徐子明

摘 要：電梯設(shè)備安全是安全生產(chǎn)的保障，不僅關(guān)系到人員的生命安全，也關(guān)系到社會(huì)穩(wěn)定。近年來，隨時(shí)電梯數(shù)量的不斷增多，電梯事故發(fā)生比例也越來越高，電梯運(yùn)行安全問題成為了人們關(guān)注的焦點(diǎn)。影響電梯安全使用的影響因素較多而且具有極大的模糊性，以往檢驗(yàn)電梯安全時(shí)單一以電梯的機(jī)械和電氣部分為主要對(duì)象，存在不能確定電梯動(dòng)態(tài)運(yùn)行安全的弊端。本文運(yùn)用FTA分析法分析了影響電梯安全運(yùn)行的主要因素，提出了提高電梯安全運(yùn)行可靠性的途徑與措施，以期為我國(guó)今后的電梯日常檢驗(yàn)和安全監(jiān)察提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：電梯；安全；FTA；影響因素

中圖分類號(hào)：TU857 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、電梯的基本組成

電梯是一種沿兩根垂直（或垂直傾斜度小于15°）的剛性導(dǎo)軌從一個(gè)高度運(yùn)行至另一個(gè)高度的升降裝置。電梯一般由其所依附的建筑物和八個(gè)系統(tǒng)組成，電梯所依附的建筑物有機(jī)房和井道。八個(gè)系統(tǒng)為：曳引系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、轎廂、門系統(tǒng)、重量平衡系統(tǒng)、電力拖動(dòng)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)和安全保護(hù)系統(tǒng)。

二、電梯事故特征與預(yù)防

電梯安全事故：指電梯從安裝到使用的各個(gè)環(huán)節(jié)中，發(fā)生的意外損害事件。電梯安全事故包括人身傷害事故、設(shè)備損壞事故和復(fù)合性事故。人身傷害事故包括人員剪切、擠壓、墜落、撞擊、觸電、燒傷等。設(shè)備損壞事故包括設(shè)備機(jī)械磨損、絕緣損壞、火災(zāi)、濕水等。當(dāng)前電梯事故的特點(diǎn)是：事故中人身傷害事故多，傷亡者中操作人員所占比例大。預(yù)防電梯事故就必須做好教育工作、技術(shù)工作和管理工作。

三、電梯安全運(yùn)行主要影響因素分析

影響電梯安全運(yùn)行的主要因素包括：人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)、管理的缺陷。

1 人的不安全行為

人的不安全行為呈現(xiàn)幾個(gè)比較突出的特點(diǎn)：（1）違章操作；（2）無證操作；（3）乘客的不安全行為。

海因里希將事故因果連鎖過程概括為五個(gè)要素，并用多米諾骨牌來形象地描述這種事故因果連鎖關(guān)系。根據(jù)海因里希五骨牌我們可將電梯事故中人的不安全行為分為五個(gè)要素：A1社會(huì)環(huán)境、A2人為失誤（或過失）、A3不安全行為和不安全狀態(tài)、A4意外事件、A5傷亡，其因果連鎖關(guān)系為A1→A2→A3→ A4→A5→A1。

安全管理工作的核心是防止人的不安全行為，消除機(jī)械或物質(zhì)的危害，這就必須加強(qiáng)探測(cè)技術(shù)和控制技術(shù)的研究，需要廣大的業(yè)主、物業(yè)管理人員以及電梯生產(chǎn)廠商、維護(hù)保養(yǎng)等單位幾方的共同努力，從電梯管理制度完善、業(yè)主乘梯安全知識(shí)普及等環(huán)節(jié)上下功夫，才有可能真正做到對(duì)人不安全行為的控制和預(yù)防。

2 物的不安全狀態(tài)

電梯的設(shè)備本體是由機(jī)械運(yùn)動(dòng)和電器控制及驅(qū)動(dòng)兩大部分組成，二者故障引起事故的比例為機(jī)械故障30%，電氣故障70%，所以物的不安全狀態(tài)主要是指機(jī)械部分和電器部分故障。

3 管理的缺陷

根據(jù)海因里希的多米諾骨牌原理：社會(huì)環(huán)境和管理Al欠缺促成了A2人為失誤，因此加強(qiáng)電梯管理是遏制事故發(fā)生的必要條件，按照《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》有關(guān)規(guī)定，電梯的使用單位對(duì)電梯的安全使用承擔(dān)有不可推卸的責(zé)任，而目前由于各方面的原因，電梯使用單位的安全管理問題是不容樂觀的，主要體現(xiàn)在以下幾方面：（1）電梯使用單位管理人員對(duì)電梯相關(guān)知識(shí)的匱乏。（2）電梯使用記錄和維護(hù)保養(yǎng)記錄不全或不規(guī)范。（3）電梯管理制度不完善。

四、電梯安全保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析

1 可靠度的相關(guān)概念

1.1 定義系統(tǒng)（產(chǎn)品、部件、零件）從時(shí)刻t=0開始，在規(guī)定條件下、規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成預(yù)定功能的概率，稱為該系統(tǒng)可靠度，記為R（t）。

1.2 串聯(lián)系統(tǒng)可靠度

式中：P（Ti>t）——部件A的可靠性概率；Ri（t）——部件Ai（i=1，2，……，n）的可靠度。

1.3 并聯(lián)系統(tǒng)可靠度

2 電梯安全保護(hù)系統(tǒng)的可靠性分析

2.1 電梯失控及超速保護(hù)系統(tǒng)分析

該系統(tǒng)由限速器和安全鉗構(gòu)成，在限速器和安全鉗連桿處均設(shè)有電氣聯(lián)鎖開關(guān)，限速器動(dòng)作時(shí)這兩處開關(guān)動(dòng)作切斷電梯控制回路。

（1）系統(tǒng)可靠性框圖及可靠度

圖1為失控及超速安全保護(hù)系統(tǒng)可靠性框圖，可見該系統(tǒng)為一串并混聯(lián)系統(tǒng)。

A-限速器卡繩機(jī)構(gòu)；B-限速器電氣聯(lián)鎖開關(guān)；C-安全鉗連桿機(jī)構(gòu)及安全鉗楔塊；D-安全鉗電氣聯(lián)鎖開關(guān)；E-限速器鋼絲繩；F-限速鋼絲繩松繩、斷路保護(hù)開關(guān)。

系統(tǒng)可靠度為Rs=[1-（1-RE）（1-RF）][1-（1-RB）（1-RA（1-（1-RC）（1-RD）））]。則部件概率重要度可根據(jù)得出：

根據(jù)實(shí)際檢驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)計(jì)算得出部件概率重要度。

IRS（A）>IRS（B）=IRS（C）=IRS（D）>IRS（E）=IRS（F）。

（2）FTA分析

①編制事故樹。

②求最小割集根據(jù)布爾代數(shù)化簡(jiǎn)法T=A1+A2=X1X2+X3B1=X1X2+X3（X4+C1）=X1X2+X3（X4+X5X6）=X1X2+X3X4+X3X5X6得出3個(gè)最小割集：k1={X1，X2}，k2={X3，X4}，k3={X3，X5，X6}。

③重要度分析。由得出的3個(gè)最小割集可以看出：基本事件x3出現(xiàn)次數(shù)b3=2，其余各基本事件出現(xiàn)次數(shù)相同，即bi=1（i=1，2，3，4，5，6），所以X3的結(jié)構(gòu)重要度最大，X1、X2、X3、X4、X5、X6雖然出現(xiàn)次數(shù)相同，b1=b2=b4=b5=b6，但X5、X6這兩個(gè)基本事件所處割集階數(shù)要比其他事件大，r5=r6=3>r1=r2=r4=2，所以，X5、X6的結(jié)構(gòu)重要系數(shù)小于X1、X2、X4。而X1、X2、X4雖然出現(xiàn)次數(shù)相同，所處相關(guān)割集階數(shù)相同，但x4的相關(guān)出現(xiàn)次數(shù)a4=2>a1=a2=1，由此可以得出：Im（3）>Im（1）=Im（2）>Im（4）>Im（5）=Im（6）。

從概率重要度和結(jié)構(gòu)重要度可以看出：比較而言限速器夾繩機(jī)構(gòu)和電氣聯(lián)鎖開關(guān)十分重要，限速器鋼絲繩，松、斷繩保護(hù)開關(guān)，安全鉗連桿機(jī)構(gòu)和制動(dòng)楔塊從結(jié)構(gòu)上講也很重要，但它們發(fā)生故障概率較小，所以在檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)分清主次，對(duì)重點(diǎn)部位著重予以考慮。

2.2 電梯層門、轎門電氣聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)分析

建立該系統(tǒng)的目的是當(dāng)電梯層門或轎門在開啟狀態(tài)時(shí)切斷電梯控制回路，防止電梯開門運(yùn)行，該系統(tǒng)由層、轎門聯(lián)鎖觸點(diǎn)和門鎖繼電器組成。

（1）可靠性分析

①可靠性框圖。

②系統(tǒng)可靠度：根據(jù)可靠性框圖，該系統(tǒng)為一并聯(lián)系統(tǒng)。

系統(tǒng)可靠度為：RS=1-（1-RA）（1-RB）（1-RC）。

③部件概率重要度。根據(jù)實(shí)際檢驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)計(jì)算得出部件概率重要度。

IRS（A）=IRS（B）>IRS（C）

（2）FTA分析

①編制事故樹。

②求最小割集。由事故樹可得T=xl+ x2+x3，則有三個(gè)最小割集k1={x1}，k2={x2}，k3={x3}。

③重要度分析。根據(jù)最小割集可以看出三個(gè)基本事件結(jié)構(gòu)重要度相同， Im（1）=Im（2）=Im（3），但根據(jù)三個(gè)部件概率重要度分析，層門聯(lián)鎖觸點(diǎn)和轎門聯(lián)鎖開關(guān)失效的概率要比門鎖繼電器大。另外由于層門聯(lián)鎖觸點(diǎn)數(shù)量遠(yuǎn)大于轎門聯(lián)鎖開關(guān)數(shù)量，任意一個(gè)失效都會(huì)導(dǎo)致頂上事件發(fā)生。因此在檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)尤其注意檢查每一個(gè)層門聯(lián)鎖觸點(diǎn)是否處于有效狀態(tài)。

2.3 終端越位保護(hù)系統(tǒng)分析

終端越位保護(hù)系統(tǒng)是防止電梯在頂層端站或底層端站，不能正常停靠，超出正常平層位置導(dǎo)致沖頂和蹾底事故的發(fā)生。終端越位保護(hù)系統(tǒng)分為上下終端越位保護(hù)，由強(qiáng)迫減速開關(guān)，上下限位和上下極限開關(guān)組成，通過強(qiáng)迫減速、切斷控制回路、切斷動(dòng)力電源三級(jí)保護(hù)來完成保護(hù)功能。本文以下終端保護(hù)系統(tǒng)為例進(jìn)行分析，結(jié)果與上終端保護(hù)系統(tǒng)相同。

（1）可靠性分析

①根據(jù)該系統(tǒng)功能原理編制可靠性框圖。

②系統(tǒng)可靠度：該系統(tǒng)為一并聯(lián)系統(tǒng)，RS=1-（1-RA）（1-RB）（1-RC）。

③部件概率重要度：根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)得出部件概率重要度。

可以得出：IRS（A）=IRS（B）>IRS（C）

（2）FTA分析

①編制事故樹。

②最小割集：根據(jù)事故樹T=xl+x2+ x3，則可得出一個(gè)最小割集：k1={x1，x2，x3}。

③部件結(jié)構(gòu)重要度：Im（1）=Im（2）=Im（3）。

④重要度分析。從部件概率重要度計(jì)算結(jié)果可以看出x1、x2兩個(gè)基本事件對(duì)頂上事件的發(fā)生起很大作用，根據(jù)實(shí)際情況也可知道，如果前兩級(jí)保護(hù)失效，即使x3仍有效，轎廂很大的下沖慣性使得極限開關(guān)功能無法實(shí)現(xiàn)，仍有可能導(dǎo)致礅底事故發(fā)生。所以，提高強(qiáng)迫減速開關(guān)和限位開關(guān)的質(zhì)量以及安裝位置的正確程度對(duì)該系統(tǒng)可靠性的提高有很大作用。

五、提高電梯運(yùn)行安全可靠性的途徑

1 問題

主要表現(xiàn)為隨著電梯各項(xiàng)技術(shù)的飛速發(fā)展，安全性能檢驗(yàn)控制重點(diǎn)的技術(shù)針對(duì)性相對(duì)滯后，與電梯實(shí)際運(yùn)行中的必要控制點(diǎn)存在明顯偏差。（1）在關(guān)注電梯安全性能的特殊要求時(shí)，《電梯監(jiān)督檢驗(yàn)規(guī)程》出于規(guī)范檢驗(yàn)行為的目的，嚴(yán)格限制了檢驗(yàn)內(nèi)容、規(guī)定了檢驗(yàn)合格判定標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也限制了檢驗(yàn)人員基于專業(yè)技術(shù)知識(shí)的綜合判斷能力。（2）在檢驗(yàn)人力資源能力有限的情況下，《檢規(guī)》設(shè)置的檢驗(yàn)技術(shù)重點(diǎn)也存在不合理之處。（3）在安裝監(jiān)督檢驗(yàn)中，技術(shù)重點(diǎn)設(shè)置不合理，關(guān)注點(diǎn)偏重于安全部件，對(duì)實(shí)際運(yùn)行的整體安全關(guān)注不夠。（4）發(fā)展過程中的偏差時(shí)有發(fā)生。

2 措施

（1）為提高檢驗(yàn)工作效率，改進(jìn)檢驗(yàn)方法，重視驗(yàn)收檢驗(yàn)的質(zhì)量控制，應(yīng)將驗(yàn)收檢驗(yàn)的安全性能控制重點(diǎn)放在對(duì)電梯長(zhǎng)期運(yùn)行有影響的技術(shù)細(xì)節(jié)上。（2）電梯型式試驗(yàn)擔(dān)負(fù)著新型電梯安全性能的鑒定職責(zé)。（3）依據(jù)檢驗(yàn)工作的實(shí)際情況，及時(shí)研究改進(jìn)檢驗(yàn)技術(shù)重點(diǎn)、促進(jìn)電梯安全管理水平、統(tǒng)一各類電梯同類部件的安全檢驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、建立協(xié)調(diào)的電梯安全規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化體系等，是特種設(shè)備安全檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)管理部門的重要工作。

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