基于事件树的高校实验室用电安全分析与管理＊

时间：2024-05-18

赵云，任光辉，郑树桐

（中国民航大学国有资产及实验室管理处，天津300300）

随着双一流建设和高等教育内涵式发展，高等教育的投资加大，硬件增多，高校实验室的用房面积增大，设备种类增加，出入人员因学科交融增加。这些情况对实验室安全管理带来了考验[1]。实验室安全工作是实验室管理工作的基础，实验室安全无小事，加强实验室的安全管理，才能够保障实验教学和科学研究顺利进行，才能使国家财产免受损失，才能保障师生员工的人身安全。如何在新形势下做好复杂的实验室安全管理工作是各大高校实验室管理工作者要研究的课题。

1 高校实验室用电安全现状

高校实验室事故的表现形式分为火灾、爆炸、中毒、电击和其他，根据李志红100起实验室安全事故统计分析，火灾事故42起，占总事故的42%，爆炸事故44起，占总事故的44%[2]。实验室用电容易出现的问题是触电、引起火灾、线路短路、电气火灾、签字爆炸和电气雷击。2016-01北京某大学一化学实验室因存放化学药剂的冰箱电路老化自燃，引发火灾；2010-05昆明某大学因学生做完实验后，忘记关闭电路导致火灾。

1.1 实验室用电需求多且复杂

随着虚拟实验技术的成熟，虚拟实验技术具有利用率高、易维护等优点，越来越多的高校建设虚拟仿真实验室。虚拟仿真实验平台有软件平台和硬件平台，无论软件平台还是硬件平台均需电源的接入。另一方面随着资金投入，学科的融合，实验室内仪器设备台套数增多，种类增加，精密度也各有不同，用电的需求较多，房间内可能还会有高温、高速运转等设备。对于线路的布局更是提出了要求。此外，计算机作为现代信息技术的硬件载体，已逐步成为了师生作教学科研的工具，计算机成为了实验室的基础设备。用电是实验室的基础配套，高校在实验室建设初期就进行了设计和规划。

1.2 实验室用电存在隐患

高等学校实验室安全检查项目表中用电基础安全列出了13条，电气安全方面12条，其中4条与用电有关。2017-04-14开始执行国标GB 2099.3—2015和GB 2099.7—2015，一大批插座及接线板被淘汰。对于建成较早的实验室，接线板及插座的更换存在滞后现象，线路规划在墙体内的插座，更换起来耗时且繁杂，成为了隐患。在实验室检查过程中，接线板串接，使用非国标设备，部分接线板烧焦、破损，电源插座未固定，地面上的线缆无盖板，未及时切断充电电源等安全隐患的现象较为常见。

2 高校实验室用电安全风险因素辨识

2.1 设备的不安全状态

设备故障，如设备老化、年久失修，零部件松散，设备材料选择不当、过载、短路、漏电、照明基电热设备故障，熔断器烧断等，会出现火灾、短路等状况；线路设计本身的问题，不能够承载实验室内负载容量，过载能力不满足要求，易引起火灾；此外设备超负荷运转、管线损坏也易引发事故。

2.2 人的不安全行为

实验活动总人是最重要的因素，人的不安全行为可能引起事故。如：接触实验室使用电器时，手部未保持干燥；使用电气出现跳闸，不查明原因，直接接电；不检查设备状态直接使用；实验结束未关闭电源；随意串接接线板，电源不固定；修理或安装电气时，未切断电源；不正确的用电习惯；看到烧焦、损坏的接线板不及时报告或更换；闻到异常味道无安全隐患意识；发生事故时不当处置方式；对实验室用电安全不重视等均会导致事故发生。

2.3 管理上的问题

出现事故直接体现的是管理的问题，如制度是否健全、实验室安全检查是否到位、应急处置方式是否得当、实验室人员安全教育问题是否落实、培训是否到位等。在建设初期对实验室用电规划好可以避免超负载的问题、制度健全可以促进各项工作的推进和落实、安全检查可以解决设备不安全及时停用的问题、应急处置可以有效降低事故发生概率、人员安全教育及培训在很大程度上可以减少因误操作带来的问题。

3 实验室用电安全风险分析及管理

3.1 事件树分析

事件树分析（ETA）是安全系统工程中常用的危险源辨识方法，它是一种按事故发展的时间顺序，有初始事件开始推论可能的后果，从而进行危险源辨识的方法。事故树的编制程序是确定初始事件，判断安全功能，绘制事件树，最后简化事件树。运用事件树分析方法能够了解事件的动态发展过程，为事故预防和制订安全管理措施提供科学依据[3]。

初始事件是事故在未发生时，其发展过程中的危险源及重要风险[4-5]。实验室用电安全的风险来源是实验室有电气设备，用电设备的存在，遇到设备的不安全状态、实验室人员的不当行为，管理上的不到位，会出现火灾、短路、爆炸等事故发生。于是将实验室有电气设备作为初始事件，对于消除或减轻其影响以维持安全运行的功能有安全检查、设备状态、人员操作、应急处置等四方面。下面按事件发展过程自左向右绘制事件树。首先考察初始事件，一旦发生时最先起作用的安全功能，然后一次考察各种安全功能的两种可能状态，知道达到系统故障或事故为止。高校实验室用电事故树如图1所示，运用事件树能够清晰地明确各个阶段发生危险对于结果的影响。

3.2 风险管理措施

3.2.1 提高站位，加强意识

要强化实验室安全红线意识，切实提高政治站位和责任担当，把实验室安全工作提高到政治任务的高度。高校实验室安全事故不仅影响高校形象，损失国家财产，更有损师生健康。高校的每位师生应从思想上重视，行动上切实落实，在教学科研活动中把安全落到实处。实验室安全工作要纳入到高校网格化管理，落实每间实验室的安全责任人，与实验室有关的每个人每个单位都应树立起安全责任意识。

3.2.2 建立健全制度和管理体系

制度具有导向作用，指导实验室安全工作具体开展。我校逐步建立了实验室安全检查、通报、整改、约谈、问责全方位的安全管理体系。每学期进行1次学期整体安全工作部署，各二级单位每月至少进行1次安全自查，及时发现隐患，进行安全隐患通报机制，建立安全管理工作行政约谈机制。加强实验室安全的基础用电安全，各个实验室根据实验室特色建立本实验室的用电管理，尤其对于电气设备要加强规范操作，制订操作细则。

3.2.3 加强培训，注重应急处置能力

在实验室安全管理中，加强人员的培训可有效减少因人员不当行为引发的安全事故[6]。培训主要分两方面，一方面为安全理论教育，尤其是实验室用电基础知识培训，并在实验室准入考试中加入用电的相关知识；另一方面加强应急演练，提升应急处置能力。针对实验室用电安全，如触电、火灾、短路等制订应急方案并组织开展演练。通过演练，检验应急方案的可行性、报告体系的有效性、值班制度的必要性，演练完成后归纳总结经验，及时调整相应的实施方案、事故报告程序及值班体系，让相关师生直观地参与进来，提升安全意识及应急处置能力。

3.2.4 借助技术手段建立监测机制

高校实验室的安全管理除了在制度上、培训上完善之外，还要在技术上进行安全把控[7]。信息技术高速发展的今天，要充分借助技术手段。安装烟雾报警系统，当实验室发生火灾时能够自动报警；智能监控系统能够对实验室进行远程监控；实验室电气加装漏电保护或电流计量，适时检测设备状态等，这些安全技术均为实验室安全提供保障。除了加强各项检查的人防，也要加强技防。