楊耀旺,寧奇愚,石 文
(西安特種設(shè)備檢驗檢測院,陜西西安 710065)
隨著城市化進程的不斷發(fā)展,高樓林立,電梯逐漸成為人們?nèi)粘I畈豢苫蛉钡慕煌üぞ?。電梯是一個復雜的電氣、機械系統(tǒng),其機械零件或電氣控制系統(tǒng)中的元器件發(fā)生異常,則會導致電梯不能正常工作或嚴重影響乘坐舒適感,甚至造成人身傷害或設(shè)備事故[1]。因設(shè)備本體、部件或者安全裝置發(fā)生故障或者損壞,導致人員被困在轎廂之中不能出來的現(xiàn)象即為困人現(xiàn)象[2]發(fā)生頻次居高不下,根據(jù)事故起因,有多種表現(xiàn)形式。例如所述的事故1,乘客被困在轎廂,無法到達目標層,丟失了樓層信號,隨著電梯轎廂上下運行,根本停不下來;所述的事故2,則是電梯因故障意外停梯,乘客被困于電梯轎廂等待救援。通過對不同類型困人事故起因的深入研究,旨在更好地明確電梯潛在的隱患點,從而更加具有針對性的做好事故預防,確保電梯安全運行。
某周末4 個家庭集體出游,不料在酒店內(nèi)卻突然遭遇電梯故障,電梯在1 樓至11 樓不停上下,轎廂內(nèi)呼按鈕全部失效,且電梯門無法開啟,12 人一時全部被困,包括4 名六旬老人及3 名嬰幼兒。經(jīng)過呼救持續(xù)5 min 之后,電梯最終在11 樓停下,游客得以脫險。
時隔4 天事故再次發(fā)生,該酒店高管馬經(jīng)理在11 樓進入該電梯,前往1 樓,在6 樓電梯停站后進入兩位客人,一起前往1 樓。電梯到達1 樓時,電梯門同樣無法打開,轎廂內(nèi)按鍵集體失靈,馬經(jīng)理安慰客人后,感覺電梯逐漸上行,到達11 樓開門后,馬經(jīng)理再次按下1 樓按鈕,最終電梯到達1 樓開門。
1.2.1 詢問有關(guān)人員和查閱相關(guān)情況
到達事發(fā)現(xiàn)場調(diào)查事故原因,看到酒店靠最左邊的故障電梯已經(jīng)停止使用,電梯層站為11 層11 站,額定載客21 人,顯然,在有老人和小孩的情況下,12 人并未超載超重。
經(jīng)了解該電梯為某品牌常見型號的客梯,井道壁為透明材質(zhì)。2014 年投入使用。通過以上故障現(xiàn)象,初步推斷電梯在1 樓的平層功能存在故障[2]。進一步勘查發(fā)現(xiàn)該電梯采用槽型光電開關(guān)作為平層感應(yīng)裝置。
1.2.2 現(xiàn)場勘查及原因分析
這是事故電梯的情況:由于井道裝修,在噴涂黃色油漆時候,有不少油漆滴落在平層感應(yīng)器上,包括U 形槽內(nèi)部比較敏感的發(fā)光以及受光的兩個內(nèi)側(cè)面,均有不同程度的遮擋污染,被油漆污染的平層感應(yīng)器如圖1 所示。
圖1 被油漆污染的平層感應(yīng)器
更詳細的污染情況細節(jié)如圖2 所示。經(jīng)查,該梯的平層開關(guān)為某公司NPN槽型光電開關(guān),光電開關(guān)的簡易原理的兩個形式如圖3 所示。
圖2 污染細節(jié)
當光電開關(guān)通上工作電源VDD后,光電發(fā)射管發(fā)出紅外線。接收管處于導通狀態(tài)。圖3a)的OUT輸出低電平;圖3b)的OUT 輸出高電平。當遮擋片或物體經(jīng)過U 形槽時,接收管的紅外線信號被中斷,其集電極C、發(fā)射極E 極之間恢復阻斷狀態(tài)。當遮擋片或物體過去后,接收管重新接收到紅外線信號,其C、E 極重新處于導通狀態(tài)。接收管動作與否,要看其接收到的紅外光照強度是否超過其最低動作閾值[3]。
圖3 NPN 槽形光電開關(guān)的工作原理
案例電梯的光電感應(yīng)器由于污染了黃色的油漆,存在以下的可能:
(1)污染了光電發(fā)射管,影響到有效發(fā)出足夠光強的紅外線。
(2)污染了光電接收管,影響其接收到足夠光強的紅外線。
(3)反射了環(huán)境干擾光,影響光電接收管的正常動作。因為形槽光電開關(guān)是屬于開放式直射型結(jié)構(gòu),紅外光在傳輸過程中會受到環(huán)境光的干擾。以前也經(jīng)常遇見電梯轎門光幕受到太陽光的干擾無法正常關(guān)門的案例,是同樣的道理。
在詳細檢查事故電梯的光電平層感應(yīng)器過程中,發(fā)現(xiàn)該電梯一樓的平層隔光板僅僅切入了整個寬度的1/3,事故設(shè)備在一樓部件如圖4 所示,經(jīng)過測量,發(fā)現(xiàn)隔光板切入光電感應(yīng)器的深度,處于剛好覆蓋過紅外發(fā)射管的臨界位置,存在安裝位置不深入的缺陷。
圖4 事故設(shè)備在一樓部件
這種情況會存在以下隱患:
(1)未完全切斷紅外發(fā)射管發(fā)出來的光,存在漏光情況。
(2)轎廂在運動過程或者載荷分布不均的時候,會“左右”擺動,造成隔光板出現(xiàn)“偏離”切光位置。
以上兩種隱患,均是造成電梯時而正常,時而故障的偶發(fā)因素。
對比了同一個單位隔壁一臺正常運行同型號電梯的情況,U 形槽內(nèi)部沒有受到油漆污染,而且隔光板切入深度是足夠的,正常運行同型號電梯平層感應(yīng)器如圖5 所示。
圖5 正常運行同型號電梯平層感應(yīng)器
事故原因總結(jié)以下2 點:①事故電梯的光電平層感應(yīng)器存在嚴重油漆污染,干擾了其工作狀態(tài)下的紅外光線的有效的通斷傳輸,影響了其有效開關(guān)狀態(tài)的穩(wěn)定輸出;②1 樓平層隔光板安裝位置不符合要求,切入感應(yīng)器深度不足。
該事故的直接原因是平層感應(yīng)器的通阻不可靠,屬設(shè)備的不安全狀態(tài),間接原因是維保不到位,屬管理上的缺陷。
1.2.3 整改措施
采取以下3 點整改措施:①更換全新的光電感應(yīng)器;②調(diào)整1樓隔光板安裝位置;③對1 樓井道玻璃窗隔光,減少環(huán)境光干擾。
某周日晚10 時許,一個高層住宅發(fā)生了電梯困人事故,電梯為32 層32 站,額載14 人,事故發(fā)生時轎廂內(nèi)共有3 人乘梯,從1 層進入電梯上行,在3 層與4 層中間突然故障停梯,被困人員隨即通過轎廂緊急報警裝置向外求救,維保人員接到求救電話第一時間趕到,盤車救援,將被困人員及時救出。
隨后排查事故原因。讀取控制柜故障信號燈時,發(fā)現(xiàn)安全回路不通,對機房內(nèi)設(shè)施逐一排查電氣開關(guān)和電氣安全觸點,限速器電氣開關(guān)、盤車手輪電氣開關(guān)、緊急停止開關(guān)等均未動作,處于正常狀態(tài)。隨即檢查底坑相關(guān)設(shè)施,漲緊輪電氣開關(guān)、緊急停止開關(guān)、下限位開關(guān)、轎廂與對重兩側(cè)的緩沖器電氣開關(guān)均未動作,未發(fā)現(xiàn)明顯的故障點。最后檢查電梯井道相關(guān)設(shè)施,在控制柜短接相應(yīng)端子排,使得電梯安全回路重新導通,在轎頂將電梯轉(zhuǎn)入檢修狀態(tài),以檢修速度排查井道電氣開關(guān)和電氣安全觸點,在5 層發(fā)現(xiàn)如圖6 所示的故障點,層門門鎖電氣安全觸點熔斷。
圖6 5 層層門電氣安全觸點熔斷
進一步排查,發(fā)現(xiàn)6層的層門地坎處有大量的已經(jīng)融化的冰激凌(圖7),通過查看轎廂視頻監(jiān)控,有一個小孩不慎把冰激凌掉在地上,并且沒有給予相應(yīng)的處理,冰激凌融化導致電梯層門門鎖短路熔斷,電梯安全回路中斷,經(jīng)過由繼電器構(gòu)建的互鎖結(jié)構(gòu),電梯動力電路斷開,正在運行的電梯失電,隨即故障停梯,造成困人事故。
圖7 6 層層門地坎
事故的誘因來自兩方面,設(shè)備的不安全狀態(tài)和人的不安全行為[4],案例1 的誘因?qū)偾罢?,事? 的誘因?qū)俸笳?。因此,在電梯的日常維護保養(yǎng)環(huán)節(jié),要切實提高維護保養(yǎng)質(zhì)量,建議維保人員根據(jù)常見故障的誘發(fā)因素,確定潛在的隱患點,重點排查,盡可能做精做細、全面覆蓋、不留死角[5];同時,作為使用主體和責任主體,使用單位對乘客需加強安全乘梯注意事項的宣傳教育。逐步建立基于風險管控和隱患排查的雙重預防機制,通過風險識別和隱患排查,使得該預防機制的實用價值得到更大程度的發(fā)揮。