胡偉 柯韜 郭文立 丁高耀 虞杰 石琪晟
摘 要:目前,多數老舊電梯存在的超期服役、可靠性低、控制和拖動方式落后、能耗較高等問題,導致電梯運行故障頻發。因此,提出了一種老舊電梯風險評估的方法。該方法基于《在用電梯風險評價規則》(DB33/T 869—2012),將風險評估內容分為設備管理狀況、設備維護和保養狀況、設備運行場所狀況和設備本身狀況四方面,參照《電梯、自動扶梯和自動人行道風險評價和降低的方法》(GB/T 20900—2007),確定了風險評估內容的風險等級,提出了風險評估量化打分的規則,確定了風險等級量化值,并確定了風險評估內容的分值。此外,還設定了風險評估結論的評判規則,在風險評估內容量化的基礎上得出了風險評估的結論。
關鍵詞:電梯;風險評估;風險等級;安全風險
中圖分類號:TP277 文獻標識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.03.001
電梯是垂直運輸的主要交通工具。隨著城市經濟建設的發展,電梯的使用遍及各行各業,與人們的生活緊密相關,其安全運行與公共安全關系重大。目前,我國在用電梯150萬臺,其中,使用15年以上的老舊電梯占10%~15%,且新安裝的電梯也將在10年后步入老舊電梯的行列。據寧波市特種設備檢驗研究院的統計,僅寧波地區注冊在用的2 000年以前制造的老舊電梯達5 000臺。老舊電梯處于超期服役狀態,存在一定的安全隱患。
目前,國家未對老舊電梯的使用年限作明確規定,使用單位缺乏判定電梯是否可報廢的能力,缺乏對在用老舊電梯使用安全風險的準確、科學的評估,既擔心電梯的使用風險,又擔心因過早報廢而造成浪費。從關注公共安全、建設節約型社會的角度看,在用老舊電梯的風險評估、設備的報廢判定問題已成為每個城市必須關注的社會問題。
電梯安全不僅與設備本身有關,還與設備的管理、維護、保養、運行場所有關。電梯的安全問題應以系統的方式評價,即評價電梯設備本身及相關的管理狀況、維護狀況、保養狀況和運行場所的狀況。政府和使用單位也都希望能有一套科學、實用的電梯風險評估體系來規范電梯的風險評估活動。對老舊電梯風險評估的研究有助于提高電梯的安全監管水平,為政府的安全監管和使用單位的正確決策提供技術支撐。
正確評估使用年限長、運行環境差的老舊電梯的風險狀況,對以往僅按照檢規標準開展檢驗、檢測任務的特種設備檢驗檢測機構提出了挑戰。目前,國內特種設備檢驗檢測機構對在用電梯采取的檢驗、檢測方式為:根據定期檢驗制度和規定,對涉及電梯安全運行的重要指標進行符合性驗證。該評定方法側重于電梯機構零部件的安全性能等是否符合安全要求的及時性定性判定,不涉及電梯的質量、運行環境的適合性和運行可靠性。
此外,出于經濟方面的考慮,企業不可能隨意更換設備,會盡可能地延長電梯的使用壽命,他們迫切需要對使用年限長、設備狀況差的老舊電梯進行風險評估,需要在設備更新、改造和修理中有一套切實、可行的判斷依據。
據浙江省地方標準《在用電梯風險評價規則》(DB33/T 869—2012),如果在用電梯的使用期限已超過15年,則電梯的使用單位可申請電梯風險評估。
綜上所述,特種設備的檢驗、檢測機構開展老舊電梯風險評估研究,可彌補特檢行業在這方面工作中的缺陷,提高檢驗水平和檢驗報告結論的準確性、可靠性,從而為國家制訂安全評定規則提供參考,為使用單位老舊電梯的更新、改造、修理提供判斷依據,保證安全生產。
1 國內研究現狀
近年來,全國各地區相繼出臺了有關老舊電梯的安全評價規則,各地的特種設備檢驗機構也有針對性地提出了各自的安全評價方法:福建省提出了基于多層次綜合評價模型的電梯安全評價方法;江蘇省從檢驗、檢測、維護、保養等環節出發,提出了電梯安全評價需要注意的問題;重慶市和上海市提出了基于專家系統的安全評價體系,采用傳統的方法,在規則尾部用置信度表示整個規則的不確定性,但這樣無法很好地模擬領域專家的經驗、求解問題的方法和策略;浙江省紹興市提出了采用GB/T 20900—2007標準來劃分危險源和風險情節的方法——該方法僅憑評價人員自身的知識、經驗識別電梯的危險狀態,其評價的全面性、科學性和準確性較低;杭州市開展了電梯安全狀態監測設備研究,但未形成完整的安全評價體系。
2 研究方法
針對老舊電梯的特點,結合相關標準要求,風險評價方法的研究總體內容為以下4項:①確定風險評估內容。該部分分為設備管理狀況、設備維護和保養狀況、設備運行場所的狀況和設備本身狀況。②確定風險等級量化值。③確定風險評估內容的打分原則。④確定風險評估的結論。
2.1 風險評估內容的確定
隨著運行時間的推移,老舊電梯的各部位均會出現不同程度的老化。根據專家經驗和數據總結,科學地將風險評估內容劃分為設備管理狀況、設備維護和保養狀況、設備運行場所的狀況和設備本身狀況四方面。其中,根據《在用電梯風險評價規則》(DB33/T 869—2012),設備本身狀況又分為曳引系統、電氣系統、懸掛補償裝置、井道、轎廂與對重、門系統、安全裝置和性能試驗。具體評估內容如表1所示。
應根據需求調整風險評估內容,但要以風險評估合同為準。如果需要對電梯整體進行風險評估,則應選取全部內容;如果只需對曳引系統進行風險評估,則在設備本身狀況中只選取曳引系統的相關內容。此外,也可調整具體的評估內容。比如,在曳引系統中設置了減速器的項目,當評估對象為無齒輪曳引機時,減速器項目無法被檢測,評估內容應除去減速器項目,不對減速器項目打分。
2.2 風險等級量化值的確定
根據GB/T 20900—2007中的相關要求,確定風險等級是風險評估的首要工作。風險等級可歸納為以下3個風險類型,如表2所示。
根據標準要求,4種傷害嚴重程度和6種傷害發生概率等級共組合成了24個風險等級。由于此種表述過于抽象,現對24個風險等級進行量化處理。
對傷害發生概率采用典型值,分為A,B,C,D,E,F六類,即A為頻繁發生,100%;B為很可能發生,80%;C為偶爾發生,60%;D為極少發生,40%;E為不大可能發生,20%;F為幾乎不可能發生,10%.
上述的概率典型值與傷害發生的概率有一定的區別,傷害發生的概率是指在使用壽命內傷害可能發生的次數。如果以傷害發生的概率作為量化值,則可能出現量值很小,不具有典型性和操作性的情況。因此,上述典型概率更接近于發生傷害事件時對應的傷害類型占所有傷害類型的比例。比如,如果電梯的使用壽命為100 d,發生A類傷害的天數為9 d,則傷害概率為9%;如果按照傷害所占比計算,電梯的使用壽命為100 d,發生傷害天數為10 d,傷害A發生的天數為9 d,則傷害概率為90%.
傷害嚴重程度的量值對于傷害程度的衡量而言,難以作出客觀的評價,因為任何數字都可以被賦予對應的意義。因此,本文主要考慮的原則是“兼顧區分度”原則,即不能讓兩個傷害等級的量化值過于接近(難以區分風險大小),又不能使兩者的區別過大(保證一定風險等級,風險的總和大于或等于某一高級別的風險)。因此,對24個風險等級進行了量化,如表5所示。
2.3 風險評估內容的打分原則
風險評估的打分采用權重積分原則。權重值即為風險等級量化值,并用分值項為0~10的整數打分(以下類同);將權重值與分值相乘,得出項目的最終得分。風險評估采用高分、高風險,低分、低風險的打分方式,即分數越高,風險越高。
采用0~10的打分原則的原因有以下2點:①采用統一分值,易于操作,無需記憶,不會出現錯分(超上限打分)的情況;②統一標準有利于操作者的客觀把握,如果采用不同分值上限,則易導致打分者對不同分值上限的內在打分標準不同,比如低分值項分過低、高分值項分過高等現象。因此,采用統一積分原則更有利于客觀評分。
2.4 確定風險評估的結論
本方法將電梯風險評估內容分為70個類項,按照每個類項10分的最大打分值,對應最大風險等級1A的量化值為16,單個類項的最高得分為160分。根據得分情況,4個評估大項分別得出了評估結論:①經風險評估,該電梯某方面存在某問題,但整改費用較高,無修理改造價值,建議拆除該電梯,更換新電梯;②經風險評估,該電梯某方面存在某問題,需整改,建議改造;③經風險評估,該電梯某部件存在某問題,建議修理(含重大修理);④經風險評估,該電梯某方面存在某問題,建議加強使用管理和維保;⑤經風險評估,未發現存在所列的風險要素。
3 典型實例
該電梯風險評估方法已試用于3個老舊電梯項目。現對某小區2臺老舊電梯的風險評估情況進行簡要說明,僅僅描述風險點。
老舊電梯的主要參數:額定載重量為1 000 kg,額定升降速度為2.0 m/s,層數為18,使用頻率高,使用年限為18年。
老舊電梯的運行情況:故障率較高,使用人員復雜(該樓用于出租、居住、辦公),有資質許可的維保單位定期保養。
設備管理狀況的評估結果為:故障、事故和投訴記錄類項的得分為10分。
設備維保狀況的評估結果為:零配件供應類項的得分為10分。
設備運行場所的評估結果為:使用狀況和使用量類項的得分為10分。
設備本身狀況的評估結果為:在曳引系統中,制動裝置類項的得分為7分,減速器類項的得分為4分;在電氣系統中,電氣元件類項的得分為7分;在門系統中,門機裝置與門的運行類項的得分為8分;性能試驗中,運行試驗類項的得分為6分。
根據風險等級量化權重值,各類項的得分值如表8所示。
經風險評估發現,該電梯在設備管理方面存在問題,投訴較多的問題為:在設備維保方面,存在老舊零部件無法采購的問題;在運行場所方面,存在使用人員復雜、使用頻率過高的問題;在曳引系統中,存在制動裝置延時動作、空載上行制動距離超標的問題;在電氣系統中,存在多次改接、線路雜亂、控制系統程序運行不穩定的問題;在門系統中,存在門掛輪老化破損、門運行卡阻的問題;在運行試驗中,存在多次運行中停梯的問題。但整改該電梯的費用較高,無修理改造價值,建議拆除該電梯,更換新電梯。
4 結束語
本文提出的老舊電梯風險評估方法在老舊電梯矛盾日益突出、社會節能降耗需求日益強烈的背景下發揮了重大的作用。在使用本方法的過程中,需要不斷完善評估量化分值結構,從而提高評估的科學性和準確率。
參考文獻
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〔編輯:張思楠〕