呂曉猛 賈瑛 黃智勇 李茸 韓啟龍 沈可可

[摘 要] 液體推進劑是為飛行器推進系統(tǒng)提供能量和工質(zhì)的物質(zhì)，特別是肼類燃料和硝基氧化劑是易燃、易爆、劇毒的危險化學品，其實驗教學過程的安全管理直接關(guān)系著人員、設(shè)備和財產(chǎn)安全。通過詳細分析液體推進劑危險特性，從人員心理認知、健全組織制度、全過程管控等方面提出了加強液體推進劑實驗教學安全的對策措施，有利于進一步提升液體推進劑實驗教學質(zhì)量和安全管理水平。

[關(guān)鍵詞] 液體推進劑;實驗教學;安全管理

[中圖分類號] X921? ? [文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）41-0037-02? ? [收稿日期] 2019-11-28

一、引言

液體推進劑是以液態(tài)進入火箭或者導彈發(fā)動機燃燒室的含能材料，它能快速發(fā)生化學反應(yīng)提供大量熱能，特點是比沖高、使用可靠，是一類廣泛應(yīng)用于軍事和航天領(lǐng)域的特殊能源[1，2]，以可貯存的四氧化二氮等硝基氧化劑和偏二甲肼等肼類燃料最為常見。

液體推進劑實驗教學涉及分析化驗、安全監(jiān)測、污染控制和應(yīng)急處置等方面，對培育學生正確認識、全面理解、熟練使用和管理液體推進劑的能力及素質(zhì)具有重要實踐指導意義[3-5]。因硝基氧化劑和肼類燃料等屬于易燃易爆的劇毒化學品，危險性大，如果實驗教學過程中使用、管理或安全防護不當，可能導致人員健康和生命安全受到嚴重損害，設(shè)備、財產(chǎn)及環(huán)境遭受破壞和污染，因此加強液體推進劑實驗教學過程的安全管理問題研究具有重要意義[6，7]。

二、液體推進劑危險特性

液體推進劑作為一種特殊能源，屬于易燃易爆的劇毒化學品，因其特殊物理和化學性質(zhì)，在一定外界和環(huán)境條件下，以物理化學方式釋放大量能量并實現(xiàn)對外做功，具有較大危險性。

1.毒性大。根據(jù)2015版《危險化學品名錄》毒性判定標準，無水肼、偏二甲肼、四氧化二氮等均屬于劇毒化學品;按照《中華人民共和國國家職業(yè)衛(wèi)生標準（GBZ2.2-2007）》規(guī)定，偏二甲肼、無水肼是人體可疑致癌物質(zhì);按照急性毒性分級標準，四氧化二氮等硝基氧化劑和偏二甲肼等肼類燃料均為高毒物質(zhì)。

2.易燃易爆。偏二甲肼性能優(yōu)良可貯存，能量較高，但其閃點僅為1.1℃，屬于甲A類易燃液體，極易發(fā)生燃燒或爆炸;無水肼作為一種單組元推進劑，與某些金屬（如鐵、銅、鉬等）及其合金的氧化物（如鐵銹等）接觸時，可能發(fā)生催化放熱反應(yīng)導致著火爆炸;硝基氧化劑有效含氧量高，與芳香胺、肼類、多元酚等接觸自燃，甚至發(fā)生爆炸。

3.腐蝕性強。硝基氧化劑因其較強氧化性和腐蝕性，對人體組織、器官甚至骨骼等產(chǎn)生嚴重危害;液體推進劑由于意外噴濺，極易對眼睛產(chǎn)生極大傷害;微量液體推進劑濺到皮膚上，易被吸收而使皮膚產(chǎn)生紅斑、腫脹。

4.易泄漏。硝基氧化劑具有冰點高、沸點低的特性，如四氧化二氮沸點僅為21.5℃，綠色四氧化二氮沸點僅為18.0℃，常溫常壓下極易沸騰，導致容器內(nèi)蒸汽壓力過大，易泄漏產(chǎn)生有毒的二氧化氮氣體，且二氧化氮易與水蒸氣接觸反應(yīng)生成稀硝酸類物質(zhì)，導致設(shè)備腐蝕受損和人員中毒。

三、液體推進劑實驗教學安全管理對策

1.正確認識，糾正錯誤的心理認知。一是接觸液體推進劑即有“談虎色變”的心理，特別是四氧化二氮等因沸點較低，常溫常壓下?lián)]發(fā)出紅棕色NO2煙霧，對個別學生心理沖擊較大，形成本能上拒絕的心理認知。二是認為液體推進劑雖是危險化學品，但自己不畏懼，嘲笑那些“談虎色變”的人，存在一種“初生牛犢不怕虎”盲目心理認知。偏二甲肼、無水肼等常溫下是穩(wěn)定存在的無色透明液體，個別學生在實驗操作時易產(chǎn)生麻痹思想，盲目操作，可能導致危險后果。

錯誤的心理認知可能導致人員中毒、燒傷、著火甚至爆炸等嚴重后果，必須引起高度重視。一是將經(jīng)常性安全教育貫穿實驗教學全過程，實驗開始前進行推進劑特性及危害的普及教育，單項實驗開始時開展針對性安全教育，實驗結(jié)束后對操作過程中安全問題進行梳理，開展檢討式的安全教育總結(jié);二是開展心理壓力的疏導與調(diào)節(jié)，個別學生在實驗過程中可能操作不當導致實驗失敗或液體推進劑泄漏而引發(fā)負面心理情緒，對后續(xù)實驗過程產(chǎn)生不同程度心理壓力，通過分析總結(jié)經(jīng)驗，適當實驗引導和手把手幫扶，確保實驗操作過程成功及結(jié)果正確，增加成功體驗，釋放心理壓力，培育和增強自信。

2.健全組織，嚴格制度，堵塞安全管理漏洞。健全的組織管理、嚴格的規(guī)章制度是液體推進劑實驗教學安全的有效保證。液體推進劑實驗教學安全管理要以相關(guān)法規(guī)制度為基本遵循，依據(jù)實驗室安全管理規(guī)定結(jié)合教學過程實際制定健全的切實有效的管理制度。

一是成立三個層級的安全管理組織，明確管理職能。實驗室層級由實驗室領(lǐng)導負責全面監(jiān)督管理，教學組層級負責制定實驗教學安全管理計劃并負責計劃的執(zhí)行、檢查與處理，實驗小組層級負責實驗過程中實驗安全把關(guān)要點制定與檢查落實，教學組層級和實驗小組層級設(shè)立兩級安全檢查員。二是嚴格規(guī)定制度的落實，不搞“變通化”和“人情化”。嚴格的“制度化”管理是確保實驗安全的紅線，如實驗過程應(yīng)嚴格遵守安全防護要求，操作時要求佩戴長型耐酸堿手套進行的操作就不能簡化為使用短型手套，更不能因操作不便使用一次性乳膠手套，否則可能導致因泄漏導致的噴濺傷害或嚴重的化學燒傷。建立健全各級安全組織，嚴格落實規(guī)章制度，可有效堵塞液體推進劑實驗教學安全管理漏洞，確保教學管理過程安全有序。

3.緊盯每個環(huán)節(jié)，強化全過程安全管控。液體推進劑實驗教學過程雖然用量不多，但涵蓋了取樣、貯存、使用、銷毀回收、應(yīng)急處置等環(huán)節(jié)，任何環(huán)節(jié)失誤都可能導致危險及傷害的發(fā)生，唯有在全過程強化安全檢查管控，才能確保實驗教學的全程安全。

一是嚴格液體推進劑流轉(zhuǎn)全過程的追溯。取樣、使用、銷毀回收等環(huán)節(jié)建立嚴格審批簽字和自查抽查環(huán)節(jié)。取樣申請環(huán)節(jié)應(yīng)詳細說明使用種類、數(shù)量、保管人員和使用期限;貯存環(huán)節(jié)需明確貯存條件、責任人和保管期限，標示清楚，區(qū)分嚴格;使用環(huán)節(jié)應(yīng)精確測算每個實驗的實際用量，嚴格控制多取多用;銷毀回收環(huán)節(jié)應(yīng)根據(jù)剩余推進劑數(shù)量明確銷毀手段和回收方法，確保實驗教學過程的所有推進劑都可追溯;應(yīng)急處置演練應(yīng)定期組織，針對性開展預想預防操作，確保發(fā)生意外情況時及時有效處理。二是全員盡責共同努力。安全管理人員要強化全過程安全檢查，不定期抽查，及時發(fā)現(xiàn)問題排出隱患;教學操作人員在每個環(huán)節(jié)要嚴格按制度執(zhí)行，按規(guī)程操作，時刻自查自糾。三是開展科學化和全面化管控，一方面要對照規(guī)章制度和操作規(guī)程仔細檢查，采用現(xiàn)代化的檢測報警設(shè)備實現(xiàn)科學化管控，另一方面要注意人員的思想、心理和身體狀況的檢查，實現(xiàn)全面化的過程安全管理。

四、結(jié)語

液體推進劑作為一種特殊能源，在軍事及航天領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛，其實驗教學在推進劑類軍事人才培養(yǎng)過程中發(fā)揮了重要的不可替代的作用。強化液體推進劑實驗教學過程的安全管理，針對性制定嚴格的對策措施，確保師生人身安全、設(shè)備和財產(chǎn)安全，有利于促進液體推進劑實驗教學水平和相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的持續(xù)提升。

參考文獻

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