由索道輪組斷軸引發的思考

□文 / 湖南張家界天門山旅游股份有限公司 劉子龍

國內某索道曾發生一起因托索輪組斷軸引發的傷亡事故。事故起因于15號支架上行側索輪組（第7號與第8號索輪 ）組成的雙輪組中間軸運行中斷裂。斷裂后殘軸并未從輪組側板上脫落，當2號吊廂到達15號支架時被該部位變形的側板和（或）殘軸卡住。抱索器在運載索上相對滑動170余米，導致2號吊廂的抱索器鉗口過度磨損后失去握持力；接著被后續趕來的3號吊廂撞擊后直接墜落至地面導致事故發生。因上述過程發生時尚未脫索，脫索開關也沒有被輪組擠斷，所以索道沒有停車。直到撞擊發生后兩個索輪由于擺幅過大，將脫索開關擠斷后索道停車。

△現場殘留斷軸

△脫索后的狀態

事故后的反思

1、設備的本質安全是根本

事故起因于12托索輪組中的7-8雙輪組中間軸斷裂。材質分析表明：這根軸材質有缺陷。

從這個事故的教訓來看，設計與制造過程所產生的缺陷不是僅僅靠后期維護就能完全解決的，只有設備做到本質安全才是這套設備在它的生命周期內保障安全的最基本要素。我認為這起事故與另外一起造成多人傷亡的游樂設施事故有很多相似之處：①都是螺桿在運行中斷裂(見附圖)；②該螺桿是隱蔽的，不利于日常檢查；③使用手冊沒有明確表明應該對該螺桿如何定期檢查。

從概率論角度來說，沒有任何系統的可靠性能夠達到100%。通常情況下，一個系統是由若干個子系統構成的，對于串聯系統（當且僅當所有的子系統都能正常工作時，系統才能正常工作）來說，整個系統的可靠性是各個子系統可靠性的乘積。例如，一套串聯系統由A、B、C 這3個子系統構成，子系統A的可靠性為95%，子系統B的可靠性為99% ，子系統C的可靠性為98%，那么整個串聯系統的可靠性即為：R= 95% ×99% ×98% = 92.169%。

從結果可以看到，整個系統的可靠性比子系統中可靠性最低的那個還要低。對于由數百上千個子系統構成的系統來說，這個結果更明顯。為了提高可靠性，一般在設計時對安全等級高、使用壽命長的部件進行冗余或設法減小其失效概率。而為了控制成本對非關鍵部件可靠性的要求比關鍵部件低很多。

設備在設計和成套過程中，供應商應該對關鍵部件失效后引發的結果做一些技術分析。雖然該索道的輪組在設計時就考慮了（把側板切成45度斜角、螺栓外側沉頭）即使一個輪子在運行中掉下去，抱索器也可以安全地通過索輪組。但是百密總有一疏，抱索器還是卡在了輪組上面。如果在設計輪組時做過輪軸中間軸失效的技術分析呢？這種事故是否可以避免？

在產品設計時，設計人員就應該考慮到而且也必須要考慮到：使用過程中如何對關鍵部件進行檢查、檢測。假如該索道的輪組軸與另外一個游樂設施的吊桿設計得不是那么隱蔽，而是便于目測、檢查，并在手冊中做出明確的檢查、檢測要求，我認為這兩起事故是可以避免的。在這兩起事故中，設計單位是否可以把螺栓（軸）設計成暴露的模式，并規定一個檢查扭矩與無損檢測的周期？使用單位是否可以定期用一個僅次于初次安裝扭矩的檢查扭矩來檢測螺栓呢？截面積已減小80%的輪組中心軸如果用一個較大的扭矩去檢查，我想螺桿應該會被扭斷。設計時還應該考慮到設備運轉過程中產生的共振而導致設備受力部件疲勞損壞的因素。我記得這樣一句話：“把簡單的東西復雜化是一個簡單的問題，但是把一個簡單的東西簡單化卻是一個復雜的過程。”那么產品在設計時能否對一些功能做一定的刪減，做到簡單、可靠、實用呢？我認為POMA的外露彈簧抱索器就是一個成功的實例。2013年4月18日，由于天氣原因導致供電異常，該異常導致天門山索道很多電氣元器件損壞，損壞的電氣元器件參與到應急驅動系統，致使應急驅動系統不能正常啟動。結果致使游客滯留空中3小時18分鐘。天門山索道的緊急驅動系統如果做到簡單化，恐怕也沒有“4·18”故障了。

綜上所述，我認為只有設計、制造的產品是本質安全的產品才能避免一些重大問題的發生；設備本身“胎里帶”的缺陷是后期維護無論如何也解決不了的。設備供應商也不應該為了自身利益而向用戶隱瞞產品缺陷，更不應該在出問題之后把責任都推到用戶身上。

△游樂設施M16斷軸

2、良好的維護是設備安全運行的關鍵

再好的設備也需要維護。但是我們對自己的設備了解多少，我們對設備部件安全性有哪些要求是否了解？比如哪些設備部件安全等級高？哪些設備部件安全等級低？我們該如何維護自己的設備？這些恐怕不是人人都能明白的。那么，我們又應該如何做呢？

首先，從業人員職業素質過硬是做好設備維護的基礎。從業人員的職業素養有兩個層面：技術層面和職業道德層面。

從技術層面上來說，索道的從業人員不能僅僅局限于取得職業資格證書。比如對機械人員來說，不僅要根據設備手冊要求，哪里壞了修哪里，還要學會根據自己設備的特點和氣候、地理環境等因素做到某種程度的預防性維護。對于原設計不太合理的地方，要思考是否有調整和改進的余地。舉個例子來說，天門山索道下站車廂的停靠是由氣動離合器來控制的。在使用過程中，出現離合器軸承頻繁損壞、離合器抱死的現象。我們根據離合器結構圖紙做了受力分析，認為其根部的6307深溝球軸承不能滿足離合器動作時產生的軸向力的要求，于是把離合器外殼車掉一部分，更換成尺寸相近的錐形滾柱推力軸承并改進了潤滑方式，徹底解決了離合器運行中抱死的問題。

及時認真地對設備進行檢查、檢驗，及時發現失效或有缺陷部件也是安全管理的重要目標。我們在日常檢查時就發現過螺帽松脫和斷軸現象。在對索輪組探傷時就檢查出有缺陷的二輪組夾板失效部件，并對部件及時更換，避免了事故的發生。如果不是及時地對設備進行細致的檢查，及時發現上述缺陷部件，引發的后果不敢想象。

從職業道德層面來講，從業人員必須具備良好的責任心。在做每一項維護工作時，是否意識到你所做的工作關系到廣大游客的身家性命和整個社會的穩定？如果我們的員工人人都有很強的責任心，恐怕不會出現潤滑油或液壓油摻雜異物、進水等導致設備受損的現象。更有甚者為了達到自己的目的而人為設置故障或故意弄壞設備，這在電梯維護行業尤其多見，這種做法實際上已構成了犯罪。

另外，我們的管理者或所有者應該對員工提出的正確訴求予以高度的重視，保證員工有個舒心的工作環境，也應該讓員工有出去學習和接受再教育的機會。

其次，足夠的財力保證是維護工作順利進行的關鍵。

充足的備品備件是設備安全運行的保障。從業人員的職業素質再好，沒有足夠的配件和相應的維修工具以及安全設施，也無法做好維護工作。備件不僅是已壞配件的替代品，更重要的是，它可以讓我們在判斷不準某個部件是否有故障時，采用替代法快速排查出疑難故障。對于關鍵部件，只有及時更換出現故障部件，才能保障設備的安全運行。

工欲善其事，必先利其器。充足的、良好的維修工具是維修順利進行的有效手段；沒有得心應手的工具不僅費時費力，維修質量也沒辦法保障。有效的安全設施是作業人員和游客的安全保障。所有這些都是靠財力來保障的。

第三，氣候環境是做好維護工作一個不可忽視的重要因素。

設備要正常工作，有一定的氣候條件限制。我們所使用的軸承，特別是托壓輪組軸承和抱索器組件，如果進水很容易損壞。機房溫度太高會加速潤滑油脂和橡膠制品失效；空氣濕度太大，會使電氣設備在夜晚停運后結露。也有一些故障是在特定氣候條件下引發的，這種故障很難排查。

一些突發事件往往和天氣有關系。上面提及的天門山索道“4·18”故障就是由大風引起供電異常引發的故障群，經排查發現索道多個電氣部件損壞，造成索道長時間停車。還有一個案例：2014年8月，連續幾天每當下午2:00—3:30室外氣溫最高時，10KV電網就報接地跳閘，索道停車。高壓供電人員把所有高壓線沿線都清理了，但故障依舊。后來有個農戶報警說自家院子上空這幾天經常高壓線打火。電業局派人過去，發現了問題的根源：當氣溫很高時，10KV線路弧垂變大，距離另外一條與之交叉線路低于10CM，這時10KV線路就對另外一條線路放電。因此在做一些維修工作時，要考慮部件的耐候性，制訂適合當地環境的維修方案。

設備管理和大修的規范化、制度化

所有的機械和電氣部件都有使用壽命。每個廠家也對自己產品的大修做了時間規定，但是每條索道大修執行情況因人而異。大部分索道都是哪里壞了修哪里。很多索道因為效益好游客多，不能在白天進行停車檢修。所有大修也并沒有在規范上做出強制性規定。

1、設備供應商應該對產品安全終身負責

特種設備供應商終身負責制也是質檢總局要推行的目標。設備出廠質量的控制狀況只有設備制造商清楚，制造商應該在使用過程中對產品運行狀態進行必要的跟蹤，及時提醒使用單位進行某些大修工作。設備供應商應該在有關部門的監督下，制定一個合理的配件價格表，控制配件價格，這樣可以讓效益不太好的索道也能承擔起大修的費用。

2、大修（停機）制度的規范化

國內很多索道效益好，白天不能停車檢修，只能在傍晚或夜里進行維修。在夜里檢修受環境限制和時間限制，很多受力大的項目無法進行。比如要對二輪組主軸部件或四輪組主軸部件進行探傷檢查，就必須要有足夠的停車時間。很多索道選擇在冬季進行大修，也就是說這次大修和下次大修基本上要間隔一年。

索道設備基本上都是在露天、高海拔、高濕度的環境下工作。索道線路地形、受力狀態、運行載荷各不相同。規范至今也未規定多長時間進行線路大修、如何進行線路大修（包含哪些探傷項目、哪些必須更換新部件）。

質檢總局或索道協會能否根據實際情況，完善索道使用管理規范，逐漸建立完備的大修制度，詳細規定線路等項目大修時間間隔和維修內容（不僅僅局限于探傷）。

3、制訂嚴密的管理制度，嚴格按照制度管理設備

雖然規范對日常檢驗和月檢、年檢做出了明確規定。但是各個使用單位執行情況如何？使用單位管理者是否做到令行禁止？對于技術力量比較薄弱的使用單位可否考慮設備托管或聯合其他索道共同完成大修和檢查項目。