楊晨光
(鄂爾多斯市特種設(shè)備檢驗所 鄂爾多斯 017000)
電梯頂部空間對于檢驗和維修人員的工作安全、電梯設(shè)備的運行安全有著重要的影響,是電梯監(jiān)督檢驗工作中的重點控制對象,從以往的事故記錄來看,合理設(shè)置的頂部空間在預防事故、降低電梯沖頂造成的危害方面起到了良好的作用。
2017年12月初,內(nèi)蒙古自治區(qū)質(zhì)監(jiān)局組織全區(qū)14個盟市的特種設(shè)備檢驗機構(gòu)開展了檢驗技術(shù)能力比對活動。其中與電梯相關(guān)的比對項目包括平衡系數(shù)檢驗、頂部空間與對重最大越程距離檢驗(以下簡稱為頂部空間檢驗)、電梯限速器校驗三項。統(tǒng)計比對結(jié)果發(fā)現(xiàn),平衡系數(shù)檢驗、限速器校驗兩個比對項目各代表隊均完成較好,而頂部空間檢驗比對結(jié)果與標準值普遍存在偏離。比對評分顯示,14支代表隊中沒有1支隊伍得到滿分,僅有5支隊伍得分超過20分(滿分40分),引起結(jié)果偏離的因素有偶然性原因,如檢驗操作不規(guī)范、數(shù)據(jù)處理失誤、儀器選取不當?shù)龋坏鼮橹饕氖枪残栽?,如各檢驗機構(gòu)對檢規(guī)理解有偏差、測量程序與方法存在爭議等。本文就電梯頂部空間檢驗所暴露出的共性問題結(jié)合實際的檢驗案例予以分析,探討了優(yōu)化頂部空間檢驗內(nèi)容和方法的必要性,研究了提高頂部空間檢驗質(zhì)量的改進措施。
在TSG T7001—2009《電梯監(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)則——曳引與強制驅(qū)動電梯》(含1、2號修改單,簡稱為檢規(guī))中頂部空間檢驗主要包含以下內(nèi)容:
1)當對重完全壓在緩沖器上時,應(yīng)當同時滿足以下要求:
(1)轎廂導軌提供不小于0.1+0.035v2(m)的進一步制導行程;
(2)轎頂可以站人的最高面積的水平面與位于轎廂投影部分井道頂最低部件的水平面之間的自由垂直距離不小于1.0+0.035v2(m);
(3)井道頂?shù)淖畹筒考c轎頂設(shè)備的最高部件之間的間距(不包括導靴、鋼絲繩附件等)不小于0.3+0.035v2(m),與導靴或者滾輪、曳引繩附件、垂直滑動門的橫梁或部件的最高部分之間的間距不小于0.1+0.035v2(m);
(4)轎頂上方有一個不小于0.50m×0.60m×0.80m的空間(任意平面朝下即可)。
2)當轎廂完全壓在緩沖器上時,對重導軌有不小于0.1+0.035v2(m)的進一步制導行程。
檢規(guī)對頂部空間的檢驗要求如下:
1)測量轎廂在上端站平層位置時的相應(yīng)數(shù)據(jù),計算確認是否滿足要求;
2)用痕跡法或者其他有效方法檢驗對重導軌的制導行程。
除此之外,對重裝置撞板與其緩沖器頂面間的最大允許垂直距離(以下簡稱對重最大越程距離)也是頂部空間檢驗的相關(guān)項(由頂部空間與緩沖器的壓縮行程共同決定)。檢驗方法是查驗當轎廂位于上端站平層位置時,該距離是否滿足要求。
井道頂?shù)淖畹筒考c轎頂設(shè)備的最高部件之間的間距,因為檢規(guī)描述不夠準確,在選取測量點時造成明顯的爭議。特別是對于無機房電梯,井道頂部固定部件較多,井道高度有限。如果按照檢規(guī)要求檢驗,不僅容易發(fā)生漏檢與錯檢,甚至可能忽略已存在的安全隱患,影響到設(shè)備的安全運行。
圖1是實際檢驗案例的示意圖。按照檢規(guī)中的要求,井道頂?shù)淖畹筒考c轎頂設(shè)備的最高部件之間的間距,應(yīng)測量的距離是H1和H2。由于井道頂部較高,H1和H2測量值完全滿足頂部空間的要求。但是,現(xiàn)場檢驗發(fā)現(xiàn),當對重完全壓在緩沖器上時,固定于導軌末端的限速器與轎頂平面會發(fā)生碰撞。此時,圖1中H3測量值雖然不滿足使用要求,卻因不屬于測量取點,檢驗中很容易被忽略。
圖1 電梯頂部空間示意圖
通過上述案例分析可知,檢規(guī)的規(guī)定存在以下幾點明顯的不合理之處:1)檢規(guī)要求選取井道頂最低點與轎頂最高點,卻未要求兩點處于同一垂直平面,如圖1中H1和H2,實際測量點與井道頂部主梁并不在同一垂直或投影平面。因此不論兩測點間距大小,都不會對人或設(shè)備產(chǎn)生傷害,而且不在同一平面內(nèi)的點測量困難,測量出的數(shù)據(jù)又無實際意義。2)井道頂是井道最高水平面,卻不一定是設(shè)備固定平面。特別是無機房電梯,設(shè)備可能布置在井道上端的井道壁和導軌上,忽略此種情況,只要求測量井道頂?shù)淖畹筒考@然不合理。3)人與設(shè)備可能發(fā)生危險的部位應(yīng)是在井道上端的垂直平面內(nèi),固定于轎廂上的運動部件和固定于井道內(nèi)的靜止部件之間,相對距離最小的地方。該相對值檢規(guī)并未要求測量,如按照檢規(guī)要求在上平層時未測量,直接令對重壓實緩沖器,可能造成危險和設(shè)備損壞。如圖2所示A、B兩點,此時轎廂略高于平層位置,極限開關(guān)尚未動作,固定在轎廂上的平層感應(yīng)器(A)、撞弓(B)分別與固定在導軌上的繩頭板(A)、限速器支座(B)已接近碰撞。
圖2 電梯頂部空間檢驗實例
檢規(guī)中規(guī)定頂部空間的檢驗要使對重完全壓在緩沖器上測量并計算相關(guān)值。與此對應(yīng)的是,對重最大越程距離的檢驗無須對重壓緩沖器,只需要查驗當轎廂位于上端站平層位置時,距離是否滿足要求。
在實踐中,對重在壓縮緩沖器后,轎廂在曳引力帶動下,仍會繼續(xù)上行直至曳引條件破壞,鋼絲繩與曳引輪空轉(zhuǎn)打滑。該上行距離與曳引力、轎廂重量及鋼絲繩彈性等多種因素有關(guān),常見的距離約為100~200mm。因此,檢驗中是否壓緩沖器可能會造成檢驗結(jié)論的不同甚至相反?,F(xiàn)以實際案例說明。
案例1:某電梯實際緩沖距離為300mm,緩沖器壓縮行程210mm,當對重完全壓在緩沖器上時,轎門與廳門地坎間距是660mm。此時頂部空間不滿足要求,判定為不合格,經(jīng)計算,如實際緩沖距離減至250mm合格。
按照檢規(guī)的要求,在上端站平層觀察計算可得到對重最大越程距離是400mm??紤]上述實際緩沖距離為300mm,已小于最大緩沖距離,該電梯頂部空間應(yīng)判定合格。
通過該案例分析可知,檢規(guī)的規(guī)定存在以下幾點問題:1)頂部空間和對重最大越程距離的測量方法不一致,導致二者可能得出相反的結(jié)論。2)對重最大越程距離的計算測量未考慮到對重壓實緩沖器后轎廂的繼續(xù)提升,如以此作為頂部空間合格的判定標準,可能造成誤檢。3)對重最大越程距離屬于B類項,頂部空間屬于C類項前者重要級別要高于后者,這就意味著,檢驗人員應(yīng)以對重最大越程距離作為頂部空間判斷主要依據(jù)。依據(jù)現(xiàn)行檢規(guī),檢驗人員可以根據(jù)電梯公司提供的自檢報告,直接對頂部空間這一檢驗項目“資料確認符合”,再由自檢報告的頂部空間數(shù)值,計算出對重最大越程距離。由前述分析可知,該方法會造成錯檢,加之經(jīng)過專業(yè)培訓的檢驗人員尚且無法準確測得頂部空間數(shù)值,直接采用自檢報告中的數(shù)值,更難以保證檢驗結(jié)論準確性。
對于轎頂上有返繩輪或橫梁的電梯,可以站人的位置很難確定,測量取點存在爭議。在GB 7588—2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》中,對可以站人的位置有如下的規(guī)定:
在轎頂?shù)娜魏挝恢蒙?,?yīng)能支撐兩個人的體重,每個人按0.2m×0.2m面積上作用1000N的力,應(yīng)無永久變形。
轎頂應(yīng)有一塊不小于0.12m2的站人用的凈面積,其短邊不應(yīng)小于0.25m。
分析以上兩條規(guī)定可知,轎頂?shù)娜我馕恢枚紤?yīng)具備足夠的強度和剛度,以便必要時人員站立。同時,轎頂應(yīng)有一片面積大于0.12m2的站人專用面積。問題是,當凈空面積在0.12~0.2m2時,該面積內(nèi)僅能站立一人(參考轎廂面積),而在維修和檢驗時,轎頂必須同時有兩人或兩人以上站立,此時必然有一人只能站立在非凈空面積上。
正因為如此,可以站人位置存在爭議,如燈廂、排風扇、橫梁等設(shè)備上方是否可站人?另外,在可站人的區(qū)域內(nèi)能否方便的操作檢修、能否方便的對廳轎門系統(tǒng)、對重、補償裝置等進行維修和檢驗,能否滿足藏人空間等因素也應(yīng)列入考慮。
而綜合考慮了以上因素后,關(guān)于可站人的位置,不同的人都有不同的理解,在檢驗中勢必難以統(tǒng)一,這就形成了測量數(shù)據(jù)的不確定性。
在檢規(guī)中僅要求測量對重的進一步制導行程。而對在井道上端,垂直平面內(nèi),分別固定于井道頂部、對重上方的部件之間的最小距離未做要求。
忽略了此項要求可能引發(fā)的后果是,當轎廂壓實緩沖器后,制導行程滿足要求,但是對重上的運動部件如返繩輪、油杯等已與固定在導軌或井道壁上的主機、鋼絲繩附件、承重梁等部件發(fā)生了碰撞。
引起檢驗結(jié)果不穩(wěn)定,難以復現(xiàn)的原因主要有以下幾個方面。
1)檢驗中需要對重完全壓在緩沖器上測量地坎間距,由于繩的彈性、液壓油粘度受溫度和測量次數(shù)的影響、蓄能型緩沖器難以壓縮且壓縮后易反彈等原因,每次壓實緩沖器后地坎間距的測量值都不盡相同。
2)測量儀器與方法難以達到應(yīng)有測量精度,測量數(shù)據(jù)存在較大誤差。根據(jù)檢規(guī)的要求,頂部空間測量值的精度應(yīng)達到毫米級。如采用卷尺和線墜等傳統(tǒng)測量工具進行檢測,測量工具本身精度有限,加之測量需要多人配合,測量點間很難保證垂直。對于轎頂上有返繩輪或橫梁的小載重電梯,轎頂面積小,可操作空間小,難以水平讀數(shù)。對于頂部空間比較高的電梯,通常需要用激光測距儀等光學設(shè)備測量,除去這些設(shè)備自身的校準和測量精度等因素,單是測距儀所在的基準平面調(diào)平就很困難,若基準平面略有不平或者讀數(shù)時轎廂略有晃動,都會造成較大測量誤差。
綜合上述分析,因為檢規(guī)中的檢驗要求與檢驗方法存在不合理之處,各檢驗機構(gòu)對檢規(guī)理解難免存在分歧,加之檢驗手段與現(xiàn)場檢驗要求無法匹配等原因,造成頂部空間檢驗項目準確度堪憂,為電梯設(shè)備的安全運行埋下了隱患。
為了解決電梯頂部空間檢驗中存在的問題,本文提出了以下改進措施。
1)檢規(guī)中“井道頂?shù)淖畹筒考c轎頂設(shè)備的最高部件之間的間距”應(yīng)修改為“井道上端,在垂直平面內(nèi),轎廂附著部件和井道固定部件之間最小間距”。
2)修改檢規(guī)中“曳引驅(qū)動電梯頂部空間 C”項目類別為“曳引驅(qū)動電梯頂部空間 B”,將對重最大越程距離的檢驗轉(zhuǎn)移合并在該項,要求在測量頂部空間的基礎(chǔ)上,通過計算確定對重最大越程距離。
3)電梯在出廠時應(yīng)用油漆區(qū)標明符合規(guī)定的站人區(qū)域,該區(qū)域面積應(yīng)至少能站立兩人,或者設(shè)置至少兩個符合0.12m2要求的站人凈面積。在設(shè)定區(qū)域內(nèi),應(yīng)能方便地操作檢修裝置、對廳轎門系統(tǒng)、對重、補償裝置、導軌等進行維修和檢驗。
4)當轎廂完全壓在緩沖器上時,在井道上端,垂直平面內(nèi),對重附著部件和井道固定部件之間最小間距也應(yīng)測量控制,留有一定裕量。
5)完全壓在緩沖器上時地坎間距的測值可采用多次測量取平均值的方法,或采用其他有效方法用以消除誤差。
6)各檢驗機構(gòu)應(yīng)積極開發(fā)或引進必要的測量輔助設(shè)備,用于快速準確的測量頂部空間的數(shù)值。
此次內(nèi)蒙古自治區(qū)特種設(shè)備檢驗?zāi)芰Ρ葘χ邪l(fā)現(xiàn)的頂部空間檢驗問題,應(yīng)引起全國各檢驗機構(gòu)的普遍重視。如能根據(jù)本文的建議對頂部空間檢驗規(guī)程予以優(yōu)化,可以縮小各檢驗機構(gòu)對法規(guī)、標準理解與執(zhí)行的偏差,提高檢驗技術(shù)能力,提升檢驗工作質(zhì)量,更好地服務(wù)于地方經(jīng)濟社會發(fā)展。
[1]GB 7588—2003 電梯制造與安裝安全規(guī)范[S].
[2]TSG T7001—2009 電梯監(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)則——曳引與強制驅(qū)動電梯[S].
[3]內(nèi)蒙古質(zhì)監(jiān)局關(guān)于開展特種設(shè)備檢驗?zāi)芰Ρ葘凹夹g(shù)交流活動通知(內(nèi)質(zhì)監(jiān)特函〔2017〕451號)[Z].