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材料物理实验室的安全风险防范

发布时间:2023/7/24 15:41:34   

引言

材料物理专业属于物理学和材料学的交叉学科,两大学科都是实验性很强的学科,因此,对于培养材料物理类专业应用型人才而言,在实验室内的实践教学过程尤其重要。材料物理实验室是进行实践教学的重要场所,也是培养学生动手能力、实践经验和创新思维的基本活动环境。

材料物理实验室内所涉及的实践类课程有专业实验、课程设计、综合实践、实训、毕业设计和课外创新活动,研究的对象有材料的结构、制备、成型、测试、后加工等。随着实验技术的飞跃发展,越来越多的高、精、尖设备进入了实验室。

在实验室开放的过程中,材料物理实验方法和手段千差万别,大都没有固定的实验操作标准,人多事杂,人员活动范围大,安全隐患多元,稍有不慎就有可能引发安全事故,导致仪器损坏乃至人员伤亡,这给实验室的安全管理带来了极大的挑战吧。

安全风险来源因素

实验室场地和仪器设备布局不合理,仪器众多繁杂实验室场地使用初期,空间范围较大,可操作余地也很大,在投入使用时主要考虑使用的方便,仪器设备存在随机摆放的现象,缺乏远期的合理化统筹布局。同时,一些实验设备本身也较笨重,如通风柜、手套箱、电炉子、压片机等,挤占实验室大量空间,后期难以挪动。

同时,实验室内新设备不断引进后,场地空间捉襟见肘,新老设备混搭使用且兼容性就很差,工作时互相干扰,故障频出,发生机械事故、漏水、漏电、漏气的可能性很大。材料物理实验室仪器种类庞杂、数量众多,涉及如固相烧结、液相混合、化学反应、真空技术、旋转喷涂等不同方法的制备仪器,有如电学、磁学、光学、热学、力学、化学性能方面的测试仪器,也有一些环境和场地要求极高的大型仪器,还有一些功能不一的辅助器材和设备。这些设备大小不一、操作方法和注意事项千差万别,管理困难,稍有不慎,就有可能导致不可预测的安全事故发生。

安全风险隐患点多,安全监管难以落实随着材料领域的先进技术不断出现,新仪器不断引进,实验室的安全隐患问题就会存在于机械加工、仪器用电、化学药品的使用与管理、高温、高压、高速旋转、易燃易爆气体、激光、“三废处理等实验环节当中。

例如,用固相法制备一种半导体薄膜材料,首先按照配方配料,药品混合,用球磨机球磨若干个小时,接着用马弗炉在通气氛的情况下烧结24h,冷却后进行球磨,球磨后再烧结若干小时,冷却压片后,加上电极,最后来测量样品的性能。这个普通的教学实验项目流程非常长,过程复杂,任何一个实验环节都存在安全风险隐患,安全监管确实存在很大的困难。和实验室打交道的人员专业化程度不高

随着高校的门槛越来越高,专职管理岗位越来越紧缺,大部分管理职责都是教师在兼职管理,但是老师木身的教学、科研任务也很繁重,难以抽出更多的时间和精力来管理实验室。

而进入实验室的大学生在高中阶段很少接受实验方法和技能的训练,到了大学进入实验室后基本的实验素养还跟不上来,如缺乏基本的仪器操作训练和安全风险意识,在实验过程中出现安全事故的风险极高。负责指导实验和管理实验室的相关人员,他们的专业背景也是千差万别,有的没有材料类专业出身的教育背景,上岗之后也缺乏严格的实验技能和安全培训。

传统“人防”力量存在着局限性,难以真正地发挥安全防护作用

“人防”就是要求进入实验的人员必须熟悉实验室的环境布局,掌握仪器操作规程,熟悉实验室安全用电、安全防护、化学药品的使用知识,学习并掌握实验室常见伤害的紧急救护方法,但是,在纷繁复杂的各种仪器设备和实验过程面前,单纯的个人即使是对安全防护做好了充分的准备,但是防护力量还是非常有限的。

因为,人的分辨能力总是存在着局限性,很多潜在的安全风险凭经验和肉眼是感知不出来的。受资金和条件的限制,很多实验室并没有采用安全门禁、电声光传感器报警系统、无死角的视频监控系统等

“技防”手段来预防安全事故的发生

实验室安全责任不清晰,责、权、利不对称。在目前的情况下,实验室的日程管理和安全责任主要由实验室主任和实验人员来负责,其他的实验者主要就是在实验室完成实验或各种科技创新活动。结果就是管理人员不进行具体的实验活动,仅是单纯的实验室管理,但实验者则要完成主要的实验活动,对实验室的细节管理没有过多的

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