姚良宏 代清友
(廣東省特種設備檢測研究院,廣東廣州 510000)
電梯層門強度新增要求解析及其檢測方法探討
姚良宏 代清友
(廣東省特種設備檢測研究院,廣東廣州 510000)
電梯主要安全標準《GB 7588-2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》國家標準第1號修改單》對電梯層門強度增加了兩項新要求,本文通過解讀標準條文,詮釋新條款要求的作用和意義,在此基礎上提出對應的檢測方法。
電梯 防墜落保護 層門強度 檢驗
隨著社會的發(fā)展,住宅、寫字樓、酒店等建筑的高度不斷提高,電梯成為這些大樓中必不可少垂直上下交通工具。電梯層門是設置在層站入口的門,是乘客出入轎廂的通道門,同時也是分隔層站與井道的門。如果層門損壞,則人員有從層站處跌入井道的危險,現實中發(fā)生過多起由于電梯層門損壞,人員跌落井道中傷亡的事故。例如:2013年7月2日晚發(fā)生在貴陽醫(yī)學院附屬醫(yī)院急診大樓的一起人員從層門墜亡事故:一名陪護男子與擔架工在電梯層門口發(fā)生肢體沖突,爭執(zhí)中電梯門因受到推力(作者注:層門可能受到多次撞擊)脫離卡槽,兩人從9樓跌落到1樓電梯廂頂部,陪護男子當場死亡,擔架工搶救無效死亡。
電梯層門是保護人員安全最為重要的電梯部件之一。電梯安全標準中對電梯層門有很多的要求,如層門必須設置門鎖裝置、必須有自動鎖閉功能、門的機械強度要求等等。GB7588-2003第7.2.3.1中的機械強度要求是:層門在鎖住位置時,所有層門及其門鎖應有這樣的機械強度:用300N的靜力垂直作用于門扇或門框的任何一個面上的任何位置,且均勻地分布在5cm2的圓形或方形面積上時,無永久變形,且彈性變形不大于15mm。
以上條款要求主要是對層門門扇鋼度的要求,且300N的力只是一個成人正常情況下可以施加的推力,沒有考慮人員撞擊產生的力,該撞擊力通??梢赃_到1000N。
歐盟的電梯制造與安裝安全規(guī)范EN81-1:1998的最新修訂版prEN81-20:2014中增加了考慮人員撞擊力的層門強度要求,而且除門扇本身外,還考慮了門掛板、門導向裝置、門保持裝置等整套層門組件的強度。2014年1月開始修訂的《GB7588-2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》國家標準第1號修改單》(以下簡稱第1號修改單)引用prEN81-20:2014中層門強度相關條款,在修改單中增加了以下電梯層門強度要求:
(1)7.2.3.1b)用1000N的靜力從層站方向垂直作用于門扇或門框上的任何位置,且均勻地分布在100cm2的圓形或方形面積上時,應沒有影響功能和安全的明顯的永久變形。(2)7.2.3.7固定在門扇上的導向裝置失效時,水平滑動層門應有將門扇保持在工作位置上的裝置。具有這些裝置的完整的層門組件應能承受符合7.2.3.8 a)要求的擺錘沖擊試驗,撞擊點在正常導向裝置最可能失效條件下確定。
(1)對層門強度新增的第一條要求:用1000N的靜力從層站方向垂直作用于門扇或門框上的任何位置。需要注意的是:標準此處是對整個層門組件承受靜力的要求,包括門扇、門掛板、門導靴等。加力點為門扇任一位置,施加力的面積為100cm2的圓形或方形,這里加力的面積相對300N的靜力測試時的加力面積(5cm2)大了20倍,可以看出這里主要是把加的力傳遞到門扇四周的連接裝置上。
還需要注意的事,標準要求測試點為門扇上任意一點,但在實際測量過程中不可能做到任何一點(點無窮多),標準原意應該是需要保證最薄弱點也能滿足要求,所以在檢測時可以分析找出相對薄弱的點進行測試。
對于檢測結果的判定,標準原文“沒有影響功能和安全的明顯的永久變形”,這里可分為兩方面理解:1)沒有影響功能的永久變形,即層門組件的變形不能影響其正常功能,包括正常開關門、轎門層門正常聯動、門鎖功能正常等。2)沒有影響安全的明顯的永久變形,層門影響安全的變形主要可以理解為門扇與門框、門扇與地坎、門扇與門楣以及門扇與門扇之間的間隙,當施加1000N靜力并消除施加力后,此間隙不能大于10mm。因為當這些間隙過大時,使乘客手指可以進入,加上這些縫隙存在運動部件,從而有可能造成擠壓和夾傷傷害。另外,GB7588-2003第7.1條規(guī)定這些間隙值不能大于6mm(乘客電梯),由于磨損不能大于10mm。間隙不大于6mm是時更為安全的,所以當進行此項靜力測試后,如果間隙大于6mm,應進行調整或修理,使這些間隙值小于等于6mm。
(2)對層門強度新增的第二條要求:固定在門扇上的導向裝置失效時,水平滑動層門應有將門扇保持在工作位置上的裝置。具有這些裝置的完整的層門組件應能承受符合7.2.3.8 a)要求的擺錘沖擊試驗。7.2.3.8 a)為軟擺錘沖擊試驗的相關要求,軟擺錘沖擊試驗的擺錘重量為45kg,擺錘下落高度為800mm。這里可以看出,沖擊試驗也是對整個層門組件的強度測試。由于擺錘沖擊試驗的能量較大,約為360J,所以標準不要求沖擊試驗后層門組件還可以正常運行,但要求層門組件不喪失完整性并保持在原有位置。不喪失完整性可以理解為沒有連接件斷裂失效,門扇保持在原有位置。從另一角度可以理解為:沖擊試驗后,層門還能起到封閉井道作用,用300N的力(正常人用手推可施加的力)推層門,層門不會脫落。
新增的層門強度要求明顯提高了層門的強度要求,以前只考慮了人正??赡苁┘拥撵o力(300N),新增要求主要考慮了人撞擊可能產生的力(1000N),該標準條款的實施,必定會提高目前市場上安裝電梯的層門強度,減少類似于引言中所列事故案例的因層門脫落造成的墜落風險,提高層站附近人員的生命安全。
“第1號修改單”新增層門軟擺錘沖擊試驗主要在實驗室時行,企業(yè)試驗結論判定相對簡單,本文主要提出1000N靜力加載測試的檢測方法,主要步驟如下:
(1)測量層門門扇與門框、門楣、地坎以及門扇與門扇之間的間隙,當所有間隙不大于6mm時,進入下一步。(2)使用可以穩(wěn)定施加1000N靜力的加載裝置,對選取的測試點施加1000N靜力,該力均勻地分布在100cm2的圓形或方形面積上。(3)1000N靜力保持30s后去除施加力,手動打開層門,觀察層門開閉是否正常,是否有異響。(4)進入轎廂會轎頂觀察層門門鎖裝置功能是否正常。(5)讓電梯正常運行,并將轎廂召喚至測試層站,觀察轎門層門聯動運行是否正常。(6)測量層門門扇與門框、門楣、地坎以及門扇與門扇之間的間隙,所有不大于10mm時,測試合格。(7)當第6步測量間隙有大于6mm值時,告知安裝人員進行調整,以確保所有間隙不大于6mm。
“第1號修改單”新增層門強度要求條款明顯提高了層門的強度要求,該標準條款的實施,必定會提高目前市場上安裝電梯的層門強度,減少因層門脫落造成的墜落風險,提高層站附近人員的生命安全。電梯制造企業(yè)應該盡快設計開發(fā)出滿足新標準條款要求的電梯層門;電梯檢驗機構應盡快制定電梯層門強度的檢測方法,開發(fā)出能進行現場檢驗的層門強度檢測儀器設備。共同提高電梯安全性能,促進行業(yè)技術發(fā)展。
國家質檢總局公益性行業(yè)科研專項項目(項目編號:2012104016)。
姚良宏(1968—),男,現任職于廣東省特種設備檢測研究院,主要從事特種設備管理及檢驗檢測技術研究。