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老旧电梯安全风险评价及方法

2011-06-18 10:53:52 中国质量新闻网

    国家现行的《电梯监督检验和定期检验规则》(TSGT7001-2009)主要针对影响电梯安全运行的项目当前状况进行符合性验证,并不对发现的电梯隐患进行深入的原因分析,故其预测、预防电梯事故和潜在故障的作用有限。另外,由于我国目前尚无电梯报废期限规定,很多电梯使用甚至已经超过了10年。就笔者所在的浙江绍兴地区而言,据2010年数据统计共有在用电梯12043台,约占浙江省的十分之一。根据绍兴市特种设备检测院数据库资料显示,垂直电梯有11440台,约占95%,其中使用年限在10年以上为1143台,占到垂直电梯总量的10%左右,由此可见老旧电梯所占比例之高。

   随着电梯的使用年限的延长,电梯部件不断老化,电梯的可靠度随之下降、故障率不断增加。因此,必须采取一种系统可靠的方法对在用老旧电梯进行安全风险评价。

    安全风险评价及作用

   电梯安全风险评价是应用安全系统工程的原理和先进检测仪器设备,对在用电梯运行系统中存在的危险因素进行辨识、检测和分析,通过对潜在的影响电梯系统运行安全的危险因素进行定性、定量分析,预测电梯系统中存在的危险源、分布部位、数量、故障概率以及严重程度等影响电梯系统寿命周期内的安全状况,从而提出采取降低风险的对策和措施。其具体作用有:

    1.有效预防老旧电梯事故发生。

   通过开展电梯风险评价工作,识别电梯系统存在的危险有害因素,评定风险等级,然后制定和采取防护措施,从而能够实现电梯安全管理关口前移,“预防为主”,积极干预,消除或减少老旧电梯安全事故隐患,降低安全风险。

    2.弥补电梯现行标准和安全技术规范的不足,增强其实用性。

   目前电梯现行标准中对在用电梯的使用年限和报废要求尚无明确规定,对改造电梯也无具体的技术规范。由于电梯属于机电一体化产品,长期使用过程中会出现磨损、老化、损坏、故障、甚至出现事故。通过电梯风险评价,根据评价结果帮助使用单位决定对其采取合理可靠的措施和对策。这有利于弥补和增强我国现行相关电梯标准、规范的实用性。

    3.为电梯的大修、改造、更新提供专业咨询意见。

   由于电梯的大修、改造、更新专业性较强,使用单位、维护保养单位及电梯大修改造单位之间容易因经济利益关系产生矛盾,引发社会的不和谐因素。由电梯检验检测机构对老旧电梯进行电梯安全风险评价,出具具有权威性的第三方电梯风险评价报告,可作为对电梯大修、改造或更新的依据,对协调各方之间的矛盾,促进社会和谐有着非常良好的作用。

    4.推动老旧电梯的节能降耗。

   由于早期的电梯技术较落后,如交流双速电梯(采用继电器控制,器件多、控制结构复杂、接触式触点可靠性差)、交流调速电梯(早期多为分立元件控制,国产可控硅等电子元器件制造质量不够稳定)、直流调速电梯(基本上都是发电机组拖动,噪声大,能耗大)等,还有一些早期电梯受当时条件限制,在设计上存在着一些不安全因素,工作不可靠,安全隐患大,而且能耗大。通过对老旧电梯的风险评价,采取积极有效的对策措施,引入先进的技术,在提高电梯安全性的同时,能够推动电梯节能降耗工作的开展,具有较大的社会价值和经济效益。

    安全风险评价原理和方法

   目前安全评价方法有20多种,适用于电梯风险评价的常用方法有安全检查表、故障树分析、概率危险评价等。我院主要采取的是安全检查表和风险等级评定相结合的方法。在用电梯安全风险评价项目包括:对影响电梯安全的子系统(主要包括曳引系统、导向系统、轿厢、门系统、重量平衡系统、电力拖动系统、电气控制系统、安全保护系统等八大系统)以及使用管理、维护保养状况、能源消耗等方面,通过检验检测,定量定性分析,对风险的严重程度、风险的发生频率进行风险评定,确定风险类别、等级,提出降低风险的措施。电梯系统不可能有绝对安全,在电梯各个子系统中都存在风险。因此,电梯系统中的人员、设备或过程(如:操作、使用、检查、测试或维护)只能是相对安全的,电梯系统的安全是通过充分地降低风险来实现的。

   电梯安全风险评价是一个用于实践操作的过程。运用风险评价程序,我们可以得到电梯各子系统中的风险知识模型,确定风险要素的S值和P值(其中S代表伤害的严重程度,P代表伤害发生的概率),最终我们用R= f ( S, P)这样的函数来描述风险,并确定风险等级。根据电梯的安全特征和实践经验,以及通过各个风险等级相互之间的比较,研究采用风险类别的方法来评定风险,即将上述风险等级分为四个类别(I~IV),对每个风险类别应当采取不同级别的安全措施。在确定各个电梯子系统要素的风险等级后,最终程序需要确定电梯系统总体风险等级。

   根据单因素的电梯安全评价方法可以得到每一个因素的风险等级,应用多层综合评价模型的方法,可以将某一部件或区域所有因素的风险等级综合后得到这一部件或区域的风险等级,将所有部件或区域的风险等级综合后可得到电梯系统总体的风险等级。综合的方法可应用以下原则:

    (1)如果电梯中因素全部为I类风险,即可接受的风险,则可认为电梯总体能接受。

    (2)如果电梯中某个因素出现Ⅳ类风险,即不能接受的风险,则可认为电梯总体不能接受。

   (3)如果电梯中未出现Ⅳ类风险,可通过风险等级对各因素分配不同的权重,相加后得到总体的风险数值。即RZ=∑Ri×αβ式中,

    RZ—电梯总体的风险数值;

    n—因素数量;

    Ri—因素权重;

    α—区别两个风险等级程度的值;

    β—对应风险等级的值。

   当然,我们在确定电梯系统总体风险等级时还可以采取其它原则,如适当引入专家评定,调节某些要素的权重或者一些重要的判定条件,以期能更快捷且不失客观地来计算总体风险等级。

    结束语

   电梯风险评价方法的应用,发达国家比较早,如加拿大安大略省TSSA技术机构在2003年以前就开展了这方面的研究和实践,国际标准化组织(ISO)于2006年发布了ISO/TS14798 2006《电梯、自动扶梯和自动人行道—风险评价和降低的方法》,以指导各成员国开展电梯风险评价工作,我国据此也颁布了GB/T20900-2007《电梯、自动扶梯和自动人行道—风险评价和降低的方法》,并于2007年9月正式开始实施。杭州市于2011年3月1日起实行的《杭州市电梯安全监察办法》也规定了使用期限超过15年的电梯使用单位可以向检验检测机构申请技术评估,作为电梯改造、重大维修的依据。现今社会对老旧电梯的安全风险评价的重视程度可见一斑。可以说,系统可靠的电梯安全风险评价方法的出台,无论从弥补现行国家电梯标准和技术规范的不足上,还是顺应国家节能减排大环境的角度,都是极具可操作性和具有广阔的经济应用前景的。

    (作者单位:浙江省绍兴市特种设备检测院)《中国质量技术监督》

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