第2章实验室通用电气安全与防护

本章内容：§2.1电气事故类型及危害§2.2实验室电气设备安全与防护§2.3实验室常用电气设备安全使用知识§2.4实验室安全用电与应急救援2019年8月5日安全第一预防为主综合管理§2.1电气事故类型及危害2019年8月5日安全第一预防为主综合管理1电气事故（electricalaccident）指由于电气设备故障直接或间接造成设备损坏、人员伤亡、环境破坏等后果的事件。§2.1.1触电事故触电（electricshock）人体触及带电体与电源构成闭合回路，就会有电流通过人体，伤害人体，分电击和电伤两种伤害。电击：指电流通过人体内部，直接对内部器官、组织造成伤害。伤害流经部位的功能。电伤：指电流直接或间接对人体表面的局部组织造成伤害，分为三种：①电灼伤：指由于电流的热效应和电弧对皮肤烧伤。②电烙印：指由于电流化学效应和机械效应产生的皮肤肿块、硬化等伤害；③皮肤金属化：指由于电弧使金属高温熔化、蒸发并飞溅渗透到皮肤表层引起的皮肤粗糙硬化伤害。2019年8月5日安全第一预防为主综合管理2•2.触电事故影响•⑴电流对人体的伤害•按电流强度通过人体时的生理反应，电流分三类：①感觉电流：人体能感觉到的最小电流称为感觉电流。相对来说女性对电流更敏感。•②摆脱电流：触电后人体能自主摆脱电源的最大电流。•③致命电流：人体发生触电后，在较短时间内危及生命的最小电流，也称为室颤电流。30mA是作为致命电流的一个阀值。•触电时间超过1s，就相当危险，及时脱离电源是唯一救援形式。2019年8月5日安全第一预防为主综合管理3⑵电压对人体触电的影响•作用于人体的电压越高，危险越大。人体的阻抗随环境变化，干燥程度改变，阻抗会急剧变化，电压高，阻抗变小。•⑶通过人体不同途径对人体触电的影响电流总是从电阻最小的途径通过，因此触电形式的不同，电流通过人体的主要途径也不同，其危害程度和造成人体伤害的情况也不同。最危险的形式是电流从左手到脚。因此平时尽量用右手接触电气设备。2019年8月5日安全第一预防为主综合管理4•⑷安全电流、电压•一般把摆脱电流认为是安全电流，工频（交流）电流为10mA，直流为50mA。通常认为低于40V的工频（交流）电压为安全电压，超过24V时应有安全措施。•⑸人体触电方式•一般分为直接接触触电（单相触电、两相触电）、跨步电压触电和接触电压触电。2019年8月5日安全第一预防为主综合管理5§2.1.2电气火灾和爆炸•原因：使用中产生的热量、电火花或电弧•⑴电气设备过热•常规设备的过热事故原因：①电路短路。因为绝缘损坏；②过负荷。③接触不良。④散热不良。⑤发热量大的一些设备由于安装或使用不当。•⑵电火花和电弧•电火花是电极间击穿放电时产生的强烈流注，大量电火花汇集成电弧，属危险因素。2019年8月5日安全第一预防为主综合管理6§2.1.3静电危害最常见的静电是由于两种不同的物质相互摩擦时，自由电子在物体之间发生转移，失去电子的带正电，得到电子的带负电，这种因摩擦而产生的电，叫做静电。足够量的静电，会使局部电场强度超过周围介质的击穿场强而产生火花，引发爆炸事故和火灾事故。。2019年8月5日安全第一预防为主综合管理7§2.1.4电磁场危害人体能吸收一定的辐射能量，使人体内一些器官的功能受到不同程度的伤害。影响人体功能性改变，有可恢复性。•电磁场对人体的影响程度的变量：①电磁场的强度②电磁场的频率③脉冲波强于连续波④受电磁波照射的时间⑤电磁波照射人体的面积⑥环境温度太高和湿度太大⑦女性比男性更易影响。2019年8月5日安全第一预防为主综合管理8§2.2实验室电气设备安全与防护电气设备（electricalequipment）泛指按功能和结构适用于电能应用的产品或部件。§2.2.1建立正确合理的实验室电气设备使用环境1.实验室电气设备及使用环境危险识别•识别危险方法：①自上而下法②自下而上法2019年8月5日安全第一预防为主综合管理92019年8月5日安全第一预防为主综合管理10危险识别信息：主要记录下信息：•①危险及其位置（危险区域）。•②危险处境，不同类型的人员（如管理、维护、使用人员等）以及他们所从事的使其暴露在危险中的任务或活动。•③作为危险事件或长时间持续暴露的结果，如何导致伤害及伤害过程和程度等。•④有关电气设备的可能的特殊伤害的性质和严重程度。2019年8月5日安全第一预防为主综合管理112019年8月5日安全第一预防为主综合管理122019年8月5日安全第一预防为主综合管理13•危险识别一般可用以下格式的表格记录：2019年8月5日安全第一预防为主综合管理142.实验室电气设备风险评估①风险要素特定情况或技术过程中的相关风险源各项要素组成。（见下表）②风险程度一般通过风险指数来描述风险程度，风险指数是通过描述相关的危险、危险处境、危险事件和可能的伤害，评定风险要素相对应的参数。2019年8月5日安全第一预防为主综合管理152019年8月5日安全第一预防为主综合管理163.实验室电气设备风险评价主要目的通过设计减少风险并根据现有条件确定最合适的安全措施。2019年8月5日安全第一预防为主综合管理17接上表2019年8月5日安全第一预防为主综合管理184.风险识别、预估及评价的逻辑过程2019年8月5日安全第一预防为主综合管理195.实验室电气设备的风险降低2019年8月5日安全第一预防为主综合管理20•判断电气设备是否安全的自检：•是否已考虑所有操作条件和所有干预程度？•是否已消除危险或适当降低风险？•是否确定所采取的措施不会带来其他危险？•是否已让使用者充分了解残余风险并且给予警告？•使用者的操作条件和电气设备的使用能力是否不会受到所采取措施的影响？•所采取的各项防护措施之间是否相互兼容？•是否已充分考虑在非专业/专业背景下对专业/工业用途的特定使用所带来的后果？•是否确定所采取的措施不会降低设备发挥其功能的能力？2019年8月5日安全第一预防为主综合管理216.实验室电气设备安全环境建设涉及的主要文档和规程2019年8月5日安全第一预防为主综合管理22§2.2.2培养准确适当的危险意识和安全意识2019年8月5日安全第一预防为主综合管理23§2.3实验室常用电气设备安全使用知识§2.3.1电热设备•包括电炉、电加热板、电烤箱、干燥箱（烘箱）等，使用中应注意以下几个问题：•⑴电热设备应放在没有易燃、易爆性气体和粉尘及有良好通风条件的专门房间内，设备周围不能有可燃物品和其他杂物。•⑵电热设备最好有专用线路和插座。•⑶电热设备接通后不可长时间无人看管，要有人值守、巡视。要经常检查电热设备的使用情况。2019年8月5日安全第一预防为主综合管理24•⑷不要在温度范围的最高限值长时间使用电热设备。•⑸如果加热用电阻丝已坏，更换的新电阻丝一定要和原来的功率一致。•⑹不可将未预热的器皿放入高温电炉内。•⑺电热烘箱一般用来烘干玻璃仪器和加热过程中不分解、无腐蚀性的试剂或样品。挥发性易燃物或刚用乙醇、丙酮淋洗过的样品、仪器等不可放入烘箱加热，以免发生着火或爆炸。•⑻电烘箱门关好即可，不能上锁。•总之，电热设备的使用要有严格的操作规程和制度。2019年8月5日安全第一预防为主综合管理25•§2.3.2电冰箱•⑴保存化学试剂的冰箱应安装内部电器保护装置和防爆装置，最好使用防爆冰箱。•⑵不要将食物放入保存化学试剂的冰箱内。•⑶冰箱内保存的化学试剂，应有永久性标签并注明试剂名称、物主、日期等。化学试剂应该放在气密性好，最好充满氮气的玻璃容器中。•⑷不要将剧毒、易挥发或易爆化学试剂放冰箱中。•⑸不要在冰箱内进行蒸发重结晶，因为溶剂的蒸气可能会腐蚀冰箱内部器件。•⑹应该定期擦洗冰箱，清理药品。2019年8月5日安全第一预防为主综合管理26•§2.3.3空调器•⑴空调器应配有专用插座且保证良好的接地，导线和空调器功率要匹配。•⑵空调器周围不得堆放易燃物品，窗帘布不能搭在空调器上，要有良好的散热条件。•⑶空调开启后，温度不要调得太低，更不要长时间在太低温度下运行。门窗要关好，以提高空调使用效率。•⑷经常检查空调器元件，定期检测制冷温度，定期擦洗空气过滤网，出现故障及时排除。2019年8月5日安全第一预防为主综合管理27•§2.3.4变（调）压器•⑴变压器应远离水源，例如最好不要放在通风柜内水龙头边上，以免溅上水引起短路。•⑵变压器的功率要和电器的功率一致或者略大一些。•⑶变压器电源进线上最好装上开关并接好指示灯，提醒在电器使用完毕后及时切断电源。•⑷不要在变压器周围堆放可燃物。•⑸经常检查变压器在使用过程中的状况。2019年8月5日安全第一预防为主综合管理28§2.4实验室安全用电与应急救援•§2.4.1高校实验室电气事故的防止•⑴使用电源时，应首先确认仪器的使用电压（如220V或380V），插头是两插还是三插。•⑵使用电气设备时，手要干燥。不要用湿毛巾插拭带电插座或电气设备。不能用测电笔去测试高压电。•⑶不能随便乱动或私自修理实验室内的电气设备。进行电气设备的连接、拆装或整体移动时，严禁带电操作，以免发生触电事故。•⑷不得有破损或将带电部分裸露出来，对不可避免的裸露部分用绝缘胶布等绝缘体进行妥善绝缘处理。2019年8月5日安全第一预防为主综合管理29•⑸不得用铜丝等代替保险丝，并保持闸刀开关、磁力开关等面板完整，以防止电弧或保险丝熔断飞溅伤人。•⑹所有电器设备的金属外壳都应按要求保护接地或保护接零。经常检查电气设备的保护接地、接零装置。•⑺在使用电钻、电砂轮等手持电动工具时，必须安装漏电保护器，工具外壳进行防护性接地或接零。操作时应戴好绝缘手套并站在绝缘板上。•⑻在移动电风扇、照明灯、电焊机等电气设备时，必须先切断电源，并保护好导线，以免磨损或拉断。•⑼在雷雨天气，应停止带电的实验操作，避免发生雷击事故；不要走进高压电杆、铁塔、避雷针的接地导线周围20m之内。当遇到高压线断落时，周围10m范围之内，禁止人员入内；若已经在10m范围之内，应单足或并足跳出危险区。2019年8月5日安全第一预防为主综合管理30•⑽对设备进行维修或安装新电器时，一定要先切断电源，并在明显处放置“禁止合闸，有人工作”的警示牌。•⑾实验室内不宜存放超量的低沸点有机溶剂或易燃易爆品，以防止蒸气达到爆炸极限时遇到电火花而发生爆炸或燃烧。•⑿电气设备使用完毕后，实验人员应及时关闭总电源，并检查加热装置的分开关是否关闭。•⒀在进行电气设备的安装时，设备与设备、设备与墙体、设备与通道之间应留有合理的距离。•⒁通常情况下，不应在无人监控的情况下长时间开启电气设备。不应过度依赖电气开关的自动控制，要经常注意观察电气设备的工作状态，预防传感器失灵而导致电路失控。•⒂一旦有人触电，应首先切断电源，然后抢救。2019年8月5日安全第一预防为主综合管理31•§2.4.2安全用电与防护•⑴直接电击的防护•基本防护原则是：应当使危险的带电部分不会被有意或无意地触及。最为常见的直接电击的防护措施为绝缘、屏护和间距。•⑵间接电击防护•间接电击即故障状态下的电击。接地、接零和漏电保护是防止间接电击的基本技术措施。2019年8月5日安全第一预防为主综合管理32•§2.4.3实验室用电常见安全事故应急措施•⑴触电类型及特点•触电事故是指电流流过人体时对人体产生不同程度伤害的事故。按照电流对人体的损害，分为电击和电伤。当电流流过人体，人体直接接收局外电能时所受的伤害叫做电击；当电流转换成其他形式的能量（如热能）作用于人体时，人体将受到不同形式的伤害，这类伤害统称电伤。•根据触电的情况，可将触电事故分为五类：2019年8月5日安全第一预防为主综合管理33•①单相触电人体直接接触到带电电气设备或电力线路中一相时，电流经过人体流入大地或带电体。•②两相触电当人体的两个部位同时接触电源的两相时，将有电流从电源的一相经过人体流入另一相，这种触电方式称为两相触电。两相触电时，人体承受的电压为线电压，因此两相触电更容易造成严重伤害。•③漏电触电电气设备和用电设备在运行时，常因绝缘损坏而使其金属外壳带电，当人体触碰时，电流从带电部