一“漂流”游樂設(shè)施筏體傾覆故障原因分析

金衛(wèi)良

（浙江省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院 杭州 310025）

一“漂流”游樂設(shè)施筏體傾覆故障原因分析

金衛(wèi)良

（浙江省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院 杭州 310025）

本文針對(duì)一起“漂流”游樂設(shè)施筏體傾覆故障，分析并論述了造成此次故障的直接、間接、主要及次要原因，得出“漂流”游樂設(shè)施在設(shè)計(jì)、制造、安裝及使用方面存在的各種不足及欠缺；最后提出了防范類似故障的預(yù)防及改進(jìn)措施。

漂流 大型游樂設(shè)施 傾覆

“漂流”游樂設(shè)施由人工水道、制動(dòng)系統(tǒng)、提升機(jī)構(gòu)和多個(gè)漂流筏體組成。漂流筏體由設(shè)置在水道提升段附近的水泵推動(dòng)水流驅(qū)動(dòng)前進(jìn)，筏體速度主要由水道結(jié)構(gòu)、水流速度決定，而為在水道中造出人造水浪，一般在水道底部設(shè)置各種型式及角度的造浪管，水流通過對(duì)不同型式造浪管的沖擊，形成各種人造水浪，給乘坐在筏體內(nèi)游客一種驚濤駭浪感覺。此項(xiàng)目深受游客的歡迎，在國(guó)內(nèi)各大主題樂園都有廣泛的分布。

1 故障情況描述

某樂園區(qū)內(nèi)一的“漂流”大型游樂設(shè)施項(xiàng)目，一載有5名乘客的漂流筏在運(yùn)行到水道一急轉(zhuǎn)彎時(shí)，筏體（見圖1）突然停止運(yùn)行，后被水道內(nèi)水流不斷沖擊筏體整體向前傾覆，5名乘客被傾覆筏體覆蓋，所幸水道水位并不高，而現(xiàn)場(chǎng)操作及作業(yè)人員通過監(jiān)控看到險(xiǎn)情后迅速開展應(yīng)急救援，成功營(yíng)救落水游客，游客在此次設(shè)備故障中并未受到嚴(yán)重傷亡，但此次漂流筏體傾覆故障應(yīng)得到大型游樂設(shè)施設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用單位及各檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的重視。

圖1 漂流筏正視圖

2 故障原因分析

故障發(fā)生后，當(dāng)?shù)刎?fù)責(zé)特種設(shè)備安全監(jiān)督管理的部門立即組織技術(shù)專家趕赴現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)故障發(fā)生原因進(jìn)行調(diào)查分析。經(jīng)過現(xiàn)象勘查，故障設(shè)備為一水上游樂設(shè)施，制造日期為：2014年9月，水道總長(zhǎng)285m、功率為272kW、乘員：6人/筏。

通過對(duì)“漂流”大型游樂設(shè)施的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)勘查和相關(guān)試驗(yàn)，技術(shù)專家初步判定本故障的發(fā)生與筏體及水道底部布置的造浪管等各種情況有關(guān)，多種原因綜合導(dǎo)致了筏體傾覆故障。

2.1 直接原因

1） 通過故障勘察后發(fā)現(xiàn)，在故障點(diǎn)運(yùn)行水位為350mm，而此處水道設(shè)計(jì)水位為550mm，偏差200mm，此項(xiàng)不符合GB/T 18168—2008中4．7．4條要求，水位的降低直接增加了筏體刮碰水道底部現(xiàn)象的可能，圖2為故障皮筏底部被水道長(zhǎng)期刮碰后發(fā)生破損現(xiàn)象。

2） 故障筏體為新購皮筏，稱重后發(fā)現(xiàn)自重較舊筏增重70kg，在滿載情況下新筏吃水深度增加60mm。此項(xiàng)不符合GB 8408—2008中8．1．3條要求，產(chǎn)品及部件制造應(yīng)嚴(yán)格安裝產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖樣和技術(shù)文件要求進(jìn)行加工制造。

圖2 皮筏底部磨損情況

圖3 故障造浪管布置圖

圖4 造浪管高低大小管并列布置圖

3） 故障點(diǎn)（見圖3）水道底部的造浪管采用單根粗管布設(shè)，其管徑為160mm，未采用高低大小管并列布置的形式（見圖4），在運(yùn)行水位不及設(shè)計(jì)要求及筏體運(yùn)行時(shí)有刮碰水道底部情況下，160mm的垂直高差增加了筏體被抵住后傾覆的風(fēng)險(xiǎn)。而GB/T 18168—2008中4．7．5條中要求造浪管固定牢固，并未提出其一旦抵住皮筏后的各種預(yù)防措施要求。

2.2 間接原因

1） 為突出項(xiàng)目主題效果，筏體在每個(gè)坐席背后增設(shè)裝飾版，每個(gè)皮筏6塊裝飾板的重量共計(jì)50kg，筏體在空載情況下吃水深度增加30mm，此舉增加筏體被造浪管抵住風(fēng)險(xiǎn)，而裝飾板重量并未在筏體設(shè)計(jì)時(shí)予以考慮。而水上游樂設(shè)施相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此并未有明確要求，使用單位在使用裝飾板方面存在僥幸心理。

2）對(duì)故障皮筏檢查發(fā)現(xiàn)，其座艙玻璃鋼與皮筏本體拉緊繩固定孔存有不同大小的破損，玻璃鋼內(nèi)部積水達(dá)40kg，而GB/T 18168—2008中4．7．6條中明確提出“漂流筏體應(yīng)結(jié)實(shí)耐用，腔體內(nèi)宜采用致密性發(fā)泡材料填充?！币螅Ａт撉惑w內(nèi)過量積水說明玻璃鋼內(nèi)部發(fā)泡材料填充不均勻，存在較大空隙。

3） 故障點(diǎn)為水道一轉(zhuǎn)彎部位，其轉(zhuǎn)彎半徑為5m，水道底部又有12°的內(nèi)傾角。皮筏經(jīng)過時(shí)水流有一個(gè)先降后升的過程，由于慣性的作用，筏體在水流作用下也有一個(gè)先下傾再上浮的過程，這一過程增加了皮筏與造浪管撞擊的可能，而過小的轉(zhuǎn)彎半徑不符合GB/T 18168—2008中4．7．5條要求。

2.3 主要原因

1）此“漂流”項(xiàng)目設(shè)計(jì)水道流速為3．7m/s，過快的流速增加了皮筏一旦抵住障礙物后傾覆的風(fēng)險(xiǎn)，而設(shè)計(jì)單位對(duì)筏體的傾覆性試驗(yàn)也只在靜態(tài)水位時(shí)測(cè)試，并未考慮皮筏在復(fù)雜的動(dòng)態(tài)水位情況的穩(wěn)定性要求，更沒考慮并提出在水道水位不及安全運(yùn)行要求的情況下的各種風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防措施，如：設(shè)置動(dòng)態(tài)水位檢測(cè)系統(tǒng)、水道動(dòng)態(tài)水位監(jiān)測(cè)標(biāo)尺等。而GB/T 18168—2008中4．7．4要求漂流設(shè)備只要求“在站臺(tái)附近的水道內(nèi)壁明顯處，應(yīng)設(shè)有水位刻度尺”。對(duì)整個(gè)水道運(yùn)行水位監(jiān)測(cè)無明確要求。

2） 安裝單位對(duì)水道底部布置的造浪管無設(shè)計(jì)驗(yàn)算，造浪管的安裝形式無各種極端工況調(diào)試及試驗(yàn)也是導(dǎo)致此次故障的另一主要原因。

3） 制造單位后期交付給使用單位的皮筏未經(jīng)嚴(yán)格的安全確認(rèn)，在皮筏重量增加70kg、皮筏表面材質(zhì)加硬的前提下，無安全評(píng)估，盲目交付給使用單位使用也是導(dǎo)致此次故障的主要原因。

4） 在對(duì)座艙實(shí)物及設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行比較后發(fā)現(xiàn)，座艙玻璃鋼未嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行制造，座艙座席面較設(shè)計(jì)圖紙升高150mm，筏體整體重心提高，降低了筏體穩(wěn)定性。此亦與GB/T 18168—2008中4．7．8條中“筏體在漂流過程中不應(yīng)有傾覆、相碰撞的可能”相沖突 。

2.4 次要原因

1） 檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)在定期檢驗(yàn)中曾提出皮筏底部磨損嚴(yán)重（見圖2）等整改意見，而制造單位未能引起足夠的重視，徹底找出故障原因，及時(shí)排查故障隱患也是導(dǎo)致此次故障的次要原因。

2） 設(shè)計(jì)制造單位未在設(shè)備使用維護(hù)說明書中提出皮筏在額定載荷下的吃水深度要求、無水道動(dòng)態(tài)水位監(jiān)測(cè)方法及筏體更換試驗(yàn)要求不明確，也是導(dǎo)致此次故障的原因。

3 預(yù)防及改進(jìn)措施

大型游樂設(shè)施是面向公眾的特種設(shè)備，社會(huì)公眾對(duì)其安全性能具有嚴(yán)格的要求，為避免此類故障的再度發(fā)生，游樂設(shè)施的安全使用和預(yù)防措施必須引起高度重視，下面為“漂流”項(xiàng)目的幾點(diǎn)改進(jìn)措施。

1）設(shè)計(jì)單位應(yīng)在設(shè)備額定運(yùn)行速度情況下，對(duì)筏體進(jìn)行傾覆性能理論及實(shí)際驗(yàn)證，以滿足GB/T 18168—2008中4．7．8條要求；

2）水道內(nèi)的動(dòng)態(tài)水位應(yīng)有嚴(yán)格的監(jiān)測(cè)措施，以確保皮筏運(yùn)行時(shí)水道運(yùn)行水位滿足設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)水位要求；

3）設(shè)計(jì)制造單位應(yīng)在設(shè)備使用維護(hù)說明書中明確皮筏在最大偏載及最大載荷情況下的皮筏吃水深度及檢查方法要求，指導(dǎo)作業(yè)人員日常安全檢查；

4）使用單位應(yīng)定期檢查皮筏底部磨損情況，并在造浪管表面刷涂油漆檢測(cè)與筏體間的異常摩擦，以滿足GB/T 18168—2008中4．7．4條要求；

5）造浪管的布置應(yīng)更合理，彎道布置造浪管應(yīng)更慎重，在動(dòng)態(tài)水位過低處應(yīng)更多采用高低大小管布置方式，降低筏體被抵住風(fēng)險(xiǎn)，以滿足GB/T 18168—2008中4．7．8條要求；

6）相關(guān)水上游樂設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)增加對(duì)此類游樂設(shè)施水道動(dòng)態(tài)水位監(jiān)測(cè)要求、對(duì)水道底部布設(shè)造浪管提出明確指導(dǎo)意見、對(duì)筏體各種額外載荷進(jìn)行限制，以避免此類故障的再度發(fā)生。

4 結(jié)束語

游樂設(shè)施在我國(guó)起步比較晚，但發(fā)展迅猛。高的社會(huì)需求和發(fā)展速度，一方面，促使游樂設(shè)施新品種層出不窮； 另一方面，產(chǎn)品質(zhì)量問題卻越來越突出。其主要原因是：游樂設(shè)施事業(yè)在我國(guó)起步較晚，設(shè)計(jì)和制造單位能力還有待提高，缺乏足夠的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)支撐， 同時(shí)，相關(guān)的法律法規(guī)、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)還不齊全，有些制造企業(yè)的質(zhì)量管理體系還不健全，管理跟不上，致使一些產(chǎn)品質(zhì)量不佳。 另外，由于游樂園（場(chǎng)、點(diǎn)）的迅速發(fā)展，有的游樂園（場(chǎng)、點(diǎn)）在管理、人員素質(zhì)和維修力量上，還不同的存在一些問題，需要逐步加強(qiáng)。 總之，游樂設(shè)施故障無不與設(shè)計(jì)、制造、使用、維護(hù)、管理等環(huán)節(jié)有關(guān)。因此，每個(gè)環(huán)節(jié)都要經(jīng)常加強(qiáng)控制，提升作業(yè)人員技能水平。需要行業(yè)主管部門、制造企業(yè)、運(yùn)營(yíng)單位和全社會(huì)的共同努力，確保游樂設(shè)施的運(yùn)行安全。

[1] GB 8408—2008 游樂設(shè)施安全規(guī)范 [S].

[2] GB/T 18168—2008 水上游樂設(shè)施通用技術(shù)條件[S].

Overturn Failure Causes Analysis of a "Drifting" Amusement Devices

Ji Weiliang
(Zhejiang Provincial Special Equipment Inspection and Research Institute Hangzhou 310025)

Through analysis for a cage-overturn accident of ‘drift’ amusement device, this thesis analyses and discusses the direct and indirect, main and secondary causes of the failure, and concludes the various defciencies and lack of ‘drift’ amusement device in the design, manufacture, installation and use. Finally the precaution and improvement measures in such case of accidents are proposed.

Drift Large-scale amusement devices Overturn

X924

B

1673-257X（2017）03-0081-03

10．3969/j．issn．1673-257X．2017．03．017

金衛(wèi)良(1982～)，男，碩士，工程師，從事大型游樂設(shè)施及客運(yùn)索道檢驗(yàn)工作。

2016-11-03）