基于多層綜合評價模型的電梯安全風險評估

李曉寧，鄭祥盤

（福建省特種設備檢驗研究院，福建 福州 350008）

1 開展老舊電梯安全風險評估的必要性

電梯是和人們生活關系密切的交通和運輸工具，同時又是存在安全隱患的特種設備，它的安全運行關系到人們的生活質量和安全生產。因此，開展電梯的安全評估方法研究對于保障人的生活質量、提高生產效益具有重要的意義。

當前，老舊電梯主要存在以下問題[1]：

1）故障率高 老舊電梯控制和拖動技術落后、產品質量性能和可靠性較差，經過十多年使用，已經進入故障多發期，不斷出現零部件老化、損壞的情況，故障投訴舉報正呈逐年上升趨勢。

2）能耗大 老舊電梯屬于早期機電產品，曳引機及調速系統能耗較大。電梯作為垂直上下的設備存在重力勢能及減速時的動能可能轉換為電能，電梯的驅動控制技術及能量回饋技術的發展使電梯節能大有可為。當前國家正大力倡導節能減排，電梯節能降耗也應受到關注和重視。

3）電梯安全規范的更新與現存大量舊電梯的矛盾 作為技術標準，GB 7588《電梯制造與安裝安全規范》是我國最主要的電梯標準，自1987年我國首次頒布以來，分別于1995年、2003年修訂了GB 7588-1995標準、GB7588-2003標準，增加了許多新的安全要求，而老舊電梯不能滿足現行標準的有些規定。

4）安全部件及線路老化磨損嚴重，存在一定的安全隱患老舊電梯的許多主要部件在設計上和質量上都達到其使用壽命，比如曳引機、鋼絲繩、制動器、繼電器、接觸器、變壓器、轎門門機及層門系統、限速器-安全鉗、緩沖器等，且電梯配置數量不足導致電梯超負荷運轉，安全風險會越來越高。

5）老舊電梯日常維保、更新、改造困難 主要由于費用問題，很多老舊電梯得不到及時檢驗、維修、改造；物業公司管理不到位，發現故障、出了問題，不能及時維修，沒有進行符合技術標準的更新和改造。

6）老舊電梯報廢缺乏相應法規及標準 到目前為止，我國還沒有制定電梯報廢的相關標準。一臺電梯運行多長時間、存在哪些故障和問題時應該報廢，沒有具體的評估標準和方法。老舊電梯盡管存在不少安全隱患或故障，均無采取強制報廢措施的依據。

社會對電梯的安全需求正在不斷提高，在這種背景下我們提出老舊電梯安全風險評估，以設備安全運行為目標，通過先進的檢驗儀器和方法，檢測、評估與分析老舊電梯存在問題及故障原因，為客戶提供解決方案與建設性建議。

2 老舊電梯安全風險評估的程序

目前國內還沒有統一和完整的電梯安全評估準則和程序，建立一套比較完善的電梯安全狀況評估準則、程序和方法已迫在眉睫。

國家現執行的 《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。電梯安全風險評估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。

安全風險評估程序[2-5]主要包括：準備階段，危險、有害因素識別與辨析，定性定量評估，提出安全對策措施，形成風險評估結論及建議，編制風險評估報告，流程圖如圖1所示。

圖1 電梯風險等級評定過程Fig.1 Elevator risk rank evaluation process

1）準備階段：明確被評估對象和范圍，簽定評估協議、確定評估目的、主題和相關因素，確定風險評估組成員，收集相關資料。

2）危險、有害因素識別與辨析：根據被評估的電梯系統和相關過程的情況，識別、檢測和分析危險、有害因素，確定危險、有害因素存在部位、存在方式，事故發生的途徑及其變化規律。

3）定性定量評估：在對危險、有害因素識別和分析的基礎上，劃分評估單元，選擇合理的評估方法，對電梯系統和相關過程發生事故的可能性和嚴重程度進行定性、定量評估。

4）提出安全對策措施：根據定性、定量評估的結果，提出消除或減弱危險、有害因素的技術和管理措施及建議。

5）形成風險評估結論及建議：列出主要危險、有害因素，指出電梯系統和相關過程應重點防范的重大危險因素，明確使用和管理者應重視的主要安全措施和遺留風險應對方法。

6）風險評估報告的編制：依據風險評估的結果編制相應的風險評估報告。

3 電梯風險情節與風險源的識別

根據圖1電梯風險等級評定過程從電梯的安全要求出發進行風險情節與風險源的識別，評估單元的劃分為使用管理與維護保養評估、工作環境評估、曳引能力評估、制動能力評估、限速器-安全鉗可靠性評估、電梯控制系統評估、轎層門與層站評估、主要零部件與安全裝置評估、能耗評估、運行性能評估等，其目的就是對電梯運行系統中存在的危險因素進行辨識和分析。

危險識別的方法很多，每種方法有其目的性和適用范圍，其每種方法都可以識別出一些電梯系統中不同的危險。在危險識別過程中，應結合具體情況采用。舉例本項目中采用的幾種方法識別電梯系統中的危險：

1）相關標準。通過《電梯制造與安裝安全規范》（GB7588-2003）等標準中的安全要求可進行電梯危險的識別。

2）查閱和收集故障、事故的記錄。查閱有關電梯的故障、事故的歷史記錄，可獲得的能夠幫助定性和定量分析的信息和數據。通過事故樹分析等方法去尋找與事故發生有關的原因、條件和規律，由此可辨識出電梯系統中導致事故發生的有關危險。

3）實踐檢驗。由熟悉安全技術知識和安全法規標準的人員采用先進儀器對電梯系統進行現場觀察檢測，可發現一些存在的危險，并進行數據搜集。

其他還有工作任務分析（JHA）、故障類型及影響分析、危險與可操作性研究、假設分析、圖解法等通常使用的危險識別方法[6]。

4 電梯風險類別評定及降低風險措施

根據圖1電梯風險等級評定過程，需針對電梯安全風險評估進行電梯風險要素等級、風險類別評定以及降低風險措施。

根據標準GB24804-2009《提高在用電梯安全性的規范》與標準GB/T 20900-2007《電梯、自動扶梯和自動人行道 風險評估和降低的方法》，表1給出了風險要素評估所規定的嚴重程度的說明，以提供傷害嚴重程度的近似定量的評估方法。用字母S表示風險要素評估傷害程度。

表1 風險要素評估傷害程度說明Tab.1 Risk factor assessment damage degree explain

表2給出風險要素評估所規定的概率等級說明，以提供在某一情節下傷害發生概率的近似定量的評估方法。用字母P表示風險要素評估概率等級。

基于所評估的風險要素等級，通過確定對應的“風險類別”來評定風險。風險類別按表3分類。

當選擇要評定的風險時，風險評估人員應選擇最高的風險等級，而不是最高的嚴重程度。例如：導致風險被評估為2C（風險類別“Ⅰ”）的情節比“1E”（風險類別“Ⅱ”）的風險高，即使被評估為1E的風險等級具有較高的嚴重程度，也應首先考慮有關2C風險的保護措施。但是，風險1E仍應被關注。

表2 風險要素評估概率等級說明Tab.2 Risk factor assessment Probability level explain

風險類別的劃分與評定是僅從安全角度定義的，但降低風險還要受到經濟因素的制約，由于降低每種風險所采取的措施其費用各不相同，以致所采取的降低風險措施變化可能較大。由于每臺電梯的使用環境、使用頻率以及保養的情況等因素的不同，其風險評估要素等級的傷害程度、概率等級、風險類別有可能不同，防護的措施（風險降低措施）也可能不同，電梯要素風險評估、安全狀況等級、風險類別評定以及降低風險措施應可根據每臺電梯情況具體分析。表4舉例評估某電梯的情況。

表3 風險類別Tab.3 Risk categories

表4 評估某電梯的風險狀況Tab.4 Elevator safety risk assessment

5 評估結論與報告

根據圖1電梯風險等級評定過程，已完成“電梯風險情節識別、要素評估、安全狀況等級、風險類別評定以及降低風險措施”后進行圖1綜合各項風險評估結果形成安全評估結論。

利用所開發的專用軟件對評估過程的相關環節進行分析、診斷、評估、管理，根據安全評估的結果對其整改措施的經濟性、時效性運用專用軟件包進行分析，從而為電梯調整、維修、改造或更新報廢提供可行的依據。圖2即為電梯系統多層綜合評價模型示意圖。

圖2 電梯系統多層綜合評價模型示意圖Fig.2 Elevator system multi-layer comprehensive evaluation model schemes

因此，基于多層綜合評價模型的綜合評估分析系統通過建立電梯風險的數學模型和共享系統資料庫中的相關信息，科學、客觀、公正對電梯安全狀況進行分析。安全評估結論根據“電梯風險情節識別、要素風險評估、安全狀況等級、風險類別評定以及降低風險措施”的安全風險評估狀況，分析電梯故障情況及原因，綜合判定電梯存在的主要風險、有害因素的評估結果，指出應重點防范的重大危險因素，提出降低風險措施、維修或改造的建議。

電梯安全評估報告主要包括編制依據、評估單元的劃分、電梯風險要素分析、風險等級評定、對策措施、評估建議和結論等。

6 結束語

隨著社會對電梯的安全需求正在不斷提高，電梯安全問題越來越被人們重視，為了充分認識系統的危險性，就要對系統進行細致的分析，在系統分析的基礎上對系統進行綜合評估，最后通過評估結果來了解系統中潛在的危險和薄弱環節，并最終確定系統的安全狀況，為以后的安全管理提供重要依據。因此，重視電梯安全，對于保障生命財產和正常的生產生活具有極其重要的意義。而要避免電梯事故的發生，就要從發生根源入手，及時發現隱患，及時補救，這正是電梯安全評估所要做的工作。

[1]劉培堯.電梯原理與維修 [M].2版.北京:電子工業出版社，1999.

[2]劉鐵民，張興凱，劉功智.安全評估方法應用指南[M].北京:化學工業出版社，2005:1-2.

[3]吳宗之，高進東，張興凱.工業危險辨識與評估[M].北京:氣象出版社，2000:78-82.

[4]蔡周全.計算機輔助安全評估及專家系統研究 [D].重慶:重慶大學，2004.

[5]朱思中.電梯的安全分析方法[J].中國電梯，2007，18（31）:33-36.

ZHU Si-zhong.Elevator safety analysis method[J].China Elevator，2007，18（31）：33-36.

[6]李爭峰，馮文萍，張祖舜.淺談危險源辨識[J].石油化工安全技術，2006，22（3）:30-34.

LI Zheng-feng，FENG Wen-ping，ZHANG Zu-shun.On discuss hazard identification[J].Oil Chemical Safety Technology，2006，22（3）:30-34.