高鵬(北京低碳清潔能源研究院 設(shè)備設(shè)施工程中心，北京 102209)

0 引言

實驗廠房作為高校和科研單位科研人員開展實驗工作主要平臺之一，是進(jìn)行實驗、小試的主要場所，但實驗性工作因其工藝不成熟、安全措施不全面、配方配比處于探索階段等原因，和成熟工廠相比，存在著更大的不確定性。在石油化工、煤化工、光伏等相關(guān)領(lǐng)域的實驗中，需要用到各種類型的氣體，氣瓶的存放、使用、管理不當(dāng)，極易帶來重大安全隱患和導(dǎo)致人員傷亡。2015年12月，某大學(xué)化學(xué)實驗室研究生在氣瓶使用過程中，發(fā)生氣瓶爆炸，引發(fā)實驗室著火，造成1人死亡[1]。因此，高度重視氣瓶的安全管理，及時發(fā)現(xiàn)并消除各種安全隱患，采取科學(xué)合理的措施，才能最大限度的防止各類氣瓶安全事故的發(fā)生，從而確保實驗廠房的安全、高效運行。

1 實驗廠房氣瓶管理存在的問題

氣瓶作為一種特殊的特種設(shè)備，種類繁多，實驗廠房使用的氣體種類包括氫氣、氮氣、氧氣、空氣、氦氣、氬氣、一氧化碳、二氧化碳、乙炔等，另外還有各個科研項目單獨要求供應(yīng)商按照一定比例配置的混氣，實驗廠房和一般實驗室的區(qū)別之處在于，實驗廠房用氣量大，一般實驗室主要是用于色譜載氣、小型實驗設(shè)備載氣、反應(yīng)氣等，實驗廠房內(nèi)的設(shè)備處于工業(yè)化示范的前一階段，體量規(guī)模比實驗室的要大很多，導(dǎo)致其各種氣體的使用量大增，這給實驗廠房的氣瓶的安全管理帶來更大的挑戰(zhàn)。近年來，實驗廠房的安全事故時有發(fā)生，與氣瓶管理相關(guān)問題的主要有以下四個方面：

1.1 人員安全意識不高、操作熟練程度不夠

部分操作人員安全意識淡薄，對于特種設(shè)備尤其是氣瓶相關(guān)的專業(yè)知識匱乏，未接受完整的三級安全培訓(xùn)和操作技能培訓(xùn)就匆匆上崗操作，實操過程中出現(xiàn)的主要問題有：搞不清哪種氣瓶的接口是左旋或者右旋，盲目安裝，導(dǎo)致接口損壞、漏氣；氣瓶使用末尾階段，余壓用盡，可能導(dǎo)致氣瓶進(jìn)入其他氣體，給氣瓶的再次充裝帶來困難和隱患。對氣瓶的不熟練的操作可能導(dǎo)致氣體的泄漏，更嚴(yán)重的可能會導(dǎo)致設(shè)備的爆炸、人員的重大傷亡。

1.2 氣瓶本身狀態(tài)不良

供應(yīng)商提供的氣瓶中，有些氣瓶已經(jīng)超期服役，部分氣瓶未在檢驗有效期內(nèi)，這些氣瓶在使用過程中可能會出現(xiàn)裂紋、泄漏甚至爆炸；有些氣瓶的瓶閥的梅花手輪缺失，實操過程中使用扳手旋轉(zhuǎn)瓶閥，極易造成瓶閥損壞、泄漏和其他安全問題。

1.3 氣瓶存放環(huán)境較差

實驗廠房內(nèi)各類型設(shè)備、裝置使用了大量的不同性質(zhì)、種類的化學(xué)原料、試劑，部分氣瓶直接放置到設(shè)備旁邊，相互之間難以保證有效的安全距離[2]，原料、試劑、油品等易燃物一旦著火，置于裝置旁邊的氣瓶將成為最大的危險源，極有可能爆炸，造成人員傷亡。另外實驗區(qū)域人員進(jìn)出頻繁，如果氣瓶的防傾倒措施不到位，也將導(dǎo)致氣瓶傾倒出現(xiàn)安全問題。

1.4 氣瓶統(tǒng)一管理欠缺

在氣瓶的采購環(huán)節(jié)，很多未經(jīng)核查的供應(yīng)商的氣瓶進(jìn)入到實驗廠房，供應(yīng)商未能提供相關(guān)的資質(zhì)條件如危險品經(jīng)營許可、充裝許可、道路運輸許可等；部分科研項目因其各種原因，采購后的氣瓶混放、混用現(xiàn)象存在，缺乏有效的統(tǒng)一管理。

2 加強實驗廠房氣瓶安全管理

2.1 持續(xù)加強氣瓶操作人員的技能和安全培訓(xùn)

在入廠人員三級安全培訓(xùn)的基礎(chǔ)上，針對氣瓶操作人員開展氣瓶相關(guān)的技能和安全兩個方面的培訓(xùn)：借助于供應(yīng)商對氣瓶的深入了解，委托供應(yīng)商定期開展氣瓶安全使用培訓(xùn)。單位安全管理部門針對氣瓶使用開展專項培訓(xùn)，培訓(xùn)內(nèi)容涉及因氣瓶原因引發(fā)的事故案例、氣瓶基礎(chǔ)知識、氣瓶正常使用狀態(tài)、氣瓶使用過程注意事項等。業(yè)務(wù)部門開展現(xiàn)場的使用技能培訓(xùn)和現(xiàn)場考核，主要針對使用過程應(yīng)關(guān)注的要點、實操過程中操作人員容易出現(xiàn)問題的關(guān)鍵部位，結(jié)合過往出現(xiàn)的各類型錯誤操作，為操作人員開展實操的技能培訓(xùn)。培訓(xùn)之后均要參加考核，考核合格后方能進(jìn)行氣瓶的相關(guān)操作。

2.2 采用集中供氣方式

結(jié)合科研項目對氣體的具體需求，單獨建立了氣瓶間和壓縮機房，同時在實驗廠房內(nèi)鋪設(shè)氣體管網(wǎng)，用戶接入管網(wǎng)預(yù)留的接口，從物理隔離上實現(xiàn)了“人瓶分離”。氣瓶間采用防爆設(shè)計，設(shè)有防爆氣體報警探頭、防爆攝像頭、防爆聯(lián)鎖排風(fēng)機等。氣體探頭報警系統(tǒng)集成了各個探頭的數(shù)據(jù)采集、分析、實時顯示，同時連鎖防爆風(fēng)機，采用兩級報警，用于提醒管理人員氣體泄漏情況和達(dá)到一定數(shù)值之后連鎖風(fēng)機開啟強排模式。實驗廠房的控制系統(tǒng)將管網(wǎng)的壓力進(jìn)行了采集和顯示，操作人員和管理人員在中控室可以觀察到各條管網(wǎng)、各個氣瓶的壓力，便于操作人員根據(jù)氣瓶壓力及時更換氣瓶。圖1、2為集中供氣系統(tǒng)的局部展示。集中供氣解決了傳統(tǒng)單獨鋼瓶供氣存在的鋼瓶放置于設(shè)備旁邊影響操作易傾倒、整體鋼瓶數(shù)量多、周轉(zhuǎn)量大、管理困難等問題。

圖1 氣瓶間氣排和報警以及排風(fēng)系統(tǒng)

圖2 實驗廠房供氣管網(wǎng)系統(tǒng)

2.3 加強源頭管控

目前，市場上的氣體供應(yīng)商良莠不齊，為加強源頭管控，從根源上把好質(zhì)量關(guān)，采購部門牽頭開展了氣瓶供應(yīng)商的遴選，建立和完善了遴選的標(biāo)準(zhǔn)，要求氣瓶供應(yīng)商至少具有危險品經(jīng)營許可、充裝許可、道路運輸許可、安全生產(chǎn)許可等證件，篩選出部分符合條件的供應(yīng)商，再通過公開招投標(biāo)的方式最終確定合格的供應(yīng)商。要求供應(yīng)商在及時響應(yīng)提供氣瓶的同時，也要在氣瓶的日常管理、用氣咨詢和氣瓶安全使用培訓(xùn)方面積極配合我單位開展相關(guān)工作。

2.4 建立和完善氣瓶間各項管理制度

在《實驗廠房管理制度》的基礎(chǔ)上，制定了《氣瓶間使用管理制度》，明確了管理人員和操作人員的具體職責(zé)；針對不同類型的氣瓶間，編制了《氣瓶間SOP》，用于指導(dǎo)操作人員進(jìn)行氣瓶更換等相關(guān)操作，同時做好更換記錄；根據(jù)不同種類氣體的性質(zhì)，制定了《氣體泄漏現(xiàn)場處置方案》，并組織氣瓶操作人員開展現(xiàn)場處置方案的演練，提高操作人員處理意外情況的能力和水平；建立了《氣瓶接收和清退規(guī)定》，要求供應(yīng)商和操作人員按照接收程序開展外觀檢查、測漏、壓力檢查等各項事項[3]。在《實驗廠房巡回檢查制度》中，氣瓶間作為巡檢的重要一站，要求巡檢人員認(rèn)真記錄氣瓶壓力，查看氣瓶狀態(tài)，核實氣瓶標(biāo)識是否準(zhǔn)確，即在用鋼瓶懸掛在用標(biāo)識，滿瓶和空瓶分別懸掛對應(yīng)的標(biāo)識。

2.5 加強隱患排查整改

安全管理部門和業(yè)務(wù)部門組織對實驗廠房氣瓶間進(jìn)行安全檢查，根據(jù)實際需要，開展日常檢查、雙周檢查、月度檢查、專項檢查等，檢查的范圍涉及到氣瓶使用的各個環(huán)節(jié)，對于檢查發(fā)現(xiàn)的問題和隱患，業(yè)務(wù)部門按照要求制定整改方案，及時進(jìn)行整改，從技術(shù)措施、管理措施、教育培訓(xùn)等方面積極整改發(fā)現(xiàn)的問題，促進(jìn)氣瓶間運行和氣瓶使用的安全。

3 結(jié)語

實驗廠房的安全管理是確保各項科研項目順利開展的前提條件，氣瓶的安全使用關(guān)系到整個實驗廠房的安全運行，因此不斷加強氣瓶操作人員專業(yè)知識和安全知識的培訓(xùn)力度，加大對源頭供應(yīng)商的監(jiān)督檢查，同時不斷完善氣瓶間相關(guān)管理制度，對于檢查發(fā)現(xiàn)的各項問題積極進(jìn)行整改，才能從根本上解決氣瓶使用中的各項問題，降低因氣瓶使用原因引發(fā)的事故，從而保證各項科研項目的順利執(zhí)行。