魏春城

(山東理工大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，山東 淄博 255049)

實(shí)驗(yàn)室安全直接關(guān)系到師生的生命安全，安全事故無(wú)大小[1-3]。材料學(xué)科專業(yè)方向有無(wú)機(jī)非金屬專業(yè)、高分子專業(yè)、材料化學(xué)專業(yè)，學(xué)生基數(shù)大，實(shí)驗(yàn)課程復(fù)雜，專業(yè)大型儀器設(shè)備多，研究生人數(shù)多，科研項(xiàng)目多，科研試驗(yàn)工作量大，教學(xué)和科研任務(wù)十分繁重。實(shí)驗(yàn)過(guò)程存在火災(zāi)、爆炸、中毒、燙傷、割傷、擠傷等安全遺患[4-5]。因此，材料學(xué)科實(shí)驗(yàn)室的安全管理工作和安全保障水平急需提高。

1 高校材料學(xué)實(shí)驗(yàn)的分類

1.1 教學(xué)類實(shí)驗(yàn)室

材料學(xué)科屬于工科學(xué)科。學(xué)科培養(yǎng)中包括了大量提高動(dòng)手能力的基礎(chǔ)類實(shí)驗(yàn)。材料學(xué)科的教學(xué)類實(shí)驗(yàn)較多，根據(jù)研究方向不同分陶瓷、玻璃、新型建材、高分子、金屬等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室；根據(jù)實(shí)驗(yàn)室不同功能分為孔徑分析、比表面測(cè)試、化學(xué)分析、壓力成型、高溫?zé)Y(jié)、機(jī)械加工、力學(xué)性能測(cè)試等實(shí)驗(yàn)室。

1.2 科研類實(shí)驗(yàn)室

高校是技術(shù)創(chuàng)新的主力軍，各個(gè)學(xué)校都加強(qiáng)科技基礎(chǔ)建設(shè)，大型儀器設(shè)備越來(lái)越多。材料學(xué)科作為工科學(xué)科，科學(xué)研究離不開(kāi)儀器設(shè)備，隨著科研團(tuán)隊(duì)的壯大，越來(lái)越多的教授有了自己的科研實(shí)驗(yàn)室。這些科研實(shí)驗(yàn)室主要用于承擔(dān)完成國(guó)家、省市級(jí)科研項(xiàng)目，以及企業(yè)類合作項(xiàng)目，專業(yè)性更強(qiáng)，管理的難度大。

2 高校材料學(xué)實(shí)驗(yàn)的特色

2.1 危險(xiǎn)物品多，危害大

無(wú)論科研試驗(yàn)室，還是教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，都不可避免接觸使用強(qiáng)酸強(qiáng)堿、高腐蝕試劑和有毒有害物品。一是強(qiáng)酸強(qiáng)堿。例如《熱工基礎(chǔ)及設(shè)備》高嶺土離子交換實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使用強(qiáng)堿氫氧化鈉；二是易燃易爆試劑，例如金屬鎂粉劇烈碰撞會(huì)發(fā)生爆炸，硼氫化鈉與堿反應(yīng)生成大量氫氣有爆炸的危險(xiǎn)；三是易燃易爆氣體，例如化學(xué)氣相沉積碳化硅陶瓷顆粒使用氫氣作為載氣；四是高壓容器，水熱反應(yīng)釜溶液過(guò)多，過(guò)熱時(shí)有爆炸的危險(xiǎn)。

2.2 大型儀器價(jià)格昂貴，設(shè)備危險(xiǎn)性大

材料專業(yè)大型儀器設(shè)備較多，價(jià)格昂貴。成型設(shè)備有：等靜壓機(jī)25萬(wàn)元、液壓成型機(jī)7萬(wàn)元、雙螺桿擠出機(jī)20萬(wàn)元、兩輥冷軋20萬(wàn)元；燒結(jié)設(shè)備有：化學(xué)氣相滲透爐200萬(wàn)元，多功能燒結(jié)爐120萬(wàn)元，熱壓燒結(jié)爐80萬(wàn)元，真空變頻爐30萬(wàn)元；測(cè)試設(shè)備有：激光導(dǎo)熱儀230萬(wàn)元，高溫力學(xué)測(cè)試儀150萬(wàn)元，重力落下沖擊試驗(yàn)儀60萬(wàn)元，全自動(dòng)孔隙度分析儀40萬(wàn)元，鐵電材料測(cè)試儀60萬(wàn)元。大型儀器設(shè)備離不開(kāi)水電氣，用水用電用氣不當(dāng)，都會(huì)造成安全事故。例如雙螺桿擠出機(jī)加熱分成預(yù)熱和熔融，熔融段溫度較高，接觸會(huì)被燙傷。

2.3 專業(yè)方向多，管理差異性大

材料學(xué)科有無(wú)機(jī)非金屬、高分子、材料化學(xué)、金屬等專業(yè)，各專業(yè)差異性大。高分子專業(yè)有塑料和橡膠材料方向，塑料和橡膠合成過(guò)程中使用大量有機(jī)溶劑，這些有機(jī)溶劑易燃易爆要專人管理；無(wú)機(jī)非金屬專業(yè)有水泥、新型建材、陶瓷方面，雖然原材料無(wú)毒無(wú)害，但燒結(jié)過(guò)程不當(dāng)會(huì)造成燙傷，切割試樣過(guò)程不當(dāng)會(huì)造成割傷；金屬專業(yè)，金屬冶煉過(guò)程中添加大量重金屬，操作不當(dāng)，會(huì)危害人的身體健康；材料化學(xué)專業(yè)，化學(xué)分析過(guò)程中使用大量強(qiáng)酸強(qiáng)堿和易燃易爆試劑。這就要求實(shí)驗(yàn)室專業(yè)技術(shù)人員具有全面、跨專業(yè)知識(shí)。

3 高校材料學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全管理工作的建議

3.1 加強(qiáng)教師學(xué)生的安全教育

師生的安全教育必不可少，要明確告訴師生，哪些有危險(xiǎn)，哪些可以做怎么做，哪些不能做。“術(shù)業(yè)有專攻”一個(gè)人的知識(shí)面再全，也有不熟悉不知道不了解的領(lǐng)域。每次實(shí)驗(yàn)開(kāi)始之前，一定對(duì)師生專門培訓(xùn)。一是了解使用物品有無(wú)危害；二是危險(xiǎn)操作做好安全防護(hù)，例如轉(zhuǎn)移液氮不能穿長(zhǎng)筒靴，帶好護(hù)目鏡；三是加強(qiáng)危害物品管理，實(shí)驗(yàn)前登記，試驗(yàn)后剩余物品交回。四是出現(xiàn)操作失誤，采取的應(yīng)急處理措施要到位。

3.2 專業(yè)設(shè)備專人負(fù)責(zé)

材料學(xué)科的大型儀器設(shè)備較多，大型儀器設(shè)備操作復(fù)雜，操作不當(dāng)造成的危害大。專業(yè)設(shè)備專人負(fù)責(zé)，減少人為操作失誤造成的危害。一是操作過(guò)程中加強(qiáng)監(jiān)督管理，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，外來(lái)人員不能隨意接觸設(shè)備，操作人員不能擅自離開(kāi)，時(shí)刻檢查儀器運(yùn)行狀態(tài)是否正常。二是必須兩個(gè)人同時(shí)操作設(shè)備，相互監(jiān)督、相互提醒，做好儀器使用記錄。

3.3 提高實(shí)驗(yàn)室的安全防護(hù)措施

3.3.1 危險(xiǎn)物品分類管理

一是強(qiáng)酸強(qiáng)堿單獨(dú)管理，使用人登記，試驗(yàn)完成后，剩余化學(xué)試劑交回。二是氣體鋼瓶分類放置，氫氣、甲烷氣、硅烷氣體等還原氣氛氣體與氧氣分開(kāi)放置；三是液氮專人管理；四是重金屬集中管理，例如金屬汞，水封存放。五是試劑分類管理，強(qiáng)氧化劑、強(qiáng)還原劑、有毒試劑、制氫試劑放置安全柜上鎖專人管理。

3.3.2 完善實(shí)驗(yàn)室的安全防護(hù)裝置

實(shí)驗(yàn)室要安裝煙霧報(bào)警器，出現(xiàn)明火迅速報(bào)警；實(shí)驗(yàn)室必須有滅火器、滅火毯，遇到小火可迅速處理，房門外開(kāi)，便于師生快速撤離。

3.3.3 提高儀器設(shè)備的人性化設(shè)置

隨著技術(shù)進(jìn)步，儀器設(shè)備也在不斷更新。儀器設(shè)備的自我安全防護(hù)和人性化設(shè)計(jì)是改善材料學(xué)科實(shí)驗(yàn)室安全保障水平的有效手段。例如橡膠混煉用對(duì)輥機(jī)，加裝急停開(kāi)關(guān)；激光導(dǎo)熱系數(shù)儀防止停水停電，安裝不間斷電源；放電等離子燒結(jié)爐采用雙測(cè)溫系統(tǒng)，過(guò)溫時(shí)設(shè)備自行斷電。

4 結(jié)束語(yǔ)

高校實(shí)驗(yàn)室安全管理是一項(xiàng)極其重要工作，材料學(xué)科實(shí)驗(yàn)室大型儀器設(shè)備較多，教學(xué)科研工作繁重，教學(xué)實(shí)驗(yàn)和科研試驗(yàn)都存在大量安全隱患，要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室管理制度建設(shè)、做好師生安全教育、不斷完善?；贩诸惞芾恚岣邇x器設(shè)備的人性化設(shè)置，制定科學(xué)合理的應(yīng)急措置，確保實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)久安全運(yùn)行。