对TSG T70 07—2022《电梯型式试验规则》的几点思考
2023-01-14冯金奎呙娓佽刘佳璐
冯金奎 冯 云 白 阳 呙娓佽 刘佳璐
(中国特种设备检测研究院 北京 100029)
2022年国家市场监管总局印发了TSG T7007—2022《电梯型式试验规则》(以下简称2022版型规)。从2022年7月1日起,2022版型规成为电梯整机和部件制造单位开展电梯整机、安全保护装置和主要部件型式试验应当遵守的安全技术规范。相对于2016版型规,2022版型规有效落实国务院“放管服”要求,降低企业制度性交易成本[1]的同时,综合考虑GB 7588、GB 21240、GB/T 26465和 GB 16899等相关标准修订情况,结合我国电梯典型事故案例和群众关切的电梯故障研究,围绕预防和减少电梯事故,特别是预防普通乘客的伤害事故的发生,进一步提升电梯整机和部件产品的安全性能。此外,2022版型规还提出通过一些信息化技术措施来有效地减少乘客被困电梯的故障以及次生灾害事故,能够让人民群众安心乘梯,在为企业减负的同时提升电梯的安全运行品质,提高电梯行业整体水平。笔者作为一名型式试验从业人员,简单阐述对于2022版型规的理解。
1 进一步降低企业制度性交易成本
降低企业的制度性交易成本是打造优秀营商环境的重要措施之一[2],可以通过降本增效不断激发市场活力和创造力。2022版型规在降低企业制度性交易成本方面,主要体现在以下几个方面:
1.1 延长主要部件和安全保护装置的一致性核查周期
随着电梯产业的日趋成熟,目前我国大部分电梯专业部件是通过专业部件制造单位生产,整机制造单位进行采购和集成[3]。现行2016版型规中专业部件制造单位的部件一致性核查周期是2年,而整机制造单位的部件一致性核查周期是4年。
考虑目前整机型式试验报告不需要周期性核查,电梯专业部件型式试验是型式试验工作中的重要内容,这项措施实施以后能够有效地大幅度降低电梯专业部件的型式试验成本。
1.2 优化完善电梯整机及部件型式试验证书的适用范围
1)优化完善电梯整机、13个主要部件和安全保护装置的证书配置表。2016版型规执行过程中,发现现有整机型式试验证书覆盖内容不够科学,导致企业产生了不必要的制度性交易成本。2022版型规对整机、13个主要部件和安全保护装置的证书配置表都进行了优化和完善,取消了不必要的配置限制,将大量减少制造企业型式试验次数。2022版型规修订还根据此前的实践经验,扩大了部分部件的参数覆盖范围,例如限速器的速度等。
2)部件型式试验证书中不需列出制造地址。2016版型规的电梯型式试验证书中标注了制造单位的制造地址。在电梯的实际生产中,存在1个企业在多个不同场地进行生产的情况。以某限速器制造单位为例,其具有江苏、重庆、陕西3地的制造地址,并且都在进行实际生产。按照2016版型规,尽管该限速器的设计图纸和工艺完全相同,但限速器制造单位仍需进行3次限速器型式试验。针对上述问题,2022版型规规定型式试验证书不需列出制造地址,解决多地址重复试验问题。
1.3 简化和明确轿厢意外移动保护装置型式试验要求
轿厢意外移动保护装置的概念来自欧洲标准EN 81的A3修正案,我国于2016版型规中提出了轿厢意外移动保护装置的型式试验要求。2016版型规要求对检测子系统、制停子系统、自监测子系统分别进行相应的型式试验[4],然后再合成整体的轿厢意外移动保护装置型式试验报告,如图1所示。简言之,制造单位申请轿厢意外移动保护装置型式试验时,需要分别进行3个子系统型式试验报告[5]以及合成报告共4个报告。此外,不同的型式试验机构在执行时对子系统的型式试验和合成过程把握尺度不完全统一,造成了企业较重的负担且存在疲于应付的情况[6]。2022版型规综合考虑整机、安全电路和轿厢意外移动保护装置的型式试验内容,在不重复试验的原则下进行了分解,如图2所示。明确了轿厢意外移动保护装置的专项型式试验仅进行制停子系统的试验部分内容,出具1份型式试验报告,极大地减轻了制造企业的负担。
图1 轿厢意外移动保护装置在2016版型规中的执行方式
图2 轿厢意外移动保护装置在2022版型规中的执行方式
1.4 取消液压泵站的型式试验
截止到2021年底,我国在用电梯近880万部[7],其中液压电梯比例相对较小,且仅在极少数的特殊场所使用。液压泵站作为向液压缸提供液体压力的设备,本质上是一个动力装置而不是执行装置。液压泵站的常见问题:1)液压系统的压力失常;2)液压泵站的泄漏。经过专家分析认为,液压泵站故障作为主要原因引发液压电梯出现危险的事件的概率极低。故2022版型规中取消了液压泵站的型式试验,进一步降低相关企业的制度性交易成本。
1.5 删除IC卡呼梯系统、垂直电梯室内室外环境等内容
在2014版的《电梯施工类别划分表》中,加装IC卡属于电梯改造,需要进行开工告知并在改造后通过监督检验方可办理使用登记。随着技术的进步,多数制造单位出厂的电梯,在控制系统上已经集成了相关的控制功能,客户可以根据需要决定是否选配硬件[8]。此外,IC卡主要解决电梯乘用管理问题。目前绝大多数单位加装IC卡是通过IC信号串入或并入轿厢登记按钮或层站呼梯按钮电路来实现控制,未影响电梯的安全控制线路和功能。在2019版的《电梯施工类别划分表》中,上述加装IC卡的方式已经被作为一般修理项目,不需要进行监督检验。实际上,在2016版型规的执行过程中,由于IC卡不涉及安全性能和型式试验证书覆盖内容等,型式试验机构也很少对加装IC卡内容进行试验和检查。因此,2022版型规删除了IC卡呼梯系统这部分内容,进一步减少企业型式试验成本。
不同于自动扶梯的室内型和室外型有较为通用和成熟的配置设计,室外型垂直电梯数量极少,且均为特殊设计,室外型垂直电梯没有通用的设计配置要求,往往由电梯制造单位和采购方根据实际情况进行协商。因此,室外型垂直电梯不具有典型的代表意义,故在2022版型规中删除了垂直电梯室内、室外环境的要求。
2 进一步落实电梯制造单位主体责任
根据《中华人民共和国特种设备安全法》要求[9],电梯制造单位是电梯质量安全的责任主体,落实制造单位的主体责任可以让企业转变思路,由“要我做好”变为“我要做好”,规范自身行为,主动保持和提高产品质量安全。2022版型规在进一步落实电梯制造单位主体责任方面进行了以下调整:
2.1 增加收回型式试验证书的要求
因制造原因造成乘客死亡事故和降低产品配置导致电梯参数和配置不符合型式试验证书的使用范围,此类行为均由电梯制造单位引发。为此,2022版型规要求发生上述行为时由型式试验机构收回型式试验证书,并在型式试验公示平台撤下相关型式试验证书和报告。2022版型规增加此类规定,一是为型式试验机构的收回证书的行为提供了明确的规范出处;二是让企业明确自身的责任,保障电梯产品质量安全。
2.2 增加产品质量安全性能与型式试验样品及结果一致性的要求
《中华人民共和国特种设备安全法》中的电梯制造单位指电梯整机制造单位。2022版型规明确电梯整机制造单位应对所采购的安全保护装置和主要部件进行质量控制。虽然安全保护装置和主要部件已通过型式试验取得相关型式试验证书,但其安全性能能否满足组合成整机后的要求,需要整机制造单位进行确认和质量控制。因此,整机制造单位应承担装配后的安全保护装置和主要部件的质量安全性能与型式试验样品及结果一致性的责任。
2.3 增加整机厂的质量声明
除2016版型规中要求的质量证明及连续运行记录报告的真实性声明外,2022版型规中主要增加了3个声明。
1)未配置人为通过操作权限设置限制电梯正常运行时间或次数的技术障碍类功能的声明。此类技术障碍通常是由于电梯生产(制造、安装、改造、修理)单位为了收回尾款等,甚至某些特殊情况下,物业管理单位也想通过这样的方式收取物业费。但是这种行为本质上是一种违反契约的行为,商业纠纷应当走正常的纠纷处理途径。设置障碍致使电梯停运,违反了电梯制造单位不得设置技术障碍影响电梯正常运行的相关规定,构成侵权的应依法承担侵权的民事责任。
电梯属于特种设备,在投入使用后就涉及公共利益。法律法规已就电梯的各方的权利义务进行了专门界定,电梯制造单位、安装单位、维保单位均应在不同程度上承担一定的维护电梯安全运行的义务与责任,因此,电梯公司采取停梯措施无论在哪个角度都应当被认定为违法行为。
2)非金属材质非线性蓄能型缓冲器寿命(从制造日期开始计算不少于10年)及未达到寿命年限而达到报废条件时免费更换的声明(或者不采用非金属材质非线性蓄能型缓冲器的声明)。在聚氨酯缓冲器的使用中,经常出现聚氨酯缓冲器老化现象。有的聚氨酯缓冲器使用几年时间已变成粉末,有的聚氨酯缓冲器在进行电梯定期检验部分试验时出现了塌掉现象,见图3。此外,国家市场监管总局针对聚氨酯缓冲器的专项抽查结果也非常不理想,所抽查的聚氨酯缓冲器大多数不符合要求,尤其是压缩性能、返回性能、老化性能等方面。因此,2022版型规要求整机制造单位进行此类声明,落实其质量控制责任。
图3 聚氨酯缓冲器失效示例
3)采用包覆带悬挂的电梯,包覆带寿命(在安装使用维护保养说明书中给出的条件下,从制造日期开始计算不少于15年或者电梯驱动主机启动次数不少于300万次)及未达到寿命年限或者驱动主机启动次数而达到报废条件时进行免费更换的声明。包覆带悬挂电梯的控制系统应当具有便于维护保养人员查看包覆带使用时间或者电气启动次数的计数装置。当包覆带超过制造单位声明的寿命年限或者电梯启动次数时,电梯控制系统应当有相应提示。包覆带悬挂电梯的显著优点是主机体积更小,布置更加灵活且运行更加平稳。但常见包覆带悬挂电梯使用不到5年时间,要更换全部包覆带,且包覆带价格昂贵,易引发社会问题。通过调研发现,包覆带悬挂电梯制造单位普遍能承诺包覆带使用年限至少10年以上。为此,2022版型规中要求制造单位声明承诺的期限内包覆带出现质量问题可免费更换,进一步落实了企业的主体责任。
3 进一步提升电梯安全本质要求
3.1 针对制动器失效引发的事故,提高驱动主机制动器的本质安全要求
近年来,电梯制动器失效引发恶性的乘客伤害事故多发。通过事故调查、技术研究及专家讨论,提出了相应的修改建议。
1)增加曳引驱动乘客电梯和载货电梯2组制动器完全独立装设,以及手动机械松闸式制动器不应因其机械部件非正常移位而导致2组制动器同时意外打开的要求。该要求源自对于制动器引发事故的调查,在一些制动器失效导致电梯冲顶造成人员死亡的事故调查中发现,制动器卡阻会直接导致电梯冲顶,因此在电梯制动器上应该加严要求。2022版型规要求电梯工作制动器应当实现2个制动器物理上的分离(如图4所示),以避免共因失效;其次,还要防止松闸手柄和松闸顶杆造成的共因失效。
图4 曳引驱动电梯2组制动器的结构变化
2)提高制动器通电持续率、试验周期等可靠性要求。2022版型规中,通过提高电梯制动器的通电持续率和试验周期,进一步提高了制动器的可靠性。其中,电梯制动器的通电持续率由原有的40%提高到60%,自动扶梯与自动人行道驱动主机的试验周期由5 s增加到7 s,要求制动器设计时提高电磁线圈容量,以提高可靠性。
3.2 对于监督抽查中问题较多的非线性非金属材质蓄能型缓冲器,加严型式试验要求
针对非金属材质非线性蓄能型缓冲器的问题,由于非金属材质非线性蓄能型缓冲器(主要是聚氨酯缓冲器)的批次生产影响产品质量较大的原因,除了型式试验项目中增加了要求以外,型式试验流程要求也发生了变化。大多数型式试验部件是送样进行型式试验,抽样进行一致性核查。非金属材质非线性蓄能型缓冲器是按批次进行型式试验。举例来说:企业做完一个批次,不论是100个,还是10 000个,由型式试验机构对这一批次按照比例进行抽查。抽查样品全部型式试验合格后,由型式试验机构按照批次数量发号,企业可对这一批次进行销售。型式试验仅覆盖一个批次,本批次外需重新做型式试验。
3.3 删除汽车电梯和轿厢超面积载货电梯的附加型式试验要求
在实践过程中,很多情况下汽车电梯在工厂里作为普通载货电梯使用,存在较大的风险,也发生过装载过程中的事故。轿厢超面积载货电梯同样存在在装卸过程中严重超载导致事故发生。因GB/T 7588.1在修订的过程中删除了汽车电梯和轿厢超面积载货电梯相关试验内容,为此2022版型规与标准保持一致。
3.4 增加乘客或载货电梯的轿厢内设置语音播报系统要求
此前,电梯型式试验和电梯检验中未提出语音播报系统的相关要求。曾多次发生乘客盲目自救,导致坠落井道死亡事故。事故调查中专家建议:如果在轿厢环境里设有安抚措施,可以在很大程度上让乘客安心等待救援。在电梯轿厢里面增加语音播报系统,不会对制造单位和整个社会增加较大成本。当出现意外停梯时,自动播报系统会安抚乘客耐心地等待救援,未来还可以在电梯安全工作中起到良好的宣传作用,因此在2022版型规中增加了此项要求。
4 进一步纳入新技术、新材料
4.1 增加对其他制动装置要求
2022版型规引入了“其他制动装置(如电气制动装置)”技术,其中最常见的就是“电机封星”技术,如图5所示。永磁同步型驱动主机封星安全保护技术基本原理在于将驱动主机绕组短接,在曳引轮由于轿厢与对重重量不平衡而产生机械转矩的情况下,驱动主机被曳引轮上的轿厢和对重重量差值产生的力矩拖动旋转成为发电机。制动力矩由发电机电磁感应生成的电磁力矩与永磁体的磁力相互作用而产生,从而实现在机械制动器完全失效时也能将电梯保持在低速状态的技术。使得在制动器发生失效时,仍能将电梯的移动速度控制在极低的范围内,依赖电梯固有的轿厢封闭安全空间及缓冲器等安全保护装置,为乘客提供最后一道安全保障,是一种现实有效的补充安全措施。
图5 封星技术电气原理图
4.2 增加非钢丝绳悬挂装置(如包覆带)的曳引驱动电梯的型式试验要求
非钢丝绳悬挂装置电梯此前作为新技术,需经过国家市场监管总局委托的相关专业机构技术评审通过并经批准后投入生产使用。经过多年发展,行业内已经积累了相当的非钢丝绳悬挂装置的安全保护技术要求,并形成了相关的国家标准。2022版型规修订过程中,将非钢丝绳悬挂电梯纳入安全技术规范,并在此基础上增加了“包覆带使用寿命监测”和“包覆带承载体监测”2项功能,保障此项新技术的安全运用。包覆带承载体监测模型如图6所示。
图6 包覆带承载体监测模型
4.3 引入PESSRAL功能
安全相关的可编程电子系统由于其软件的可编程特性,通过用软件取代硬件,可以简化采用安全电路或安全触点情况下的结构设计而实现等效的保护功能,也是未来的发展方向。PESSRAL首先在飞机、汽车等机电一体化产品上有成功应用,改变了人们认为硬件才可靠的认知,大大简化了电梯的机械机构和空间。在2022版型规中,将安全相关的可编程电子系统引入,使得控制和电气安全装置的设计更加灵活。
4.4 引入电子限速器
目前市场上电子限速器是采用安全相关的可编程电子系统方式,通过传感器采集限速器绳轮的位置、速度和加速度,在速度变化异常的情况下及时通知控制系统,并在速度变化出现危险的情况下立即切断电梯安全回路。作为一种与传统机械限速器相比变化较大的新控制技术,考虑限速器在电梯安全保护中的重要作用以及电子限速器的维保技术难度,2022版型规引入电子限速器技术后,初步将其使用范围限定在斜行电梯。
5 新型规的施行意见
根据《市场监管总局关于发布<电梯型式试验规则>的公告》(2022年第2号)提出的实施意见,2022年7月1日2022版型规施行后,有如下几个施行时间节点:
1)非钢丝绳悬挂装置的原有批复文件自2022年7月1日起废止,原型式试验证书将在2023年6月30日之后失效。自公告发布之日起,将不再允许非钢丝绳悬挂装置按照2016版型规申请型式试验,同时对于已有的非钢丝绳悬挂电梯的型式试验报告证书大约预留了一年半的过渡期。
2)原有的轿厢超面积载货电梯、汽车电梯整机型式试验证书于2023年6月30日后失效,此后将不再有此类电梯的型式试验证书。其他型式电梯的整机型式试验证书继续有效;电梯主要部件及安全保护装置型式试验证书,在下次核查日期前继续有效。型式试验机构在2022年7月1日之后出具的一致性核查报告和证书将是符合2022版型规的型式试验报告和证书。也就是说2022版型规的过渡将采用自然过渡,不会增加企业负担。
3)此外,根据公告内容,型规从2022年7月1日起施行,所以电梯及主要部件和安全保护装置的型式试验工作可以在2022年7月1日前开展,但是整机和部件的报告和型式检验证书都应当在7月1日之后出具。
相对于成品出厂的机电装置,电梯具有产业链长、涉及主体多、成品质量受影响因素多等特点,电梯的工厂制造无法完全决定最终的电梯运行质量安全。但是,从社会总成本考虑,在工厂的设计制造阶段的改进投入,对于电梯后期安装、维护保养的便利性和可靠性,产品安全运行的提升和全寿命周期的质量成本最优化的影响是最小的。规范是基本要求,满足规范仅仅是满足了社会对于电梯安全的底线要求,电梯整机及部件制造单位应当以2022版型规及其他标准规范为基础,结合市场需求提升产品的本质安全和安装、维护保养便利化标准化技术,促进电梯全寿命周期的安全质量良性运行,保障人民群众安全便捷乘梯。