李冰洋， 黃開勝， 艾德生， 林旭平， 郭玉鳳， 李 款

（清華大學實驗室管理處，北京100084）

0 引 言

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和科學技術的不斷進步，高校實驗氣體在各類教學、科研實驗室中被廣泛使用，主要用于化學反應原料、實驗載氣、保護氣體等［1］。高校實驗氣體種類繁多，用氣量較大、人員流動性也較大［2-3］。實驗氣體具有較大安全隱患。如果不對氣體進行有效安全管理，則很可能會導致事故的發(fā)生。在氣體生產、使用過程中一旦發(fā)生事故，后果相當嚴重。據(jù)統(tǒng)計，2001～2016年全國高校107起實驗室火災爆炸安全事故中，由實驗氣體引起的事故為21起，占事故總量的19.63%［4］。而目前，我國高校缺乏系統(tǒng)有效的用氣安全管理辦法，氣體安全事故仍不斷發(fā)生。為了有效避免事故的發(fā)生，高校在實驗室安全管理工作中，亟須對用氣風險進行認真分析［5］，對安全管理現(xiàn)狀及問題做詳細探究，并找到科學有效的問題解決方案，從而盡量避免用氣事故的發(fā)生。

1 高校實驗用氣風險分析

安全管理的目的是預防事故和控制事故發(fā)生后的損失。為了有效預防用氣安全事故，需要首先對用氣風險進行分析。實驗用氣風險可以從安全三要素，“人、物、環(huán)境”的角度進行分析。（1）從人的角度出發(fā)，人的用氣安全意識淡薄，用氣安全技術缺乏會造成管理不當或者操作失誤而帶來安全隱患。（2）從物的角度出發(fā)，實驗室所用實驗氣體，形態(tài)一般多為鋼瓶盛裝的壓縮氣體以及杜瓦罐盛裝的液化氣體，其風險主要來自以下幾個方面。①氣體本身的危險性。氣體根據(jù)其種類不同，存在易燃、易爆、有毒、腐蝕、氧化、窒息、低溫等特性［1］。②由于盛裝壓縮氣體的氣瓶和液化氣體的杜瓦罐屬于特種設備，具有爆炸特性［6-7］。尤其對于氣瓶來說，在運輸、使用、處置過程中如果操作不當，都存在較大的安全隱患，容易導致事故發(fā)生。③氣體管線連接帶來的問題。氣體從氣瓶到需要使用氣體的儀器設備是通過管線連通的，如果管線出現(xiàn)泄漏、老化等問題，會帶來很大的危險［8-9］。（3）從環(huán)境的角度出發(fā)，氣瓶擺放位置不當，如氧氣瓶周圍有易燃化學品，氣瓶存放空間有限，或者缺乏必要的工程控制和防護，都存在安全風險。由于用氣安全風險因素多，需要對各方面風險進行管理，全方位做好風險防控。

2 國內外高校實驗用氣安全管理現(xiàn)狀及問題

2.1 國外實驗室用氣安全管理現(xiàn)狀

發(fā)達國家非常重視安全工作，高校安全管理體系相對完善，用氣安全管理也相對成熟。國外一流大學實驗室用氣安全管理的成熟性主要體現(xiàn)在制度建設、教育培訓、管理規(guī)范、隊伍健全等方面。

（1）法律法規(guī)相對完善、細致。歐美高校的安全管理大多數(shù)由專門的安全管理機構統(tǒng)籌負責，在法律法規(guī)方面大多有明確及具體的要求［10］。美國職業(yè)安全與健康管理局（OSHA）頒布的OSHA標準，是美國司法權力管理范圍內普遍推行的職業(yè)安全與健康標準，該標準管理規(guī)程細致、執(zhí)行力強。美國高?？梢栽贠SHA標準的指導下編制安全管理計劃。例如斯坦福大學根據(jù)所在加利福尼亞州的OSHA標準制定了化學安全計劃，其中對用氣安全管理辦法進行了規(guī)定。其中對有毒氣體的使用，規(guī)定了設施許可、工程控制、防護設備、存儲要求、應急響應計劃、警告系統(tǒng)以及員工培訓等具體內容。

（2）建立規(guī)范的教育培訓制度及標準化操作規(guī)程（SOP）。歐美高校重視安全教育培訓工作，安全教育培訓一般由具有安全專業(yè)知識或者經(jīng)驗的教師或高級工程師承擔。用氣安全教育培訓定期開展且頻率較高，例如帝國理工學院的用氣安全培訓每1～2個月舉行1次，美國佐治亞理工學院用氣安全培訓更加頻繁，每個月都舉辦用氣安全培訓。教育不僅以講座形式開展，還通過SOP對用氣安全管理的具體指導方法、風險點、操作流程及要點進行展示。例如加州伯克利大學、斯坦福大學、麻省理工學院、哈佛大學、牛津大學等都具有氣體安全使用的SOP，對氣體的工程控制、安全存儲與使用、應急措施、培訓要求等內容進行規(guī)定。

（3）用氣安全管理嚴格，技術規(guī)范。由于歐美高校整體安全意識較強，因此對氣體的管理也非常嚴格和規(guī)范。很多高校規(guī)定在使用氣瓶前必須接受氣瓶安全教育培訓，氣瓶必須放置在規(guī)定的安全位置并有效固定，運輸氣瓶時需要穿戴防護鞋，氣瓶運輸?shù)碾娞葜胁荒苡衅渌说?，實驗室根?jù)面積要控制可燃氣瓶的數(shù)量，氧氣瓶與其他氣瓶要相隔一定距離等。實驗室如果出現(xiàn)用氣安全問題，若不及時整改就會被關閉實驗室。此外，為了最大限度保證安全，國外高校進行全部或者部分集中供氣，對壓縮空氣、氮氣等氣體進行集中供應。蘇黎世聯(lián)邦理工學院在實驗室樓一層也有專門的氣體間，集中供應液氮，這樣便減小了液氮分散在各個實驗室的危險性。魯汶大學的實驗室則不使用任何氣瓶，而是在實驗樓下有儲備氣體的基站，全部由統(tǒng)一的氣路管線傳送氣體。

（4）用氣安全管理隊伍健全，工作細致。國外高校安全管理人員隊伍健全，責任分工明確。國外高校大多數(shù)都有專門的安全管理人員進行氣體安全管理。例如在魯汶大學，氣體由專門的工程技術人員進行管理，對安全技術進行研究，對氣瓶的安全狀態(tài)進行定期檢查，對氣路管線連接進行指導，對學生提交的氣體風險評估報告進行審核等，這些既保障了安全，又給師生帶來了便利。在麻省理工學院，也有專門的人員負責氣體管理，如果師生需要報廢或者更換氣瓶，在學校網(wǎng)站上提出申請即可，便會由專門人員處理。國外高校大多對氣體供應商也進行統(tǒng)一管理，將氣體供應商的信息放置在學校官網(wǎng)上，師生可以訪問通過網(wǎng)站了解供應商的產品，對技術操作進行學習。

2.2 我國高校實驗用氣安全管理現(xiàn)狀及問題

近些年來，我國高校對實驗室安全管理工作也開始重視，并取得了一定成效。但是，由于我國高校整體安全意識較弱，安全管理力度不夠，很多工作難以落實。同時，雖然高校在實驗室安全管理方面覆蓋面較全，但是缺乏精細化和專業(yè)化管理，管理人員不知道如何進行有效管理。

（1）缺乏對安全管理制度的嚴格執(zhí)行。安全工作的根本目的是要保障人的生命安全，人的生命安全應該放在一切工作的首要位置。而我國高校安全意識普遍不強，很多師生在內心沒有認可安全的絕對價值，反而認為安全是帶來麻煩，安全管理工作者在工作中不可避免會遇到一些阻礙。加上很多安全管理人員是兼職人員，職責不明，因此出現(xiàn)“不敢管”的情況，很難將管理制度落實到位。例如管理人員在安全檢查時發(fā)現(xiàn)了實驗室存在安全問題，而沒有在規(guī)定期限整改好，也不敢將其實驗室關閉。不僅對實驗室負責人管理不到位，對供應商管理也缺乏嚴格管理，導致氣體和氣瓶質量良莠不齊［11-13］。

（2）缺乏專業(yè)的管理知識和技能。有些實驗室安全管理人員由于缺乏專業(yè)知識，存在“不會管”的情況，不清楚具體的管理流程和技術要求。①我國的氣體安全管理法律法規(guī)比較分散，例如《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)定》《特種設備安全監(jiān)察條例》《危險化學品安全管理條例》《氫氣使用安全技術規(guī)程》等，分散到特種設備、?；饭芾淼阮I域，缺乏統(tǒng)一性的規(guī)范指導，各高校在落實工作的過程中找不到有效的方法［14］。②我國高校缺乏系統(tǒng)的用氣安全教育培訓，因此管理人員缺乏相應的知識和技能，也很難對師生進行有效指導，導致師生普遍存在對氣體法律法規(guī)不熟悉，對安全操作技能掌握不熟練［15］。

（3）缺少對用氣安全公共條件的建設和公共服務的管理。我國高校普遍缺少對用氣安全管理的專項資金投入和專職人員投入。由于受場地、資金等條件限制，氣體使用環(huán)境和操作過程存在較多安全隱患。例如實驗室沒有專門的氣瓶存貯地；實驗室氣瓶存放量、存放距離不符合標準要求；涉及易燃易爆有毒氣體，實驗室沒有完全符合要求的場地。很多高校缺少對氣路進行集中供氣，因此實驗室氣瓶數(shù)量比較多，安全隱患大［16］。同時由于缺少專職人員，在氣體的使用過程中，缺少對氣體、氣路、氣瓶進行定期的維護、檢測、檢修。這些都帶來比較大的安全問題。

3 高校實驗用氣安全管理解決方案

3.1 深入分析問題產生的原因

通過國內外用氣安全現(xiàn)狀的對比以及對我國高校用氣安全問題的分析，可以看到，我國高校實驗室用氣安全管理在整體上還有較多問題待解決，在管理力度和精細化管理方法上還存在一定的差距。用氣安全管理存在的問題一方面與用氣管理自身的特性有關，例如氣體存在的風險點多、涉及的人員和設備多，工作細節(jié)和具體等，做到規(guī)范化和精細化管理有較大困難；更重要的是，實驗室用氣安全管理作為實驗室安全管理的一個方面，其問題的產生與高校整體的實驗室安全管理水平有關。這方面原因雖然不是顯性的，但卻在根本上制約了用氣安全管理的發(fā)展。用氣安全問題的產生不是某一個管理環(huán)節(jié)的問題，而是一個整體性、系統(tǒng)性的問題，與高校安全管理整體情況有關系。

高校實驗室安全管理問題整體體現(xiàn)在以下幾個方面：①我國高校在安全管理方面缺乏有力的制度保障和嚴格的要求。制度是管理執(zhí)行的標準，而我國高校實驗室安全管理在源頭的制度制定上就缺乏細化、缺乏執(zhí)行力。②我國高校安全管理人員隊伍普遍存在安全意識和能力上的不足。由于我國高校安全管理人員較多是兼職。有些安全管理人員只是被動工作，對工作缺乏主動意識，工作人員缺乏專業(yè)的安全科學能力和管理能力，較難解決復雜的問題。③管理理念和方法還不夠創(chuàng)新。我國高校安全管理較多還是重于行政管理，而缺少標準化和流程化管理；同時，很多安全工作依賴于安全領導的安全意識和管理力度，沒有將涉及安全的全體人員的積極性調動起來；此外，較多安全管理工作以實現(xiàn)上級任務為出發(fā)點，而很少能夠從一線科研的教師和學生的需求出發(fā)。因此，很多安全問題反復出現(xiàn)，基于現(xiàn)有的理念和方法很難得到本質的改善，這就需要對實驗室安全管理整體提升到一個新的高度，更新理念和方法。④高校對實驗室安全投入支持力度不夠大。很多安全問題都需要有工程防護作為保障，而工程建設和改造需要大量資金投入。如果高校不在資金上進行大力支持，安全問題則可能得不到及時解決。在影響安全管理整體水平的因素中，管理理念和方法是重要的紐帶，通過管通理念的提升、科學的方法來帶動具體工作水平的提升，可以在一定程度上解決不敢管、不會管的問題。

3.2 從管理理念和方法上進行統(tǒng)籌規(guī)劃

由于用氣安全管理的問題有制度、投入、人員、管理方法上的多種原因，而傳統(tǒng)的安全管理大多數(shù)從單一的管理理念和方法出發(fā)，很難全面地解決問題。因此，需要將安全管理從單一維度向多維度擴展，融合多種管理方法，構建系統(tǒng)的安全管理方法。從“人員、管理、風險”的角度綜合出發(fā)，融“風險管理、全面質量管理和人本管理”理念為一體的高校實驗室用氣安全管理理念。風險管理是用氣安全管理的基礎，因為高校實驗室用氣安全目前普遍還有很多隱患待解決，因此，必須對造成安全隱患的各因素進行深入分析，找到風險的源頭，并對各類風險進行分級和評估，制定防護措施。全面質量管理是用氣安全管理的核心，是將安全工作進行標準化的有效管理方法。它基于PDCA循環(huán)的管理工作方法，對各類工作進行閉環(huán)管理，在管理環(huán)節(jié)不遺漏的基礎上，不斷提升管理水平。人本管理是安全管理的本質追求。人本管理強調的是以人為本。安全管理的最高級階段是本質型安全，即以人為本。安全管理把師生的安全和利益放在第一位，以師生的安全需求為切入點，因此在安全管理中，要充分滿足與安全相關的人的需求，調動各層安全管理人員的積極性，以自覺安全文化氛圍為安全管理的驅動力，使安全管理從被動應對安全風險到主動進行安全預防，從而實現(xiàn)安全的需求者和管理者共同的目標。

3.3 針對管理理念制定具體落實的管理方法及措施

為了將以上的安全管理工作理念具體落實，提出了用氣安全管理的具體管理方法及措施。管理方法以“全面質量管理”的PDCA基本流程為核心結構，即計劃、執(zhí)行、檢查、處理4個主要工作環(huán)節(jié)以及8個主要工作步驟；以用氣安全管理的各個風險點及問題點作為基本的工作要點，因此，在全面質量管理的每個主要的工作步驟中又添加了主要的工作要點，以預防安全管理工作中可能出現(xiàn)的風險；以人本管理作為管理的指導，即在各個工作環(huán)節(jié)中體現(xiàn)以人為本的理念，關注到每個人的需求，指導每個人做什么，如何更好地去做。尤其是在一些組織計劃、教育培訓、安全效果評估等環(huán)節(jié)需要全體管理者和師生的共同參與，所以將重點體現(xiàn)人本管理的環(huán)節(jié)列在對應的步驟中，用加深背景的藍色字進行了標注說明。具體的管理方法如圖1所示。這樣，通過完整的管理流程規(guī)定和要點提示，能夠將用氣安全管理工作系統(tǒng)化，做到既有效消除各類用氣安全風險，又可以對學校師生的用氣安全意識和操作技能進行本質提升，實現(xiàn)安全的目標。

圖1 用氣安全管理方法圖

4 用氣安全管理實踐

學校在面對高校實驗室用氣安全管理普遍存在的問題時，不斷面對問題，提升管理理念，提出解決方案并進行實踐。不僅對制度、人員、條件進行了建設，也對管理方法做了規(guī)范化的實踐。①學校在安全管理上給予制度保障。②學校不斷加強隊伍建設，提高管理人員的專業(yè)能力。③在用氣安全上不斷踐行“風險管理、全面質量管理和人本管理”相結合的管理方法，對“全過程、全流程、全員”開展工作。④在消除用氣安全隱患工程上進行大力的投入，保障用氣安全。

4.1 規(guī)范用氣安全管理制度，提高管理的可執(zhí)行性和力度

學校用氣安全管理的歸口單位是實驗室管理處。實驗室管理處早在2016年開始就制定了“清華大學氣瓶安全管理辦法”“清華大學氣體供應商管理實施細則”“清華大學氣瓶安全管理組工作細則”等一系列氣體安全管理的制度，但隨著管理的發(fā)展，發(fā)現(xiàn)用氣安全管理制度分散，同時缺少一些具體細化的要求。于是，實驗室管理處于2020年4月對氣體安全管理辦法進行了修訂，制定了“清華大學實驗室氣體安全管理實施辦法”，將管理更加精細化和規(guī)范化。其中對學校管理部門和院系的責任、氣瓶實行統(tǒng)一采購、需制定用氣安全應急預案、每年對新進實驗室人員進行培訓與考核等內容都做了具體的規(guī)定，也將涉及法律法規(guī)名稱及條目進行了明確標示，如明確指出氣瓶存放數(shù)量應符合北京市地方標準《實驗室危險化學品安全管理規(guī)范》（第2部分普通高等學校）（DB11/T1191.2—2018）第九條規(guī)定，具有較強的可執(zhí)行性。具體內容可以訪問清華大學實驗室管理處網(wǎng)站。

根據(jù)制度中明確的責任，安全管理人員對出現(xiàn)的安全問題也敢于進行管理，例如在實驗室安全檢查中發(fā)現(xiàn)了安全問題，在規(guī)定期限內整改不合格的則關閉其實驗室。學校對院系安全管理隊伍也加強了管理，共同將實驗室安全責任落實，根據(jù)落實情況對院系安全管理工作進行打分，獎懲分明。

4.2 增加專業(yè)管理人員，提高管理服務水平

實驗室管理處不斷擴大專業(yè)管理隊伍，提高安全管理人員的專業(yè)化水平，使得安全管理人員知道有效的管理方法。實驗室管理處于2020年專門設立氣體安全專員崗，對全校氣體安全進行管理，其崗位職責包括：按照建設國內領先、國際一流的實驗室管治體系要求，依據(jù)國家及行業(yè)要求，研究用氣安全專業(yè)理論知識、制定實驗室用氣安全制度與規(guī)范，負責實驗氣體安全，以保障學校教學科研安全、引領實驗室安全文化為目標。崗位的設置不僅要求管理人員對法律法規(guī)熟悉、對知識理論精通等專業(yè)的要求，還要求要具有較高的國際視野，立足于服務教學科研，具有較強的服務意識。該崗位管理人員的任職要求為具有理工科背景的碩士及以上學歷。管理人員在工作過程中也需要不斷自學與接受教育培訓。同時在工作中，要全面對接使用氣體的所有院系，進行安全工作交流。

4.3 改進用氣安全管理方法，提高管理的科學性和系統(tǒng)性

學校在組建了專業(yè)管理隊伍后，用氣安全管理也更加科學系統(tǒng)。在工作中執(zhí)行全面質量管理，以學期或者年為周期，按照計劃、執(zhí)行、檢查、處理的步驟進行，同時注重風險管理和人本管理。例如，“計劃”環(huán)節(jié)，提前對未來3年、未來1年、未來1學期的用氣安全管理工作進行計劃，在做計劃的過程中，也充分組織和動員院系一起參與計劃，例如參加院系的核心會議和黨政聯(lián)席會，聽取院系在氣體安全管理方面的需求和需要進行安全建設的項目，列入年度工作計劃，力求為院系解決用氣安全問題。在“執(zhí)行”環(huán)節(jié)，對全校所有氣瓶進行統(tǒng)計，建立氣瓶臺賬，全面了解全校的氣體使用情況和氣瓶的狀態(tài)，對風險進行分析。在“檢查”環(huán)節(jié)，每年組織全校氣瓶專項安全檢查，對全校有用氣安全隱患的院系進行全覆蓋。對院系提出的安全整改項目進行評審，合格后給予支持。在“處理”階段，對全校用氣工作和經(jīng)驗進行總結，在年度編制的“清華大學實驗室安全白皮書”中，將氣體安全管理內容放置其中，也提出下一步工作展望。通過這些環(huán)節(jié)，將用氣安全管理形成了全流程閉環(huán)管理。

另外，在管理中特別重視人本管理，將安全工作相關的人員組織起來，了解需求，教育培訓，并一起參與管理。例如對安全助理在具體規(guī)范制定、文本編寫中給予指導。對于使用氣體的師生，制定“用氣安全基礎課程”，并放置在學?！皩嶒炇野踩逃c考試系統(tǒng)”上，供師生學習。同時，定期組織線上和線下講座培訓，邀請院系在用氣安全管理工作有經(jīng)驗的安全主管對實驗室供氣工程建設與運維、氣體安全使用、通風改造經(jīng)驗進行分享，各院系的安全主管和安全助理一同參與學習。對供應商進行規(guī)范管理，分別于2016年和2019年組織對氣體供應商進行統(tǒng)一遴選，對供應商查驗危險化學品經(jīng)營許可證、氣瓶充裝許可證和道路運輸經(jīng)營許可證等資格證書及其有效期，并規(guī)定其對提供的氣瓶質量、氣體質量、規(guī)范運輸、安全培訓、定期檢驗、回收及銷毀氣瓶、提供相關信息等服務事項做好保障。學校起初有氣體供應商100余家，而目前為止統(tǒng)一選定了11家供應商，規(guī)定采購需要從這統(tǒng)一的供應商進行，大大減小了供應商數(shù)量，提升了氣體供應品質，保障了氣體安全。

4.4 規(guī)范用氣改造工程建設，保障用氣安全

學?？蒲辛看螅合凳褂脷馄繑?shù)量和氣體種類較多。有很多實驗室面積有限，且實驗室建立之初，沒有進行專門的氣瓶存儲空間的設計，使用具有較大的安全隱患。為了消除這種安全隱患，學校提升公共治理。先后投入大量經(jīng)費支持院系進行氣路改造，支持了11個院系進行氣路和通風系統(tǒng)改造。以環(huán)境學院為例，改造前僅一棟樓宇使用氣瓶數(shù)量有的高達400瓶。室內氣瓶存放和固定不規(guī)范，氣路連接以軟管和快插接頭為主，使用危險氣體無相應的報警裝置，使用惰性氣體無空氣質量檢測儀。在發(fā)現(xiàn)了安全隱患后，進行了將氣瓶移至室外、集中管理、管道送氣的集中供氣系統(tǒng)建設，在室外建設了氣瓶間，將可燃氣和助燃氣分開，并根據(jù)周圍環(huán)境，合理布置泄壓和通風。氣瓶間采用一級匯流排進行供氣，壓力表、減壓器、安全閥、排空裝置和阻火器（氧氣、可燃氣）等安全防護裝置齊全，保證氣體安全輸出；實驗室用氣點配制了二次減壓系統(tǒng)，保證用氣便捷、安全；氣瓶間和用氣實驗室供氣管路上加裝氣體壓力監(jiān)測系統(tǒng)，實時監(jiān)控管路內各種氣體的壓力，確保有序供氣，及時發(fā)現(xiàn)氣體泄漏并報警。環(huán)境學院氣路工程改造圖如圖2所示。經(jīng)過氣路改造，實現(xiàn)了惰性氣體、N2、CO2、Air、O2等氣體以及SO2、NO、NH3等少量危險氣體的標準氣的集中供氣，共配置了342個供氣點，覆蓋了63間實驗室，樓宇的氣瓶使用量由近400瓶減少至50余瓶，降至集中供氣前的17%，這有利于集中供氣系統(tǒng)的運維管理，并極大地降低了實驗室內存放和使用氣瓶的安全隱患。同時，氣路改造給師生帶來了便利，師生只需要對氣體管路的安全進行管理，而無需對氣瓶安全進行管理，既保障了安全，又方便了科研。

圖2 環(huán)境學院氣路改造工程建設圖

5 結 語

面對高校實驗室用氣安全管理出現(xiàn)缺乏對安全管理制度的嚴格執(zhí)行、缺乏專業(yè)的管理知識和技能、缺少對用氣安全公共條件建設和公共服務的管理等諸多問題，以及高校安全管理在制度、人員、投入、管理理念和方法等方面的不足，必須從整體和全局出發(fā)，提升管理理念，將“風險管理、全面質量管理、人本管理”作為管理工作的指導，并在具體的用氣管理工作中，做到用氣安全制度規(guī)范、管理人員專業(yè)的提升、科學管理方法的落實以及用氣安全工程的條件建設保障。通過提升管理理念、科學的管理方法和具體細化的管理措施，保障高校實驗室用氣安全，提升高校實驗室用氣安全管理水平。