改进lec 法评估化学类实验室安全风险

赵雨霄 ,马庆 ,石琳

（1.北京科技大学资产管理处,北京 100083；2.北京科技大学材料科学与工程学院,北京 100083）

化学试剂在化学类实验中因其易燃、易腐蚀、易反应的特点，使化验实验室面临越来越复杂的挑战和风险。面对实验过程中存在的各种风险隐患，特别是在不可预测的反应合成类实验，实验人员常常会遇到较大的不可预见性[1]。在实验操作中不遵守安全制度，安全操作不规范，其后果可能导致人身伤害与财产损失，甚至严重危及生命。所以，风险识别是通过识别危险源的存在，以及确定危险源的特征来实现的。识别风险时，应确定范围、识别方法和识别途径。利用lec 法，明确实验室风险源，确定风险等级，提出控制措施，防止和控制实验室风险，以保证实验室安全[2]。

1 化学类实验室特点

高校里化学实验室，是学生活动的密集场所，它既承担着实验、实习、教学、科研的重任，又具有较高的危险性[3]。实验室大量使用危险化学品，增加了使用风险，因此要有效地评估和预防风险，必须充分了解实验室的特性。化学实验室主要有以下特点。

1.1 种类繁多

由于实验室内化学试剂种类较多，所需各种仪器和温度环境也不相同，因此复杂的实验项目增加了风险的存在。

1.2 污染性强

使用化学试剂危险性质不一，增加了实验的风险性。一旦实验产生的危险废物处理不当，会造成环境污染，破坏生态平衡。

1.3 产生有害物质

一些实验室对温度和压力有特殊的要求，这就需要为实验创造特殊的环境和条件。在如此条件下，实验中产生了大量的有害物质。

1.4 实验人员不安全

高校实验室需要承担人数较多的师生进行实验，而且不同的实验会在同一个实验室进行，实验层次高低不同也会增加风险的存在[3]。

1.5 实验室体系不完善

实验室缺乏完善的安全制度体系，现有的安全规章制度未挂在实验室的显著位置，也存在不执行的情况，导致实验室的运行，往往与安全制度要求不符。

2 基于改进lec 法化学类实验室安全评估

2.1 改进lec 法化学类实验室安全评估

基于化学类实验室特点，提出了改进lec 法化学类实验室安全评估方法[4]。风险等级分析通常采用lec 法，它是一种半定量的安全评估方法，用来评估操作人员在具有潜在危险的环境作业时，存在的风险和危害是否符合规范标准[5]。根据长期积累的经验，在专家意见和实际情况下对危险源进行分类评估。

在安全风险评估表中比较三个变量l、e、c，按照表1 中的方法进行分配。

表1 基于改进lec 法安全风险性评估

结合表1，计算风险值，公式为：

结合公式（1），计算风险值，判断事故风险等级[6]，如表2 所示。

表2 事故风险等级

由表2 可知：事故风险可划分为5 个等级，分别是极高危险等级、高度危险等级、中等危险等级、一般危险等级、不危险等级[7,8]。依据这5 个等级，对化学类实验室安全评估。

2.2 作业情况下确定实例实验室风险评估

依据上述确定的事故风险5 个等级，将评估实验室安全风险的来源划分成三类，分别是：可能存在的危险或事故、危险环境下暴露的频率、发生事故后可能产生的后果。在这三类风险来源支持下，对实际作业情况下的实验项目风险等级进行评估[9]。

模拟实验室为化学类教学实验室，是主要开展原子吸收光谱法测定元素含量的分析化学实验室，实验主要使用原子吸收仪、乙炔、分析天平、分光光度计等实验设备。

2.2.1 l 取值

实验期间，需开原子吸收仪吸收原子，仪器运行所需的火焰一般是2600 K 空气中的乙炔火焰[10]。乙炔气瓶中，气体受到压力、温度等外部因素的影响，一旦超过了气瓶的爆炸极限(体积比)2.1%～80%，就会发生大爆炸。另外，乙炔气瓶如果存放不当，发生腐蚀泄漏也会导致爆炸。所以除了日常维护时要注意仪器是否正常，还要注意零件的细节，如燃烧器和易堵塞件[11]，做到定期清洗，避免因缝口堵塞引起爆炸。

2.2.2 e 取值

设计一个年级的两个班级大约60 人，参与分析天平实验室、分光光度计实验室及其他原子吸收实验室项目，同一楼层分布着不同实验室。设接触危险环境的时间间隔为一周一次，所以e=B[12,13]。

2.2.3 c 取值

乙炔属于易燃易爆危险化学品，一旦着火，燃烧温度高，辐射热大，有发生剧烈爆炸的危险，严重威胁人和建筑物安全，造成无法估量的后果，所以c=C[14]。

2.2.4 风险评估

通过上述的l、e、c 取值，可计算作业情况下确定实例实验室风险评估结果，如下所示：

若公式（2）计算结果在50～300 之间，均属危险级，应立即采取预防措施；若计算结果大于300，应立即停止实验；若计算结果小于30，则可放心实验。

3 控制措施

3.1 强化风险管理意识

结合实验室的现状和特点，要使实验人员充分了解风险，从实验室安全准入开始，在整个实验过程中都要以规避风险为基础[15]。根据实验内容的变化，通过定期的开展实验室安全风险分析，提高实验人员的风险分析能力和安全管理水平，并通过有效的评估方法，着重对实验室危险源进行风险管理，改善实验室整体风险防范能力。

3.2 建立风险预警管理体系

化学类实验室要建立健全风险预警管理体系，既要保证实验室危险源得到有效控制，又要保证实验人员具备安全操作与应急处置能力。定期开展实验室安全培训与应急演练，特别是危险性大的危险源，使实验人员有能力识别风险，发现隐患，并采取措施消除。有明确的实验人员安全责任，清晰的危险源管理要求，从而全面提高整个检测实验室的风险管理能力[16]。

系统是指几种有关事物或某种意识之间相互联系而组成的整体，是机制的具体表现。高职高专实验室的安全管理体系主要涉及以下三个方面：组织机构系统、监督管理系统、运行保障系统[17]。三个方面是一个相互联系的有机整体，不能忽略一个方面，也不能忽略另一个方面，必须齐抓共管，相互配合，共同推动，做好实验室安全管理(见图1)。

图1

4 实验分析

为了验证本文方法在改进lec 法评估化学类实验室安全风险的应用性能，进行了一次实验分析。对2000～2018 年我国高校化学类实验室发生的71 起事故进行统计和分析，内容包括：事故类型、情况、原因、后果等。表2 显示了2000～2018 年高校化学类实验室事故的统计结果。71 起事故共造成9 人死亡，78 人受伤，其中物质危险引发的37 起事故，占52.1%；工艺危险性引发26 起事故，占33.8%(有的事故是由物质、工艺、设备危险性中的两种引起)。从事故原因分析，化验室事故主要是由于其固有危险性所致，受试验过程中所涉及的原料、半成品、产品的数量、性质、工艺条件的要求以及实验设备的影响。

图2 化工类实验室事故统计分析

测试化学类实验室安全风险的评估误差，得到误差松弛误差散点图如图3 所示。

图3 评估误差松弛误差散点图

分析图3 得知：用本文方法进行化学类实验室安全风险评估的误差较小，提高了风险评估的性能。

4 结束语

实验室作为实验研发的基地，教学科研、风险评估防范等都得到了越来越多的重视。随着高校实验仪器、化学试剂的不断增多，应加强实验室的安全管理，在实验之前，应对实验人员进行不安全行为识别的教育和培训。对不安全状态下的危险源应调整和维护以满足使用要求。在实验室教学中，既要保证实验的顺利进行，又要注意实验的安全性，减少安全事故带来的危害。