實(shí)驗(yàn)室工程設(shè)計(jì)是做好實(shí)驗(yàn)室職業(yè)健康管理的源頭，沒(méi)有本質(zhì)安全、潔凈的工程設(shè)計(jì)就不可能有安全、潔凈的實(shí)驗(yàn)室。本文結(jié)合近年來(lái)大型石油化工聯(lián)合裝置實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，從工程設(shè)計(jì)角度，提出改善實(shí)驗(yàn)室的職業(yè)衛(wèi)生環(huán)境的措施和建議。

   實(shí)驗(yàn)區(qū)為可能的污染區(qū)，辦公區(qū)為潔凈區(qū)，兩功能區(qū)以阻隔門(mén)分開(kāi)設(shè)置。兩功能區(qū)的通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)獨(dú)立設(shè)置，且辦公區(qū)室內(nèi)的空氣壓維持稍高于實(shí)驗(yàn)區(qū)，這樣可避免實(shí)驗(yàn)區(qū)的氣流污染辦公區(qū)。操作人員在完成實(shí)驗(yàn)工作后，可在辦公區(qū)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和管理工作，以減少在污染區(qū)的滯留時(shí)間。

   石化聯(lián)合裝置實(shí)驗(yàn)室每天的樣品數(shù)以百計(jì)，在實(shí)驗(yàn)區(qū)設(shè)置專用的樣品交接區(qū)和入口，以便樣品登記和預(yù)處理后送入相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)區(qū)。在辦公區(qū)設(shè)置人流主入口，操作人員進(jìn)入實(shí)驗(yàn)樓后，完成更衣并穿戴好防護(hù)設(shè)施后才可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)區(qū)，這樣避免了樣品和人流的交叉污染。可在2 個(gè)區(qū)域間設(shè)置相應(yīng)的門(mén)禁設(shè)施，以方便實(shí)驗(yàn)室的管理。
 

1.3.1 按實(shí)驗(yàn)性質(zhì)進(jìn)行功能分區(qū)

   按實(shí)驗(yàn)性質(zhì)和污染程度將實(shí)驗(yàn)區(qū)進(jìn)一步劃分為各個(gè)功能實(shí)驗(yàn)室，以便根據(jù)各實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的分析任務(wù)，對(duì)可能的污染進(jìn)行分析和鑒別，并采取不同的通風(fēng)措施。一般石化實(shí)驗(yàn)室內(nèi)可按性質(zhì)劃分為塑料制樣間、物性測(cè)試室、色譜分析室、儀器分析室、油品分析室、化學(xué)分析室、水質(zhì)分析室等，其中有些實(shí)驗(yàn)室的污染較重如油品分析室、化學(xué)分析室等，這些實(shí)驗(yàn)室需設(shè)置更多的通風(fēng)設(shè)施如通風(fēng)柜、排氣罩等，以達(dá)到較多的換氣次數(shù)；而有些實(shí)驗(yàn)室的污染較輕如物性測(cè)試室、水質(zhì)分析室等，這些實(shí)驗(yàn)室可設(shè)置較少的通風(fēng)設(shè)施。

1.3.2 對(duì)特殊的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行專門(mén)規(guī)劃

   對(duì)有特殊污染的測(cè)試項(xiàng)目要設(shè)置專門(mén)的實(shí)驗(yàn)室，并避免對(duì)其它實(shí)驗(yàn)區(qū)的污染。一個(gè)典型的例子是對(duì)高密度聚乙烯裝置鉻系催化劑的分析。未活化的鉻系催化劑粉末可能發(fā)生飛揚(yáng)，活化（氧化）后催化劑中所含六價(jià)鉻為致癌物，鑒于實(shí)驗(yàn)的特殊性，可設(shè)置鉻系催化劑專用實(shí)驗(yàn)室，并與其它實(shí)驗(yàn)室隔離，空調(diào)、通風(fēng)等均獨(dú)立設(shè)置，以避免對(duì)其它實(shí)驗(yàn)室的交叉污染。

   也可將這種有特殊污染的實(shí)驗(yàn)室布置在獨(dú)立的小建筑物中，或者布置在其它可能的區(qū)域(如工藝裝置區(qū)內(nèi)靠近取樣點(diǎn)的合適位置)。如果條件不允許，必須設(shè)置在實(shí)驗(yàn)室主建筑物中，要采取如上的隔離設(shè)置。

2.1.1 保證實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的換氣次數(shù)

   實(shí)驗(yàn)室內(nèi)設(shè)置的空調(diào)和通風(fēng)系統(tǒng)，應(yīng)達(dá)到一定的換氣次數(shù)，以保證室內(nèi)空氣的潔凈度。SH/T3103-2009《石油化工中心化驗(yàn)室設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定對(duì)產(chǎn)生有害氣體房間的換氣次數(shù)不少于7 次/h，對(duì)一般的石化實(shí)驗(yàn)室，正常工作時(shí)的換氣次數(shù)選用8～10 次/h 較為適合，對(duì)污染程度高或事故時(shí)，需選用更高(如12 次/h)的換氣次數(shù)。

   對(duì)大型實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)，建議采用變風(fēng)量通風(fēng)控制系統(tǒng)(VAV)以實(shí)現(xiàn)以下功能：保持通風(fēng)設(shè)施恒定的排風(fēng)速率；保持室內(nèi)的微負(fù)壓；保持室內(nèi)設(shè)定的換氣次數(shù)以及減低能耗。

2.1.2 設(shè)置局部排風(fēng)設(shè)施

   針對(duì)有毒有害氣體和蒸氣，設(shè)置局部排風(fēng)是排除污染的最有效措施。局部排風(fēng)設(shè)施主要包括通風(fēng)柜、排風(fēng)罩、萬(wàn)向排氣罩、排風(fēng)藥品柜等，其作用是將實(shí)驗(yàn)過(guò)程產(chǎn)生的有毒氣體及時(shí)排出室外。各種排風(fēng)設(shè)施的大小、高度、排風(fēng)速率等，應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生污染氣體的性質(zhì)和位置進(jìn)行設(shè)計(jì)（通常排風(fēng)設(shè)施采用0.5 m/s的風(fēng)速是合適的）。

  對(duì)產(chǎn)生污染的實(shí)驗(yàn)可直接在通風(fēng)柜內(nèi)進(jìn)行，相應(yīng)的儀器設(shè)備可直接安裝在通風(fēng)柜內(nèi)，可采用桌上型通風(fēng)柜、雙聯(lián)通風(fēng)柜、單聯(lián)通風(fēng)柜、落地式通風(fēng)柜等，以適應(yīng)不同的實(shí)驗(yàn)和儀器；排風(fēng)罩主要用于對(duì)產(chǎn)生的有毒氣體進(jìn)行“定點(diǎn)清除”，位置設(shè)置更靈活；帶通風(fēng)的藥品柜用于存儲(chǔ)揮發(fā)性的試劑和樣品，以避免污染室內(nèi)空氣。

  對(duì)特殊樣品的分析，應(yīng)根據(jù)樣品性質(zhì)，對(duì)可能發(fā)生的污染配置相應(yīng)的特殊設(shè)施。如上例對(duì)HDPE裝置鉻系催化劑樣品的分析，樣品的處理應(yīng)在密閉手套箱進(jìn)行，手套箱內(nèi)通氮密封；樣品分析要在通風(fēng)柜中進(jìn)行，通風(fēng)柜應(yīng)設(shè)置過(guò)濾器，以避免樣品泄漏。

  對(duì)分析過(guò)程中產(chǎn)生的有毒有害氣體，可設(shè)計(jì)專用的排放管排至實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的負(fù)壓系統(tǒng)中，如氣相色譜分析過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣和排放氣，設(shè)計(jì)專用放空管通過(guò)排風(fēng)負(fù)壓管道排至室外。

  對(duì)實(shí)驗(yàn)廢液進(jìn)行密閉收集后送專業(yè)公司處理或焚燒。如液相色譜的流動(dòng)相中可能含有有毒有害的揮發(fā)物（有乙腈、甲醇等），這些液體要采用專門(mén)的廢液收集罐進(jìn)行密閉收集后統(tǒng)一處理。

  石油化工聯(lián)合裝置的實(shí)驗(yàn)室每天有數(shù)以百計(jì)的樣品從各工藝裝置中取出送至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析，所以建議工藝裝置中含有揮發(fā)性有毒有害成分的樣品取樣點(diǎn)均應(yīng)采用密閉取樣系統(tǒng)，以避免取樣人員暴露于有害物質(zhì)。密閉樣品容器送到實(shí)驗(yàn)室完成分析后，應(yīng)送返工藝裝置，將容器內(nèi)的殘余物吹掃至相應(yīng)的低壓系統(tǒng)或火炬系統(tǒng)中，這樣整個(gè)過(guò)程就實(shí)現(xiàn)了密閉操作。

  可能發(fā)生有毒氣體泄漏的實(shí)驗(yàn)室，應(yīng)安裝相應(yīng)的檢測(cè)報(bào)警器。檢測(cè)器的安裝位置及檢測(cè)范圍應(yīng)覆蓋所有的危險(xiǎn)區(qū)域，檢測(cè)信號(hào)同時(shí)引至實(shí)驗(yàn)室的控制室或工廠的控制中心。

  部分實(shí)驗(yàn)室內(nèi)會(huì)引入大量惰性氣體如氮?dú)狻⒑獾?，這些惰性氣體一旦大量泄漏，會(huì)造成室內(nèi)氧氣濃度下降，損害操作人員的健康，因此在可能發(fā)生惰性氣體泄漏的地方應(yīng)設(shè)置氧氣濃度檢測(cè)報(bào)警器。

  對(duì)可能發(fā)生有毒有害物質(zhì)噴濺的地點(diǎn)，應(yīng)設(shè)置安全淋浴和洗眼器，以便在發(fā)生意外時(shí)進(jìn)行緊急沖洗。

  在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)過(guò)程中，個(gè)人防護(hù)設(shè)施如防護(hù)服、護(hù)目鏡、便攜式有毒氣體檢測(cè)報(bào)警器等應(yīng)計(jì)入總投資中。

四、改進(jìn)分析方法，優(yōu)化儀器配置

   隨著分析儀器的迅速發(fā)展，在石油化工行業(yè)，儀器分析可以替代絕大部分的人工分析。這樣不僅能減少操作人員在化學(xué)污染中的暴露，而且能提高分析速度和分析結(jié)果的精確度。儀器替代傳統(tǒng)人工分析示例見(jiàn)表1。

  關(guān)注儀器發(fā)展和分析方法開(kāi)發(fā)的新動(dòng)向，在實(shí)驗(yàn)室儀器配置中仔細(xì)研究采用“綠色”分析方法的可能性，是改善實(shí)驗(yàn)室的操作環(huán)境非常重要的一環(huán)。

  投資允許條件下，可以通過(guò)提高儀器設(shè)備的自動(dòng)化水平，以減少操作人員暴露在有毒有害環(huán)境中的機(jī)會(huì)。比如儀器配置自動(dòng)進(jìn)樣器以替代人工進(jìn)樣；采用樣品預(yù)處理模塊替代人工樣品處理等，都會(huì)減少操作人員接觸污染物質(zhì)的機(jī)會(huì)。
 

  專業(yè)的試劑提供商可以提供各種商品化的標(biāo)樣，這樣不僅大大減少了石化實(shí)驗(yàn)室操作人員的工作量，并且這些專業(yè)化的供貨商還可以通過(guò)替代傳統(tǒng)標(biāo)樣中的劇毒成分來(lái)提供相對(duì)安全的標(biāo)樣，這種模式越來(lái)越被傳統(tǒng)石化實(shí)驗(yàn)室所接受。

a) 缺乏相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。國(guó)內(nèi)專門(mén)針對(duì)石油化工實(shí)驗(yàn)室職業(yè)安全衛(wèi)生方面的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范尚不完善，借鑒國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)盡快制定或完善這方面的行業(yè)或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是當(dāng)務(wù)之急。

b) 工程建設(shè)環(huán)節(jié)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的職業(yè)健康重視不足。設(shè)計(jì)、審批、采購(gòu)、建設(shè)各環(huán)節(jié)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的職業(yè)衛(wèi)生重視不足，從設(shè)計(jì)人員到使用者均應(yīng)提高HSE認(rèn)識(shí)水平，把HSE當(dāng)作決策的最重要因素來(lái)考慮。

c) 實(shí)驗(yàn)室的職業(yè)衛(wèi)生管理還有待完善。安全、潔凈的實(shí)驗(yàn)室還需要嚴(yán)格的管理，才能真正保護(hù)使用者的健康和安全。相對(duì)國(guó)外實(shí)驗(yàn)室，國(guó)內(nèi)石化行業(yè)實(shí)驗(yàn)室在職業(yè)衛(wèi)生管理方面有差距，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不穿戴防護(hù)設(shè)施、在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)飲食等還很常見(jiàn)，這需要管理者加強(qiáng)對(duì)員工的職業(yè)衛(wèi)生教育，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)人員的自我防護(hù)意識(shí)，真正把職工的健康和安全放在第一位。