文 /沈 杰 王嘉舜 李傳磊
大型游樂設(shè)施是指用于經(jīng)營目的,承載乘客游樂的設(shè)施,其范圍規(guī)定為設(shè)計最大運行線速度大于或者等于2 m/s,或者運行高度距地面高于或者等于2 m的載人大型游樂設(shè)施。近年來,隨著科技的發(fā)展,人們對大型游樂設(shè)施提出了更高的體驗要求,大型游樂設(shè)施呈現(xiàn)出運行速度更快、運行高度更高、結(jié)構(gòu)更復雜、造型更加新穎和科技含量更高等發(fā)展趨勢[1]。
大型游樂設(shè)施被稱為特種設(shè)備中的特種設(shè)備,安全是其發(fā)展的首要條件。大型游樂設(shè)施的安全涉及到設(shè)計、制造、安裝、維保、使用、檢驗、監(jiān)督和報廢等多個環(huán)節(jié),任何環(huán)節(jié)的疏忽都會提升安全事故風險。因此,完善、健全法律法規(guī)和標準是保證游樂設(shè)施安全的基礎(chǔ)。
2018年5月,國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布了GB 8408-2018《大型游樂設(shè)施安全規(guī)范》(以下簡稱“新標準”),以代替GB 8408-2008《游樂設(shè)施安全規(guī)范》(以下簡稱“舊標準”)。在大型游樂設(shè)施法規(guī)和標準之中,它是最基本、最重要和最核心的標準,且已歷經(jīng)兩次修訂。
為了適應大型游樂設(shè)施新技術(shù)的發(fā)展,進一步保障大型游樂設(shè)施的安全運行,新標準對大型游樂設(shè)施的設(shè)計、制造與安裝、使用管理與維護保養(yǎng)等方面內(nèi)容進行了細化和補充。
標準名稱由原來的《游樂設(shè)施安全規(guī)范》修改為《大型游樂設(shè)施安全規(guī)范》,調(diào)整后的名稱與《中華人民共和國特種設(shè)備安全法》和國務(wù)院頒布的《特種設(shè)備目錄》等相關(guān)法律法規(guī)關(guān)于“大型游樂設(shè)施”的定義保持一致,更加合理嚴謹,更加貼合大型游樂設(shè)施安全管理的實際需要。
新標準目錄按照范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和定義、總則、材料和緊固件、設(shè)計、制造與安裝、使用管理與維護保養(yǎng)等進行編排,比舊標準的排序更加合理有序,內(nèi)容更加細致豐滿,總體內(nèi)容綜合考慮了大型游樂設(shè)施最新技術(shù)的發(fā)展,在生產(chǎn)(含設(shè)計、制造、改造、修理)、使用和檢驗檢測中的經(jīng)驗與總結(jié)。
大型游樂設(shè)施在新工藝、新方法、新材料和新技術(shù)方面超出相關(guān)標準規(guī)定的,新標準提出了解決辦法,要求設(shè)計或制造單位制定企業(yè)標準后,向全國索道與游樂設(shè)施標準化技術(shù)委員會提出申請,并提交有關(guān)技術(shù)資料,經(jīng)全國索道與游樂設(shè)施標準化技術(shù)委員會組織專家評審通過后方可執(zhí)行。為了給游客更驚險、刺激和新穎的體驗,大型游樂設(shè)施在設(shè)計制造時,經(jīng)常會采用新工藝、新方法和新材料,甚至很多技術(shù)參數(shù)都超出了現(xiàn)有標準的范圍。新標準增加的此項要求正是為了滿足大型游樂設(shè)施快速發(fā)展的需要。
風險評價是大型游樂設(shè)施在設(shè)計和安全評估中的重要環(huán)節(jié)。新標準增加了對風險評價的要求,目的是識別其危險源,降低風險,保障游樂設(shè)施的安全運營,而舊標準沒有此項要求。
大型游樂設(shè)施往往都是復雜的機電產(chǎn)品,僅從使用的材料來看,通常采用了多種材料。以過山車為例,導軌及其支撐鋼結(jié)構(gòu)往往采用鋼材或木材,車輪采用聚氨酯或尼龍,車軸采用高強度合金鋼,安全帶采用尼龍,座椅采用玻璃鋼。材料的化學、力學、熱處理、耐磨和耐腐蝕等性能對設(shè)備的安全性至關(guān)重要,因此新標準制訂并細化了對大型游樂設(shè)施常用材料的技術(shù)要求,具體如下:
① 常用有色金屬的要求,新標準要求有色金屬的材料、化學成分、力學性能和尺寸公差應符合國家標準的規(guī)定。有色金屬的耐磨性能、耐腐蝕性能和潤滑性能均應滿足工況使用要求。
② 明確了鋁及鋁合金、銅及銅合金和鈦合金的化學成分與力學性能應符合相關(guān)國家標準要求。
③ 修改了對非金屬材料木材的選用要求。新標準的要求是:主要受力構(gòu)件的木質(zhì)材料應選用天然缺陷少、強度好、不易開裂和干燥的木材。舊標準的要求是:選用強度好、不易開裂的硬木,木材的含水率不大于18%。相比之下,新標準的描述更加清晰合理,且更好執(zhí)行。
④ 增加了對緊固件的要求。新標準要求所有緊固件應符合GB/T 3098“緊固件機械性能”系列標準和其他相關(guān)國家標準的規(guī)定,主要增加了螺栓和鉚釘?shù)倪x用標準。新增的條款有助于提高大型游樂設(shè)施鋼結(jié)構(gòu)的安全性。
游樂設(shè)施的設(shè)計應遵循安全第一的原則,設(shè)計者需要將游樂設(shè)施各個環(huán)節(jié)中的風險排除在外,設(shè)計產(chǎn)品的任何指標都應絕對服從安全指標的要求,游樂設(shè)施的設(shè)計不允許存在任何涉及人身安全方面的不確定性。新標準在設(shè)計部分的主要變化如下:
① 基本設(shè)計規(guī)定。為了加強對大型游樂設(shè)施全生命周期的管理,新標準增加了游樂設(shè)施設(shè)計相關(guān)資料的保存要求,即相關(guān)資料至少保存至該游樂設(shè)施報廢為止。
根據(jù)大型游樂設(shè)施運行實際情況,新標準延長了設(shè)計使用壽命要求,整機設(shè)計使用壽命由原來的不小于23 000 h變更為不小于35 000 h,含上下客時間。該指標是按一年365 d,每天工作8 h,以12 Y計估算得出,即365×8×12=35 040 h。
由于使用過程中的維護保養(yǎng)對設(shè)備的安全運行具有重要影響,新標準強化了對使用與維護保養(yǎng)說明書的內(nèi)容要求,規(guī)定了必須采用簡體中文,多語言的應以簡體中文為準,并詳細列舉了15種必需的內(nèi)容。
新標準為大型游樂設(shè)施的設(shè)計計算提供了更加細致的指導,主要有:增加了對溫度載荷、裹冰載荷和其他載荷的要求;修改了對沖擊載荷系數(shù)的描述,提出了沖擊系數(shù)K不小于1.2;增加了正常運行、非正常運行和極限狀態(tài)運行等條件下工況分析的規(guī)定。
新標準修改了載荷組合內(nèi)容,要求根據(jù)不同的設(shè)備和工況分析,將游樂設(shè)施結(jié)構(gòu)中所承受的永久載荷與其他載荷組合成一個計算載荷,分別進行分析計算,載荷組合示例列入附錄D。舊標準的規(guī)定則是根據(jù)不同的工況條件,將游樂設(shè)施結(jié)構(gòu)中所承受的永久載荷與變載荷等組合成一個計算載荷。
②“設(shè)計計算”要求。新標準增加了對Q345鋼、20號鋼、45號鋼、40Cr和Q390鋼等材料的靜強度計算,可參照附錄E規(guī)定的極限狀態(tài)設(shè)計法執(zhí)行。
在許用安全系數(shù)表格中,新標準增加了重要的軸和銷軸的定義、具體部件的描述和一般構(gòu)件的定義;修改了疲勞強度計算內(nèi)容,要求鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件和連接的疲勞計算應符合國家標準GB 50017-2017《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準(附條文說明)》中關(guān)于疲勞強度計算的規(guī)定,明確I級和II級焊縫應進行疲勞強度校核,對應力循環(huán)中不出現(xiàn)拉應力的部分可不計算疲勞強度;對不能設(shè)計為可拆卸結(jié)構(gòu)的部件,其設(shè)計使用期限不能低于整機設(shè)計使用期限,而舊標準只列舉了無限壽命計算和有限壽命計算。
新標準具體列舉了細長構(gòu)件、板件和殼體的穩(wěn)定性計算的要求;修改了沖擊加速度和穩(wěn)定加速度的持續(xù)時間,由0.1 s延長至0.2 s,更加合理且更易進行量化。
③“焊接設(shè)計”要求。新標準修改并增加了焊接設(shè)計的要求,對焊接接頭形式、焊縫分級、焊接節(jié)點構(gòu)造要求、焊縫強度計算和焊縫檢測提出設(shè)計要求,而舊標準只進行了簡單的描述,沒有進行細化。
④“電氣及控制系統(tǒng)”要求。新標準增加了電動機的選擇、調(diào)速和電磁兼容性的要求;對于危險性較大的超大型游樂設(shè)施,提出宜采取運行數(shù)據(jù)監(jiān)測的措施;增加了對控制電路電源的要求:當電源中斷,可能致運行數(shù)據(jù)丟失,整個系統(tǒng)難以快速恢復時,應設(shè)置UPS電源裝置。
新標準對電氣防護提出新的要求:只有當設(shè)備符合運行條件后才允許起動;游樂設(shè)施的操作按鈕應符合相關(guān)規(guī)定;啟動按鈕應設(shè)置在乘客不易觸及的區(qū)域,特殊情況應加防護隔離罩。另外,對電氣檢驗進行了更加細化的描述。
⑤“乘載系統(tǒng)”要求。新標準增加了對安全帶卡扣組件的要求,安全帶卡扣組件應鎖緊可靠,在無外力作用的情況下乘客不應自行打開,必要時應設(shè)置防止乘客自行打開的保險裝置;進一步規(guī)定了安全帶應有明確的更換周期或更換條件;增加了束縛裝置的選型要求,根據(jù)加速度區(qū)域需設(shè)置 5級束縛裝置,詳細規(guī)定了每級束縛裝置的技術(shù)要求;要求游樂設(shè)施設(shè)計時應對乘客的安全距離進行考慮,防止運動時乘客與其他物體接觸,并列舉了5種應考慮的因素。
⑥“安全防護裝置和措施 ”要求。新標準修改并增加了制動裝置要求,根據(jù)運動形式、速度及其結(jié)構(gòu)的不同,設(shè)置不同制動方式和制動器結(jié)構(gòu);增加了對非封閉軌道的行程極限位置,提出必要時應設(shè)緩沖裝置的要求;增加了止逆裝置的安全系數(shù)不小于4的要求。
新標準修改并增加了超速限制裝置的設(shè)置、風速計和防護罩的安裝等要求,比舊標準更加細化。同時,還增加了以下要求:操作室內(nèi)不能觀察到全部上下客情況且乘客安全束縛裝置沒有和啟動聯(lián)鎖的,應在相應的位置增加安全確認按鈕,且啟動聯(lián)鎖;沿斜坡提升段或架空軌道高空處應設(shè)置安全通道,安全通道牢固可靠,方便疏導乘客或檢修;對有可能導致人體或物體墜落而造成傷害的地方,應設(shè)置安全網(wǎng),且聯(lián)接與性能應可靠;檢查維修用的爬梯、通道和平臺設(shè)置。
新標準明確了安全標志的設(shè)置要求:在游樂設(shè)施明顯位置設(shè)置醒目的安全標志。安全標志分為禁止標志(紅色)、警告標志(黃色)、指令標志(藍色)和提示標志(綠色)4種類型。
新標準對游樂設(shè)施重要零部件、鋼絲繩或鏈條、鎖緊裝置、防傾翻裝置、緊急停車裝置和疏導乘客的措施等方面提出進一步的要求,刪除了對水上游樂設(shè)施安全的相關(guān)要求。
制造與安裝同樣必須遵循安全第一的原則,首先要嚴格審查游樂設(shè)施的技術(shù)資料,對其合理性、完整性和正確性等方面進行有效把關(guān)。其次要做好安裝過程的監(jiān)督工作,對安裝質(zhì)量進行嚴格把關(guān),主要修改如下:
新標準對焊接材料、焊接工藝評定和焊接工藝等要求作了修改和增加;鑄件、鍛件的相關(guān)要求作了修改,增加了熱處理的要求和建立熱處理質(zhì)量技術(shù)檔案的要求;修改和增加了銷軸和緊固件的裝配、包裝和運輸、廠內(nèi)測試、涂裝、檢驗、無損檢測等的要求。
新標準修改了軌距允許誤差要求:側(cè)輪在軌道內(nèi)時允許誤差為-3 mm~5 mm,側(cè)輪在軌道外側(cè)時允許誤差為-5 mm~3 mm。舊標準沒有明確側(cè)輪位置,只描述了軌距允許誤差為-3 mm~5 mm。
制定合理的管理規(guī)則和流程對設(shè)備的安全運行至關(guān)重要,應在管理規(guī)則指導下設(shè)計合理的維護保養(yǎng)方案,設(shè)備的維護保養(yǎng)首先是對設(shè)備外觀的保養(yǎng),更重要的是對設(shè)備的具體安全部件和易損件進行保養(yǎng),確保設(shè)備的安全性能和運行狀態(tài),保證設(shè)備的可靠運行,新標準主要變化如下:
新增加了對乘客的要求, 即乘客有義務(wù)聽從工作(服務(wù))人員的指揮,不做損壞設(shè)施、危及自身和他人安全的行為;修改并增加了依法注冊使用登記、培訓考核、操作、檢查、監(jiān)控和測量設(shè)備管理、檔案管理、延壽與報廢等要求;修改了應急救援演練要求,游樂設(shè)施運營使用單位每年至少組織一次應急救援演練,建立應急救援指揮機構(gòu),配備救援人員和裝備和急救物品。新標準對救援人員和設(shè)備也作了進一步要求。
新標準進一步細化了維護保養(yǎng)制度的日常工作要求;增加并細化了對設(shè)備修理、改造的要求,對設(shè)備修理和改造前、修理和改造過程中、修理和改造結(jié)束后各個部門應該做什么進行了規(guī)定。
新標準刪除了舊標準中附錄A、附錄B、附錄C和附錄D;增加了4個資料性附錄A、附錄D、附件E、附件F和2個規(guī)范性附錄B、附錄C。
比對了新舊標準的主要修改和新增內(nèi)容,可以發(fā)現(xiàn),新標準提出了更具體、更全面和更細致的安全技術(shù)要求。
對生產(chǎn)方面的要求,應該從設(shè)計、制造與安裝等主要環(huán)節(jié)上確保游樂設(shè)施的產(chǎn)品質(zhì)量達到相關(guān)標準的要求,要樹立“好的設(shè)計圖紙+好的工藝流程+好的制造人員=好的產(chǎn)品”理念。
對使用管理方面的要求,大型游樂設(shè)施的運營使用單位必須嚴格按照相關(guān)法律和法規(guī)要求,加強現(xiàn)場安全管理,履行安全管理主體責任,加強日常檢查(包括點檢和巡檢),突出自檢、互檢和專檢的效果,建立健全安全技術(shù)檔案和維保工作,對存在安全隱患的設(shè)備應及時維修或停用,切忌設(shè)備“帶病運行”。
對監(jiān)督檢驗方面的要求,專業(yè)技術(shù)結(jié)構(gòu)不僅要按照ZBFGH 39-2002《游樂設(shè)施監(jiān)督檢驗規(guī)程(試行版)》的要求進行驗收檢驗和定期檢驗,還要在新的形勢下不斷完善和修改檢驗項目、相關(guān)標準和檢驗細則等。新標準的實施能夠更加有效地指導特種設(shè)備監(jiān)督檢驗工作,提高監(jiān)督檢驗的工作質(zhì)量。
新標準于2018年12月開始實施,今后將促使我國在大型游樂設(shè)施的設(shè)計、制造,安裝,維保和檢驗等方面與時俱進,推動我國游樂設(shè)施行業(yè)的蓬勃發(fā)展,使我國游樂設(shè)施產(chǎn)品在國際上的綜合競爭力更上一個臺階,同時也促進了我國游樂設(shè)施市場安全有序發(fā)展,進一步加快同國際上大型游樂設(shè)施安全標準的同步提升,增強我國在大型游樂設(shè)施標準制定方面的國際話語權(quán)。