由索道輪組斷軸引發(fā)的思考

□文 / 湖南張家界天門(mén)山旅游股份有限公司 劉子龍

國(guó)內(nèi)某索道曾發(fā)生一起因托索輪組斷軸引發(fā)的傷亡事故。事故起因于15號(hào)支架上行側(cè)索輪組（第7號(hào)與第8號(hào)索輪 ）組成的雙輪組中間軸運(yùn)行中斷裂。斷裂后殘軸并未從輪組側(cè)板上脫落，當(dāng)2號(hào)吊廂到達(dá)15號(hào)支架時(shí)被該部位變形的側(cè)板和（或）殘軸卡住。抱索器在運(yùn)載索上相對(duì)滑動(dòng)170余米，導(dǎo)致2號(hào)吊廂的抱索器鉗口過(guò)度磨損后失去握持力；接著被后續(xù)趕來(lái)的3號(hào)吊廂撞擊后直接墜落至地面導(dǎo)致事故發(fā)生。因上述過(guò)程發(fā)生時(shí)尚未脫索，脫索開(kāi)關(guān)也沒(méi)有被輪組擠斷，所以索道沒(méi)有停車。直到撞擊發(fā)生后兩個(gè)索輪由于擺幅過(guò)大，將脫索開(kāi)關(guān)擠斷后索道停車。

△現(xiàn)場(chǎng)殘留斷軸

△脫索后的狀態(tài)

事故后的反思

1、設(shè)備的本質(zhì)安全是根本

事故起因于12托索輪組中的7-8雙輪組中間軸斷裂。材質(zhì)分析表明：這根軸材質(zhì)有缺陷。

從這個(gè)事故的教訓(xùn)來(lái)看，設(shè)計(jì)與制造過(guò)程所產(chǎn)生的缺陷不是僅僅靠后期維護(hù)就能完全解決的，只有設(shè)備做到本質(zhì)安全才是這套設(shè)備在它的生命周期內(nèi)保障安全的最基本要素。我認(rèn)為這起事故與另外一起造成多人傷亡的游樂(lè)設(shè)施事故有很多相似之處：①都是螺桿在運(yùn)行中斷裂(見(jiàn)附圖)；②該螺桿是隱蔽的，不利于日常檢查；③使用手冊(cè)沒(méi)有明確表明應(yīng)該對(duì)該螺桿如何定期檢查。

從概率論角度來(lái)說(shuō)，沒(méi)有任何系統(tǒng)的可靠性能夠達(dá)到100%。通常情況下，一個(gè)系統(tǒng)是由若干個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成的，對(duì)于串聯(lián)系統(tǒng)（當(dāng)且僅當(dāng)所有的子系統(tǒng)都能正常工作時(shí)，系統(tǒng)才能正常工作）來(lái)說(shuō)，整個(gè)系統(tǒng)的可靠性是各個(gè)子系統(tǒng)可靠性的乘積。例如，一套串聯(lián)系統(tǒng)由A、B、C 這3個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成，子系統(tǒng)A的可靠性為95%，子系統(tǒng)B的可靠性為99% ，子系統(tǒng)C的可靠性為98%，那么整個(gè)串聯(lián)系統(tǒng)的可靠性即為：R= 95% ×99% ×98% = 92.169%。

從結(jié)果可以看到，整個(gè)系統(tǒng)的可靠性比子系統(tǒng)中可靠性最低的那個(gè)還要低。對(duì)于由數(shù)百上千個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，這個(gè)結(jié)果更明顯。為了提高可靠性，一般在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)安全等級(jí)高、使用壽命長(zhǎng)的部件進(jìn)行冗余或設(shè)法減小其失效概率。而為了控制成本對(duì)非關(guān)鍵部件可靠性的要求比關(guān)鍵部件低很多。

設(shè)備在設(shè)計(jì)和成套過(guò)程中，供應(yīng)商應(yīng)該對(duì)關(guān)鍵部件失效后引發(fā)的結(jié)果做一些技術(shù)分析。雖然該索道的輪組在設(shè)計(jì)時(shí)就考慮了（把側(cè)板切成45度斜角、螺栓外側(cè)沉頭）即使一個(gè)輪子在運(yùn)行中掉下去，抱索器也可以安全地通過(guò)索輪組。但是百密總有一疏，抱索器還是卡在了輪組上面。如果在設(shè)計(jì)輪組時(shí)做過(guò)輪軸中間軸失效的技術(shù)分析呢？這種事故是否可以避免？

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員就應(yīng)該考慮到而且也必須要考慮到：使用過(guò)程中如何對(duì)關(guān)鍵部件進(jìn)行檢查、檢測(cè)。假如該索道的輪組軸與另外一個(gè)游樂(lè)設(shè)施的吊桿設(shè)計(jì)得不是那么隱蔽，而是便于目測(cè)、檢查，并在手冊(cè)中做出明確的檢查、檢測(cè)要求，我認(rèn)為這兩起事故是可以避免的。在這兩起事故中，設(shè)計(jì)單位是否可以把螺栓（軸）設(shè)計(jì)成暴露的模式，并規(guī)定一個(gè)檢查扭矩與無(wú)損檢測(cè)的周期？使用單位是否可以定期用一個(gè)僅次于初次安裝扭矩的檢查扭矩來(lái)檢測(cè)螺栓呢？截面積已減小80%的輪組中心軸如果用一個(gè)較大的扭矩去檢查，我想螺桿應(yīng)該會(huì)被扭斷。設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)該考慮到設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的共振而導(dǎo)致設(shè)備受力部件疲勞損壞的因素。我記得這樣一句話：“把簡(jiǎn)單的東西復(fù)雜化是一個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題，但是把一個(gè)簡(jiǎn)單的東西簡(jiǎn)單化卻是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程?！蹦敲串a(chǎn)品在設(shè)計(jì)時(shí)能否對(duì)一些功能做一定的刪減，做到簡(jiǎn)單、可靠、實(shí)用呢？我認(rèn)為POMA的外露彈簧抱索器就是一個(gè)成功的實(shí)例。2013年4月18日，由于天氣原因?qū)е鹿╇姰惓?，該異常?dǎo)致天門(mén)山索道很多電氣元器件損壞，損壞的電氣元器件參與到應(yīng)急驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，致使應(yīng)急驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)不能正常啟動(dòng)。結(jié)果致使游客滯留空中3小時(shí)18分鐘。天門(mén)山索道的緊急驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)如果做到簡(jiǎn)單化，恐怕也沒(méi)有“4·18”故障了。

綜上所述，我認(rèn)為只有設(shè)計(jì)、制造的產(chǎn)品是本質(zhì)安全的產(chǎn)品才能避免一些重大問(wèn)題的發(fā)生；設(shè)備本身“胎里帶”的缺陷是后期維護(hù)無(wú)論如何也解決不了的。設(shè)備供應(yīng)商也不應(yīng)該為了自身利益而向用戶隱瞞產(chǎn)品缺陷，更不應(yīng)該在出問(wèn)題之后把責(zé)任都推到用戶身上。

△游樂(lè)設(shè)施M16斷軸

2、良好的維護(hù)是設(shè)備安全運(yùn)行的關(guān)鍵

再好的設(shè)備也需要維護(hù)。但是我們對(duì)自己的設(shè)備了解多少，我們對(duì)設(shè)備部件安全性有哪些要求是否了解？比如哪些設(shè)備部件安全等級(jí)高？哪些設(shè)備部件安全等級(jí)低？我們?cè)撊绾尉S護(hù)自己的設(shè)備？這些恐怕不是人人都能明白的。那么，我們又應(yīng)該如何做呢？

首先，從業(yè)人員職業(yè)素質(zhì)過(guò)硬是做好設(shè)備維護(hù)的基礎(chǔ)。從業(yè)人員的職業(yè)素養(yǎng)有兩個(gè)層面：技術(shù)層面和職業(yè)道德層面。

從技術(shù)層面上來(lái)說(shuō)，索道的從業(yè)人員不能僅僅局限于取得職業(yè)資格證書(shū)。比如對(duì)機(jī)械人員來(lái)說(shuō)，不僅要根據(jù)設(shè)備手冊(cè)要求，哪里壞了修哪里，還要學(xué)會(huì)根據(jù)自己設(shè)備的特點(diǎn)和氣候、地理環(huán)境等因素做到某種程度的預(yù)防性維護(hù)。對(duì)于原設(shè)計(jì)不太合理的地方，要思考是否有調(diào)整和改進(jìn)的余地。舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)，天門(mén)山索道下站車廂的停靠是由氣動(dòng)離合器來(lái)控制的。在使用過(guò)程中，出現(xiàn)離合器軸承頻繁損壞、離合器抱死的現(xiàn)象。我們根據(jù)離合器結(jié)構(gòu)圖紙做了受力分析，認(rèn)為其根部的6307深溝球軸承不能滿足離合器動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生的軸向力的要求，于是把離合器外殼車掉一部分，更換成尺寸相近的錐形滾柱推力軸承并改進(jìn)了潤(rùn)滑方式，徹底解決了離合器運(yùn)行中抱死的問(wèn)題。

及時(shí)認(rèn)真地對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查、檢驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)失效或有缺陷部件也是安全管理的重要目標(biāo)。我們?cè)谌粘z查時(shí)就發(fā)現(xiàn)過(guò)螺帽松脫和斷軸現(xiàn)象。在對(duì)索輪組探傷時(shí)就檢查出有缺陷的二輪組夾板失效部件，并對(duì)部件及時(shí)更換，避免了事故的發(fā)生。如果不是及時(shí)地對(duì)設(shè)備進(jìn)行細(xì)致的檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)上述缺陷部件，引發(fā)的后果不敢想象。

從職業(yè)道德層面來(lái)講，從業(yè)人員必須具備良好的責(zé)任心。在做每一項(xiàng)維護(hù)工作時(shí)，是否意識(shí)到你所做的工作關(guān)系到廣大游客的身家性命和整個(gè)社會(huì)的穩(wěn)定？如果我們的員工人人都有很強(qiáng)的責(zé)任心，恐怕不會(huì)出現(xiàn)潤(rùn)滑油或液壓油摻雜異物、進(jìn)水等導(dǎo)致設(shè)備受損的現(xiàn)象。更有甚者為了達(dá)到自己的目的而人為設(shè)置故障或故意弄壞設(shè)備，這在電梯維護(hù)行業(yè)尤其多見(jiàn)，這種做法實(shí)際上已構(gòu)成了犯罪。

另外，我們的管理者或所有者應(yīng)該對(duì)員工提出的正確訴求予以高度的重視，保證員工有個(gè)舒心的工作環(huán)境，也應(yīng)該讓員工有出去學(xué)習(xí)和接受再教育的機(jī)會(huì)。

其次，足夠的財(cái)力保證是維護(hù)工作順利進(jìn)行的關(guān)鍵。

充足的備品備件是設(shè)備安全運(yùn)行的保障。從業(yè)人員的職業(yè)素質(zhì)再好，沒(méi)有足夠的配件和相應(yīng)的維修工具以及安全設(shè)施，也無(wú)法做好維護(hù)工作。備件不僅是已壞配件的替代品，更重要的是，它可以讓我們?cè)谂袛嗖粶?zhǔn)某個(gè)部件是否有故障時(shí)，采用替代法快速排查出疑難故障。對(duì)于關(guān)鍵部件，只有及時(shí)更換出現(xiàn)故障部件，才能保障設(shè)備的安全運(yùn)行。

工欲善其事，必先利其器。充足的、良好的維修工具是維修順利進(jìn)行的有效手段；沒(méi)有得心應(yīng)手的工具不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，維修質(zhì)量也沒(méi)辦法保障。有效的安全設(shè)施是作業(yè)人員和游客的安全保障。所有這些都是靠財(cái)力來(lái)保障的。

第三，氣候環(huán)境是做好維護(hù)工作一個(gè)不可忽視的重要因素。

設(shè)備要正常工作，有一定的氣候條件限制。我們所使用的軸承，特別是托壓輪組軸承和抱索器組件，如果進(jìn)水很容易損壞。機(jī)房溫度太高會(huì)加速潤(rùn)滑油脂和橡膠制品失效；空氣濕度太大，會(huì)使電氣設(shè)備在夜晚停運(yùn)后結(jié)露。也有一些故障是在特定氣候條件下引發(fā)的，這種故障很難排查。

一些突發(fā)事件往往和天氣有關(guān)系。上面提及的天門(mén)山索道“4·18”故障就是由大風(fēng)引起供電異常引發(fā)的故障群，經(jīng)排查發(fā)現(xiàn)索道多個(gè)電氣部件損壞，造成索道長(zhǎng)時(shí)間停車。還有一個(gè)案例：2014年8月，連續(xù)幾天每當(dāng)下午2:00—3:30室外氣溫最高時(shí)，10KV電網(wǎng)就報(bào)接地跳閘，索道停車。高壓供電人員把所有高壓線沿線都清理了，但故障依舊。后來(lái)有個(gè)農(nóng)戶報(bào)警說(shuō)自家院子上空這幾天經(jīng)常高壓線打火。電業(yè)局派人過(guò)去，發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題的根源：當(dāng)氣溫很高時(shí)，10KV線路弧垂變大，距離另外一條與之交叉線路低于10CM，這時(shí)10KV線路就對(duì)另外一條線路放電。因此在做一些維修工作時(shí)，要考慮部件的耐候性，制訂適合當(dāng)?shù)丨h(huán)境的維修方案。

設(shè)備管理和大修的規(guī)范化、制度化

所有的機(jī)械和電氣部件都有使用壽命。每個(gè)廠家也對(duì)自己產(chǎn)品的大修做了時(shí)間規(guī)定，但是每條索道大修執(zhí)行情況因人而異。大部分索道都是哪里壞了修哪里。很多索道因?yàn)樾б婧糜慰投?，不能在白天進(jìn)行停車檢修。所有大修也并沒(méi)有在規(guī)范上做出強(qiáng)制性規(guī)定。

1、設(shè)備供應(yīng)商應(yīng)該對(duì)產(chǎn)品安全終身負(fù)責(zé)

特種設(shè)備供應(yīng)商終身負(fù)責(zé)制也是質(zhì)檢總局要推行的目標(biāo)。設(shè)備出廠質(zhì)量的控制狀況只有設(shè)備制造商清楚，制造商應(yīng)該在使用過(guò)程中對(duì)產(chǎn)品運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行必要的跟蹤，及時(shí)提醒使用單位進(jìn)行某些大修工作。設(shè)備供應(yīng)商應(yīng)該在有關(guān)部門(mén)的監(jiān)督下，制定一個(gè)合理的配件價(jià)格表，控制配件價(jià)格，這樣可以讓效益不太好的索道也能承擔(dān)起大修的費(fèi)用。

2、大修（停機(jī)）制度的規(guī)范化

國(guó)內(nèi)很多索道效益好，白天不能停車檢修，只能在傍晚或夜里進(jìn)行維修。在夜里檢修受環(huán)境限制和時(shí)間限制，很多受力大的項(xiàng)目無(wú)法進(jìn)行。比如要對(duì)二輪組主軸部件或四輪組主軸部件進(jìn)行探傷檢查，就必須要有足夠的停車時(shí)間。很多索道選擇在冬季進(jìn)行大修，也就是說(shuō)這次大修和下次大修基本上要間隔一年。

索道設(shè)備基本上都是在露天、高海拔、高濕度的環(huán)境下工作。索道線路地形、受力狀態(tài)、運(yùn)行載荷各不相同。規(guī)范至今也未規(guī)定多長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行線路大修、如何進(jìn)行線路大修（包含哪些探傷項(xiàng)目、哪些必須更換新部件）。

質(zhì)檢總局或索道協(xié)會(huì)能否根據(jù)實(shí)際情況，完善索道使用管理規(guī)范，逐漸建立完備的大修制度，詳細(xì)規(guī)定線路等項(xiàng)目大修時(shí)間間隔和維修內(nèi)容（不僅僅局限于探傷）。

3、制訂嚴(yán)密的管理制度，嚴(yán)格按照制度管理設(shè)備

雖然規(guī)范對(duì)日常檢驗(yàn)和月檢、年檢做出了明確規(guī)定。但是各個(gè)使用單位執(zhí)行情況如何？使用單位管理者是否做到令行禁止？對(duì)于技術(shù)力量比較薄弱的使用單位可否考慮設(shè)備托管或聯(lián)合其他索道共同完成大修和檢查項(xiàng)目。