实验室安全

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实验室的“压力测试”

发布时间:2025年11月21日来源: 作者:

在实验室,有些压力是必需的,有些则是致命的。了解它们的区别,是生存技能。

第一类:必需压力

高压灭菌锅:

实验室的“压力厨师”,用121℃、0.1MPa压力灭菌。但它的脾气很坏:

  • 案例1:学生未等压力降为零就强行开盖,蒸汽喷出造成面部烫伤。

  • 案例2:安全阀堵塞,压力持续上升,超过设计压力,爆炸。

    安全规程:

  1. 水位检查(干烧是爆炸主要原因)

  2. 物品不超过容积2/3,保证蒸汽流通

  3. 盖盖时对称拧紧螺栓

  4. 灭菌结束自然冷却至压力为零

  5. 定期检测安全阀、压力表

超临界流体萃取仪:

压力可达40MPa(400个大气压)。一旦泄漏,高压流体可切割皮肤。

防护:专用防护罩,远程操作,压力区禁止站人。

第二类:潜在危险压力

真空系统:

旋转蒸发仪、真空干燥器等。危险在于:

  • 内向爆炸:玻璃容器承受外部大气压(0.1MPa),有缺陷即内爆

  • 案例:学生用普通圆底烧瓶做减压蒸馏,瓶壁有划痕,内爆,碎片飞溅

    安全措施:

  1. 专用厚壁玻璃仪器

  2. 防护屏或防护罩

  3. 缓慢调节真空度

  4. 停止时先通大气再关泵

第三类:意外压力

密闭容器加热:

最常见的压力事故来源。

  • 案例A:密封瓶装液体在烘箱中加热,液体气化,压力增大,瓶子爆炸

  • 案例B:微生物发酵瓶安装密闭塞,产生气体无法排出,炸裂

    规则:

  1. 加热密闭容器必须留有通气孔

  2. 禁止密封容器放入烘箱、微波炉

  3. 发酵容器用透气塞或安装压力释放阀

第四类:组合压力

低温液体汽化:

液氮(-196℃)泄漏到密闭空间,迅速汽化,体积膨胀约700倍,产生巨大压力。

  • 真实案例:实验室液氮罐泄漏在小房间内,氧气被稀释,两人窒息。

    防护:

  1. 液氮操作在通风良好处

  2. 存储区安装氧气浓度监测

  3. 使用专用杜瓦瓶,避免使用不完全密封容器

实验室压力安全原则:

1. 认识你的压力源

每个高压设备必须明确标注最大工作压力、测试压力、危险区域。

2. 尊重压力边界

绝不超压操作,不在压力容器旁进行无关工作。

3. 压力释放计划

每次加压前想好“如何安全释放压力”。泄压阀方向避开人、仪器、走道。

4. 个人防护

操作高压设备时戴面部防护(面罩或防护屏),穿防护服。

5. 压力测试文化

新压力设备使用前进行安全测试;现有设备定期检测。

“压力最大的讽刺是,”安全工程师说,“人们害怕高压锅,却不怕一个在加热的密闭瓶子——尽管后者可能更危险,因为它没有压力表和安全阀。”

实验室现在有“压力设备地图”:标注所有产生压力的设备位置、类型、最大压力值。压力设备操作需要专门培训和授权。

实习生小赵通过培训后说:“我以前觉得压力只是个数字,现在知道它代表能量——被约束的能量。而我们工作的本质,是在约束与释放之间走钢丝。”

安全墙上新贴的标语是:“压力不会妥协,但你可以选择是否站在它面前。”