介绍德国娱乐技术行业质量标准：电动链式吊机

2021-11-05翟锡葵

演艺科技 2021年9期

翟锡葵

（北京 100076）

1 背景

由于中国在舞台演出（尤其是临时搭建舞台演出）、影视工作室（演播室）等场所经常使用电动链式吊机（也称作电动环链葫芦、电动葫芦），但是此前尚没有相应的舞台用电动链式吊机的国家标准或行业标准，在演出活动中多使用普通的电动链式吊机。普通电动链式吊机在演出中存在安全隐患，只有少数用户在舞台演出中使用舞台专用电动链式吊机。以下主要介绍德国娱乐技术行业质量标准——电动链式吊机的2018年最新版本，此标准对中国演出用（舞台用）电动链式吊机有借鉴和指导作用。

该标准由德国公众活动行业利益共同体（注册协会）（IGVW e.V.）的工作组负责，联合德国社会意外保险协会 (DGUV) 舞台和工作室专业委员会以及德国公共广播、电视行业的多家机构的安全工程师共同制定，并于2018年对2010年的版本进行了修订。

德国公众活动利益共同体（注册协会）（IGVW e.V.）制定的SQ系列标准，旨在确定娱乐技术行业中所提供服务的必要质量水平，是以德国现行法律为基础制定的行业的专门工作程序。德国社会意外保险协会于2014年重新修订有关规则和条款，已建立起来的D8、D8 Plus、C1电动链式吊机术语不再直接来源于这些规则，并且修订了具体标准的技术要求。SQ P2的2018年版本考虑到了技术要求的变化，但是，未对既定条款进行修改。因此，该标准中描述的解决方案并不排除其他解决方案的有效性。

2 使用范围

此标准适用于娱乐技术行业中电动链式吊机和相关系统组件的使用以及任何与之相关的活动，包括规划、选择、供货和使用。使用本身包括储存、运输、安装、操作、维护、修理和检验。

3 参考文件

此标准引用了以下文件：

1) DIN EN 14492-2:2010-05 起重机 -动力驱动绞车和升降机 -第2部分:动力升降机；德文版EN 14492-2:2006+A1:2009

2) DIN EN 818-7:2008-09 提升用短环链 -安全 -第7部分：高精度提升链 -T级（T型、DAT型和DT型）

3) DIN EN 60204-32:2009-03 机械安全 -机械电气设备 -第32部分：升降机械的要求

4) DIN 56950-1:2012-05 娱乐技术 -机械装置 -第1部分：安全要求和检验

5) DIN 56950-5-5:2018-07 娱乐技术 -机械装置 -第5部分：电动链式吊机系统的安全要求

6) DGUV 规定 3/4 电气装置及设备

7) DGUV 规定 17/18 娱乐产业的演出和节目制作设施

8) DGUV 规则 115-002 娱乐产业的演出和节目制作设施

9) DGUV 规定 54/55 绞车、提升和牵引设备

10) DGUV 信息 215-313 节目制作和娱乐的安全方面-空中载荷

11) DGUV 原则 315-390 舞台和演播室机械设备的测试原则

12) IGVW SQQ2 娱乐索具质量评定

4 分类和定义

此质量标准对电动链式吊机延续了以前版本中的分类，并进行了以下定义。

1) D8电动链式吊机：本质量标准所述的D8电动链式吊机符合DIN EN 14492-2:2010-5中规定的要求，并且在没有附加安全措施的情况下，不得用于在空中移动或保持载荷。

2) D8 Plus电动链式吊机：本质量标准所述的D8 Plus电动链式吊机，其结构、尺寸和配置均符合保持空中载荷的要求。

3) C1电动链式吊机：本质量标准所述的C1电动链式吊机符合DIN 56950-1:2012-05的要求，一般适用于保持和移动空中载荷。

C1型电动链式吊机各部件及其控制要求视应用情况而定。技术要求和其他必要的保护措施必须根据具体应用的风险评估来确定。

此质量标准还进行了以下定义。

1) 电动链式吊机系统：由一个或多个电动链式吊机和相关控制部件组成的系统，这些部件相互作用形成一个单一系统。

2) 组：至少两个电动链式吊机，可以同时启动，由一个控制单元(如按钮)触发。

3) 异步组运行：同时开始一组提升过程，单个电动链式吊机独立操作或不受控制单元影响。异步组运行可以配置组停止，也可以不配置组停止。

4) 同步组运行：一组电动链式吊机的提升过程，其移动距离和速度由控制单元决定。同步组运行始终使用组停止进行控制和配置。

5) 距离同步运行：一组电动链式吊机在相同的时间间隔内以相同的速度运行相同距离的提升过程。

6) 时间同步运行：一组电动链式吊机在同一时间间隔内以不同速度移动不同距离的提升过程。

7) 组关闭：组关闭是指由于安全装置的故障或响应而使组内所有电动链式吊机停止工作。

8) 额定能力：电动链式吊机制造商规定的最大载荷，电动链式吊机可以根据其规格保持或移动该载荷。

9) 安全装置：防止意外运动的机械装置(制动器、自锁装置)。

10) 防护装置：监控运行状态和功能的电路和机电装置(如限位开关、位置开关、安全电路)。

11) 二级（第二）安全装置：使用D8电动链式吊机需要的第二个独立的安全组件，以防止在保持空中载荷时载荷的意外运动。

12) 载荷系统：载荷、载荷承受装置和提升附件的组合。

13) 静定载荷系统：在静定载荷系统中，所有的载荷和反力（施加在单个电动链式吊机和锚点上的载荷）都可以用基本的数学方法（三个平衡方程）来分析。

静定载荷系统为：

• 单点电动链式吊机载荷（点载荷）

• 两台电动链式吊机的线载荷（带或不带悬臂的单跨梁）

• 三台电动链式吊机提升的面载荷

14) 超静定载荷系统：在超静定载荷系统中，只能使用复杂的数学方法（超过三个平衡方程）来分析反应（施加在单个电动链式吊机和锚点上的载荷）。

超静定载荷系统有：

• 多于两台电动链式吊机的线载荷(多跨梁)

• 超过三台电动链式吊机提升的面载荷

• 导向的载荷

5 使用

根据德国工业安全条例(BetrSichV)，电动链式吊机应被视为工作设备。

使用电动链式吊机意味着任何与之相关的活动，包括装配和安装、维修、开关或调整、操作、修理、清洁、检验、改造、试验、拆卸、运输和监测。

在使用电动链式吊机和辅助设备之前，必须对可能存在的风险进行评估(风险评估)，以确定所有必要和适当的安全措施。

注：电动链式吊机即使有CE认证标志也不免除进行强制性风险评估的义务。

5.1 风险评估

风险评估必须考虑到与使用电动链式吊机有关的所有预期危害。

这些危害不仅与电动链式吊机的操作有关，还与工作环境有关，例如户外应用的天气条件。

5.1.1 使用前的风险评估

在选择和采购电动链式吊机之前，必须进行风险评估。特别应该评估电动链式吊机和辅助设备在应用、工作程序和组织方面的适用性。只有称职的人员才可以进行风险评估。如果承包人缺乏相关专业知识，应当委托专家进行风险评估。

风险评估应形成书面文件。

5.1.2 每项应用之前的风险评估

由于电动链式吊机在娱乐技术行业中可能应用的数量较多，应进行与应用相关的风险评估。

应考虑以下主要危害：

• 电气危害

• 机械危险

• 工作场所相关的危害

• 物理载荷和工作强度

• 组织问题

应特别考虑下列情况：

• 载荷下其他人的存在

• 吊运的载荷类型

• 紧急情况或危险情况

• 使用者的资格和经验

• 时间范围条件

风险评估在规划阶段进行，并应以书面形式记录。

注：有关进行风险评估的解释方法和工具等可在www.igvw.de上查阅。

技术安全措施只能有限地将电动链式吊机在娱乐技术行业中具体应用的风险降到最低。

在这些应用中，在使用电动链式吊机时必须特别注意。这些主要是与工作场所有关的注意事项和谨慎、自觉、正确的操作，以及必要的用户资格等级。

以下所述的所有措施都可以从风险评估的结果中得出。

5.2 供货

电动链式吊机有多种设计和配置，具有不同的安全部件和保护机制。因此，选择电动链式吊机是非常重要的，必须注意在特定的操作条件下可能出现的风险。

在演出场馆永久性设施中使用的电动链式吊机应始终符合DGUV规定17/18、DGUV规则115-002以及关于使用方法和可能的风险的附属文件。只有在风险评估最终表明其他技术解决方案提供了足够的安全性的情况下，才能减少这些要求。

5.2.1 电动链式吊机的应用

不同的设计和尺寸变化的电动链式吊机可以用于娱乐技术行业。在规划和选择电动链式吊机时，应特别考虑本条款所述的变化。

5.2.1.1 D8电动链式吊机

D8电动链式吊机与符合DIN EN 14492-2:200-05标准的工业电动链式吊机相同，不同之处在于D8电动链式吊机通常没有连接手动控制，并且在临时应用中大多采用在链条上爬升的方式。

D8电动链式吊机在没有附加安全装置的情况下，不得用于在人员上方保持或移动载荷。一般情况下，每台D8电动链式吊机都应安装二级安全装置。这种二级安全装置的安装方式必须确保尽可能短的或没有跌落高度。因此，二级安全装置应配备缩短装置。二级安全装置通常由具有缩短功能的链条吊索组成，可通过钢丝绳吊索进行延长。

D8电动链式吊机处于静止状态，安装有二次安全装置，可按电动链式吊机规定的额定载荷进行装载。

二级安全装置的尺寸保证了其固有的安全性（见DGUV信息215-313），并且其额定能力是D8电动链式吊机的两倍。

实例：D8电动链式吊机起重能力1.0 t，

吊机链条：公称尺寸8-8，额定（极限）工作载荷WLL 2.0 t，

可能需要的附加钢丝绳吊索：直径14 mm，额定（极限）工作载荷WLL 2.0 t，

吊索，例如桁架上的吊索：额定（极限）工作载荷WLL 2.0 t，

高强度卸扣：最小额定（极限）工作载荷WLL 2.0 t，通常弓形卸扣，额定（极限）工作载荷WLL 3.25 t。

5.2.1.2 D8 Plus电动链式吊机

D8 Plus电动链式吊机可以是普通的D8电动链式吊机配备附加的制动装置，且只能装载D8电动链式吊机额定能力的一半。除制动器外，D8 Plus电动链式吊机按其本质安全原则进行尺寸选择。

D8 Plus电动链式吊机配备第二制动器，符合单件失效安全设计原则。D8 Plus电动链式吊机在没有二级安全装置的情况下可以保持空中载荷。

D8 Plus电动链式吊机也可以是专门设计的电动链式吊机，其尺寸和结构可以承受空中载荷。在D8 Plus电动链式吊机处于静止状态下，电动链式吊机在负载路径上各元件的工作系数按至少是D8 Plus电动链式吊机额定能力的两倍进行确定和尺寸选择。所述承载装置（链条）在静止状态下的工作系数为8。在运动状态下允许较低的工作系数，因为在这种情况下，不允许人员进入危险区域。

如果D8 Plus电动链式吊机配备有直接作用的提升载荷限制器(滑动离合器)，则不得用于过载保护。

D8 Plus电动链式吊机可以配备附加的安全装置，如间接作用的提升力限制器(如载荷测量销)、限位开关和编码器。

注：可调节的直接作用提升力限制器应始终设置在一个相当高的触发点，以使吊机能够提升等于D8 Plus电动链式吊机额定容量的载荷离开地面。直接作用的提升力限制器仅用于保护电动链式吊机的驱动。

5.2.1.3 C1电动链式吊机

符合DIN EN 14492-2:2010-05A标准的电动链式吊机可作为C1电动链式吊机的基础，并且必须配备至少一个附加的制动器、双限位开关和过载关闭装置。它只能装载初始电动链式吊机额定能力的一半。根据预期用途，可根据DIN 56950-1:2012-05要求更多的附加设备。

C1电动链式吊机也可以专门设计和尺寸定制，以保持和移动空中载荷。这种型号的C1电动链式吊机应符合DIN 56950-1:2012-05的要求。

5.2.2 选择电动链式吊机

根据表1中应用的类型选择电动链式吊机。

表1 选择电动链式吊机

5.2.3 电气设备和控制

电源、控制系统的安装和电气设备的选择必须防止在发生故障时出现危险的操作条件。

所提供的电动链式吊机的电气设备（如接触器控制、配线、配电）必须特别符合DIN EN 60204-32的要求（机械安全-机械电气设备-第32部分:起重机械的要求；VDE 0113第32部分）。应遵守下列最低要求：

• 旋转磁场和相序控制

• 操作人员可触及的紧急停止装置

• 防电击保护

• 防止故障和电源恢复后的意外启动和自动重启保护

• 防止任何影响的保护

• 运动方向的选择

• 运行按钮

其他要求见EN 60204-32。

如果使用电子或电子可编程控制系统，其安全相关特性必须符合DIN 56950-1:2012-05的要求。

5.2.4 过载保护

使用电动链式吊机时，必须防止过载。对于C1电动链式吊机，过载停机是强制的。

根据D8和D8 Plus电动链式吊机的应用类型和载荷系统的不同，有多种过载保护方法。

基于风险评估，这些方法可以包括技术措施、组织措施或技术和组织措施的组合。

如果由于风险评估而需要进行载荷测量，则不能通过测量电动机的电流消耗来进行载荷测量，因为即使在电动链式吊机处于停止而处于无电流状态时，也必须能够进行载荷测量。

如果在负载路径中个别元件（例如支撑结构、附着点、吊索、电动链式吊机、载荷悬挂装置）有过载的风险，载荷测量总是强制性的。

在超静定载荷系统中，负载路径中单个元件的过载风险经常存在，如：

• 超过两台电动链式吊机的线载荷

• 超过三台电动链式吊机的面载荷

如果操作员的反应不足以防止危险情况发生，则需要自动过载停机。例如，额定起升速度大于4 m/min，或因电动链式吊机数量或位置原因无法同时监控。

在进行风险评估时，应确定过载自动停机的必要性。

5.2.5 用户信息和标识

所有参与的承包商应确保所提供的电动链式吊机都做了标记和检验，并在操作现场可获得所需要的文件。

所需的德文文件的最低限度内容包括：

• 操作手册

• 检验报告/证书

• 风险评估

• 安全指令

电动链式吊机主体上的识别标记和铭文应永久易读，并符合欧盟机械指令。

根据第5.2.2的规定，标识可以用清晰的符号进行补充，这些符号在所有操作条件下都是可见的，并指出允许的应用类型。

这些符号如图1所示。

图1 标识符号

5.3 操作

电动链式吊机应按照以下规范使用。

在每次使用电动链式吊机之前，应进行风险评估（见5.1），以确定无危险使用所需的所有措施，并应在现场传达安全指令。

这些措施必须保证所有有关人员的工作场所安全和健康安全，以及防止对建筑物、设施和设备的损害。这些措施的有效性必须在操作现场进行检验。

5.3.1 资格和责任

必须明确和区分负责人的职责。场地经营者和/或业主的责任始终存在。参与规划、建设、拆除和运营的人员所需的资格取决于风险程度。

负责电动链式吊机的人员给予操作许可。

在证明本标准中所列的检验已充分执行之前，不得批准操作。向其他用户的移交应以书面形式记录。

5.3.2 使用电动链式吊机的安全措施

在选择和标注负载路径中的所有承重元件（如悬挂点、梁夹、卸扣、钢丝绳吊索、电动链式吊机、桁架等）时，必须考虑每个具体情况下可能发生的载荷和风险（见DGUV信息215-313）。

在每次安装前，必须对建筑物内的吊点进行目视检验，并根据建筑物业主或运营方的文件所载的数据，找出吊点的承载能力。场地的业主或运营方负责建筑内悬挂点的设计、承载能力和质量，并提供足够的文件（如承载能力图）。

在每次安装前，必须对电动链式吊机和所有附件和电器进行目视检验（如吊索、承重设备、控制器、电缆）。

当D8电动链式吊机用于承载空中载荷时，一般需要二级安全装置。

当使用D8和D8 Plus电动链式吊机时，在人们进入危险区域之前，驱动和制动器必须与电源断开。

电动链式吊机的安装方式不应使链条扭曲或倾斜。当载荷（如桁架结构）连接在一个以上的电动链式吊机上时，这一点尤为重要。

当操作电动链式吊机时，必须确保链条容易进入链条袋。卸载链也必须容易进出。链条袋必须足够大，能够安全地兜住整条链条，链条的松驰端必须牢固地固定在电动链式吊机上。

当使用多股链电动链式吊机时，必须确保链条不扭曲。

在整个吊装距离内，操作者应始终能够观察到电动链式吊机的整个吊装过程。如果不可能，必须确定和应用适当的措施来监控吊装过程。

必须清楚明确地给出开始运动的指示。

如果使用多个不同控制的电动链式吊机来提升载荷，必须确保它们的运动是由一个共同的指令单元触发的，并且可以通过一个共同的紧急停机来中断提升操作。如果有多个紧急停止按钮，则每个紧急停止按钮都必须能够中断所有电动链式吊机的提升过程。

6 检验

根据德国工业安全条例（BetrSichV），如果设备的安全取决于安装条件，承包商必须确保电动链式吊机在首次使用前接受合格人员的检验。

检验包括:

• 核查电动链式吊机的装配或安装及安全性能；

• 及时发现缺陷；

• 验证所采取的安全措施的有效性。

在合格评定程序中进行的和记录在案的检查不需要重复进行。

安装后每次使用前必须进行检验。

6.1 检验的基本原则

电动链式吊机/电动链式吊机系统的最低检验应基于制造商检验指南、安全规程及相关技术规范和公告以及质量标准中其他相关标准和规范。

电动链式吊机/电动链式吊机系统的检验至少应基于：

• 德国工业安全条例（BetrSichV）及相关技术规则和公告中规定的制造商检验指南。

• DGUV 规定 17/18 娱乐产业的演出和节目制作设施

• DGUV 规则 115-002 娱乐产业的演出和节目制作设施

• DGUV 原则 315-390 舞台和演播室机械设备的测试原则

• DGUV 规定 54/55 绞车、提升和牵引设备

• DGUV 规定 3/4 电气装置及设备

• DIN EN 818-7:2008-09 提升用短环链 -安全 -第7部分：高精度提升链 -T级（T型、DAT型和DT型）

• DIN 56950-1:2012-05 娱乐技术 -机械装置 -第1部分：安全要求和检验

• DIN 56950-5 娱乐技术 -机械装置 -第5部分：电动链式吊机系统的安全要求

安装后每次使用前的检验也可基于其他文件：

• 技术图纸（如载荷系统）

• 材料清单

• 加载计划

• 结构的报告

• 电动链式吊机系统应用风险评估

6.2 检验的种类和报告

电动链式吊机的检验有：定期检验（例如至少每年一次）、组装或安装后的检验、变更或特殊情况下的检验。每种检验的要求详见此质量标准的原文。

6.2.1 定期检验

电动链式吊机应至少每年一次由合格人员进行定期检验，以确保及时发现缺陷。

承包商有义务选择和指派有能力的人员对电动链式吊机进行检验。

承包商还必须确保D8 Plus和C1电动链式吊机至少每四年由授权专家（检验专家）根据DGUV规定17/18进行测试。

定期检验的范围和深度通常取决于电动链式吊机制造商提供的信息。可从DGUV规定和DGUV规则以及现有标准中获得检验的附加标准。

在定期检验过程中，应保证电动链式吊机的电气和机械安全，尤其重要的是检查任何隐藏的损坏。

6.2.2 组装或安装后的检验

D8和D8 Plus电动链式吊机系统的组件在每次组装或安装后使用之前，都必须在使用地接受有资格和胜任检验的人员检验。检验结果应当记录。检验包括目视检验和功能检验，这些检验可以在组件装配或安装期间进行。一般情况下，C1电动链式吊机在组装或安装后应由授权的专家（检验专家）进行检查。授权的专家有权评估设备的复杂性、可预见的危害或危险情况，并决定是否可以将检验工作分配给有能力的人。此人必须在授权专家（检验专家）的指导下工作。为此，获授权的专家（检验专家）应监督制定特定的检验程序。具体应用的检验程序应当采用书面形式。专用检验程序所使用的文件和检验记录应保存在使用地。

C1电动链式吊机在巡回演出或在使用地连续运行的过程中以相同方式重复组装或安装的，应当按照德国工业安全规定（BetrSichV），附录3 第3段，表1、行c)和d)的要求检验。这也适用于不属于机械指令范围（《产品安全法》第九指令）的C1电动链式吊机的检验。这些检验通常由授权的专家进行。

6.2.3 变更或特殊情况下的检验

如果D8 Plus和C1电动链式吊机发生任何可能危及安全和对人构成危险的重大修改或特殊情况，承包商应立即下令由授权的专家（检验专家）对其进行特别检查。D8电动链式吊机在这种情况下可以由合格人员检验。

任何影响电动链式吊机安全的修改都应进行校核。修理也可以视为这种修改。

例如在以下情况之后需要检验：

• 额定能力的改变

• 更换安全装置(制动器)

• 控制系统的修改

特殊情况的典型例子：

• 发生故障

• 电动链式吊机长时间不活动

• 自然现象