1 制定简要过程
1.1 任务的提出
玻璃仪器在课堂教学中也是必不可少的。从狭义上说，玻璃仪器指主要在化学实验室用的玻璃仪器，而广义上讲，玻璃仪器还应包括非化学实验室用的、以玻璃为材质的仪器或零部件。 随着教育改革的不断深化，为了培养理论知识高和动手能力强的经济建设人才，伴随教育改革中最重要的教材改革，增加了许多课堂实验教学的内容和学生实际操作实验的课程，这就提高了对玻璃仪器的安全要求。而目前在学校和培训中使用的玻璃仪器来看，是用社会上的实验室玻璃仪器品种，但又有相当一部分存在质量问题。安全隐患问题也较多。然而玻璃仪器至今没有任何安全质量要求的国家标准。为了保证学校师生的教学安全，全国教学仪器标准化技术委员会提出由力学、热学分技术委员会负责制定《教学仪器设备安全要求 玻璃仪器 及连接部件》强制性国家标准。经教育部报国家标准化管理委员会批准，将该强制性国家标准列入《2003年制修订国家标准项目计划》（国标委计划[2003]37号），项目号为：20030308－Q－液压冷却系统360。
1.2 教学仪器设备的安全问题现状
2004年教育部委托全国教学仪器标准化技术委员会组织有教育部基础教育司、教育部职业教育与成人教育司、教育部教学仪器研究所和部分省市的教育装备主管部门参加的国家标准起草小组。2004年上半年起草小组对全国37所大、中、小学校和职业技术学校的教学仪器设备现状进行了广泛的调研，并就教学仪器设备的生产、销售、使用、管理等问题召开了36场专项座谈会，参加座谈会的有学校领导、各学科负责人和教师、各管理部门的负责人和专职人员以及有关省市教育部门的领导共计380多人。国标起草小组的一些成员还利用教学仪器设备展示会及其它机会，调查了解了一些产品的现状和问题。
通过这次调研，我们深感教学器具从产品、原材料、设计、工艺等在考虑教学安全的意识普遍淡薄，问题是带有普遍性的和比较严重的。略举一些常见的事例有：
a) 调研中当向学校询问玻璃仪器存在哪些危险因素时，回答是：“玻璃仪器破了就有危险”。围绕玻璃仪器破碎的问题，存在很多因素。
b）内应力。不少玻璃仪器内应力未消除，存在冷爆现象，或两种玻璃封接时未考虑膨账系数的差别。
c) 用材不当，或选用不当。例如有的“学具”中随便用玻璃瓶加热。
d) 有的玻璃仪器质量太差，壁太薄，有的口厚底薄等等，玻璃仪器或零部件抗冲击强度不够，总之是机械强度不够，例如静电起电棒用玻棒，有的产品为玻璃管，摩擦时用力很容易破碎。
e) 使用问题。一是使用中不注意，玻璃仪器或零部件因表面划伤而破裂；二是使用时违反操作规定，这类规定在使用玻璃仪器（主要是化学实验时的玻璃仪器）中相当多，但都是停留在规章制度的方式上，各校并不统一。
f) 在供儿童用的教具中随意用玻璃材料或部件。而有些是不必要的，例如有的“学具”中配了平面镜，有的虽必要，但没有任何保护措施。
g) 玻璃仪器的连接方面也存在不少问题。玻璃阀、玻璃导管、橡胶管或乳胶管、橡胶塞、联接器等均无国家或行业标准，所有这类产品都执行企业标准，因此无法统一。而经试验，橡胶管或乳胶管与玻璃管联接时，如果橡胶管或乳胶管的内径比玻璃管的外径小约1mm是较合适的，如果橡胶管内径太大，则管路密封不好，而如果橡胶管内径太小，则套上较困难，容易折断玻璃管。
与此类似的还有橡胶塞。橡胶塞上孔的直径也应比玻璃管外径小一点。而决定橡胶塞孔直径的是打孔器，如果打孔器管刀外径不对，则打出的孔直径也不合适。现在很多打孔器生产企业为图方便，管刀斜面磨在管外，用这样的打孔器打孔，打出的孔直径小于管刀外径，不容易掌握。
h) 非标准磨砂接头好用得较少。不仅使用麻烦，而且不经济，如果换错，影响密封性。
i) 有的玻璃导管切割后未进行圆口处理，使用时学生的手被扎破。
j) 承受压力的玻璃仪器表面有缺陷，易发生破碎甚至爆炸。
1.3 起草中收集相关资料
1.3.1 国内资料
起草小组曾先后查阅了通用玻璃仪器和玻璃量器的有关标准、有关玻璃内应力和抗冲击检验、有关玻璃的化学稳定性、热稳定性、承受压力的玻璃容器要求、电真空器件玻璃、电子玻璃直流击穿强度测试、标准磨砂接头标准、玻璃平均线热膨胀系数的测定、绝缘子用玻璃材料性能及测试、金属封接用玻璃、玻璃生产工艺、各种玻璃仪器和玻璃连接部件规格、影响玻璃机械强度和稳定性的因素、玻璃材质和理化性能、硼硅酸盐玻璃允许使用压强、3.3硼硅酸盐玻璃等资料。
1.3.2 国外资料
起草小组查阅了许多国家的标准资料，针对教学器具安全要求的标准，有德国的DIN 58121－1993 教学器材 实验室玻璃仪器和连接件。我们共收集国内外标准、资料近百本。
1.4 国内外情况对比
通过对各种资料的整理统计，就玻璃仪器和连接件的现状，国内外差异还是较大的。
国外，特别是发达国家非常重视学校在教学中对师生的健康安全，对在学校教学和培训中使用的各种产品，包括玻璃仪器，在设计技术、原材料的使用、工艺加工、外观结构和表面着等，都有较详细的规范要求，而且形成系列化。
国内，我国学校有教师100多万，在校学生约审批流2亿，教学器具的使用对象是个庞大的特殊体，学校因在课堂教学实验中的玻璃仪器发生的人身事故很多（媒体报道的也较多），然而我国在对教学器具的安全质量整体管理和要求是不严的，目前，不到一个这方面的要求、标准、规范或规则等，只有教育部颁布的JY 0001 教学仪器设备产品一般质量要求。这个行业标准适用范围窄，要求不完整，在玻璃仪器方面涉及较少。另外，由于玻璃仪器是社会通用产品，对某些普遍存在的问题，并非教育行业标准能够规范的。所以，综合国内外情况，我们认为《教学仪器设备安全要求 玻璃仪器及连接部件仪器》这个标准修改采用德国标准《DIN 58121－1993 教学器材 实验室玻璃仪器和连接件》。
2 制定原则
以上问题是带有普遍性的，这充分说明了制订本标准的必要性和重要性。本标准的制定应主要从当前突出的，带有普遍性的问题入手，对没有统一标准的零部件规定安全要求，同
时考虑通用性。采用国外标准先进条文，来提高玻璃仪器和连接部件的安全性。
2.1 贯彻执行国家有关法令、法规和相关标准
本标准的内容应根据教学用玻璃仪器和使用者的特点，尽量采用国家已有的法令、法规及相关标准来和国外已有的标准、规范或规则。
2.2 根据教学器具使用者的特点（年龄跨度大，既有未成年人，又有14岁以下儿童），保证安全为第一原则
a) 已有国家标准的玻璃仪器，本标准不在产品的具体性能、尺存等方面作规定。
b) 规定玻璃仪器的机械强度、热稳定性、化学稳定性、电绝缘性和连接部件。在连接部件中，规定所有的接口都应采用标准磨砂，废除非标准磨砂；玻璃阀等采用国际先进的3.3硼硅酸盐玻璃为原采料；规定了玻璃管外径的尺寸数系（最大到40mm）；规定了玻璃管和橡胶管、橡胶塞的连接配合。
c) 对打孔器作规定。
d) 还规定了玻璃仪器的使用安全事项。
e) 本标准不适用于学校卫生室玻璃仪器，也不适用于化工用玻璃仪器。
3 标准内容的说明
3.1验光组合 本标准修改采用《DIN 58121－1993 教学器材 实验室玻璃仪器和连接件》具体条款说明如下：
表1 本标准修改采用章条编号与DIN 58121－1993章条编号对照
本标准章条编号 | 对应的国外标准DIN 58121－1993章条号 | 备 virtualrouter注 |
7.1.2 （锥度1∶10） | 3.1 | 与我国QB 1504－1992 一致。 |
7.2.1.2 | 2、3 | |
7.2.2.1（壁厚） | 2 | 外径为8mm以上时 |
7.2.2.2（橡胶管壁厚） | 6 | |
7.2.2.3.2 | 3.2.2 | |
| | |
3.2 为了阅读方便，本标准摘录了GB/T 14149－1993 《实验室玻璃仪器 互换球形磨砂接头》
QB 1504－1992 《实验室玻璃仪器 互换锥形磨砂接头》了有关内容。
4 关于标准内容的说明
4.1 关于本标准规定的范围
本标准主要是对实验室玻璃仪器进行规定，已给出定义：实验室玻璃仪器“主要在化学实验中使用的常用玻璃仪器和精细玻璃仪器”，同时也包括教学仪器上的玻璃零部件，定义为“在机械、电子等其它教学仪器上的以玻璃为材质的零部件。”
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4.2 标准各部分内容
4.2.1 机械安全
机械安全是避免玻璃仪器破碎。根据引起玻璃仪器破碎的原因，确定本标准机械安全部分的内容。
4.2.1.1 实验室玻璃仪器规定了：
a) 按GB/T 6552－1986 的抗机械冲击试验，抗冲击能量参照啤酒瓶的合格品。
b) 规定了玻璃容器的最小壁厚，在附录B中提供了一张玻璃容器内径、允许使用压强和壁厚计算图，根据《玻璃灯工实践》。
4.2.1.2教学仪器上的玻璃零部件规定了：
a) 应对玻璃所受荷载进行综合分析，对长期负荷，应使设计应力为实际应力的6～10倍。根据《玻璃仪器灯工实践》。
参照啤酒瓶的情况，啤酒瓶性能要求为内压力：优等品≥1.6MPa，一等品≥1.4MPa，合格品≥1.2MPa。而啤酒灌装时送酒压力0.18～0.20MPa，缸顶压力0.15MPa，罐升降空气压力0.36 MPa～ 0.38MPa。按合格品计算，瓶的允许内压力至少为瓶内灌装时压力的6倍。
根据实践证明，潮湿的玻璃要比已去除潮气的玻璃的强度弱3～4倍。承受压力的玻璃仪器应避免潮湿。这是因为潮湿以后玻璃的机械强度急剧降低，划玻璃时就是利用玻璃的这个性质。本标准要求在使用时无法避免潮湿时，设计的强度应提高3～4倍。以确保安全。
“复用承受压力的玻璃仪器以七次为限”是因为玻璃瓶虽可复用，但复用次数不是无限的。现行有关标准（GB 4544-1996《啤酒瓶》和QB 2142－1995《碳酸饮料玻璃瓶》）都没有对复用次数加以限制。复用七次是多聚参照国际上惯例。
b) 玻璃材料的抗张强度、抗弯强度、抗压强度和抗冲击强度（钢化玻璃）试验方法参照《玻璃测试技术》（南京玻璃纤维研究设计院《玻璃测试技术》编写组，中国建筑工业出版社1987年6月第一版），放在附录A中。
c) 根据玻璃的物理特性，规定了固定玻璃时应采用面接触，并应使玻璃零部件均匀受力，安装时应保护玻璃的边缘不受损。叠放玻璃时应避面吸合，并防止进水。
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