2006年至今国内高校发生的实验室事故
每年都会看到高校里的化学化工实验室出现实验事故,许多年轻的生命稍纵即逝,无比痛心。近15年发生过多少实验室事故,你们还记得没?清华,复旦,中科院,实验安全还要说多少次…
1. 2006年3月15日凌晨左右,复旦大学化学西楼一实验室内突发爆炸,放置室内的试管、容器等相继发生连锁爆炸,所幸未酿成人员伤亡。
2. 2008年7月11日10时许,云南大学北院云南省微生物研究所5楼510实验室,一名临近毕业的博士生在做实验时发生化学爆炸,该名博士生被严重炸伤。
3. 2009年10月23日下午1点多,北京理工大学新5号楼一实验室发生爆炸,导致5人受伤,其中有一名实验室负责老师、两名学生和两名设备调试工程师。
4. 2010年6月8日,天津师范大学明理楼化学实验室发生爆炸,3名学生受伤;
5. 2010年6月9日,由于做实验时发生差错,中国科学院大连化学物理研究所一实验室发生爆炸,部分居民家玻璃被震碎,所幸未造成人员伤亡。
6. 2011年4月14日15时45分,四川大学江安校区第一实验楼B座103化工学院一实验室,3名学生在做常压流化床包衣实验,实验物料意外爆炸,导致3名学生受伤。
7. 2011年12月7日上午11点左右,,南开大学一化学实验时发生爆炸,一女生手部严重受伤。
8. 2012年2月15日,南京大学实验室发生甲醛泄漏,不少学生出现喉咙痛、流眼泪等不适症状;
9. 2013年4月30日上午9点左右,南京理工大学校内一废弃实验室拆迁施工发生意外爆炸,现场施工的4名工人2名重伤,2名轻伤,其中1名重伤人员经医院抢救无效死亡。
10. 2014年12月4日中午11时左右,江苏省常州工程学院合一楼化工系顶楼实验室发生爆炸,现场一片狼藉。因当时室内无人,该起事故并未造成人员伤亡。11. 2015年4月5日中午,位于徐州的中国矿业大学化工学院一实验室发生爆炸事故,致5人受伤,1人抢救无效死亡。
12. 2015年4月29日上午,安徽省淮北矿务局朱仙庄矿中学的实验室突然发生爆炸,事故造成3名教师受伤。
13. 2015年12月5日晚上10时14分许,徐汇区梅陇路130号华东理工大学实验楼内,有学生在做实验时发生意外,造成两名学生受伤,所幸伤者情况稳定,无生命危险。
14. 2015年12月8日上午10时10分左右,清华大学化学系何添楼二层的一间实验室发生爆炸火灾事故,一名正在做实验的孟姓博士后当场死亡。
15. 2015年6月17日下午16:30分左右, 苏州大学物理楼二楼实验室在处理锂块时发生爆炸,苏州消防调集7辆消防车参与救援,无人员受伤。
16. 2016年1月10日中午北京化工大学科技大厦一间实验室内突然着起了火。不过幸运的是,现场无人员伤亡。
17. 2016年9月21日,位于松江大学园区的东华大学化学化工与生物工程学院一实验室发生爆炸,两名学生受重伤,一名学生受轻微擦伤,无教师受伤。
18. 2018年12月26日,北京交通大学东校区2号楼一实验室内学生进行垃圾渗滤液污水处理实验时发生爆炸,导致镁粉桶起火,过火面积60平米,3名研究生在事故中罹难。
19. 2021年3月31日,在中科院化学所,1名研究生因不当操作反应釜造成爆炸,当场身亡。
20. 2021年7月13日,南方科技大学一实验室就发生火情。现场一名头发着火博士后实验人员经诊断为轻微烧伤。
21. 2021年7月27日,中山大学药学院发生一起实验安全事故。一博士生在清理此前毕业生遗留在烧瓶内的未知白色固体,用水冲洗时发生炸裂。炸裂产生的玻璃碎片刺穿该生手臂动脉血管。
22. 2021年10 月 24 日,南京航空航天大学材料科学与技术学院材料实验室发生爆燃,造成 2 人死亡的悲剧。据传也是铝粉爆炸,但具体原因官方一直未公布。
23. 2022年4月20日,中南大学材料科学与工程学院发生一起爆燃事故,一名博士研究生受伤,高温金属粉末进入气管和食道,全身60%烧伤,右眼球或不保。
短短十多年间,中国高校发生了110 起实验室事故,导致 102 人受伤,10 人死亡!
在 2010 年之前,中国高校实验室事故年发数量持续上升,而在 2010 年后,事故发生的数量出现了回落。对此,研究者认为高校扩招导致的实验室超负荷运转与安全培训不到位是事故发生频率上升的原因,随着高校和实验室管理人员对于事故警惕性的提升,事故数量才开始逐渐回落。
除此之外,研究者还指出,化学实验室发生事故最为频繁,在 2001-2018 年间发生了 72 次事故,共计导致 78 人受伤,8 人死亡。纵观近两年发生的实验室事故,化学实验室确实占了很大一部分:
而这110 起事故中超过80% 导致了火灾和爆炸两种直接后果,根据欧洲化学工程联合会 1971 年提出的工艺安全管理体系(process safety management,PSM)中的 14 个要素,研究者们发现,这 110 起事故中主要存在实验人员培训、过程危害分析、过程安全信息和机械完整性4 项 PSM 要素的欠缺。
这些数字背后,都是一个个触目惊心的悲剧。实验室离真理很近,离地狱也很近...
实验室安全真的很重要
总结起来,近几年实验室事故的酿成无非以下三点:
1、实验人员操作不规范
2015年12月,北京某高校化学系一间实验室发生爆炸事故,1名正在做实验的博士后当场死亡。事故原因在于实验过程中氢气泄漏,而实验人员并未发觉,实验涉及到的高温环境引发了氢气爆炸。
2、实验室危险物品管理有疏忽
2013年4月,南京某高校一处废弃实验室发生爆炸,事故造成1死3伤。事故发生直接原因是外来施工人员用明火切割金属,而该废弃实验室是10多年前存放化学药品的实验室。废弃了10多年的实验室,还存放有危险化学品,可以说这起事故,与危险化学品管理疏忽不无关系。
3、科研项目安全管理不到位
把记忆拉回2018年12月,北京某高校在进行垃圾渗滤液污水处理科研实验期间,实验现场发生爆炸,3名参与实验的学生死亡。这起事故直接原因在于,反应过程中产生了易燃气体氢气,由金属摩擦及碰撞产生的火花点燃而发生爆炸,爆炸的同时造成了镁粉粉尘爆炸和其他可燃物的剧烈燃烧。事故认定这是一起责任事故,其中根本原因就在于对科研项目安全管理的不到位。
实验室里发生的危险,往往就在于一点一滴的小细节上,而正是因为如此,才更需要大家打起十二分的警惕!
现在研究生疯狂扩招,甚至还有一些本科生也早早在大二大三就开始跟着研究生一起做实验,而这一切就导致实验室人员数量多且非常复杂,培训和监管稍有疏漏和不到位,就很容易出现问题。
所以,高校实验室安全培训是非常重要的,对于导师而言,应该对学生手把手进行培训,对于学校而言,全校实验室安全检查不能浮于表面,要落到实处。
“懂会能”提升实验室安全管理水平
01 “五懂”是提升实验室安全的理论基础
五懂,即懂实验原理和工艺反应、懂危险化学品的危险特性、懂实验仪器设备的原理、懂实验室的相关政策法规要求、懂实验室的安全管理制度。
懂实验原理和工艺反应,是要懂反应方程式的原理和反应流程。实验室是实验人员进行科研的场所,更多的科研活动是在基于科学的基础上进行未知领域的探索。正是因为不可预见性,更要熟悉反应流程和操作环节,准确把握反应物的控制指标,如压力、温度、流量、浓度等实验参数,知晓是吸热反应和放热反应。懂实验原理和工艺反应是正确分析实验结果和控制风险的基础。
懂危险化学品的危险特性,就是实验人员要知晓实验室内危险化学品的危险标识、理化特性、急救措施、消防措施、健康危害、操作和储存要求。实验室内有爆炸品、氧化性气体、压力下气体(气瓶)、易燃液体、易燃固体、自燃液体、遇水放出易燃气体的物质、金属腐蚀物、有毒有害物质等,每种试剂及化学品都应有安全技术说明书,实验员应知晓其危险性、存放要求及应急处置措施。如遇火、遇热、潮湿能引起燃烧、爆炸或发生化学反应,产生有毒气体的化学品应注意防火、防热、防潮、防水;爆炸物应轻拿轻放、避免由于摩擦、振动、撞击发生爆炸;实验楼的气瓶应集中于气瓶间管理,将可燃气体、助燃气体和不燃气体分开储存,同时气瓶上有安全泄放设施,必须有压力表,紧急切断装置等安全附件,并要定期检查,严禁超装;腐蚀性物品要严密包装,避免泄漏,不得与液化气体共存。对于废弃物的处置具体内容可参照《实验室废弃化学品收集技术规范》(GB/ T31190-2014)执行。了解实验过程中涉及物质的危险特性,对精准操作、应急处置具有重要指导作用,有助预防实验室安全事故。
懂实验仪器设备的原理,就是要掌握设备启停操作技能。实验室内设备繁多,有承压类设备、反应器类设备、分离设备、加热类等,承压类设备高压、分离仪器高速旋转等,实验人员一个误操作都会引起不可想象的后果。实验人员必须熟悉设备的安全操作规程,不违章操作,才能有效防止设备异常对实验人员造成威胁。
懂实验室的相关政策法规要求,就是要掌握与实验室管理相关的相关规定。虽然目前没有出台直接对高校实验室的安全方面的国家标准,但是行业内有对化学化工实验室的团体标准《化学化工实验室安全管理规范》(T-CCSAS 005-2019)和对化验室、分析室的一些标准要求,可以参照执行。实验相关人员在查阅标准的基础上,掌握与本实验相关的安全管理要求并加以执行。
懂实验室的安全管理制度,就是要制定符合规范标准要求,与实验室安全管理相适应的管理制度并有效执行。安全管理制度是规范实验人员工作流程和要求的基本载体,因此制度要具备可操作性和可执行性。校级层面应围绕管理制度、检查制度、责任制度三个方面制定实验室安全管理制度;院系层面级则应注重管理制度、自查自检、准入制度等;实验室层面应注重管理制度构建、检查、实验室设备操作规程等,如危化品管理、气瓶管理、废弃物处置、设施设备管理制度等。
02 “五会”是提升实验室安全的能力要求
五会是需要实验室人员掌握的技能,是能力要求。五会即实验操作、会排除故障、会检查设备、会风险分析、会应急处置。
会实验操作,即会准确把控实验的整个反应过程。尤其是清楚反应物的加料顺序、物料用量、准确把握时间节点和反应时长、精确实验参数条件(高温、高压等)。实验前要准确编写实验步骤,应做到内容清晰明了。
会排除故障,即会对实验过程的突发状况和设备故障的处置。实验人员清楚实验过程中停水、电、气等带来的后果,并进行及时处置。还应该会实验过程突然中断的处置操作步骤、设备突发故障(异常声响、温度激增等)的安全处置方法。另外,实验人员具备对生成物进行合理分析,对于达不到预期实验结果进行解释并查找原因的能力。
会检查设备,即会检查实验设备。实验室设备繁杂,每种设备都有相应的操作规程。在日常管理中要加强实验设备的检查,对照检查要点和要求定期进行检查和维护,并对检查的具体内容、具体地点和检查指标等进行记录。
会风险分析,即会对实验室内的危险源和实验过程中的风险采取合适的风险评价方法进行分析。实验过程中可能存在有机械、电气、高低温、火灾爆炸、噪声、振动、中毒等危险,需从人员、设备、物品、环境等方面进行系统性的危险源辨识,采用合理的风险分析方法进行风险评价,确保实验过程的安全。风险评价要对实验室的所有工作、设施和场所进行评价,评价注意事项可以参考《检测实验室安全 第1部分:总则》(GB/T27476.1-2014)第5.1.3条。
会应急处置,即会对实验过程的异常状况进行处置。实验人员对实验过程发生的危险事件按相关的预案处置,会应急逃生方法、受伤者的急救方法和消防、气防等应急器材使用。实验室应配置灭火器、消防栓、洗眼器、紧急喷淋装置等安全防护设施,并配备有小药箱,应确保处于完好状态。一般实验室具有火灾或爆炸风险,还应安装自动报警设备,并安装灭火装置和配备相适用类型的灭火器。任何自动、人工火灾或气体监测、保护或报警装置启动时,机械通风系统应抽排空气使得不形成循环。实验室的通风能力应与当前实验室运行情况相适应,应符合GB50736的要求。平时还应加强应急培训和演练,确保异常情况能及时处置。
五能,即能遵守工艺反应纪律、能遵守安全纪律、能遵守劳动纪律、能制止他人违章操作、能抵制违章指导。
能遵守工艺反应纪律,即要求实验人员严格按照实验步骤进行操作,不随意更改实验参数数据和反应条件。同时要遵守一些基本行为规范,以确保实验安全的进行。能遵守安全纪律,即能遵守基本的安全管理制度,如危化品管理、气瓶管理、废弃物处置、设施设备管理制度等,并在实验过程中做好自身防护,正确佩戴个人防护用品。能遵守劳动纪律,即实验过程中不做与实验无关的事项,不玩手机,不打瞌睡等。能制止他人违章操作,即能对实验者的违章行为进行制止。比如用手添加试剂药品、在实验室内吃喝等
。能抵制违章指令,对于违法实验室安全管理规定和操作要求的事情坚决拒绝。有些化学、化工实验室为了追求实验效率,在未控制安全风险的情况下违章操作,实验人员要坚决抵制。