张新东
“中国游乐”特约作者
从事游乐设施检验工作17年,国家特种设备技术委员会游乐设施分委会委员,编写了多本教材,其中《大型游乐设施安全技术》由中国计划出版社出版,《大型游乐设施管理人员和作业人员培训教程》由机械工业出版社出版。其还参加了游乐设施相关标准的起草工作。
摘要：大型游乐设施事故主要是由于人的不安全行为和物的不安全状态导致的,目前部分设计制造单位对游乐设施危险源识别不充分,风险分析不到位,防控措施流于形式，不能从设计制造阶段彻底消除不安全因素，冀希望使用单位的规范管理来规避风险,这不能从根本上控制风险,游客和作业人员的不安全行为必须通过设备本体的安全功能来约束和控制。本文结合标准和案例探讨如何提高设备本质安全,以实现从源头控制。
关键词：提高;游乐设施；本质安全;风险;可靠性
问题的提出大型游乐设施事故主要是由于人的不安全行为和物的不安全状态导致的,目前部分设计制造单位对游乐设施危险源识别不充分,风险分析不到位,防控措施流于形式，不能从设计制造阶段彻底消除不安全因素，导致部分隐患遗留下来。还有一些设计制造单位明明知道设备存在的风险，不从根本上解决或加以预防，为了规避自身的风险，转嫁风险给使用单位，在使用说明书中规定,某些部位存在固有危险,使用单位必须采取某些管理措施,比如通过操作人员提醒游客在运行过程中不能私自打开束缚装置、操作过程中操作人员和服务人员之间通过身体语言互相确认等方式。笔者认为这些措施不能从根本上消除隐患,游客和作业人员的不安全行为必须通过设备本体的安全功能来约束和控制。笔者统计了近几年国内外48起大型游乐设施事故，由于设备本体问题导致的事故占32%，人的不安全行为导致的占60%左右，而人的不安全行为导致的事故部分是由于设备本体的安全功能缺失或不到位，不能有效的规范相关人员行为导致的。所以提高设备本质安全很有必要，所谓的本质安全，从安全管理学角度，就是安全管理理念的转变，表现为对事故或隐患由被动接受到积极事先预防，以实现从源头控制。结合标准和案例探讨本质安全近几年游乐设施行业发展迅猛,相关的国家标准也相继修订颁布实施,对大型游乐设施的本质安全要求也越来越高,下面结合GB-《大型游乐设施安全规范》[1]、游乐设施设计制造现状及相关案例谈谈如何进一步提高设备本体的本质安全。1、风险评价GB-《大型游乐设施安全规范》[1]4.2风险评价规定：设计阶段应进行风险评价。评价时要明确大型游乐设施的特性、性能以及预期的使用和可合理预见的误使用等,并考虑其全生命周期内的设备因素、人员因素、环境因素等，还要结合该设施组成系统，模块化识别危险源和失效模式，识别在各个阶段可能产生的危险。根据每个危险的严重程度和发生的概率进行风险评估,进行风险评定及分级。如风险评定结果需要减小风险,则应采取风险控制措施,并重新评价,使风险处于可控状态。目前大部分BC级大型游乐设施设计制造单位没有充分的把本质安全理念贯穿到整个设计过程，风险评价流于形式，流程不清楚，识别危险源的时候系统性不够，层次感不强，而且避重就轻，形式大于内容。风险分析方法不会应用，不能有效的评定风险等级，就更谈不上采取风险控制措施控制风险了。建议设计风险评价参照GB/T-《游乐设施风险评价总则》和GB/T-《游乐设施风险评价危险源》进行有效的风险评价工作。因为在设计阶段根据评估结果采取相应的预防措施优于在使用阶段使用者采取的措施。如采取本质安全设计措施、安全防护装置和措施以及利用使用提示、警告标示、安全提示等来消除或减小风险,对于仍有风险的,应在使用维护说明书中提出相关要求和说明，并提出有效的应急处置方案。所以设计风险评价对本质安全的提升十分重要。2、强化零部件型式试验《游乐设施安全技术监察规程（试行）》中明确规定关键零部件要做型式试验。对关键零部件进行型式试验，可以找出其在原材料,结构，工艺、性能等方面所存在的问题，从而加以改进，经过反复试验与改进就能提高零部件的可靠性指标，提高其本质安全。而目前大部分制造单位对零部件型式试验不是太重视。3、乘客束缚装置3.1安全带近几年由于安全带选型不当或失效导致事故的案例也不少，比如车辆类游乐设施经常出现游客发生碰撞事故,允许儿童乘坐的设备经常把孩子甩出等等。安全带是大型游乐设施上经常使用的乘客束缚装置,其可靠性既要考虑到按其独立起作用设计，同时也要考虑到设备运动特点、束缚位置及锁紧形式可能产生的风险。常见的安全带有两点式、三点式、全背式[2]。各自的风险也不一样，两点式安全带可分为腰带和肩带。腰带只限制乘客的腰部移动，缺点是，设备运行过程中如有冲击或变速度时使得乘客腹部受力很大，且上身容易前倾，大大增加了头部受伤的可能性。肩带限制乘客的上半身移动。肩带斜挎于胸前，可防止乘客上身的前倾，但设备如有冲击、翻滚或变速度时，腰、髋部容易滑出，且膝部活动空间较大，容易碰伤。三点式安全带是腰式安全带和肩式安全带的组合，起到限制乘客躯体前移和限制上身过度前倾的目的，但是碰撞类的游乐设施在运行时，瘦小的乘客身体横向挪动后肩带可能会滑落，一旦车辆发生碰撞，头部还是能碰到车头。全背式安全带一般适用于翻滚类的游乐设施上，能把游客充分束缚在承载系统上，但操作不方便。上述几种安全带，锁扣如果采用飞机安全带锁扣或汽车安全带锁扣，设备运行过程中如乘客特别紧张或儿童没有安全意识时，可能无意识地碰触到开锁按钮，安全带就能打开，起不到保护的作用。所以设计制造单位选择安全带时，一定要考虑安全带的束缚位置（根据受力情况和运动特点选择安全带的形式）和安全带的锁扣形式，两者必须充分结合。3.2安全压杠安全压杠有压腿式、压肩护胸式、护腰式等形式，设计制造单位应按照《大型游乐设施安全规范》6.8.3束缚装置选型要求选择。目前安全压杠存在的问题如下：3.2.1锁紧装置（1）加速度在区域4或区域5的设备，只采用一套锁紧装置，无冗余的独立的锁紧装置；压紧和锁紧检测功能存在缺陷；锁紧与设备启动不连锁；（2）采用液压锁紧的，液压系统漏油渗油，导致安全压杠端部游动量较大，甚至会出现运动过程中打开现象；油缸活塞杆根部应力集中，长期受侧向力作用出现变形甚至断裂失效；锁紧回路未采用具有自动补油的回路，液压回路在液压油泄漏后不能自动补油，出现油缸空腔现象；（3）采用机械锁紧的，压紧弹簧失效（断裂、变形），止动零件（棘轮齿面、止动爪、销齿、齿条、摩擦杆）的磨损与变形等失效；3.2.2其它问题（1）未设置兜裆安全带；（2）安全压杠锁紧装置盖板不方便拆卸，无检修孔，导致使用单位长期不检查锁紧装置；（3）未设置辅助安全带；（4）压杠软包根部锈蚀，甚至压杠软包密封性不好导致本体锈蚀；如图1。（5）压杠与回转轴连接焊缝锈蚀，焊缝及热影响区有裂纹，建议该焊缝处设计制造时考虑冗余二次保护；如图2[3]。（6）气动锁紧锁紧原理搞错，一般都要采用气压把锁紧装置打开，锁紧状态时气路系统应处于无气状态；（7）锁紧机构乘客能自己打开；（8）摩擦锁紧摩擦力不够;（9）安全压杠束缚不住特殊游客，如游客在游完时，突然休克如图3，浑身发软，在没有知觉的情况下不能抓住安全压杠,可能被甩出,如图4；（10）压杠选型不当。如何提高压杠本质安全呢，笔者认为设计制造单位一定要从源头把关，结合游乐设施的运动特点，加速度区域，乘客的姿势等因素设计合理的安全压杠，同时尽量考虑冗余保护，把风险消除掉或降低到可接受的范围，同时加强安全压杠的可靠性试验，大部分游乐设施制造单位都是外购的，未对其可靠性进行验证。图1压杠根部锈蚀图2压杠根部焊缝冗余保护图3游客休克图图4游客被甩出4、隐蔽区域和高空区域结构件及保护装置近几年，设计制造单位为了美观，设备包装越来越漂亮，一些重要的结构件或部位采用玻璃钢覆盖，使用单位维护保养人员拆卸检查极不方便，这些部位或结构件的日常检查就会流于形式，一旦失效，后果极其严重。隐蔽区域和高空区域常见的失效有：（1）座舱底部支撑结构件锈蚀严重，此部位长时间封闭，且有积水，使用单位不方便检查；如图5。（2）自控飞机支撑臂采用箱型结构，盖板、腹板不是整板，拼焊而成，如图6四条焊缝在同一平面，未错位，成型后玻璃钢封闭，支撑臂焊缝长期不检查，最后发生焊缝撕裂支撑臂断臂事故。（3）离地面较高的位置，如大摆锤或摩天环车吊臂（如图7）回转轴附近，由于结构设计不合理，作业人员不方便检查，年国外连续发生几起断臂事故；又如狂呼驱动部分设置的制动装置，制造单位要求作业人员每天都要去检查制动力，由于离地面10多米高，作业人员往往忽视检查，在上下客时，设备两端乘坐游客不平衡后，一旦制动器制动力矩不够，就会出现偏溜事故。图5座舱底部锈蚀严重图6玻璃钢包装的支撑臂断裂图7高空位置包装的回转臂以上几种失效导致的事故后果都很严重，归根到底，设计制造单位在设计时未充分评价结构件本身的刚度、强度以及制造工艺能不能保证加工质量，同时设计时也未考虑结构件和重要部件的可维护性，导致隐蔽区域和高空区域检查不到位。所以设计制造单位一定要充分把风险识别出来，有必要采取防护措施提高可靠性。不能完全指望通过使用单位日常检查来发现问题。5、电气安全保护装置游乐设施电气控制系统的可靠性是我们转载请注明：http://www.0431gb208.com/sjsbszl/1311.html
