环境与可靠性实验设备管理及安全性讨论

罗江涛，谭金，黄婷婷

（中国电子科技集团公司第三十研究所，成都 610041）

引言

众所周知，环境试验在科学研究探索中是装备理论验证的方法和基础质量数据的来源，在科学研究和装备生产中具有不可替代的地位。环境与可靠性试验作为装备质量管理的基础性工作之一，是装备质量评价、结论或建议的依据。环境试验设备管理、人员技术能力管理、试验方法管理、结果报告管理以及实验室设施管理等，均是环境与可靠性实验室质量管理的重要技术要求，也是环境与可靠性实验室能够长期安全高效运行的保障。随着环境与可靠性实验室规模的扩大、业务范围的拓展，导致试验设备种类多、数量大，增大了试验设备管理难度，利用先进的管理理念（如CNAS-CL01、CNAS-CL52、ISO/IEC 17025、DILAC/AC01、GJB 2725A-2001 等） 和先进的技术手段（如集中控制系统、门禁/视频监控安全技术等）才能迎合更加更加精密、先进、复杂的环境试验设备的采购、安装、使用，维护和管理。才能充分的发挥设备性能，实现更安全、更高性价比的使用，为实验室带来更好的效益和更安全的试验保证。

1 环境试验设备管理和使用

1.1 环境试验设备管理办法

环境试验设备的管理在不同的实验室之间有不同的方法，实验室能更安全、更高效的开展相关试验内容是优秀管理方法的体现。安全、高效的运行需遵循“经济、适用、全面、动态和安全”的管理原则。经济，环境试验设备管理在符合标准要求的前提下，采取成本较小的、有效的管理办法；适用，环境试验设备的管理方法要以实验室的大小、试验量、环境试验设备种类和台套数等来制定管理方法；动态，环境试验设备的管理是动态的，在环境试验室的运行中设备会出现新购增加、报废减少、设备故障维修和试验性能下降限制使用等情况；全面，是指将环境实验室的所有设备设施都纳入到体系管理之中；安全，是指环境试验设备的安全使用，环境试验人员的人身安全以及被测件的安全。因此，环境试验设备管理方法应根据环境试验人员、设备、工作量、场地、环保安全等因素进行制定。

1.2 ISO/IEC 17025 中实验室设备管理相关要求

ISO/IEC 17025 标准是对实验室进行认可的准则，也是实验室共同遵循的标准。所以，环境试验设备的管理也必须符合ISO/IEC 17025 标准中的有关要求和规定。ISO/IEC 17025 标准中5.5 条专门对“设备”这个技术要素进行了要求，共12 条，涉及设备的配备、使用、标识、溯源、档案等方面的内容[1]。

1.3 实验室设备管理流程

在环境试验设备的采购投产至报废停用的全生命周期中，环境实验室对试验设备进行管理时，应制定详细的计划和操作规程来指导环境试验员安全高效的完成试验任务 。具体环节如图1 所示。

图1 实验室设备管理环节图

1.4 环境试验设备管理中的常见的问题

1.4.1 环境实验室需要计量哪些设备？

ISO/IEC 17025 标准5.5.2 条的表述是：“应该制定计量计划的设备是：对试验测试结果有重要影响的设备或仪器仪表”。其中需周期校准的设备有：环境试验箱、振动台、传感器、测试仪器等；而一些计量特性稳定设备和器具可只进行一次性计量校准，校准合格后，在以后的使用中就不需再校准，如玻璃量筒；对部分非定量测试的设备，则不需要校准，但应列在周期检查计划中，以保证设备功能和性能满足工作要求，如：实验室控制设备所使用的计算机。

1.4.2 环境实验室设备标准化管理如何建设？

环境实验室要大力加强标准化基础性工作建设，应着重从以下几个方面展开：第一，计量检定：环境实验室的各类试验设备和仪器仪表应严格管理。因环境试验设备对校准、检定规程的要求较高，试验项目范围较广，多数计量、校准机构所提供的检测项目和技术不一定能够完全覆盖；很多实验室寻求适宜的校准、检定服务机构比较困难。第二，计量方法：计量方法和计量数据确认的要求，对标准方法的准确理解和把握是实验室技术能力的直接体现。第三，质量控制要求：有效的策划并实施质量控制是实验室技术能力的体现，质量控制要素在认可准则的诸多要素中占有重要的地位，是认可现场评审重点审查的必须要素。

1.4.3 环境设备使用安全性如何保证？

要保证在试验中正确安全的使用好试验设备，首先，应对建立完善的实验室安全生产制度，制定详细的试验设备操作规程；其次，试验过程中试验人员必须严格遵守各类试验设备的安全操作规程，认真遵循试验设备的作业指导书及安全操作规程所规定要求及步骤进行试验；再次对操作人员进行试验设备结构特点的教育培训，深入理解正确使用方法，确保试验操作零失误，零事故。

1.4.4 环境试验设备使用的安全性和高效性如何达到？

第一，建设一个环境与可靠性试验控制平台。对环境与可靠性试验任务进行高效的管控，实现快速、高效、无纸化的试验任务管控流程，降低试验人员和试验委托人员的人力资源消耗，降低人工纸质流程带来的低效率和责任风险。

第二，建设一个涵盖全实验室范围，能对整个实验室设备及设施进行实时控制和监测的集中监控系统。能处理设备故障报警处理以及远程监视记录功能，降低人力成本，降低试验过程中应试验设备故障处理不及时或不准确导致的试验失败责任风险，达到对环境试验设备设施实时监控、自动化运行集中管理、保障试验的安全稳定运行。

第三，建设一个完善的环境设备管理体系。有计划的对环境试验设备设施及仪器仪表进行计量检定，降低因计量检定规划不合理导致的设备停机。有计划的对环境试验设备进行定期维护保养，降低设备的故障率，降低因设备高故障率而导致试验设备利用不高的情况。针对被试品的结构特点及试验内容，精准合理选用试验设备，使试验内容和试验设备达到高度匹配，优化设备利用效率。

2 环境实验设备设施常见安全问题

实验室应建立全面合理的安全管理制度来作为实验室安全管理工作的基石。并以取得可靠精准的试验数据作为实验室安全高效运行的目的。保障试验人员的人身和健康安全，试验的顺利有效开展作为实验室安全管理工作的底线。为了预防安全事故的发生，并在事故发生后掌握处理事故的方法，试验人员必须认真学习并遵守实验室制定的安全技术规程，以及与安全生产工作有关的保密、保卫、消防，安全等，并悉知实验室可能发生的安全事故因素，识别实验室潜在风险源。

2.1 环境与可靠性实验室安全事故的主要类型

2.1.1 试验设备事故

机械设备这类事故产生的主要原因为：操作者试验经验不足，试验设备操作培训不到位，试验开始前未对试验设备进行全面的安全检查，试验中违反设备安全操作规程操作，未经批准擅自操作试验设备，造成碰撞、挤压和甩脱伤人。

电气类设备事故主要分为：电气设备伤人事故和电气设备损坏事故，电气设备伤人事故常见是由于违反操作规程作业，操作不当，安全防护措施缺少，保护装置故障或为开启而发生触电、烫伤、窒息，腐蚀或中毒等，导致操作人员或测试人员受伤；电气设备损坏事故主要是由于错误操作、设备老化、安全保护装置缺失、存在安全隐患带故障工作、外来不可抗拒的突发因素（停电、雷击、大火等）等造成的。

2.1.2 电气火灾类事故

1）试验中加热设备使用不当，实验室中常使用高低温试验箱、高温老化箱等增大了实验室的火灾风险。试验设备的超温自动保护功能失效，或被试品在密闭试验箱内长时间加电运行自身发热而试验箱未运行控制，以及试验箱正常运行已无法控制因被试品发热而带来的温度上升，上述情况可能造成火灾事故。

2）大功率功放长时间使用，导致散发大量的热，若冷却散热不及时或者故障，容易造成电气火灾事故；

3）测试设备长时间加电未关，导致陪测设备长时间通电工作，内部温度升高，引起火灾；

4）设备电气故障导致火灾事故：因试验设备线路老化，或长时间超负载运行，导致设备线路电流过大，产生大量发热现象引起火灾事故。

2.1.3 特种设备安全类事故

现代化的生产生活中使我们对特种设备的依赖和需求越来越多。随着特种作业设备类别增加，特种设备管理工作也更加复杂，然而特种设备所造成的事故也越来越多。特种设备造成的安全事故和重大人身伤害及财产损失，具体表现在：

1）压力容器压保护阀故障，罐体压力或机体压力超过其承受极限，发生容器爆炸，机械转动部分保护罩缺失，操作时发生机械伤害，润滑油泄露造成环境污染等；

2）叉车撞人、撞物、电池起火爆炸、触电、电气火灾等危险源；

3）起重设备力矩限制器失效、防脱绳失效、起重重量、高度以及幅度限制器失效等，容易造成坠物、起重设备失稳倾翻和挤压等。

2.2 环境实验室安全管理措施

2.2.1 建立安全管理制度，加强安全管理宣传力度，贯彻落实安全管理方针

在质量手册或程序文件等质量体系文件中明确规定安全管理制度：设备安全、电气安全、特种设备使用等。严格实行三级安全教育制度，从单位安全管理部门到各部门再到班组逐级进行安全教育，各级签署安全生产目标责任书，让每位员工识到安全生产的重要性，紧绷安全生产这根弦。对不同设备的使用安全进行培训，对安全操作规程进行讲解和示范，并对试验人员的安全生产进行指导和监督，并将安全操作规程张贴在对应设备显眼位置。

梳理实验室的风险源，并对其进行风险评价，低风险可以直接接受，中风险必须持续监控，高风险必须采取控制措施，将其风险降至可控范围内。

2.2.2 采取具有针对性的安全措施，加强特种设备安全管理

1）针对机械伤害和电气类事故：在操作机械电气设备生产的过程中，操作人员必须要掌握一定的使用技术和安全意识，确保自身的操作规范并符合机械电气设备的安全使用标准，避免因人为操作不当而导致的事故发生；从设备本身来讲，降低设备故障率和安全装置完整性是保证设备的可靠性的先决条件，因此实验室在进行环境试验设备采购时，应该实验室的实际需求为根本，在设备验收时应对设备的安全性和可靠性进行全面检测评估，从根本上杜绝不良试验设备流入实验室，危及试验人员或测试人员安全。

2）针对特种设备安全类事故：

首先，对于特种作业的管理应当严格遵循特种作业管理制度，必须通过专业培训学习，通过资格考试，持证上岗，做好应急预案，实施应急演练，熟悉应急处置流程。制定规范化的特种设备操作和使用标准，避免因使用操作不规范而导致的安全事故，严格按照特种安全操作规程来约束操作人员的行为。

其次，针对实验室新员工，其岗前培训必须包括实验室安全知识、了解实验室基本情况、熟悉试验设备的安全操作规程等，新员工经考试合格后持证上岗。

再次，特种设备安装完成后，投入使用之前，应当由国家特种设备管理部门对设备进行检测[10]，并进行登记注册。投入使用后建立详细的特种设备档案，主要内容包括特种设备的使用、维护、检修等记录，并对记录进行整理和保管，方便日后的查询；操作使用前加强对特种设备功能完好性及安全保护装置进行检查；使用中对特种设备的使用时间、使用过程、安全装置完好状态进行记录；使用后加强对特种设备的检测和维护[9]。

最后，特种设备管理中应长期关注并及时更新相关技术，因为特种设备安全管理时技术的落后会对特种设备的使用安全带来一定的隐患。积极及时的加强特种设备相关技术和体系的更新，引进先进的安全管理技术，才能有效的保证特种设备的平稳运行。

3 结语

环境与可靠性实验是被试品质量数据的主要出处。只有认真落实和执行环境实验室的设备管理和安全管理工作，有效保障试验相关人员的人身安全和环境试验设备安全。所以，环境实验室应建立完整的设备管理体系安全管理制度，不断修改和完善，有效的提高试验设备的利用率。在日常试验中加强对安全管理工作的宣传力度，并严格在贯彻落实，齐心协力着力安全生产基础性工作，才能有效的提升环境实验室安全管理水平[8]。