■文/張國安 屠雪勇 王 堅
國家現行的《電梯監督檢驗和定期檢驗規則》(TSG T7001-2009)主要針對影響電梯安全運行的項目當前狀況進行符合性驗證,并不對發現的電梯隱患進行深入的原因分析,故其預測、預防電梯事故和潛在故障的作用有限。另外,由于我國目前尚無電梯報廢期限規定,很多電梯使用甚至已經超過了10年。就筆者所在的浙江紹興地區而言,據2010年數據統計共有在用電梯12043臺,約占浙江省的十分之一。根據紹興市特種設備檢測院數據庫資料顯示,垂直電梯有11440臺,約占95%,其中使用年限在10年以上為1143臺,占到垂直電梯總量的10%左右,由此可見老舊電梯所占比例之高。
隨著電梯的使用年限的延長,電梯部件不斷老化,電梯的可靠度隨之下降、故障率不斷增加。因此,必須采取一種系統可靠的方法對在用老舊電梯進行安全風險評價。
電梯安全風險評價是應用安全系統工程的原理和先進檢測儀器設備,對在用電梯運行系統中存在的危險因素進行辨識、檢測和分析,通過對潛在的影響電梯系統運行安全的危險因素進行定性、定量分析,預測電梯系統中存在的危險源、分布部位、數量、故障概率以及嚴重程度等影響電梯系統壽命周期內的安全狀況,從而提出采取降低風險的對策和措施。其具體作用有:
1.有效預防老舊電梯事故發生。
通過開展電梯風險評價工作,識別電梯系統存在的危險有害因素,評定風險等級,然后制定和采取防護措施,從而能夠實現電梯安全管理關口前移,“預防為主”,積極干預,消除或減少老舊電梯安全事故隱患,降低安全風險。
2.彌補電梯現行標準和安全技術規范的不足,增強其實用性。
目前電梯現行標準中對在用電梯的使用年限和報廢要求尚無明確規定,對改造電梯也無具體的技術規范。由于電梯屬于機電一體化產品,長期使用過程中會出現磨損、老化、損壞、故障、甚至出現事故。通過電梯風險評價,根據評價結果幫助使用單位決定對其采取合理可靠的措施和對策。這有利于彌補和增強我國現行相關電梯標準、規范的實用性。
3.為電梯的大修、改造、更新提供專業咨詢意見。
由于電梯的大修、改造、更新專業性較強,使用單位、維護保養單位及電梯大修改造單位之間容易因經濟利益關系產生矛盾,引發社會的不和諧因素。由電梯檢驗檢測機構對老舊電梯進行電梯安全風險評價,出具具有權威性的第三方電梯風險評價報告,可作為對電梯大修、改造或更新的依據,對協調各方之間的矛盾,促進社會和諧有著非常良好的作用。
4.推動老舊電梯的節能降耗。
由于早期的電梯技術較落后,如交流雙速電梯(采用繼電器控制,器件多、控制結構復雜、接觸式觸點可靠性差)、交流調速電梯(早期多為分立元件控制,國產可控硅等電子元器件制造質量不夠穩定)、直流調速電梯(基本上都是發電機組拖動,噪聲大,能耗大)等,還有一些早期電梯受當時條件限制,在設計上存在著一些不安全因素,工作不可靠,安全隱患大,而且能耗大。通過對老舊電梯的風險評價,采取積極有效的對策措施,引入先進的技術,在提高電梯安全性的同時,能夠推動電梯節能降耗工作的開展,具有較大的社會價值和經濟效益。
目前安全評價方法有20多種,適用于電梯風險評價的常用方法有安全檢查表、故障樹分析、概率危險評價等。我院主要采取的是安全檢查表和風險等級評定相結合的方法。在用電梯安全風險評價項目包括:對影響電梯安全的子系統(主要包括曳引系統、導向系統、轎廂、門系統、重量平衡系統、電力拖動系統、電氣控制系統、安全保護系統等八大系統)以及使用管理、維護保養狀況、能源消耗等方面,通過檢驗檢測,定量定性分析,對風險的嚴重程度、風險的發生頻率進行風險評定,確定風險類別、等級,提出降低風險的措施。電梯系統不可能有絕對安全,在電梯各個子系統中都存在風險。因此,電梯系統中的人員、設備或過程(如:操作、使用、檢查、測試或維護)只能是相對安全的,電梯系統的安全是通過充分地降低風險來實現的。
電梯安全風險評價是一個用于實踐操作的過程。運用風險評價程序,我們可以得到電梯各子系統中的風險知識模型,確定風險要素的S值和P值(其中S代表傷害的嚴重程度,P代表傷害發生的概率),最終我們用R = f ( S, P )這樣的函數來描述風險,并確定風險等級。根據電梯的安全特征和實踐經驗,以及通過各個風險等級相互之間的比較,研究采用風險類別的方法來評定風險,即將上述風險等級分為四個類別(I~IV),對每個風險類別應當采取不同級別的安全措施。在確定各個電梯子系統要素的風險等級后,最終程序需要確定電梯系統總體風險等級。
根據單因素的電梯安全評價方法可以得到每一個因素的風險等級,應用多層綜合評價模型的方法,可以將某一部件或區域所有因素的風險等級綜合后得到這一部件或區域的風險等級,將所有部件或區域的風險等級綜合后可得到電梯系統總體的風險等級。綜合的方法可應用以下原則:
(1)如果電梯中因素全部為I類風險,即可接受的風險,則可認為電梯總體能接受。
(2)如果電梯中某個因素出現Ⅳ類風險,即不能接受的風險,則可認為電梯總體不能接受。

RZ—電梯總體的風險數值;
n—因素數量;
Ri—因素權重;
α—區別兩個風險等級程度的值;
β—對應風險等級的值。
當然,我們在確定電梯系統總體風險等級時還可以采取其它原則,如適當引入專家評定,調節某些要素的權重或者一些重要的判定條件,以期能更快捷且不失客觀地來計算總體風險等級。
電梯風險評價方法的應用,發達國家比較早,如加拿大安大略省TSSA技術機構在2003年以前就開展了這方面的研究和實踐,國際標準化組織(ISO)于2006年發布了ISO/TS14798 : 2006《電梯、自動扶梯和自動人行道—風險評價和降低的方法》,以指導各成員國開展電梯風險評價工作,我國據此也頒布了GB/T 20900-2007《電梯、自動扶梯和自動人行道—風險評價和降低的方法》,并于2007年9月正式開始實施。杭州市于2011年3月1日起實行的《杭州市電梯安全監察辦法》也規定了使用期限超過15年的電梯使用單位可以向檢驗檢測機構申請技術評估,作為電梯改造、重大維修的依據。現今社會對老舊電梯的安全風險評價的重視程度可見一斑。可以說,系統可靠的電梯安全風險評價方法的出臺,無論從彌補現行國家電梯標準和技術規范的不足上,還是順應國家節能減排大環境的角度,都是極具可操作性和具有廣闊的經濟應用前景的。