邵明輝,張嘉鷺
(江蘇師范大學 機電工程學院,江蘇 徐州 221116)
隨著教育事業(yè)的快速發(fā)展,國家對高校實驗室的建設與管理愈發(fā)重視,對高校實驗室的投入逐年加大,實驗平臺、貴重儀器、大型設備的總值持續(xù)增長,儀器設備的種類、臺套數、使用人時數顯著增加[1]。然而,與之相匹配的現代實驗室建設方法和先進管理模式卻相對滯后,例如,實驗室管理與實驗室硬件不相適應、實驗室安全經費投入與實驗室整體投入不相適應、實驗室文化與實驗室氛圍不相適應等[2-3]。
其中,尤其以實驗室安全管理問題最為突出。近年來,因管理不當導致實驗室發(fā)生安全事故的新聞時見報端,如何加強實驗室安全管理,進而有效防止或減少事故發(fā)生,保障廣大師生生命財產安全,維護學校和社會的安全穩(wěn)定成為擺在實驗室工作人員面前亟待解決的重大問題[4-6]。
教育部科技司于2015—2017 年組織開展了高??蒲袑嶒炇野踩讲楣ぷ鳌6讲椴捎民T建躍等于2015年2 月發(fā)表的《高校實驗室安全檢查項目表》作為評價標準,并在督查中逐年完善修正。督查中將基礎安全、機電安全等作為重點檢查項目,2017 年又將基礎安全、機電安全等,從原檢查分項內析出,將其獨立列為一大類檢查項,檢查項目類別總數由2015—2016年的11 項增至12 項。安全檢查項目表中基礎安全、機電安全的問題數為76 個,在12 個檢查項目中排名并列第五,2018 年又將該表中基礎安全、機電安全的問題數增至80 個,在12 個檢查項目中排名第四。專家組歷經三年對教育部直屬高校實驗室進行了安全督查,除文科高校外,高校理工科實驗室都存在著各種安全管理問題,其中基礎水電與個人防護問題占比8.4%,有80.6%的高校存在此類問題。機電設備安全問題占比7.5%,有75.8%的高校存在此問題[7-8]。以上數據說明基礎水電和機電安全是高校理工科實驗室普遍存在的問題,需要作為通識性教育普及,應引起人們的廣泛關注。
根據國家應急管理部網站、其他相關網站、報刊、新聞等主流媒體的報道,及相關學者公開發(fā)表的文章[9-11],本文對2014—2018 年高校實驗室因機電安全問題引發(fā)的重大事故作了統(tǒng)計和分析,統(tǒng)計結果如表1 所示。近5 年內全國高校共發(fā)生因機械設備操作、保管不當導致的以爆炸、火災為主的重大安全事故9件,事故中有11 人受傷、5 人死亡。
表1 2014—2018 年實驗室機電安全引發(fā)重大事故情況匯總
在對相關數據分析的基礎上,形成2014—2018年高校實驗室重大安全事故總體情況分析圖(圖1)。從圖1 看出,近5 年高校實驗室因機電安全引發(fā)的重大事故發(fā)生總數和受傷人數呈明顯下降趨勢,主要原因是實驗室安全得到了國家和學校的重視,相關文件和措施起到了應有的作用。然而實驗室重大事故作為偶發(fā)事件還未得到徹底遏制,近5 年事故死亡人數波動較大主要由爆炸和火災造成[12]。筆者認為,引起爆炸和火災的根本原因是師生的機電安全和基礎安全意識、習慣、技能的欠缺。
圖1 2014—2018 年實驗室重大安全事故總體情況分析圖
高校機械制造實驗中心是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力、實踐能力、職業(yè)習慣,提升專業(yè)素養(yǎng)的重要實驗實訓場地,同時是《高校實驗室安全檢查項目表》中基礎安全、機電安全問題高度集中的地方。廣大師生作為未來社會的中堅力量,良好的安全意識和安全習慣必將為今后的教學實踐及科研實驗打下堅實的基礎,不僅讓自己受益終生,也必將安全文化帶入其他工作崗位,影響他人[13]。
因此,在機械制造實驗中心開展機電相關基本知識、技能及安全操作規(guī)范的教育與訓練,不僅利于師生安全意識和安全技能的提高,還利于師生安全習慣和安全責任的培養(yǎng),更利于安全理念和安全文化的傳播;可以讓安全教育達到事半功倍的效果,是確保實驗室安全的最根本途徑。
以我校機械制造實驗中心為例(以下簡稱“中心”),中心現有車、銑、刨、磨、鉗、電等6 個實驗平臺,除擁有普通機加工設備外,還擁有3D 打印機、數控精密車床、車削加工中心、銑削加工中心、雕刻機,以及包括電加工、激光切割、高壓水射流切割在內的特種加工等高精密設備。加工設備多為機、電、液、計算機控制為一體的綜合性設備,這就要求實驗室工作人員專業(yè)技術扎實,實踐經驗豐富,綜合素質過硬,能夠針對不同的實驗室或同一實驗室不同的設備,采用不同的安全管理辦法,制定不同的操作規(guī)章制度,不能生搬硬套。
以增材制造、微納制造、生物制造等為代表的具有學科交叉特色的先進制造技術對實驗室安全的教育與管理提出了更高要求。先進制造技術采用新工藝、新材料、新設備,加工工藝與傳統(tǒng)加工工藝有區(qū)別亦有聯系,加工工藝和參數設置不當易引發(fā)安全事故。實驗室管理工作者只有不斷更新專業(yè)知識儲備,才能與時俱進地做好實驗室安全教育管理工作。
中心結合傳統(tǒng)及現代先進制造技術在開展本科生實踐教學的同時,還服務于廣大師生的科技學術創(chuàng)新活動。國家自然科學基金項目、研究生培養(yǎng)、“挑戰(zhàn)杯”大學生課外學術科技創(chuàng)新活動、“互聯網+”大學生創(chuàng)業(yè)大賽、機械創(chuàng)新設計大賽等教學科研及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動中的機電類相關問題均依托實驗中心解決。從最初實驗方案設計到實驗臺搭建、實驗測試、數據采集和分析,從產品開發(fā)到樣機設計、制造、測試均在實驗中心完成。實驗中心的服務對象有校內教師、研究生、本科生,以及協助項目開展的外聘工勤人員。人員結構復雜,專業(yè)知識、業(yè)務技能、工作經驗參差不齊,安全意識與工作習慣,個人素養(yǎng)和生活需求各有不同。隨著創(chuàng)新活動的豐富,實驗室開放力度加大,各團隊對實驗室使用自由度需求增加,這與原有的實驗室管理制度、規(guī)范相矛盾。因此實驗室安全教育、管理工作應以人為本。
實驗室常見基礎安全隱患主要包括:用電安全、火災隱患、爆炸隱患、危險品隱患等。高校機械制造實驗中心除以上4 種基礎安全隱患外,機械設備正常和非正常工作狀態(tài)均存在危險與隱患,例如:設備的運輸、安裝、調整、維護、拆卸,零件的相對運動,刀具的旋轉,機械運動的噪聲和振動等,以及機械設備在非正常工作狀態(tài)下的碰撞、切割、故障等,這些都極大地增加了實驗室的安全風險。
除《高等學校安全項目檢查表》涉及的常規(guī)基礎安全隱患外,高校機械制造實驗中心還存在切削熱、摩擦熱集聚引發(fā)火災的風險。對燃點比較低的鈦合金等材料進行高速干式切削,或者對被試刀具進行極限切削測試等實驗時,產生切屑發(fā)藍現象,堆積的高溫切屑極易引燃屑盤內積存的潤滑油等維保材料,且機床內空間狹小,滅火器噴嘴不易對準火源,處理不當易引發(fā)火災;在增材制造過程中,安全防護設備設施配置不合理、輔具使用不當等行為易引發(fā)安全事故;電火花加工、激光切割等特種加工,違反工藝規(guī)程、參數設置不合理等易引發(fā)火災;焊接實驗室及其他設備所用的液化氣、氧氣、乙炔等壓縮氣體鋼瓶,存放不當,遇明火、高溫、劇烈碰撞等不安全行為,易引起火災、爆炸;機械零件的干摩擦、機械加工和設備維護用液壓油、乳化油的存放、未按規(guī)定配置消防器材設備等也增加了實驗室火災、爆炸的安全風險。
高校機械制造實驗中心環(huán)境污染事故主要由金屬加工切削液、電火花加工液、設備潤滑油等液體滴漏、回收處理不當造成。切削過程中產生的煙、塵也會造成環(huán)境污染;高壓水切割、液壓工作站、壓縮空氣罐等壓力裝置的損壞會帶來沖擊傷害。交叉學科中使用的少量危險化學品及其產生的實驗室“三廢”帶來的腐蝕、灼傷、泄漏事故也應引起人們的足夠重視。雷擊、暴雨等自然災害、學生的惡作劇等引發(fā)的侵害事故,盜竊、人為破壞、泄密也是實驗室安全隱患。
隨著實驗設備的增加,實驗室開放力度的加大,加之實驗室安全管理人員較少,如何讓實驗室高效有序地運轉,規(guī)避各類事故,成為高校實驗室安全管理人員面臨的全新挑戰(zhàn)。
為進一步強化高校機械制造實驗中心安全管理的實效性,我校創(chuàng)新管理思路,經過不斷的實踐和探索,構建了“一心雙環(huán)”實驗室安全管控模式。即以加強實驗室安全文化建設為“內環(huán)”,以創(chuàng)新實驗室安全管理模式為“外環(huán)”,從“四個維度,八個方面”,構建以實驗室安全為中心的實驗室安全管控模式,如圖2所示。
圖2 “一心雙環(huán)”的實驗室安全管控模式
(1)完善規(guī)章制度,推進依“法”治安。根據中心設備狀況,從科研教學實際出發(fā),廢除內容陳舊、不合實際的管理規(guī)范,新建或修訂與時俱進、適應實驗中心建設發(fā)展的安全管理制度,并及時更新、宣傳,形成新的管控機制。各實驗室應根據安全人機工程學,重點關注人、機的匹配,充分考慮安全因素,以降低勞動強度、提高工作效率、減少安全隱患為出發(fā)點,針對不同的實驗設備制定作業(yè)指導書、設備操作(維護、保養(yǎng)、檢修)規(guī)程。針對不同設備、不同實驗室、不同作業(yè)現場配備安全防護用品及安全防護設備設施,并以多種形式宣傳及督查勞保用品的穿戴和安全防護設備的使用。對違章指揮、違章操作、違反勞動紀律的“三違”行為采取一談、二罰、三考核的管控模式,即第一次誡勉談話,第二次按照規(guī)章制度處罰,第三次停止實驗并聯責實驗室負責人年終考核。
(2)健全管控網絡,確保執(zhí)行落地。建立中心三級安全管控網絡,由實驗中心安委會具體負責安全管理工作,并設立辦公室。所有實驗分室,均明確專(兼)職安全員,并制定《實驗中心安全管控崗位職責》,注重安全員的交流、培養(yǎng),不斷提高專業(yè)知識水平和業(yè)務能力。定期召開安全專項會議,充分發(fā)揮安全管理職能作用,做到“日日有檢查、周周有通報、月月有匯總”,切實落實安全管控責任制度。
(3)加強監(jiān)管辦法,提升管理水平。目前高校建立的實驗室準入制度、安全考核制度等實驗安全管理辦法,在實驗室安全管控上起到了積極的作用。但部分制度過于理論化、框架化,對實驗室人員的非安全行為無約束作用,加之部分人員存在知行不一,或習慣性違章的行為,實驗安全隱患依然存在。一旦出現人身傷害、財產損失,不能最大限度地挽回損失,且諸多管理辦法無法高效協同管理,運行不流暢。“一心雙環(huán)”安全管控體系提出了“定制度,建體系”“抓現場,重教育”“簽協議,出授權”“交押金,買保險”的辦法,實施內容具體、明確,具有極強的操作性、不可抗拒性,結合三級安全管控網絡實施,推動全員安全管理,確保實驗中心的設備、設施、物料、環(huán)境、技術、工藝、行為等均處于受控狀態(tài)。
實驗室安全文化是實驗室安全教育的重要抓手,是實驗室安全管控的重要補充和促進。實驗室安全文化建設需要實驗室安全教育和實驗室安全管控共同推動。同時,實驗室安全文化是校園文化的重要組成部分,加強實驗室安全文化建設要充分發(fā)揮青年大學生的主觀能動性,通過開展應急預案演練,樹立安全工作典型等活動,讓廣大師生尊重規(guī)章制度、敬畏安全紅線。
(1)充分利用廣播、報刊、網絡等多種媒體,深入開展安全宣傳培訓活動,大力宣傳推廣安全管控新理念、新舉措、新成效,凝聚共識,為實驗室安全文化建設提供積極的輿論支持。利用外部資源,積極運用大數據、虛擬現實等技術,結合本實驗室或本領域的典型安全事故案例,深入剖析事故原因、發(fā)生經過、嚴重危害及影響,重現事故畫面,開展警示教育活動。通過制作警示教育材料,組織觀看警示教育片、警示教育展,開展現身說法等活動,弘揚安全文化,堅持預防為主,努力實現廣大師生和實驗室工作人員由“要我安全”向“我要安全”“我會安全”“我能安全”的轉變。
(2)通過組織開展實驗室安全應急預案、應急專業(yè)知識、避險逃生技能、自救互救方面的培訓、演練、競賽等活動,提高師生和工作人員防災避險和應急處置能力。要貼近實戰(zhàn)、注重實效,按照已制定和修訂的應急預案以易燃易爆場所、危險化學品存儲使用、有限空間作業(yè)和校園安全為重點深入開展不同層級、形式多樣、部門聯動的應急救援演練。通過綜合評估、查擺問題,不斷完善優(yōu)化預案。
(3)健全安全合理化建議征集制度,重視意見征集網絡平臺建設。通過開展選舉“隱患排除能手”“安全生產學生督導”、創(chuàng)建“青年安全示范崗”、宣傳《安全生產法》《環(huán)境保護法》,以及實驗指導書和安全操作規(guī)程考核等活動,營造濃厚氛圍,鼓勵廣大師生、技術人員和工人查找隱患,集思廣益,改進管理,讓安全建議征集制度化、規(guī)范化,杜絕形式化。
對缺乏安全意識,存在安全自滿,不能認識到安全的重要性、緊迫性,以及對實驗室安全管理重視不夠,存在經驗主義等開展專項治理。重點關注不按要求穿戴安全防護用品,隨意串崗、脫崗,不按操作規(guī)程實驗,實驗后不完全清理現場,習慣性違章等行為。嚴查電氣火災專項治理,嚴查漏電保護器設置,嚴查崗位安全操作規(guī)程執(zhí)行,以確保實驗室的行為安全和本質安全。
實驗室安全管理是一門系統(tǒng)科學,在實驗室事業(yè)發(fā)展中起著舉足輕重的作用。本文通過建立“一心雙環(huán)”的實驗室安全管控模式,對我校機械制造實驗中心的基礎安全、機電安全、特種設備、倉儲環(huán)境、安全裝置使用、警示標志懸掛、動火防護、高空或有限空間作業(yè)、通風除塵、危險源監(jiān)控、消防設施配備、安全保衛(wèi)、信息安全等內容進行管控,激發(fā)了師生的安全責任意識,提升了師生的安全技能,降低了實驗室的安全隱患和能耗污染,效果較為顯著。
本文提出的安全管控辦法有普適性,對其他相關實驗室的安全管理有較強的參照性。實驗室安全管理受到研究方向與規(guī)模、管理機制與水平、服務對象與任務等諸多因素的制約和影響,只有抓住實驗室安全工作的特點、內容,才能找準安全隱患,實施管控策略,形成長期有效的防范機制,推動實驗室事業(yè)安全發(fā)展。