自動扶梯和自動人行道樓層板安全性分析
牛召平 王新宇 侯 沖 李德山
(山東省特種設備檢驗研究院 濟南 250101)
自動扶梯和自動人行道是日常生活中使用最為頻繁的特種設備,而其出入口處的樓層板安全性問題卻一直未引起大家的重視。本文通過實際調查自動扶梯和自動人行道出入口處樓層板的使用情況,對常見樓層板的結構型式進行了分類比較,指出了“凸”形蓋板所存在的安全隱患,并針對目前使用樓層板的現狀提出了三點建議。
自動扶梯 梳齒板 梳齒支撐板 樓層板 檢修蓋板 安全性
7月26日,湖北荊州市安良百貨公司自動扶梯發生事故,因自動扶梯的梳齒支撐板與樓層板搭接失效,導致凸型樓層板反轉,致一人被卷入自動扶梯死亡。此事故引發了公眾和社會媒體的廣泛關注。自動扶梯和自動人行道出入口處的樓層蓋板安全問題,值得我們深入分析思考。
GB/T 7024—2008《電梯、自動扶梯、自動人行道術語》中7. 25項對梳齒板的定義為:“位于運行的梯級或踏板出入口,為方便乘客上下過渡,與梯級或踏板相嚙合的部件。”[1]
GB/T 7024—2008中7. 26項對樓層板的定義為:“設置在自動扶梯或自動人行道出入口,與梳齒板連接的金屬板。”[1]下面分析時,有時也稱蓋板。
GB 16899—2011《自動扶梯和自動人行道的制造與安裝安全規范》中3.1.6項對梳齒支撐板定義為規定:“在每個出入口用于安裝梳齒板的平臺。”[2]
GB 16899—2011中5.2.4檢修蓋板和樓層板規定:“檢修蓋板和樓層板應只能通過鑰匙或專用工具開啟。
如果檢修蓋板和樓層板后的空間是可進入的,即使上了鎖也應能從里面不用鑰匙或工具把檢修蓋板和樓層板打開。
檢修蓋板和樓層板應是無孔的。檢修蓋板應同時符合其安裝所在位置的相關要求。”[2]
GB 16899—2011中5.7.1表面特性規定:“自動扶梯和自動人行道在出入口區域(例如:梳齒支撐板和樓層板)應具有一個安全的立足面 [梳齒板(見5.7.3)除外],該面從梳齒板齒根部起測量的縱深距離應不小于0.85m。”[2]
以上各標準規范對于樓層板的結構設計、安裝等并無具體要求,因此主要由各制造單位對其安全性能負責。由于各制造單位設計水平或安裝工藝的不同,導致在自動扶梯和自動人行道上下出入口處的樓層板存在一定的安全隱患。
針對出入口處的樓層板,筆者對若干品牌的自動扶梯進行了調查分析,對其安全性能提出了自己的判定方法及相應的修改建議,供相關人員實際工作中參考。
通過筆者的調查分析,自動扶梯的出入口處,除了梳齒支撐板之外,其它樓層板的數量通常有2塊或3塊,見圖1。一般樓層板由多塊組成,樓層板的形狀和安裝方式對使用安全有直接的影響。

圖1 出入口蓋板示意
對于如圖2所示的普通長方形樓層板,其與自動扶梯左右兩側的桁架無固定聯接,其左右兩邊壓放在機架上,前后分別與梳齒支撐板和后蓋板搭放。現場試驗時,將其移動,使其與前方梳齒支撐板無搭接,留有很大的間隙,并將后蓋板直接拆除。然后,試驗人員踩在上面或在其上蹦跳,方形樓層板無傾覆失穩的現象發生。

圖2 普通長方形蓋板
而對于圖3所示的“凸”字形蓋板,其與自動扶梯左右兩側的桁架也無固定聯接,其余條件與圖2蓋板試驗時相同。當試驗人員站在其上,特別是踩在凸出部位時,蓋板會發生傾覆失穩的現象。所以對于凸字形蓋板,使用人員踩在其上時,會發生跌落的危險。凸出部分長度越長,則蓋板越容易傾覆。因此,電梯制造單位一定要對此種形狀的蓋板設計進行改進,提高其使用的安全性能。

圖3 “凸”字形蓋板
對于自動扶梯和自動人行道的樓層板的檢驗,只在TSG T7005—2012《電梯監督檢驗和定期檢驗規則——自動扶梯與自動人行道》6.11項檢修蓋板和上下蓋板保護規定:“檢修蓋板和上下蓋板應配備一個監控裝置。當打開桁架區域的檢修蓋板和(或)移去或打開樓層板時,驅動主機應當不能啟動或者立即停止。”[3]除此之外,無其它檢驗項目涉及。自“7·26”自動扶梯事故后,檢驗人員應對檢修蓋板或樓層板的檢驗引起重視。對于目前檢修蓋板或樓層板的設計及安裝存在的問題,筆者提出以下建議,供大家參考。
1)將檢修蓋板或樓層板用螺栓固定在自動扶梯或自動人行道的桁架上,可有效避免人站立在其上產生的晃動和傾覆。目前,大多數廠家的檢修蓋板或樓層板是直接蓋放在出入口處的金屬支撐結構上,并無固定措施。
2)若檢修蓋板或樓層板無固定的話,采用標準長方形,而不要采用“凸”形。“凸”形蓋板,經筆者實際試驗,幾乎都有傾覆的可能,因此電梯制造單位應采取增加支撐和防移位措施。
3)修改“檢規”,應檢查梳齒支撐板與蓋板之間的間隙;對于出入口處的樓層板,每個蓋板均應加裝監控保護電氣安全裝置,當蓋板移去或位置變動傾覆時,驅動主機應當不能啟動或者立即停止工作,避免潛在的危險發生。
自動扶梯和自動人行道是人員密集場所使用最頻繁的設備,對于出入口處樓層板支撐的安全隱患的排除,需要電梯制造單位、安裝單位在設計、安裝環節嚴格把關,確保其使用的安全性;檢驗人員在檢驗時應關注樓層板可能存在的使用安全風險;除此之外,維保單位要嚴格維護保養,使用單位要特別加強對此類設備的管理,加大對普通工作人員的培訓,經常做應急救援演練,只有這樣當危險發生時,我們才能臨危不亂,及時準確有效地處置危險情況。
[1] GB/T 7024—2008 電梯、自動扶梯、自動人行道術語[S].
[2]GB 16899—2011 自動扶梯和自動人行道的制造與安裝安全規范[S].
[3]TSG T7005—2012 電梯監督檢驗和定期檢驗規則——自動扶梯與自動人行道[S].

圖6 增進拉格朗日乘子法(FKN=10)應力云圖

圖7 多點約束(MPC)法應力云圖
利用ANSYS軟件對齒嚙式卡箍連接件進行接觸分析,可以很好地解決一些特殊形式的卡箍連接件的計算問題,也更加合理和真實地模擬了結構的實際行為。在接觸算法的選擇方面,優先選用增進拉格朗日乘子法,并通過多次試算得到最佳的計算結果。
參考文獻
[1] TSG R0004—2007 固定式壓力容器安全技術監察規程[S].
[2] HG/T 20582—2011 鋼制化工容器強度計算規定[S].
[3] 鄭津洋.基于整體有限元應力分析的齒嚙式快開壓力容器設計[J].壓力容器,2003,20(07):20-24.
[4] 白海永.齒嚙式卡箍連接結構的有限元應力分析[J].中國特種設備安全,2013,29(07):18-22.
[5] 賀能.1500L大型超臨界CO2萃取釜應力分析[J].中國特種設備安全,2015,31(02):29-32.
The Safety Analysis of Entry and Exit's Cover Plate in the Escalator and Moving Sidewalk
Niu Zhaoping Wang Xinyu Hou Chong Li Deshan
(Shandong special equipment inspection institute Ji'nan 250101)
Escalator and moving sidewalk are used frequently in our daily life, but the safety of the entry and exit’s cover plate has not been concerned seriously. This paper actually surveys the use of entry and exit’s cover plate, makes a sorting comparison to the common cover plate, and mainly discusses the hidden danger of protruding cover plate in the entry and exit. There are 3 suggestions proposed in this paper for reference to make sure the safely use of escalator and auto-walk.
Escalator Comb Comb plate Floor plate Maintenance cover plate Safety
X941
B
1673-257X(2015)09-0075-03
10.3969/j.issn.1673-257X.2015.09.017
牛召平(1982~),男,碩士,工程師,主要從事電梯、起重機械及冶金設備的檢驗、研發、設計工作。
2015-08-05 )