电梯开门运行原因及预防分析研究
2015-12-19孔伟
孔 伟
(福建省特种设备检验研究院,福建 福州 350008)
1 引言
近年来,随着电梯数量的增长,我国电梯事故发生起数也在逐年增多,其中电梯开门运行引发的事故愈来愈多,电梯开着门运行,一旦发生意外其后果十分严重,当下电梯安全问题已经成为了社会关注的焦点,电梯事故的高发生率已引起人们的普遍关注。有关资料表明,电梯门系统事故占电梯事故总数的概率为80%,由此可见,电梯使用过程中,发生概率最多的就是门系统了,其中电梯开门运行这一现象,严重危及着人们生命财产安全。笔者通过对电梯开门运行事故的原因分析,并结合案例分析,指出其危害性,提出预防措施,让电梯从业人员和使用人员引起高度的重视。
2 一起开门运行事故检验案例的分析
2.1 事故情况
福州市某区某单位一台曳引式乘客电梯,额定载重量800Kg,额定速度2.0m/s。检验时间2011年3月21日,特种设备检验人员在对该设备进行安装监检时发现,该设备控制柜内门锁安全回路、限速器—安全钳安全回路和井道内其他部份安全回路被短接,存在开门走梯引发电梯剪切挤压安全事故缺陷,造成施工人员身体腰部被夹成重伤(如图1、2)。
图1 现场短接实物图
图2 电气原理图
2.2 事故原因分析
造成事故的直接原因是:电梯机房控制柜内的轿门、厅门锁安全回路被短接,门联锁保护开关失效,在厅门、轿门开着情况下,电梯启动运行。如图1所示,116与118线号的短接将轿门、厅门锁安全回路短接;105与113A线号的短接将上下极限开关、限速器开关、安全钳开关、底坑限速器断绳开关、底坑急停开关安全回路短接;121与122线号的短接将上、下限位开关安全回路短接。该电梯在快车调试收尾阶段,当时电梯门开着停在3楼,施工人员A、B在3楼准备坐电梯到1楼,施工人员B先进入电梯轿厢并内选登记层站1楼,施工人员A后进入轿厢,在A进入轿厢的同时,由于轿门、厅门锁安全回路被短接,门联锁开关失效,控制系统在接到选层信号后,电梯在轿门和厅门开着的情况下启动运行,此时施工人员A身体下部分被夹在轿门和厅门之间,而电梯继续向下运行,A被电梯强行带着往下运行,A被夹在了轿厢地坎与2层层门上门楣之间,腰部被挤压夹成了重伤。
造成事故的间接原因是:施工单位施工人员安全意识淡薄,调试过程中未及时拆除短接线,施工单位对施工人员安全教育不够、疏于安全管理,对安装调试工艺流程未正确指导,未严格按照操作规程进行操作。
2.3 事故预防措施
为防止此类事故的发生,施工单位应当采取以下措施:第一,要求施工人员严格按照安装工艺流程和调试程序进行调试,施工和运行中严禁将门锁等安全回路短接,施工中确实需要进行短接时应及时拆除短接线。第二,施工单位应当加强安全教育和施工现场的安全管理检查,切勿疏忽大意。第三,对施工人员进行安装工艺流程和调试程序培训,严格按照操作规程进行。
为避免漏检或错检,检验人员在检验过程中应当注意以下几个方面:第一,安装监检过程中要认真查看电气原理图并重点检查控制柜内和厅、轿门头门联锁开关是否有短接线短接了某些安全回路。第二,安装监检过程中检验员要及时加强对施工人员的施工行为和安全进行检查,发现不按照安装工艺流程和调试程序进行施工的坚决予以制止。第三,检验过程中在需要短接安全回路进行运行试验检查时,运行试验检查过后一定要及时拆除短接线。第四,定期检验过程中检验员要注意检查维保单位人员为了图方便或者不想更换损坏的门锁而将门联锁开关安全回路短接的现象以及要检查维保单位平时维保过程中由于疏忽忘记把短接线拆除的现象。
3 常见电梯开门运行引发事故的表现形式
电梯开门运行引发事故的表现形式主要有以下几种。
(1)检修或调试过程中,门开着情况下,电梯在检修运行或者进行动快、慢车调试。在检修电梯的过程中,电梯门在打开的情况下,电梯轿厢被操作者检修运行至其他层站后,当事人(或乘梯人)没有注意到这一情况的变化,结果发生坠落井道事故。
(2)门在开启的情况下轿厢运行,乘客往往不知所措,来不及进入或退出轿厢,身体被电梯轿厢所剪切。
(3)在检修电梯的过程中,维修人员由于操作上的失误而被突然运行的轿厢所伤害。上述问题在国内外至今都时有发生,难以杜绝。
4 电梯开门运行原因及危害分析
4.1 电梯开门运行原因分析
所谓的电梯开门走梯是指电梯门开着的情况下,电梯轿厢仍然能够往上或是往下运行,换句话说,只要电梯控制系统检测到门系统是关闭的关门到位信号或者假关闭(被短接或粘连、故障等其他原因引起),安全回路导通,具备了运行的条件,电梯就能够运行。如果电梯开门走车引发事故,其危害性极大。
造成电梯开门运行的原因主要有以下六个方面因素。
(1)是制动器因素,由于制动力矩不足导致溜车。如果制动力矩不足或非正常开闸也会造成即使电梯门在开着情况下,也能运行。
(2)是曳引系统因素,曳引能力下降导致溜车。如曳引绳在曳引轮上打滑,曳引绳与曳引轮之间的摩擦系数不够,也会造成门即使开着也可运行。
(3)是驱动传动系统因素,如果传动轴断裂,传动失效,失去控制,开门也能运行。
(4)安全继电器因频繁动作、承受功率过大、温升过高等原因出现门锁继电器触点粘连状况时,虽然门未关闭,但是安全回路也会发出错误信号,认为门关闭正常。这时如果有人在其余楼层触发呼梯按钮,电梯就会在开门情况下启动运行。
(5)是门锁回路因素,如门锁回路被短接,主要包括有门头安全电气触点直接短接、控制系统安全回路短接、直接对地短接或通过其他部件间接被短接而造成门锁回路被短接三种情况。
(6)电梯控制系统的设计因素,如电梯控制系统的设计缺陷、安装缺陷及偶然误动作都会造成电梯的开门运行。
4.2 电梯开门运行危害分析
GB 7588-2003《电梯制造与安装安全规范》[1]第7.7.2.1条规定:如果一个层门或多扇层门中的任何一扇门开着,在正常操作情况下,应不能启动电梯或保持电梯继续运行,这也是国家标准在设计与制造上,对电梯不允许开门启动运行的一种限制和规定,以防止人员被剪切的一种技术保护。引起开门走梯事故的原因,有些是人为的有意识的行为,有些是设备或元器件本身的故障缺陷,有些是外部客观环境因素造成的:如底坑、轿厢、门头浸泡水造成对地绝缘损坏从而引起安全回路短路导通,造成电气回路短路,厅轿门连锁装置失效所致等。上述原因中,其中以门锁回路被短接(人为短接或间接短接)为最常见的情况。一旦门锁短接造成电梯开门运行,会出现夹人、剪切、挤压、坠落等人身伤害( 亡)事故,应绝对避免此类危险操作。由此可见,电梯开门走梯事故一旦发生,其危害性巨大,将会造成剪切、挤压、坠落等人身伤害( 亡)事故。
5 电梯开门运行预防措施分析
如何防止电梯开门快车启动,直接关系到乘梯人员的人身安全,为防止电梯开门走快车引发事故,可采取以下措施进行。
(1)从行为上严格规定安装、维修人员的操作规程并得到执行。
从行为上严格规定安装、维修人员的操作规程,这有助于避免电梯安装、维修过程中和过程后,因忘记拆下短接线造成的危险隐患,因此在平时的修理过程中要注意以下事项:①如确实需要短接安全回路的时候,尽量不要全部短接,当维修人员查出是哪个开关有问题就短接哪个开关,这样就算是忘记了也不会有多大的安全隐患;②注意厅门门锁和轿门门锁不要同时短接。不要急于把电梯修好,发现厅门和轿门锁都不起作用时,宁可多花点时间先把轿门锁修好,然后再短接厅门锁去查原;③如果必须要短接门锁检查电梯门锁故障时,千万要保证电梯处于检修状态,记住在短接的时候,在短接线穿上工具包或者钥匙包之类的东西,这样在修好电梯时可以提醒维修人员拔掉控制柜上的短接线,养成一个好的习惯;④在维修人员修完后必须要检查一遍,千万不可以大意,安全最重要。
(2)从技术上严格限制电梯快车运行的条件。
目前大部分电梯厂家的抱闸电路都是将门联锁接触器触点、运行接触器触点、安全接触器触点、抱闸接触器触点等串接在制动器线圈回路中的,只要这些条件满足,不管在什么条件下,抱闸通电就释放,电梯就会运行。针对这种回路中含有门联锁接触器触点的情况,若触点粘连或调试、维修过程中忘记拆除门联锁封线且封线回路不受检修开关控制,以及错误封线造成门联锁接触器开门时不释放等,此时若允许电梯可以快速运行,就存在发生电梯剪切事故的可能,笔者在现场就曾亲眼看见某厂家调试人员忘记拆除门联锁封线,当其从检修转向自动的瞬间电梯开门启动了,险些造成剪切事故。既然短接门锁的行为有时候为了检修或调试,不可避免,那么可以采取一些技术上的附加条件来限制电梯快车运行,把不安全因素降到最低。
下面就以OTIS的某些型号作简单介绍说明一下。① OTIS的法国2000型号的控制柜内就设置了专门的门锁短接插座,利用此插座来短接门锁时,其内部线路能保证电梯始终处于检修状态,这就限制了电梯快车运行的条件;②OTIS的Gen2型号的控制柜就设定了一种安全功能,一旦在外部人员打开电梯层门后,轿厢便不再能够快车运行,即使是再关上层门或是短接门锁安全回路,轿厢也只能够是在检修人员的控制下以检修速度运行,除非是按照正常的离开井道程序进行,或是去井道外部控制柜处进行一次复位操作,否则一直不能够运行快车,这样就确保不发生开门走梯现象,同时也在很大程度上保证了维修、检验人员进入井道后的安全;③在快车运行之前,控制系统除了检测厅门信号、轿门信号是否有效外,控制系统还必须要检测关门到位信号;关门到位后为大写的DCL 状态 );防止门夹人保 护装置的信号 (Light Ray Device LRD;如果光幕动作,就为大写的LRD状态),像这样的设汁就保证了电梯相关人员的安全,大大地增强了电梯的安全系数。
(3)从法律、规范上明确分工生产单位、使用单位和检验单位的责任。
《特种设备安全法》[2]和TSG T7001 2009《电梯监督检验定期检验规则—曳引与强制驱动电梯》[3]规定了电梯生产单位和使用单位以及从事电梯监督检验和定期检验的特种设备检验检测机构职责要求,促进电梯运行安全保障工作的有效落实。按照法律、规范要求,因为保证电梯的安全要靠设计、制造、安装、改造,重大维修,日常维护保养、使用单位落实主体责任的相关工作来实现,因此使用单位要加强电梯的日常管理,指定专职的管理人员,以便电梯投入运行后,妥善处理在使用、维护保养、检查修理等方面的问题;安装维修人员应该加强自身道德规范和理论水平的学习,企业要加强员工的业务素质培训;检验机构的检验是监督企业和使用单位是否落实了相应责任,其质量体系是否正常运转,是为科学、定量地开展电梯安全监察工作提供技术支持的一项工作。因此,新检规从源头上就已经对生产单位、使用单位以及检验单位分了工,只有电梯相关生产业的工作得到落实,才能真正保障电梯安全运行,尤其是日常维护保养工作和使用单位的使用管理工作,如能落实这些工作,安全是完全能够得到保障的。
6 结语
综上所述,开门情况下轿厢启动运行给人身造成的伤害是肯定的,但如何避免和预防这种事故的发生是至关重要的。出现开门运行情况下如何能够将伤害和损失降到最小程度,也是亟待需要解决的一个问题,从开门运行原因和预防措施上分析考虑,一旦发生不可控制的开门运行时,从技术层面上要能够可以采用一种冗余措施来保障乘客及检修人员不被轿厢所剪切,或者作为一种安全的补救措施,电梯系统应当在其初期能够发出讯响,提示相关人员注意到电梯当前的危险状态。
[1]GB 7588-2003 电梯制造与安装安全规范[S].
[2]特种设备安全法[E].
[3]电梯监督检验定期检验规则—曳引与强制驱动电梯[S].