高校材料学科实验室安全管理工作研究

魏春城

(山东理工大学 材料科学与工程学院，山东 淄博 255049)

实验室安全直接关系到师生的生命安全，安全事故无大小[1-3]。材料学科专业方向有无机非金属专业、高分子专业、材料化学专业，学生基数大，实验课程复杂，专业大型仪器设备多，研究生人数多，科研项目多，科研试验工作量大，教学和科研任务十分繁重。实验过程存在火灾、爆炸、中毒、烫伤、割伤、挤伤等安全遗患[4-5]。因此，材料学科实验室的安全管理工作和安全保障水平急需提高。

1 高校材料学实验的分类

1.1 教学类实验室

材料学科属于工科学科。学科培养中包括了大量提高动手能力的基础类实验。材料学科的教学类实验较多，根据研究方向不同分陶瓷、玻璃、新型建材、高分子、金属等基础实验室；根据实验室不同功能分为孔径分析、比表面测试、化学分析、压力成型、高温烧结、机械加工、力学性能测试等实验室。

1.2 科研类实验室

高校是技术创新的主力军，各个学校都加强科技基础建设，大型仪器设备越来越多。材料学科作为工科学科，科学研究离不开仪器设备，随着科研团队的壮大，越来越多的教授有了自己的科研实验室。这些科研实验室主要用于承担完成国家、省市级科研项目，以及企业类合作项目，专业性更强，管理的难度大。

2 高校材料学实验的特色

2.1 危险物品多，危害大

无论科研试验室，还是教学实验室，在实验过程中，都不可避免接触使用强酸强碱、高腐蚀试剂和有毒有害物品。一是强酸强碱。例如《热工基础及设备》高岭土离子交换实验过程中使用强碱氢氧化钠；二是易燃易爆试剂，例如金属镁粉剧烈碰撞会发生爆炸，硼氢化钠与碱反应生成大量氢气有爆炸的危险；三是易燃易爆气体，例如化学气相沉积碳化硅陶瓷颗粒使用氢气作为载气；四是高压容器，水热反应釜溶液过多，过热时有爆炸的危险。

2.2 大型仪器价格昂贵，设备危险性大

材料专业大型仪器设备较多，价格昂贵。成型设备有：等静压机25万元、液压成型机7万元、双螺杆挤出机20万元、两辊冷轧20万元；烧结设备有：化学气相渗透炉200万元，多功能烧结炉120万元，热压烧结炉80万元，真空变频炉30万元；测试设备有：激光导热仪230万元，高温力学测试仪150万元，重力落下冲击试验仪60万元，全自动孔隙度分析仪40万元，铁电材料测试仪60万元。大型仪器设备离不开水电气，用水用电用气不当，都会造成安全事故。例如双螺杆挤出机加热分成预热和熔融，熔融段温度较高，接触会被烫伤。

2.3 专业方向多，管理差异性大

材料学科有无机非金属、高分子、材料化学、金属等专业，各专业差异性大。高分子专业有塑料和橡胶材料方向，塑料和橡胶合成过程中使用大量有机溶剂，这些有机溶剂易燃易爆要专人管理；无机非金属专业有水泥、新型建材、陶瓷方面，虽然原材料无毒无害，但烧结过程不当会造成烫伤，切割试样过程不当会造成割伤；金属专业，金属冶炼过程中添加大量重金属，操作不当，会危害人的身体健康；材料化学专业，化学分析过程中使用大量强酸强碱和易燃易爆试剂。这就要求实验室专业技术人员具有全面、跨专业知识。

3 高校材料学实验室安全管理工作的建议

3.1 加强教师学生的安全教育

师生的安全教育必不可少，要明确告诉师生，哪些有危险，哪些可以做怎么做，哪些不能做。“术业有专攻”一个人的知识面再全，也有不熟悉不知道不了解的领域。每次实验开始之前，一定对师生专门培训。一是了解使用物品有无危害；二是危险操作做好安全防护，例如转移液氮不能穿长筒靴，带好护目镜；三是加强危害物品管理，实验前登记，试验后剩余物品交回。四是出现操作失误，采取的应急处理措施要到位。

3.2 专业设备专人负责

材料学科的大型仪器设备较多，大型仪器设备操作复杂，操作不当造成的危害大。专业设备专人负责，减少人为操作失误造成的危害。一是操作过程中加强监督管理，设备运转时，外来人员不能随意接触设备，操作人员不能擅自离开，时刻检查仪器运行状态是否正常。二是必须两个人同时操作设备，相互监督、相互提醒，做好仪器使用记录。

3.3 提高实验室的安全防护措施

3.3.1 危险物品分类管理

一是强酸强碱单独管理，使用人登记，试验完成后，剩余化学试剂交回。二是气体钢瓶分类放置，氢气、甲烷气、硅烷气体等还原气氛气体与氧气分开放置；三是液氮专人管理；四是重金属集中管理，例如金属汞，水封存放。五是试剂分类管理，强氧化剂、强还原剂、有毒试剂、制氢试剂放置安全柜上锁专人管理。

3.3.2 完善实验室的安全防护装置

实验室要安装烟雾报警器，出现明火迅速报警；实验室必须有灭火器、灭火毯，遇到小火可迅速处理，房门外开，便于师生快速撤离。

3.3.3 提高仪器设备的人性化设置

随着技术进步，仪器设备也在不断更新。仪器设备的自我安全防护和人性化设计是改善材料学科实验室安全保障水平的有效手段。例如橡胶混炼用对辊机，加装急停开关；激光导热系数仪防止停水停电，安装不间断电源；放电等离子烧结炉采用双测温系统，过温时设备自行断电。

4 结束语

高校实验室安全管理是一项极其重要工作，材料学科实验室大型仪器设备较多，教学科研工作繁重，教学实验和科研试验都存在大量安全隐患，要加强实验室管理制度建设、做好师生安全教育、不断完善危化品分类管理，提高仪器设备的人性化设置，制定科学合理的应急措置，确保实验室长久安全运行。