一起“高空飛翔”大型游樂設(shè)施乘客滯留事故的分析

陳亞文，肖化明，喻穎

（湖南省特種設(shè)備檢驗檢測研究院，湖南 長沙 410013）

2021年5月2日11:06，某游樂園一臺“高空飛翔”大型游樂設(shè)施在運(yùn)行期間，突發(fā)故障造成27名乘客高空滯留。使用單位開展應(yīng)急救援行動，14:45左右，消防救援人員將27名乘客全部安全疏散至地面。本次事故造成乘客被困時長達(dá)3.5h，整個過程無人員受傷。

1 設(shè)備情況

設(shè)備名稱：高空飛翔（屬于大型游樂設(shè)施中的飛行塔類）。

設(shè)備型號：GKFX（B）-36。

出廠編號：WHGKFX（B）-03。

主要技術(shù)參數(shù)：載客人數(shù)：36人，設(shè)備高度：40m，運(yùn)行高度：29.5m，最大運(yùn)行速度：13m/s，座艙升降速度0.75m/s，驅(qū)動功率：60kw，運(yùn)行周期：180s，占地面積：26m×30m，回轉(zhuǎn)直徑13.1m。

基本情況：該設(shè)備于2014年11月檢驗合格出廠，2015年1月經(jīng)當(dāng)?shù)靥胤N設(shè)備監(jiān)督檢驗機(jī)構(gòu)驗收檢驗合格，2015年2月辦理特種設(shè)備使用登記證后投入使用。

2 現(xiàn)場勘驗情況

2.1 設(shè)備勘驗情況

（1）基礎(chǔ)情況：地面平整，未見開裂、下陷等異常情況，地腳螺栓未見異常。（2）設(shè)備外觀良好，未發(fā)現(xiàn)明顯異常，主體鋼結(jié)構(gòu)基本完好。（3）由于設(shè)備防墜落保護(hù)系統(tǒng)啟動，防墜落齒條在距地面20m左右存在0.5m左右的塑性變形。（4）曳引輪及曳引鋼絲繩充滿油泥和污垢（見圖1、圖2），現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)涉事設(shè)備附近有一桶潤滑油脂（未用完），確認(rèn)為非鋼絲繩專用增摩脂。查閱產(chǎn)品使用維護(hù)保養(yǎng)說明書（以下簡稱說明書），對曳引鋼絲繩潤滑要求如下：“6.10潤滑部位和周期 根據(jù)說明書中“潤滑圖”的要求，應(yīng)對各部位進(jìn)行潤滑并作好記錄。在初次安裝時由安裝人員將各部位的潤滑油脂加足，此后的潤滑油脂添加需由用戶自行操作完成。為了增加曳引機(jī)與曳引鋼絲繩之間的摩擦力，在曳引輪與曳引鋼絲繩之間應(yīng)加注專用的鋼絲繩增摩脂，禁止加注其他非專用油脂?！保?）現(xiàn)場勘察發(fā)現(xiàn)涉事設(shè)備的曳引鋼絲繩已經(jīng)出現(xiàn)嚴(yán)重松弛現(xiàn)象，如圖3所示。曳引鋼絲繩調(diào)節(jié)限位平面和拉桿限位螺母的安裝位置如圖4所示，現(xiàn)場檢測結(jié)果顯示限位螺母距離限位平面達(dá)120mm，證明鋼絲繩明顯未調(diào)整到位。查閱說明書，其對曳引鋼絲繩松緊度的調(diào)整要求如下：“曳引鋼絲繩松弛或張力不均勻：應(yīng)重新調(diào)整鋼絲繩張力，使鋼絲繩拉桿限位螺母與限位平面接觸良好后，再調(diào)整左右扣螺絲1～3圈，使曳引鋼絲繩進(jìn)一步張緊”。（6）查閱產(chǎn)品說明書，其中“8.2主要受力件、關(guān)鍵件的使用年限”對曳引鋼絲繩（8×19S+NF-14mm-1640(雙)ZS×77m）的規(guī)定如下：①“鋼絲繩設(shè)計使用壽命為18個月，壽命到期后必須由具備相應(yīng)資質(zhì)的廠家進(jìn)行更換。而說明書“6.6機(jī)械系統(tǒng)的維護(hù)與保養(yǎng)”又規(guī)定：②每周檢查鋼絲繩的磨損情況，并必須嚴(yán)格按照GB8408《大型游樂設(shè)施安全規(guī)范》中表15“鋼絲繩的斷絲和磨損允許值”規(guī)定執(zhí)行；另外，曳引鋼絲繩使用期滿后必須更換全新的同規(guī)格鋼絲繩?！爆F(xiàn)場勘驗了解到，涉事設(shè)備從安裝完成交付使用至事發(fā)時，運(yùn)營使用單位從未聯(lián)系設(shè)備制造廠家更換曳引鋼絲繩，表明該曳引鋼絲繩使用已經(jīng)超出產(chǎn)品說明書規(guī)定的設(shè)計使用壽命，且未及時進(jìn)行更換。（7）現(xiàn)場勘驗發(fā)現(xiàn)，曳引鋼絲繩（直徑14mm）的繩夾數(shù)量及間距不符合GB 8408-2018《大型游樂設(shè)施安全規(guī)范》要求，如圖5所示。根據(jù)GB 8408-2018《大型游樂設(shè)施安全規(guī)范》7.9.6款對鋼絲繩繩端固定的要求，當(dāng)曳引鋼絲繩直徑為14mm的，繩夾數(shù)量應(yīng)為4個，繩夾間距應(yīng)為80～100mm。現(xiàn)場勘驗發(fā)現(xiàn)涉事設(shè)備曳引鋼絲繩的繩夾安裝不當(dāng)，明顯不符合規(guī)范要求。（8）現(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn)，涉事設(shè)備電氣控制系統(tǒng)已被人為更改，與出廠設(shè)計不一致。手動旋鈕及手動上下選擇按鈕由點動開關(guān)更改為長動開關(guān)形式。根據(jù)產(chǎn)品說明書，涉事設(shè)備的手動運(yùn)行模式設(shè)計上不允許在乘客乘坐狀態(tài)下使用，只為設(shè)備調(diào)試及試運(yùn)行時使用，自動運(yùn)行模式下設(shè)備運(yùn)行前，需要預(yù)先檢測系統(tǒng)狀態(tài)及座椅連鎖等是否存在故障，再決定設(shè)備是否可以運(yùn)行。但上述兩個按鈕更改后設(shè)備如采用手動模式，能夠通過人為操作設(shè)備屏蔽PLC及故障檢測功能，設(shè)備可正常運(yùn)行，并且在此狀態(tài)下無法確認(rèn)設(shè)備運(yùn)行是否處于安全狀態(tài)。（9）現(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn)，涉事設(shè)備的座椅連鎖PLC控制功能因損壞已經(jīng)失效，設(shè)備無法自動運(yùn)行，損壞時間不能確定。（10）現(xiàn)場勘驗發(fā)現(xiàn)，正對操作臺的兩個棘爪存在明顯損傷，其中左棘爪內(nèi)固定銷軸因防墜落保護(hù)系統(tǒng)啟動時產(chǎn)生的強(qiáng)大沖擊力而被剪斷。

圖1 曳引輪上的油垢

圖2 曳引輪上的油垢

圖3 曳引鋼絲繩松弛嚴(yán)重

圖4 拉桿限位螺母

圖5 繩卡安裝不符合要求

2.2 現(xiàn)場測試情況

模擬動作試驗結(jié)果顯示，使用單位更改電氣控制系統(tǒng)后的手動模式可有效屏蔽故障檢測功能而正常運(yùn)行，且無任何報警顯示。座椅連鎖PLC控制功能已經(jīng)損壞失效，涉事設(shè)備無法采取自動運(yùn)行模式?，F(xiàn)場測試結(jié)果顯示，涉事設(shè)備的防墜落保護(hù)系統(tǒng)功能正?！，F(xiàn)場檢測限速器功能正常，動作速度為1.5m/s。

3 事故技術(shù)分析

3.1 設(shè)備運(yùn)行分析

乘客座椅吊掛在回轉(zhuǎn)體上，回轉(zhuǎn)體在沿主體作升降運(yùn)動的同時自身也作回轉(zhuǎn)運(yùn)動。回轉(zhuǎn)體沿主體升降的動力由曳引機(jī)提供，曳引機(jī)驅(qū)動鋼絲繩，通過動滑輪組的減速放大作用，回轉(zhuǎn)體的升降速度可達(dá)0.75m/s，整個升降行程可達(dá)29m?；剞D(zhuǎn)體在結(jié)構(gòu)上可分為兩部分，相對靜止的部分是轉(zhuǎn)盤座，作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的是轉(zhuǎn)盤，這兩部分分別固定在回轉(zhuǎn)支承（重型回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)）的內(nèi)環(huán)與外環(huán)上?；剞D(zhuǎn)動力是由4臺7.5kW的電機(jī)提供的。通過齒輪驅(qū)動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速可達(dá)10.6r/min。兩組動力系統(tǒng)通過PLC控制結(jié)合，可達(dá)到既安全又刺激的飛翔效果。

3.2 防墜落裝置

（1）涉事設(shè)備防墜落保護(hù)系統(tǒng)采用齒條-棘爪結(jié)構(gòu)，采用行程100mm氣液緩沖器作為緩沖部件，以減輕墜落時產(chǎn)生的過大沖擊力；防墜落保護(hù)系統(tǒng)主要作用是防止轉(zhuǎn)盤意外墜落,保障突發(fā)狀況下乘客的人身安全。（2）限速器結(jié)構(gòu)參數(shù)：限速器額定速度為1m/s，動作速度＜1.5m/s，限速器具有超速斷電保護(hù)功能，設(shè)備運(yùn)行失速或曳引鋼絲繩斷繩（嚴(yán)重松弛）后，啟動防墜落保護(hù)系統(tǒng)。限速器動作后，先將轉(zhuǎn)盤微量上行，抬起棘爪，并將安全開關(guān)觸點恢復(fù)至閉合狀態(tài)，復(fù)位完成。

3.3 應(yīng)急救援分析

（1）應(yīng)急救援過程。根據(jù)現(xiàn)場勘察和詢問記錄，“高空飛翔”設(shè)備操作員首先按照產(chǎn)品說明書規(guī)定的應(yīng)急預(yù)案方法實施救援，將止逆裝置復(fù)位后，由于在手動下降轉(zhuǎn)盤過程中操作不當(dāng)，用力過猛反而導(dǎo)致轉(zhuǎn)盤極速下墜，設(shè)備防墜落保護(hù)系統(tǒng)再度啟動?，F(xiàn)場指揮人員見狀，急忙要求救援人員停止按照設(shè)備原有應(yīng)急預(yù)案開展救援，改為采用消防車高空救援方式。由于現(xiàn)場消防通道存在阻礙，不得已臨時拆除占道商販攤位，砍伐周邊及道路樹木后消防車才得以進(jìn)入事發(fā)現(xiàn)場。為保證救援效果，消防隊決定采取1臺高空救援車+1臺汽車起重機(jī)同時參與救援。因應(yīng)急救援方式臨時改變和消防通道不暢等原因，導(dǎo)致整個救援時間大幅延長。根據(jù)產(chǎn)品說明書的規(guī)定，常規(guī)救援操作要求如下：“10.3防墜落裝置動作后的處理：10.3.1關(guān)閉所有電源。10.3.2確認(rèn)上部主承重鋼絲繩無異常。10.3.3讓專業(yè)管理人員手動控制曳引機(jī)上的手動松閘，按曳引機(jī)所規(guī)定的方法安裝盤車手輪并轉(zhuǎn)動將回轉(zhuǎn)體上升，使止逆裝置復(fù)位，然后反向轉(zhuǎn)動盤車手輪將回轉(zhuǎn)體慢慢下降到地面?！备鶕?jù)現(xiàn)場勘驗記錄顯示，本次事故中實際參與救援的作業(yè)人員為2人，不滿足正常救援工況要求。查閱產(chǎn)品說明書的有關(guān)要求：手動松閘操作至少為1人，現(xiàn)場需要至少1人手動操作盤車將回轉(zhuǎn)體上升，另1人配合作業(yè)。正常情況下，此類“高空飛翔”設(shè)備最少需要3人共同參與應(yīng)急救援，一般在30min內(nèi)能完成滯留人員解困救援。（2）現(xiàn)場消防通道?，F(xiàn)場勘察發(fā)現(xiàn)，該游樂園消防通道明顯不符合要求，靠近涉事設(shè)備的大門出入口被飯店經(jīng)營業(yè)主搭棚使用，消防通道被長期違規(guī)占道，消防車無法正常出入。（3）現(xiàn)場應(yīng)急指揮?，F(xiàn)場勘察顯示，現(xiàn)場應(yīng)急救援指揮人員未按照使用單位指制定的應(yīng)急救援方案或制造單位說明書提供的應(yīng)急救援方案展開救援行動。在首次救援不成功，設(shè)備防墜落保護(hù)系統(tǒng)再次啟動時，未分析研判和確認(rèn)真正原因且在現(xiàn)場無消防通道的情況下，臨時改變應(yīng)急救援預(yù)案改為調(diào)用消防車輛開展救援，導(dǎo)致救援時間超長，乘客被困時長達(dá)3.5h，從而演變成一般特種設(shè)備事故。

4 事故原因分析

4.1 直接原因

（1）曳引鋼絲繩未定期檢查其松弛度，日常維護(hù)保養(yǎng)操作不規(guī)范，鋼絲繩注油過多，鋼絲繩達(dá)到設(shè)計使用壽命后未按要求及時予以更換。（2）當(dāng)設(shè)備運(yùn)行方向改變時，瞬時加速度加大造成曳引鋼絲繩打滑，轉(zhuǎn)盤向下運(yùn)動速度過快，達(dá)到限速器動作速度，從而造成限速器-棘爪齒條防墜落保護(hù)系統(tǒng)意外啟動，導(dǎo)致設(shè)備突然停轉(zhuǎn)。

4.2 間接原因

（1）涉事設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)被運(yùn)營使用單位私自更改。（2）防墜落保護(hù)系統(tǒng)啟動后，現(xiàn)場應(yīng)急救援沒有按照使用單位制定的應(yīng)急預(yù)案或制造單位產(chǎn)品說明書中提供的應(yīng)急預(yù)案規(guī)范開展救援行動。（3）涉事游樂園現(xiàn)場安全管理不善，未按要求持續(xù)保持合規(guī)的消防通道。（4）現(xiàn)場應(yīng)急救援指揮不當(dāng)、現(xiàn)場救援方式不當(dāng)，臨時改變救援方式。

5 糾正及預(yù)防措施

（1）運(yùn)營使用單位應(yīng)按照相關(guān)法律法規(guī)和使用說明書的要求制定日常安全檢查和隱患排查治理等管理制度；維護(hù)保養(yǎng)人員應(yīng)對設(shè)備開展日常檢查和經(jīng)常性維護(hù)保養(yǎng)，及時消除事故隱患。（2）運(yùn)營使用單位應(yīng)嚴(yán)格遵守法律法規(guī)和安全技術(shù)規(guī)范的規(guī)定，不應(yīng)私自改變設(shè)備的電氣控制線路；更換曳引鋼絲繩等重要零部件必須委托有相應(yīng)修理資質(zhì)的專業(yè)單位（機(jī)構(gòu)）實施。（3）運(yùn)營使用單位應(yīng)切實加強(qiáng)應(yīng)急保障能力建設(shè)，強(qiáng)化大型游樂設(shè)施安全管理與作業(yè)人員的安全教育和技能培訓(xùn)，定期開展應(yīng)急救援演練，提高現(xiàn)場處置突發(fā)事故的能力。

6 結(jié)語

大型游樂設(shè)施是直接涉及乘客安全的一種特種設(shè)備，運(yùn)營使用單位應(yīng)該按照使用說明書及相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的要求，對其進(jìn)行好維護(hù)保養(yǎng)，落實相關(guān)管理制度，保障大型游樂設(shè)施的安全性能，保護(hù)乘員的安全。