高校危险气体管理现状及改进策略探究

王满意， 宁 信， 虞俊超， 杨晓峰， 孙 骞， 渠 晖

（南开大学实验室设备处，天津 300071）

0 引 言

实验气体是高校教学、科研工作中必不可少的实验材料，其中许多具有易燃、易爆、有毒等危险特性。高校实验室使用氢气、乙炔、甲烷、一氧化碳、氨气、硫化氢等危险气体，存在使用品种多、数量大，分布分散、使用频繁等特点，加之很多高校师生对安全风险认知不足，实验室硬件条件欠缺，易引发实验室安全事故，造成生命财产损失，影响正常的教学和科研［1-3］。

实验气体安全管理是高校实验室安全管理的重点之一，尤其是易燃气体和有毒气体的安全管理，更是实验室安全管理工作的重中之重。易燃、有毒等危险气体一旦泄漏、燃爆，将造成非常严重的事故危害。据统计，2001～2016年全国高校107起实验室安全事故中，火灾爆炸占比86.92%，事故伤亡人数占比22%［4］；而这其中实验气体事故为21起，占事故总量的19.63%。据高玉坤等［5］对1996～2016年期间高校发生的52起实验室气瓶事故统计发现，爆炸事故45起，占比86.5%，且其中绝大多数为化学爆炸；其后果严重，近70%的气瓶事故会造成3人以下死亡或10人以下重伤的严重后果，还有约17%的气瓶事故由于连锁反应会导致重大人员伤亡和严重财产损失，其中，只造成财产损失的气瓶事故不足15%。

危险气体本身特性（见表1～4）带来的安全风险，可通过替代、减少等方式，降低其风险；储存方式、使用方法带来的安全隐患，可通过改进管理方式，提升危险气体安全管理水平，使其逐渐降低或消除，有效避免高校实验室安全事故的发生。

表1 高校常用低压液化气体危险特性表［6-7］

1 高校危险气体管理存在的问题

1.1 气体供应商管理相关问题

（1）运输车辆问题。气体供应商对安全重视不够，存在使用普通车辆运输危险气体钢瓶的现象。

（2）送货安全问题。气体钢瓶卸货后送至实验室途中，不使用钢瓶车，采用转动或者滚动钢瓶等方式；送货过程中不配备钢瓶帽、胶圈等必备安全附件。

表2 高校常用高压液化气体危险特性表［6-7］

表3 高校常用压缩气体危险特性表［6-7］

表4 高校常用溶解气体危险特性表［6-7］

（3）钢瓶质量问题。气体钢瓶老旧、漆色不全、缺少标识，存在缺少安全检验等现象。

（4）送货人员问题。送货人员安全意识差，卸下的气体钢瓶随意摆放在实验楼前、电梯口等位置。

1.2 高校管理相关问题

（1）规划设计缺位。实验室设计阶段，缺少对用途、功能的充分论证，未提前规划设计危险气体安全存储空间。

（2）管理制度缺位。缺少实验气体安全管理制度，学校、学院、实验室对危险气体的安全管理责任不够明晰。

（3）采购管理缺位。缺少危险气体采购论证、审核、备案机制；危险气体存量底数不清、位置不明、安全管理情况不了解。

（4）管理要求不明。缺少对使用危险气体的实验室在硬件条件、安全培训、应急管理等方面的明确要求。

（5）专项培训和演练缺位。缺少高质量的实验气体安全专项培训及应急演练。

（6）气体供应商管理缺位。对气体供应商的监管处于真空状态，导致气体钢瓶质量参差不齐，钢瓶运输、送货隐患突出，送气服务、气体质量无法保障。

1.3 实验室管理相关问题

（1）安全知识有所欠缺。缺少有针对性、实用性强的安全培训；师生安全管理、规范使用、应急处置知识欠缺；缺少针对所使用危险气体的专项应急预案；很多使用危险气体的师生，既不了解危险气体危险特性、注意事项，也不了解紧急情况下如何处置。

（2）安全意识仍需提高。安全管理人员对危险气体的危险特性认知不足，危险气体使用安全未引起足够重视；师生根据实验需求，在不具备使用条件情况下，随意采购、随意储存现象普遍；甚至存在危险气体超量储存、易燃气体与助燃气体混放的现象；亦有使用频率非常低但长期在室内储存危险气体的情况。

（3）必要硬件条件欠缺。使用危险气体房间未对开关、灯具等进行防爆改造，缺少钢瓶柜、监测报警、除静电装置等必备硬件条件。

（4）气体管路不够规范。危险气体管路随意连接，材质不符合要求，连接混乱，标识不清。

（5）日常管理有待加强。危险气体使用过程缺少正确、简洁、实用的操作规程，未按要求定期检验是否漏气。

2 规范高校危险气体安全管理

危险气体管理和使用相关问题，给高校实验室安全管理带来了极大的安全风险。高校应从以下方面加强危险气体全生命周期安全管理，避免危险气体安全事故的发生（见表5）。

表5 危险气体全生命周期安全分级管理要求

2.1 学校顶层设计，完善制度建设

（1）做好规划设计，预留存储空间。实验室楼宇设计或实验室改造时，应提前做好规划、设计，提前预留危险气体存储空间，做好存储空间安全设计。例如：气体存储空间位置布局，储存房间不装吊顶，安装防爆灯具、防爆柜、防爆风机等。

（2）完善规章制度，规范危险气体准入。高校应针对危险气体和钢瓶管理，制定专项管理办法。在教师申请项目时，增加安全评价环节，论证危险气体使用的必要性，以及现有条件是否可满足安全实验要求；规范危险气体采购，对于以前未使用危险气体或半年内未使用危险气体的实验室，须经学院实验室安全委员会批准，报学校管理部门备案。

（3）确保经费投入，改造现有条件。对于目前使用危险气体，但安全条件不达标的实验室，可由学校、学院、实验室按比例出资，对使用危险气体的实验室进行提升改造，完善硬件条件配备，规范气体使用、储存。

（4）列入重点危险源，加强安全管理。高校应将危险气体列入重点危险源风险管控机制，摸清危险气体存量、存储位置、负责人、联系方式、硬件条件等信息，可使用实验室气瓶检查表定期开展危险气体专项检查，及时发现、排除安全隐患，做好安全管理［8］。

（5）开展专业培训，提升安全意识。高校应通过微视频、现场讲座等方式，加强危险气体安全宣传、培训，不断提升师生安全意识，使其充分了解危险气体的危险特性、安全管理要求、使用注意事项、规范使用方法、突发事件应急处置措施等。

（6）组织招标遴选，规范供应服务。在改进气体钢瓶管理方面，清华大学、浙江大学、南开大学、华南理工大学等高校尝试“定点采购管理”“实验气体及钢瓶维保服务招标”等方式，有效改善了气体钢瓶的安全运输、钢瓶检验、钢瓶安全附件配备、供气服务，既满足高校实验室教学科研多样性的需求，又规范了气体钢瓶管理，这在实验气体规范管理方面是一个切实可行的探索和进步［9-12］。

招标遴选时可要求气体供应商提供钢瓶，学校只采购实验气体，不采购钢瓶；气体供应商必须使用危险化学品运输车辆运输危险气体，且须加强送货人员安全培训，确保送气过程安全；气体供应商须按期完成气体钢瓶质量检验，学校不定时抽检；气体供应商须确保钢瓶漆色完好、字迹清晰、安全附件配备齐全，并确保实验气体压力、纯度达标。高校可通过定期招标遴选，逐渐淘汰安全管理不到位、钢瓶质量差、服务态度差、气体质量不达标的气体供应商，不断引入优质气体供应商，确保高校气体钢瓶安全。

（7）建设预警系统，提升应处速度。通过互联网＋方式，建立实验气体监测预警、紧急关闭、排风联动系统，使人为监管变为自动控制，由人员应急处置变为系统控制。系统的应用将大大缩短应急处置的反应时间，确保在第一时间及时处置危险，将安全隐患降至最低限度。

2.2 学院统筹安排，完善管理

（1）统筹安排，资源共享。相同学科在研究内容、科研方向等方面具有相似性。学院可根据学科特点，对使用危险气体的实验室进行统筹安排，针对共用的危险气体建立集中供气系统［13-14］。可设置调压阀、压力表、开关阀、过滤器，以保证气体的纯度要求和平稳的压力输送，满足不同仪器设备和实验需求。建立集中规范的易燃气体、易爆气体、毒性气体等相关的气体实验室，可有效促进气体钢瓶的合理使用和安全管理［15］，不但可减少危险气体的总体存量，还可避免重复设置危险气体暂存间，节省实验室空间，减少重大危险源，降低安全隐患。

（2）安全准入，加强监管。根据学校管理制度，对拟使用危险气体的实验室进行实地调研，根据实验室人员培训、硬件配备及日常管理情况，确认该实验室是否具备使用危险气体的客观条件。对符合条件的实验室，由学院批准危险气体采购申请；否则，驳回申请，待实验室人员完成培训，硬件条件配备到位后，再批准危险气体采购申请。

（3）完善管理，监测预警。学院应将危险气体作为重大危险源，可通过监测预警系统、实验室监控等，对气体使用情况进行监测。将使用危险气体的实验室作为实验室安全检查重点，检查内容应包括：危险气体是否使用规范，气体钢瓶是否符合要求、安全附件是否配备齐全、气体管路是否整齐规范、气体管路标识是否清晰正确、是否定期检验漏气等；检查实验室是否有危险气体操作规程；检查使用人员是否经过培训，是否了解正确使用方式，是否清楚如何应急处置等［16］。

2.3 实验室提升本质安全

（1）替代或减少，提升本质安全。实验室在使用危险气体前，应论证是否必须使用危险气体，以及是否存在可行替代方案，如：是否可使用混合气体替代纯气，是否可使用小瓶替代大瓶，是否可使用氢气发生器替代氢气钢瓶。经过充分论证后，尽量减少危险气体的使用，或降低危险气体的存储量，提升实验室环境安全水平。

（2）完善硬件条件，确保使用安全。如果条件允许，危险气体应尽量布置在临近的气瓶暂存间中，通过气路连接到实验室进行使用。如空间限制，确实无法放在临近实验室的，应严格限定危险气体存量，每个实验室最多放置1瓶。

实验室配备危险气体前，应根据使用危险气体的危险特性，完善必备硬件条件，如防爆灯具改造，除静电装置，配备气瓶柜，监测报警、防爆通风等，要求更高的实验室，可安装气体监测预警系统，配备应急锁闭、联动排风系统等设备，确保发生泄漏情况下，能够在第一时间排风联动，紧急处置。

（3）落实规范培训，加强应急演练。使用危险气体的实验室必须制定正确、简洁实用的操作规程，并对使用人员开展培训，保证使用人员充分了解危险气体的危险特性、注意事项、应急处置措施。应针对危险气体制定应急预案，并定期开展演练。

（4）落实日常管理，做好钢瓶管理。师生在接收气体钢瓶时，应严格检查钢瓶漆色、标识是否正确清晰，钢瓶箍、胶圈、手轮等安全附件是否配备齐全，检查合格后方可接收。使用时，应检查钢瓶总阀、减压表接口、管路接口是否漏气。气体钢瓶应避免存放在阳光直射位置，且应远离加热设备、危险化学品等，并做好固定。危险气体管路应选择恰当材质，布线整齐、标识准确清晰；危险气体一般应避免软管连接，应尽量减少卡扣式连接。对于氢气、乙炔等易燃危险气体还应配备防回火装置、止逆阀等。

（5）及时清退，消除危险源。因科研方向改变、科研项目终结、实验方法改变等原因，不再使用危险气体，应及时清退，避免气体钢瓶长期在实验室存储。

3 结 语

危险气体安全管理是关系到师生生命安全的大事，高校可通过事先规划、预留空间，提前审批、限制准入，确保投入、提升硬件，加强培训、定期演练，统筹安排、分配共享，重点监管、加强检查，废弃空瓶、及时清理等方式不断提升危险气体安全管理水平；也可通过建设实验气体安全监测预警系统等方式，不断提升管理和应急处置水平；并通过招标遴选方式，不断规范实验气体供应和气体钢瓶维保服务。

通过层层压实学校、学院、实验室的安全管理责任，切实做好危险气体使用、储存、清理全生命周期安全管理，不断提升学校实验气体安全管理水平，促进校园教学、科研工作健康、稳定发展。