下面分享一下我多年来实验室管理工作中经历的一个安全小故事，希望对实验室安全管理工作起到一定的启发和借鉴意义。

我所管理的实验室中有一个是专门用于生长低维半导体材料的材料合成实验室。这个实验室主要用于制备新颖的纳米半导体材料，以研究其新奇的物理特性，并研制相关的光电子器件。化学气相沉积（CVD）法是制备半导体纳米材料最常用的方法，管式生长炉是CVD方法主要的设备之一，主要由炉体、硅碳棒加热系统、以及温度调节与显示系统构成， 炉管可选择配置耐热钢、石英玻璃、陶瓷管等材料。根据实验需求，我们实验室选配的石英玻璃炉管，并购置了单温区、双温区以及三温区三种可开启式管式炉。

CVD方法制备半导体纳米材料时，需要通入气体作为反应气体或载气，除了常规的惰性气体，如氩气、氮气和氦气外，由于实验需求，我们还会经常用到氢气和甲烷等可燃气体。为了避免实验室内配气管道和管式生长炉中可燃气体泄漏造成爆炸、火灾等意外事故，我们在本实验室中安装了氢气、甲烷可燃气体侦测及报警系统，一旦发生上述气体意外泄漏，会立刻进行报警并自动切断气源，有效地避免了火灾和人员伤害事故的发生。此外，我们不仅在实验室安装了报警器，还将报警器引到了实验室管理人员的办公室，实现了异地同时报警的功能，进一步提高了可燃气体使用的安全性。

大部分半导体纳米材料都是在常压环境下生长的，但是，有些材料，比如石墨烯，GaSb等，在常压下难以生长或者生长的质量较差，只能在低压的环境下进行生长，因此我们对常压管式生长炉系统进行了改造在生长炉出气口端安装了一个机械泵，使管内产生低压环境，将原来的常压管式生长炉改造成为低压管式生长炉后，管式生长炉可在这两种工作方式下自由切换，极大地拓展了生长炉的功能，满足了我们实验的需求，并节省了大笔科研经费。

管式生长炉改造完成后，我们对它的工作性能和安全性进行了全面又仔细的评估，发现了一个比较严重的安全隐患：一旦机械泵出现故障不能正常工作，出气口端无法排气，而进气口端依然不断通气，会导致管式生长炉内的气压不断升高，在高温高压的密闭环境下，当管内压强达到石英玻璃管所能承受的最大压强时，就会引起石英玻璃管爆裂，当通入的气体是可燃气体时，爆炸的同时还会引起燃烧，后果真是不堪设想。

发现这个安全隐患后，课题组及时召开讨论会，对安全隐患的排除方案进行了认真讨论，并请相关技术人员予以指导和把关，确定了可靠的隐患排除方案。具体来说，我们所采用的方案主要是以下两个方面：

提高机械泵的稳定性和可靠性，从源头上避免事故的发生，具体措施如下:

1） 采用高性能高可靠性机械泵，尽量避免机械泵发生故障；

2） 加强实验人员培训，避免不当操作影响机械泵的稳定性；

3） 对机械泵进行定期检修；增加高压自动泄气装置，作为第二道安全防线，进一步提高安全性，具体措施如下：

我们在原来的出气管道上加装了泄压阀，当管内压强大于设定值后，泄压阀开启，自动将管内的气体直接泄放到尾气管道中（此时气体不再经过机械泵）。这样即使机械泵在工作中发生意外故障，也不会出现因管内压强过大，造成管体炸裂引起爆炸，火灾的问题。实验室的安全性得到了大幅的提高。

通过上述手段，有效避免了管式生长炉的爆炸、燃烧隐患。

另外，我们也考虑到当实验尾气排到室外时，若遇到明火或雷电，会有引发尾气着火的可能，那么就会顺着尾气管道进入到炉体内，引发火灾。为了避免尾气着火所带来的火灾爆炸危害，我们在管式生长炉的出气口端加装了阻火器，进一步提升了实验室的安全性，最终改造后的管式生长炉系统。截至目前，本实验室已安全稳定运行5年，未发生任何安全事故，上述改造工作有效保证了实验人员的人身安全，得到了广大师生们的普遍好评。

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