王 奇, 劉 勐, 楊文崧

(1. 大連理工大學(xué) 物理學(xué)院, 遼寧 大連 116023； 2. 大連理工大學(xué) 國家示范性微電子學(xué)院, 遼寧 大連 116023； 3. 大連理工大學(xué) 實驗室與設(shè)備管理處, 遼寧 大連 116023)

材料改性實驗室EHS管理體系建設(shè)

王 奇1, 劉 勐2, 楊文崧3

(1. 大連理工大學(xué) 物理學(xué)院, 遼寧 大連 116023； 2. 大連理工大學(xué) 國家示范性微電子學(xué)院, 遼寧 大連 116023； 3. 大連理工大學(xué) 實驗室與設(shè)備管理處, 遼寧 大連 116023)

分析了材料改性實驗室建立EHS管理體系的必要性,列舉了主要的危險因素。從個體防護裝備、電氣設(shè)備防護、消防、化學(xué)品管理等方面介紹了主要事故防治措施。從EHS管理機構(gòu)設(shè)置、EHS方針與考核指標、風(fēng)險識別和評價、程序文件的策劃和建立、管理體系檢查和評審等方面討論了材料改性實驗室EHS管理體系的建設(shè)。

材料改性實驗室； EHS管理； 實驗室安全

實驗室是高校不可或缺的重要組成部分,其建設(shè)和管理是一個系統(tǒng)工程,而安全管理更是整個實驗室工作的重中之重[1-2]。EHS(environment環(huán)境、health健康、safety安全)是目前世界上流行的、先進的安全管理體系,它是環(huán)境體系與職業(yè)健康安全體系的有機結(jié)合。建立和推行EHS管理體系的目的是加深對實驗室危險因素的了解和認識、保護環(huán)境,改進教師、學(xué)生工作環(huán)境的安全性。國外高校十分重視EHS管理,其安全理念已經(jīng)成為許多著名高校的核心價值觀之一[3-4]。

國內(nèi)的部分高校已經(jīng)關(guān)注到EHS管理的先進性和重要性[5-6],目前有數(shù)所大學(xué)逐步開展了實驗室的EHS管理模式的研究與探索,主要集中在化學(xué)、醫(yī)藥等學(xué)科的實驗室。周玉宇等[7]分析了基于EHS模式的高校實驗室安全管理體系的構(gòu)建,包括組織機構(gòu)、宣傳教育、風(fēng)險評估、監(jiān)督檢查等。董穎等[8]分析了在我國進行高校實驗室EHS立法的可行性。羅妮娜等[9]探討了以EHS管理體系構(gòu)建高校危險化學(xué)品安全管理長效機制。

材料制備與改性實驗室是材料科學(xué)研究、知識創(chuàng)新、技術(shù)發(fā)明的主要場所,是學(xué)生熟悉和了解材料制造、設(shè)備和工藝的場地,也是增強學(xué)生工程實踐能力,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新意識的重要課堂。隨著近年來同類實驗室規(guī)模不斷擴大、數(shù)量逐漸增多,出現(xiàn)的安全問題也顯得比較嚴峻。為此,陳田等[10]介紹了實驗室中納米顆粒帶來的職業(yè)風(fēng)險管理問題,李靈均等[11]探討了開放式材料化學(xué)實驗室安全建設(shè),陳趙揚等[12]探究了強化產(chǎn)學(xué)研化學(xué)實驗室安全管理的對策,但目前尚缺少探索材料科學(xué)或者相近學(xué)科實驗室EHS管理體系建設(shè)方面的研究文章。

我校三束材料改性教育部重點實驗室依托于等離子體物理國家重點學(xué)科、材料科學(xué)與工程遼寧省重點學(xué)科,重點發(fā)展載能束材料加工產(chǎn)業(yè)化新技術(shù)與先進等離子體源技術(shù),研究載能粒子作用下的材料表面、界面問題及相關(guān)材料制備與改性工藝?；谌牧细男灾攸c實驗室多年積累的實驗室安全管理經(jīng)驗,本文從安全、健康和環(huán)保的角度討論高校材料制備與改性實驗室管理中存在的主要問題,以及引入EHS文化的必要性與意義,并討論了實驗室EHS管理標準化文件的構(gòu)建方法。

1 材料改性實驗室開展EHS管理的必要性

材料制備與改性科學(xué)研究實驗涉及的學(xué)科、專業(yè)種類繁多,包括材料、物理、電學(xué)、機械、化學(xué)等常見學(xué)科與專業(yè),并且經(jīng)常跨學(xué)科、跨專業(yè)開展工作,物理環(huán)境因素、化學(xué)環(huán)境因素、機械環(huán)境因素交織更增加了危險因素的不確定性與危害性,稍有不慎極易釀成安全事故。所以,開展EHS管理是非常必要的。總體來講,材料改性及相關(guān)實驗室的危險源主要有以下幾類:

(1) 電氣事故。實驗室用電是EHS管理的重要內(nèi)容,材料改性實驗室有大量的通用電氣設(shè)備、高電壓、高頻率工藝及檢測設(shè)備,如離子注入、磁控濺射、強流電子束等,易發(fā)生電氣事故,包括觸電、靜電事故、射頻電磁場危害、電氣線路和設(shè)備故障等。電氣事故往往不易察覺,且事發(fā)突然,嚴重的電氣事故不僅會導(dǎo)致重大的經(jīng)濟損失,甚至可能造成人員傷亡。因此,實驗室?guī)熒私庥秒姵ＷR并掌握電氣事故的特點,對實驗室設(shè)施及師生自身的安全具有十分重大的意義。

(2) 火災(zāi)與消防。 實驗室的火災(zāi)事故具有一定的普遍性,是材料改性實驗室EHS管理中的重要一環(huán)。發(fā)生火災(zāi)常見原因有:管理不到位,導(dǎo)致違反消防管理制度的現(xiàn)象發(fā)生；配電不合理,電氣設(shè)備超負荷所引起的電路故障和電路老化等原因；易燃易爆化學(xué)品儲存使用不當；滅火器材配置不到位或者缺乏維護導(dǎo)致火災(zāi)處理不及時；安全人員培訓(xùn)不到位導(dǎo)致不能及時處置事故而造成火災(zāi)擴大等。做好消防管理和消防宣傳,是一項必要、長久、一刻不能懈怠的工作。另外,消防管理的知識性、社會性很強,有必要全面普及消防法規(guī)和消防科技知識,提高火災(zāi)預(yù)防與撲救能力,有效預(yù)防和減少火災(zāi)的危害。

(3) 化學(xué)品。材料改性加工制造及科學(xué)實驗中涉及到許多液態(tài)和氣態(tài)化學(xué)材料,比如甲烷、硅烷、氯氣、硝酸、硫酸等。有些化學(xué)藥品易燃、易爆,或者具有腐蝕性、毒害性,或是具有致癌性,事故輕者損傷皮膚,重者燒傷皮膚,損傷眼睛和呼吸道,甚至損傷人的內(nèi)臟和神經(jīng)等。釀成這類事故的主要原因一般是違反操作規(guī)程、配置使用不當、管理不善和設(shè)備設(shè)施老化等。另外,化學(xué)物品使用后產(chǎn)生的實驗廢棄物如果不加以有效處理,有可能產(chǎn)生環(huán)境問題,比如廢氣造成大氣污染；廢液直接排放可能對土壤和地下水資源造成污染；廢棄物的不當處置則可能造成環(huán)境污染,嚴重者則有可能傷及無辜。

2 材料改性實驗室安全事故控制與防治

2.1 實驗室個體防護裝備

實驗室個體防護裝備是EHS管理中人文關(guān)懷最主要的體現(xiàn)之一,其配備不是簡單的購買裝備,而是要依次做好以下4個方面的工作:第一，識別危險因素、評估危害程度、選擇適用裝備、培訓(xùn)使用方法。需要識別的危險因素通常包括危險化學(xué)品、強輻射與放射裝置、機械設(shè)備、高(低)溫物質(zhì)、環(huán)境因素等；第二，評估危害程度即是否對人體產(chǎn)生危害,不同個體的危害程度如何,通過工程和管理控制是否可以消除等；第三，培訓(xùn)使用方法，即什么時候需要、需要什么樣的、如何正確使用與維護、如何正確儲存等；第四，按防護作用部位可將防護裝備分為眼睛和面部防護、呼吸防護、頭部防護、聽力防護、手部防護、足部防護、軀體防護等。

2.2 電氣設(shè)備防護

保證實驗室工作人員及電氣系統(tǒng)的安全、儀器設(shè)備的正常運轉(zhuǎn),需要樹立安全用電意識,掌握安全用電的知識與技能。對電氣設(shè)備的防護不但要建立正確合理的使用環(huán)境 ,而且要培養(yǎng)準確適當?shù)奈ｋU意識和安全意識。第一，良好的絕緣、屏護措施、漏電保護是設(shè)備和線路正常運行的必要條件,也是最重要的觸電事故防止措施；第二，做到接地與接零、選用防爆電氣設(shè)備、保障隔離和間距、保持良好的通風(fēng)可以有效防止電氣火災(zāi)和爆炸事故；第三，根據(jù)現(xiàn)場特點,采用不同結(jié)構(gòu)和材料的屏蔽裝置改善高頻設(shè)備的工藝結(jié)構(gòu)和配置,能夠降低現(xiàn)場的電磁場強度；第四，靜電防護措施主要有接地、增濕、化學(xué)防靜電以及安裝靜電消除器等；第五，如事故不可避免,第一時間進行現(xiàn)場急救等應(yīng)急措施十分關(guān)鍵。

2.3 消防安全措施與防范

保證實驗室教職員工和學(xué)生的消防安全,是EHS管理的重要環(huán)節(jié)。為了有效地預(yù)防火災(zāi),一定要做好以下幾方面的工作:第一，學(xué)校管理層要高度重視消防工作,要正確處理消防安全與科研教學(xué)工作的關(guān)系,從思想上意識到做好消防工作的重要性；第二，開展形式多樣的消防宣傳教育與演習(xí),提高師生消防安全意識和責(zé)任心,使其掌握防火、滅火、逃生的常識；第三，加強消防安全管理,建立和健全各項消防安全管理制度,落實消防安全責(zé)任制,做到每個實驗設(shè)備都有專人負責(zé)消防安全,并開展定期和不定期的安全檢查；第四，逐步解決歷史遺留問題,對于老舊建筑耐火等級低、電氣線路老化、消防基礎(chǔ)設(shè)施缺乏等火災(zāi)隱患,要制定可行的計劃，及時加以整改。

2.4 化學(xué)品控制與安全措施

對于化學(xué)品的危險控制,必須詳細了解每一化學(xué)品的性質(zhì)、相容性等,進行歸類并將化學(xué)試劑等進行標志。要將師生接觸、操作、使用化學(xué)品的危險程度降到最低,為師生提供各種培訓(xùn)并做好記錄。同時,做好實驗室化學(xué)品的存儲工作,并盡可能少留存?；瘜W(xué)品儲存必須遵守4個主要原則:第一，堅持對化學(xué)品儲存的管理；第二，容器貼標簽；第三，根據(jù)相容性分開儲存；第四提供合適的儲存空間和容器。此外,化學(xué)品廢棄物的處置需要把化學(xué)廢棄物品減少到最低限度,標志存放的廢棄物品；實驗室廢棄物品的堆放時間要嚴格控制并定期處理；對于不明廢棄物品應(yīng)當和EHS管理辦公室聯(lián)系并尋求幫助。

3 材料改性實驗室EHS管理體系

建立材料改性實驗室的EHS管理體系,對防范安全隱患、遏制事故的發(fā)生是非常必要的。它應(yīng)具有相應(yīng)的組織機構(gòu)、健全的安全管理體制、安全教育培訓(xùn)的制度、安全技術(shù)和安全條件,并且要根據(jù)實驗室設(shè)備、材料、學(xué)科特點建立相應(yīng)的檢查和評審制度。

3.1 組建EHS管理機構(gòu)

建立并實施實驗室EHS管理體系的第一步,就是需要建立專門的EHS管理機構(gòu),成立由實驗室主管領(lǐng)導(dǎo)負責(zé)的安全管理委員會。這個組織機構(gòu)主要以實驗室安全主管部門負責(zé)人和實驗室教學(xué)、科研、實驗主管負責(zé)人為核心,主要負責(zé)實驗室環(huán)境、健康和安全事務(wù)的日常管理和監(jiān)督執(zhí)行。圖1為材料改性實驗室EHS管理的組織結(jié)構(gòu)示意圖,從圖中可以看出,體系采取逐層責(zé)任制,各管理模塊的負責(zé)人對所負責(zé)的項目負責(zé)。

圖1 材料改性實驗室EHS管理組織結(jié)構(gòu)圖

3.2 建立EHS方針、考核指標、管理方案

EHS方針是EHS管理體系中一個重要的組成部分,是針對實驗室的全部環(huán)境、職業(yè)健康和安全行為的原則與意圖的聲明。該方針著重體現(xiàn)出高校材料改性實驗室在環(huán)境、職業(yè)健康安全保護方面的總方向和基本承諾,確定了實驗室環(huán)境、職業(yè)健康安全管理方面總的指導(dǎo)方向和行動準則,并為建立更加具體的EHS目標提供一個整體的框架。EHS管理體系的考核指標是可以量化控制的指標,主要是針對重要的環(huán)境因素、重大的危險因素或者其他因素而制定的具有明確量化要求的指標。實驗室的管理方案是指為了實現(xiàn)EHS管理體系的考核指標而確定的具體方案,必須與實驗室的EHS管理體系方針相一致。最后,應(yīng)該針對實驗室確定的每一個目標制定一個或幾個管理方案以確?？己酥笜说膶崿F(xiàn)。

3.3 對實驗室進行風(fēng)險識別和評價

對潛在危險進行風(fēng)險識別和評價是EHS管理系統(tǒng)的基礎(chǔ),也是安全管理體系建立、推行和實施過程中的重點和難點。一般來講只要在實驗室內(nèi)存在教學(xué)科研實驗活動就會有危險源,比如觸電、機械傷害等。危險辨識需要把我們所有能夠認識到的潛在危險源都找出來,而風(fēng)險評價就是在安全的教學(xué)科研實驗活動中對風(fēng)險大小進行評估,這是EHS管理體系建立和實施的一項基本工作,主要是為了整個實驗室的EHS管理體系中的風(fēng)險控制做準備。危險源的辨識應(yīng)以材料改性實驗室內(nèi)對健康和安全產(chǎn)生影響的所有活動為依據(jù),從物、人、環(huán)境條件3方面入手,不僅要考慮相關(guān)法律法規(guī)及有關(guān)規(guī)定和標準的執(zhí)行情況,同時要對實驗室內(nèi)的教學(xué)科研實驗活動的現(xiàn)在和將來的正常、異常和緊急情況進行綜合考慮。

3.4EHS管理程序文件的策劃、建立和實施

材料改性實驗室EHS管理體系的程序文件應(yīng)包括相應(yīng)的操作和管理規(guī)程以及記錄表格等。編制的程序文件要求系統(tǒng)化、科學(xué)化、可操作性強。編制形成的文件一般以實驗室制度、規(guī)定、操作規(guī)程、注意事項和手冊等形式體現(xiàn)。編制程序文件時,必須有相關(guān)的教學(xué)科研實驗技術(shù)人員的參與,這樣才能較好地保證所編制的程序文件的可操作性。材料改性實驗室的EHS管理文件主要包含“材料改性實驗室安全手冊”“材料改性實驗室消防安全管理制度”“材料改性實驗室緊急避險措施”“材料改性實驗室化學(xué)品管理制度”以及“材料改性實驗室‘三廢’管理辦法”等。

3.5 EHS管理體系檢查和評審制度

在EHS管理體系的運行中,須對體系進行定期檢查、定期評審,以加強相關(guān)人員的責(zé)任意識,并要求根據(jù)EHS管理體系的實際運行情況對體系進行必要的改進。定期評審可以分為內(nèi)部評審和管理評審,實驗室可以定期按照EHS管理體系文件的要求開展自查,出現(xiàn)問題及時總結(jié)和匯報并上報EHS安全管理委員會,同時要定期對相關(guān)文件進行可行性檢查,對不適應(yīng)性文件應(yīng)立即進行變更或廢止,變更文件要及時、變更版本要進行公示。

4 結(jié)語

將EHS管理體系引入高校的實驗室日常建設(shè)與管理非常必要。以材料改性實驗室為例,分類列舉了實驗室主要危險因素,介紹了主要事故防治措施,并討論了EHS管理體系具體建設(shè)步驟。鑒于材料改性實驗室的學(xué)科專業(yè)與實驗設(shè)備的普適性,希望能夠為其他高校的材料、物理、機械、電子或者相關(guān)實驗室開展EHS管理體系建設(shè)提供有益的參考。

References)

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Construction of EHS management system for material modification laboratory

Wang Qi1, Liu Meng2, Yang Wensong3

(1. School of Physics, Dalian University of Technology, Dalian 116023, China; 2. National Demonstration School of Microelectronics, Dalian University of Technology, Dalian 116023, China; 3. Department of Laboratory and Equipment Management, Dalian University of Technology, Dalian 116023, China)

The necessity of establishing the EHS (environment, health and safety) management system for the material modification laboratory is analyzed, and the main risk factors are listed. The protection measures for the main accidents are introduced from the following aspects: personal protective equipment, electrical equipment protection, fire protection, chemicals management, etc. The construction of the EHS management system for the material modification laboratory is discussed from the following aspects:EHS management setting, EHS guideline and evaluation indicators, risk identification and evaluation, planning and drafting of program documents, inspection and evaluation of the management system, etc.

material modification laboratory； EHS management; laboratory safety

G482；X913

: A

: 1002-4956(2017)09-0230-03

10.16791/j.cnki.sjg.2017.09.059

2017-03-06修改日期:2017-05-23

國家自然科學(xué)基金項目(11405022)；大連市高層次人才創(chuàng)新支持計劃項目(2015RQ050)

王奇(1982―),男,河北邯鄲,博士,工程師,主要從事低溫等離子體及譜學(xué)技術(shù)研究.

E-mail:wang@dlut.edu.cn