發生火災，能夠迅速自救；配置在走廊過道的滅火器是因為一旦發生火災，能夠及時他救。兩者用途不同，均應按規定配備。

（3）誤認為一旦發生失火立即使用滅火器撲救。實驗室內不慎將酒精燈打翻，引起燃燒而未擴散時，應迅速取出滅火毯，并覆蓋在火苗上，隔絕空氣。大部分情況下，可以達到滅火目的。滅火毯沒有失效期，可以重復使用，是一種快捷、低成本的撲救方式。滅火器是一次性用品，火焰熄滅后，滅火劑有可能會導致物品損失和環境污染。

同理，吸液棉、吸液帶與滅火毯一樣，屬實驗室標準配置。一旦發生有毒有害液體化學試劑灑落，不必直接用水沖洗（灑濺到人體除外），應當先用吸夜帶將液體圍攏并用吸液棉吸附。吸液棉、吸液帶使用方便，無保質期，可以長期使用。

（4）干粉或二氧化碳滅火器使用區別。放置精密貴重儀器設備的實驗室以及計算機、數據中心、郵電通信、廣播電視通信等機房；資料檔案室、圖書館珍藏庫、博物館保管庫和金融保管庫等要害場所，禁用干粉且不宜使用二氧化碳滅火器，兩者雖能滅火，但是干粉會毀壞珍貴物品并造成污染、腐蝕等不可逆損失；二氧化碳會造成精密貴重設備“冷沖擊”，危害可甚于過火。

傳統上，1211 或1301 鹵代烷氣體滅火器，其滅火劑為氟氯烴（俗稱“哈龍”），因破壞大氣臭氧層，已被國際公約禁用。七氟丙烷（HFC-227ea/FM200）和六氟丙烷（HFC-236fa）是新一代氣體滅火劑，無色、無味、低毒、不導電、無二次污染、不會對貴重和精密物品造成損壞，可以設置在人員經常出入的高端設備、自動滅火場所，使用成本較高。

七氟丙烷以化學滅火為主，物理滅火為輔，能以較低濃度，撲滅B、C、E 類（電氣）火災；有毒性，濃度超過10%，人吸入有不適感。高溫下產生氟分解物，若氫存在時，生成辛辣味氟化氫（HF），低濃度也會令人嚴重不適，物質燃燒產生的毒氣對人員傷害不可忽視。六氟丙烷（HFC-236fa）在正常滅火濃度下，對人體沒有傷害，安全性是1211 的15 倍。

（5）誤認為干粉滅火器是一種萬能的滅火器具。干粉滅火器成本低、使用最為廣泛，但并非“萬能”。

干粉滅火器噴射出的干粉屬破壞性滅火，故禁用于精密貴重儀器電氣火災。干粉長期不用會結塊而失效，燃點較低，不能用于金屬滅火，滅火后留下白色干粉會使電氣設備無法繼續使用。干粉滅火器滅火時間長、濃煙大、污染嚴重；一般只能控火，不能滅火；一旦停止噴粉，容易復燃。粉狀藥劑會遮住滅火人員視線，影響呼吸乃至無法正常操作。干粉滅火后，現場一片狼籍，遺留物難以清理，增加經濟損失。BC 干粉滅火器噴出的CO2在高溫下易與碳質材料反應產生CO，有可能造成人員危害，對固體可燃物無黏附作用，只能控火，不能滅火，不宜用于A 類火災。ABC 干粉滅火器不宜用于F類火災。

（6）誤認為水基型滅火器不能用于電氣滅火。水基型滅火器有3 種類型：清水滅火器、泡沫滅火器和水霧滅火器。清水滅火器以清潔水為主，添加潤濕劑、增稠劑、阻燃劑或發泡劑等。泡沫滅火器裝填物主要由碳氫表面活性劑、氟碳表面活性劑、阻燃劑和助劑組成，裝有水成膜泡沫滅火劑和氮氣。

水基滅火劑可在可燃物表面形成并擴展成薄水膜，隔離可燃物與空氣，通過冷卻、窒息實現物理滅火。噴嘴噴射的水霧漫布于火場，蒸發吸熱，降低溫度并減小燃燒區空氣中的氧含量，抗復燃性好。滅火劑可100%生物降解，不會對設備和環境造成污染；使用時無須倒置、操作簡單。水基型滅火劑對A 類火災滲透作用極強，即便火勢較大，未能完全撲滅，滅火劑所及部位也可有效阻斷火源，控制火災蔓延；滅火劑流動性好、可在表面形成長久的水膜，即便水膜被外界因素破壞，也能夠迅速愈合，使火焰窒息。

清水滅火器和泡沫滅火器均禁用于E 類帶電火災，新型水霧滅火器可撲救36 kV以下E類電氣火災。水霧滅火器還可以用于火場自救，將水霧滅火劑噴灑或涂抹在身體和頭部，可以在高溫火場中最大限度地減輕甚至免除燒傷。

2.3 消防設施設計與使用誤區

（1）儲存和使用?；返膶嶒炇也捎玫蹴斞b飾。實驗室內若存在揮發或泄漏、比重小于空氣的有毒有害、可燃性氣體，則容易聚集在吊頂與屋頂之間，自然對流和通風均難以將氣體排出室外，會長期危害室內人員健康，可燃性氣體遇到明火還會燃燒。吊頂材料有可燃性，增加了火災荷載，脫落后會傷及人員。所以，存在有毒有害和易燃易爆?；返膶嶒炇医玫蹴斞b飾。

（2）易制毒和易制爆?；肺窗磁湮榻蓛Υ妗８鞯毓膊块T對易制毒和易制爆危化品已實行嚴格管控，高校未配備易制毒和易制爆?；穬Υ媸?，將被限制購買。部分學校將易制毒和易制爆危化品混放于同一個單間，未采取可靠的物理隔離措施，這是錯誤做法。危化品存放必須遵守配伍禁忌原則，嚴禁混放。不相容的化學試劑要采取嚴格的物理隔離措施，這是一項根本原則。在此基礎上，進行易制毒和易制爆的分類管理，并加強安全技術防護，滿足公安部門治安防盜要求。

（3）易燃易爆實驗室未采用防爆阻燃型電氣設計。有易燃易爆危險的實驗室，應當采用防爆和阻燃的電氣設計，并且采取防靜電和安全接地措施。阻燃電線、電纜應敷設在金屬管內，采用防爆型照明、插座、開關等電氣設備。尤其要注意的是，應采用防爆型攝像頭和阻燃型通信光纜。漏電保護器應裝在設備上，裝在總閘上起不到保護作用。高溫、明火設備的放置點應與可燃氣體管道有安全間距［11-12］。

應配備應急照明，并滿足最低照度要求。停電時，滿足照明、緊急疏散通道、消防設施等用電需求，完善消防設施。應有計劃地改造耐火等級低、結構不合理的老舊建筑內的實驗室消防設施。

（4）實驗室門上未開設觀察窗或門向室內方向開啟。在飛機起飛和降落時，乘務員總是要求旅客將舷窗打開，以便于緊急情況下機艙外人員能夠觀察機內情況并及時施救，實驗室門上開設觀察窗也是同樣道理。

實驗室內若存在火災和爆炸危險，門向疏散方向開啟，是為了使門在爆炸產生的正壓力或人的推力作用下，容易往逃生疏散方向打開，避免房門緊急情況下被反向鎖死。

（5）公共建筑內外疏散通道設置不當或標識不清。實驗室的疏散門設置應滿足《建筑設計防火規范》［13］（簡稱“建規”）5.5.15 條的規定。公共建筑內每個防火分區或一個防火分區的每個樓層，其安全出口的數量應經計算確定，且不應少于2 個。當實驗室位于兩個安全出口之間或袋形走道兩側的時，建筑面積大于75 m2時，疏散門不應少于2 個。位于走道盡端時，建筑面積小于50 m2且疏散門凈寬度不小于0.9 m，或由實驗室內任一點至疏散門的直線距離不大于15 m、建筑面積不大于200 m2且疏散門的凈寬度不小于1.4 m時，疏散門可設置1 個。

實驗室安全疏散距離應符合建規5.5.17 規定。在顯著位置應張貼有逃生疏散路線圖。室內、樓梯、通道和出口等主要逃生路徑上，應在離地面1 m 及以下墻面設置應急照明燈。

（6）未按規定安裝、使用和維護氣體傳感器和報警裝置。對重點防火部位應設置火災自動報警系統、自動滅火系統。產生可燃氣體或蒸氣的裝置，應在其進、出口處安裝阻火器。室內應加強通風，降低可燃物濃度。

在儲存有揮發性易燃、易爆氣體和有毒有害氣體的實驗室，應根據氣體的特性合理設置可燃氣體探測裝置。當可燃氣體探測報警時，應連鎖啟動事故通風系統。

檢測比重大于空氣的氣體傳感器，應靠近泄漏點，安裝高度應距地坪（或樓地板）0.3～0.6 m。檢測比重小于空氣的氣體傳感器，安裝點應高出釋放源0.5～2 m。氣體傳感器應安裝在無沖擊、無振動、無強電磁場干擾、易于檢修的場所，與周邊管線或設備之間應留有不小于0.5 m的凈空和出入通道，并應定期校驗合格。

（7）?；穫}庫或暫存室設置在地下和半地下。傳統的高校危化品倉庫或暫存室大多為地下和半地下結構，一般只有一個直通室外的疏散出口，這種錯誤的建筑結構幾乎成為危化品倉庫的經典結構，被長期模仿和誤導。該結構雖然私密性和防盜性能較好，但是平日陰暗潮濕、難以自然通風、有毒有害的逸散氣體不易被排出室外；在發生緊急情況下，疏散出口少，不便于逃生和施救。故建規3.3.4 條強制規定：甲、乙類生產場所（倉庫）不應設置在地下或半地下。

3 火災逃生與救援

3.1 火災逃生誤區

試驗表明，劇烈燃燒時，高溫熱對流造成的水平方向煙氣擴散速度為0.5～3.0 m/s，煙氣沿樓梯間或豎向井道的擴散速度達3～4 m/s。“煙囪”效應作用下，100 m高的建筑，若無阻擋，煙氣順著豎向管井擴散到頂層只需約30 s。濃煙烈火升騰，人員看不清逃離方向。被困人員在濃煙中停留4～5 min就有生命危險，救援人員幾無可能在5 min內到達，極易造成窒息、中毒等群死群傷事故；焦急之下，被困人員很容易做出如下非理智行為。

（1）從入口的原路逃生。這是人們習慣性火災逃生行為，一旦原路被封死或堵死，可能失去最佳逃生時間和機會。

（2）向光線明亮處逃生。發生火災一般會斷電，室內可能漆黑一片，危急情況下，人們總是本能地向明亮方向逃生，很可能誤入火場。

（3）盲目跟隨別人逃生。人面臨突發危險狀況，極易因驚慌失措而失去正常思維判斷能力，容易盲從，誤入廁所、浴室、門角等危險區域。

（4）強行跳樓跳窗逃生?；馂臅r當選擇的逃生路線被大火封死，火勢愈來愈大、煙霧愈來愈濃時，人很容易鋌而走險，選擇跳樓、跳窗等。

（5）從高處往低處逃生。建筑一旦失火，人們習慣性地認為：盡快逃到一層和室外。殊不知，盲目往樓下逃生，可能自投火海。

3.2 救援與逃生原則

實驗室內發生火災時應遵循“小火撲救、中火逃離、大火躲避、禁用電梯、絕不返回”原則。

（1）實驗室內發生局部的小火，若火勢較小，則首先用室內防火毯和滅火器撲救。

（2）實驗室內外發生中度火勢，若火勢無法控制、疏散通道暢通，雖有煙氣，但方向可辯，則應果斷、迅速地沖出受困區。

（3）實驗室外發生大火，若房門溫度較高，過道煙氣彌漫，已無法辨別方向，應當即退回房內，用被褥、窗簾或衣物堵塞門縫，并不時地用水冷卻門板。研究發現，火災現場，遇難者大多在通道上因窒息和中毒身亡。若門窗緊閉，室內并無過火痕跡，人員躲在室內，或可幸免于難。

（4）嚴禁火災發生時乘坐電梯。失火時非消防電源必須全部切斷，會導致人員在電梯里被困。

（5）人員沖出受困區后，除了消防員，其他人不能以取回物品為由而重返火場。

3.3 正確的逃生策略

（1）進入公眾場所，應觀察環境、疏散通道和安全出口位置，萬一發生火災，做到心中有數。

（2）發生火災時，保持鎮靜，細心觀察火勢，判明疏散方向，選擇正確逃生路線。

（3）利用現場一切逃生條件、爭取逃生時間。如室內防煙樓梯、普通和封閉樓梯；陽臺、通廊、避難層、室內緩降器、救生袋、安全繩；觀光樓梯、墻邊落水管；利用繩索或將布匹、床單、窗簾結繩從陽臺和窗戶自救等。

（4）無路可逃時，盡量靠近當街窗口或陽臺等容易被人看到的地方尋找避難處所，如陽臺、樓層平頂等；發出求救信號，如呼喚、向樓下拋擲小物品、黑暗中用手電筒往下照等，以便讓救援人員及時發現和施救。

（5）逃生過程中，用濕衣服和濕棉被裹住身體，用濕毛巾或衣服捂住口鼻，盡量彎腰低頭接近地面，必要時匍匐前進，以避免建筑材料燃燒產生的氣體中毒。從樓梯間逃生，應及時關閉身后防火門，切斷煙氣蔓延通道；脫困后，迅速報警，說明火勢、地址等信息。

4 結語

高校實驗室火災、爆炸等消防類事故是危害最大、比例最高的事故類型。消防器材的正確配備與使用在火災應急救援非常重要，需要更加明確，以減少失誤。目前，高校在實驗室消防安全理念、知識和技術方面，普遍存在專業性不足，在認知和實踐上存在諸多誤區。本文試以高校實驗室消防安全為例，提出些許拙見，以達到“防患于未然”目的。

致謝本文得到原浙江省公安消防總隊方黎高級工程師的悉心指導，在此深表感謝！