实验室安全事故的背后,有哪些被忽视的薄弱环节?

EHS合规
2021年11月4日

南京航空航天大学实验室爆燃事故的发生,使实验室安全管理再度引发关注。

10月24日,南京航空航天大学将军路校区一实验室发生爆燃,造成2人死亡,9人受伤。爆燃原因疑似与镁铝粉爆燃有关,但目前官方尚未公布具体调查结果。事实上,相同的悲剧总是在不断地发生。2021年3月至今公开报道实验室事故已有5起。

序号

事故时间

事故地点

事故伤亡

事故原因

事故类型

1

2021/10/24

南京航空航天大学

2人死亡,9人受伤

疑似与镁铝粉爆燃有关,目前调查结果还未公布。

爆燃

2

2021/7/27

中山大学药学院

1人受伤

实验室在清理此前毕业生遗留在烧瓶内的未知白色固体,一博士生用水冲洗时发生炸裂

爆炸

3

2021/7/24

江西欧普特实业有限公司实验室

1人死亡,1人受伤

实验人员操作不当,引发了气流冲击,造成了小范围的爆炸

爆炸

4

2021/7/13

南方科技大学

1人受伤

不明

着火

5

2021/3/31

中国科学院化学研究所

1人死亡

反应釜高温高压爆炸

爆炸

6

2020/9/25

某知名企业研发实验室

3人死亡

电焊工不具备特种作业资格,未采取相关防范措施的情形下进行电焊作业,引发火灾

火灾

实验室为什么会成为事故的多发地?

实验室是易燃易爆品、剧毒药品、放射性物品等众多安全隐患扎堆的“重点场所”,运行过程中各类风险随处可见,实验室安全更是亟需我们重视和加强管理的领域。

那么安全管理从何入手?有哪些应对措施或思路?

海樊科技专家技术团队根据近年来实验室事故发生原因及调查结果,与大家一起剖析这些国内高校实验室事故的背后,有哪些薄弱环节,再基于专业知识提供一些实用的改善建议。希望能对大家有所警示,并高度重视实验安全。

普通建筑内存放危险化学品

10月24日下午15时左右,南京航空航天大学材料科学与技术学院一实验室发生爆炸事故。

通常来说,在单个实验室房间或区域内同时操作实验的人数应该不会太多,但事故涉及多人伤亡,可以推测事故可能蔓延至了更大的区域。而经常导致实验室事故扩大的主要原因,就是高校实验室大多设置于民用建筑内,实验操作区域与办公区域通常相邻,甚至被设置在同一个房间。

在普通建筑内设置实验室,其实会面临着以下几点风险:

  1. 实验室常用到易燃甚至易爆的危险化学品,但普通建筑内通常并没有为其配备危险化学品专用存储设施和应急物资,一旦发生化学品泄漏、火灾甚至爆炸,在建筑物自身的耐火等级和防火间距等不足的情况下,缺乏有效的应急手段将事故消灭在初期,进而导致事故蔓延至周边房间。

  2. 在存放大量易燃甚至易爆品的实验区域使用普通电气设备,导致易燃易爆品一旦泄漏就可能被点燃。

  3. 部分高能化学品(例如金属锂、铝粉、气瓶等)存储于实验室而非专门的危化品仓库。

上述问题普遍存在且很难在短时间内得到改善,不过我们可以在现有基本条件下,可以通过以下几方面措施尽量避免危险:

  1. 将实验室区域相对集中,配备专门的气瓶间、物料存储间,并配备相应的消防系统。

  2. 避免将实验室和办公室混用。

  3. 为不同化学品设定实验室使用最大量阈值,避免高能化学品在实验室聚集。

  4. 在不得不需要存储大量化学品的区域使用防火型危化品存储柜。

积少成多的风险

通常情况下,实验室的化学品用量较小,即使发生事故,理论上后果也不会过于严重,这也是相当多的高校和科研机构明知将实验室设置在普通建筑内会带来上述多个问题,却仍然如此设置的原因。

然而,这种“低风险”经常会随着以下四种情况被不断放大,最终形成“高风险”:

  1. 随着研究人员的增多,每个人都把原料和中间品堆放在实验室,导致实验室内危险化学品超量。并且经常出现研究人员已经毕业多年,但其负责的化学品仍然存放在实验室,导致超期存储的情况。

  2. 试剂领用不便利,每个课题组都有各自的化学品存储点,导致一些常用试剂被大量重复领用并存储在实验室内。

  3. 在实验室进行部分工艺放大项目。

  4. 对化学品的存储缺乏管理,一些试剂、样品没有定期盘存,一些化学品弃用后没有及时处置导致实验室内化学品量逐渐增多。

针对上述情况,短期来看,实验室至少可以通过以下方面来减少危险化学品库存:

  1. 对通用试剂建立整体订购、配送服务,并在各课题组之间进行信息共享,减少实验室自身存量。

  2. 建立化学品定期检查、盘存制度,对于过期、超期存储的化学品及时进行处置。

  3. 对实验室化学品建立易用的台账管理,落实超期、超量管理。

  4. 严格限制实验室反应总量,避免放大生产。

研究人员安全知识不足

实验室的工作人员以硕士和博士研究生为主,从进入实验室到毕业,在实验室的工作时间一般为2~5年。每一年新进的研究生们大多只能通过自学或者在实验室里耳濡目染的方式,大概地了解化学品的危害特征、习得一些个体防护和应急处置的操作技能,并依照自己的理解来保障自身安全。

但术业有专攻,实验室使用的危化品种类多、操作场景丰富,其安全管理很难仅通过自学和效仿掌握要领。

除了实验室安全知识不足,以下几个方面的共同作用更是加剧了实验室的安全风险:

  1. 实验室被多人共用,工作界面相互交叉,导致各自的工作台面上经常出现来自其他人的未知化学品。

  2. 实验室人员更换频繁,相互之间的工作交接,由于没有固定有效的管理制度,导致化学品信息的传递缺乏延续性。

  3. 缺乏有针对性的实验室安全课程,没有统一的管理制度,也没有统一的安全工具。

同时,在专业的过程安全、实验室安全、职业健康领域有大量的最佳实践和安全设备设施的相关知识。让研究生这个群体在进入实验室之初就接受安全管理的基本理念,不仅可以提升实验室安全水平,对于整个行业的安全管理提升也有很大的好处。

很多科研人员毕业后会进入企业,成为企业内的研发、操作、运营甚至管理人员,基础的安全管理理念对他们来说尤其重要。

在实验室人员和培训上,如果能做到以下几点,完全可以事半功倍:

  1. 简化危化品管理的基本方法和风险评估工具,为研究生开设基础安全课程。

  2. 关注实验室界面管理,避免不同实验人员之间的交叉影响。

  3. 落实实验室区域负责人制度,对于不具备化学品安全知识、不具备实验操作技能的非专业人员,应严格限制其对于化学品的操作。

那些隐形的危害

火灾、爆炸等事故造成剧烈的人员伤亡,社会影响较大,受到关注较多,但在实验室内部,可能还有更多的危害隐藏在水面之下,比如以下几个方面:

会导致职业健康问题的有害因素:

CMR(致癌、致畸、致突变)物质、重金属、粉尘等等,甚至还出现过剧毒品的投毒事件,也反映出实验室对化学品的管理存在严重问题。

会导致环境污染的因素:

例如实验中产生的废弃物,如果处置不当,不仅会污染外部环境,还有可能通过实验室的通风系统、下水道等影响整个实验室的工作人员。

窒息性的气体气瓶:

氮气这个工业界的第一杀手的风险在实验室同样大量存在,尤其是通风不足的实验室。

实验室的建筑分类难以修改,但是在内部布局和使用上还是可以做很多以提高对这些安全风险的防范:

  1. 意识到通风系统的重要性,将实验室区域进行干/湿区分,为挥发点设立点排风,为实验区域设立通风橱,培训通风橱的使用和维护方法。

  2. 为实验室人员提供即时的危化品查询和使用指导。

  3. 对于高危化学品应在实验室建立安全警示告知牌,以便工作人员随时了解其风险及处置方法。

  4. 对实验室产生的废弃物提供分类和处置指导。

实验室的危险化学品管理

关于实验中所需的危化品,高校需要制定并完善危险化学品的管理体系。

让实验室的危险化学品在采购、领用、使用、存储、废弃等各个环节被追踪,并且把必要的安全管理信息推送到操作人员和管理人员,确保实验室的危险化学品不超量、不超期存储,不发生相互反应。

瑞欧提醒您

实验安全问题,强调再多次都不为过。事故的频发,归根结底还是安全意识不足,管理制度仍有薄弱环节。希望后续各个高校都能再加强实验室操作规范和流程,并建立预防事故发生的安全管理体系,降低安全风险和隐患,提升实验室本质安全管理水平。


作者:海樊科技专家团队

上海海樊科技有限公司专家团队有着丰富的实验室安全管理经验和良好的实践积累。咨询团队先后为国内化工头部企业的研发中心、国际知名电子企业的研发中心、世界五百强润滑油企业实验室等提供实验室安全评估和风险管控一站式服务。协助企业查找实验室安全风险和隐患、健全实验室管理制度和操作规程、提升实验室应急和消防管理、建立实验室安全管理体系等。

此外,为提高实验室安全管理效率,海樊科技正着手开发符合实验室化学品使用和安全管理场景的应用软件,目前已在部分企业和高校实验室推广试用。

想了解更多法规相关,请联系我们
电话:0571-87007555
邮箱:customer@reach24h.com
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