一“漂流”游樂設施筏體傾覆故障原因分析

金衛良

（浙江省特種設備檢驗研究院 杭州 310025）

一“漂流”游樂設施筏體傾覆故障原因分析

金衛良

（浙江省特種設備檢驗研究院 杭州 310025）

本文針對一起“漂流”游樂設施筏體傾覆故障，分析并論述了造成此次故障的直接、間接、主要及次要原因，得出“漂流”游樂設施在設計、制造、安裝及使用方面存在的各種不足及欠缺；最后提出了防范類似故障的預防及改進措施。

漂流 大型游樂設施 傾覆

“漂流”游樂設施由人工水道、制動系統、提升機構和多個漂流筏體組成。漂流筏體由設置在水道提升段附近的水泵推動水流驅動前進，筏體速度主要由水道結構、水流速度決定，而為在水道中造出人造水浪，一般在水道底部設置各種型式及角度的造浪管，水流通過對不同型式造浪管的沖擊，形成各種人造水浪，給乘坐在筏體內游客一種驚濤駭浪感覺。此項目深受游客的歡迎，在國內各大主題樂園都有廣泛的分布。

1 故障情況描述

某樂園區內一的“漂流”大型游樂設施項目，一載有5名乘客的漂流筏在運行到水道一急轉彎時，筏體（見圖1）突然停止運行，后被水道內水流不斷沖擊筏體整體向前傾覆，5名乘客被傾覆筏體覆蓋，所幸水道水位并不高，而現場操作及作業人員通過監控看到險情后迅速開展應急救援，成功營救落水游客，游客在此次設備故障中并未受到嚴重傷亡，但此次漂流筏體傾覆故障應得到大型游樂設施設計、制造、安裝、使用單位及各檢驗機構的重視。

圖1 漂流筏正視圖

2 故障原因分析

故障發生后，當地負責特種設備安全監督管理的部門立即組織技術專家趕赴現場，對故障發生原因進行調查分析。經過現象勘查，故障設備為一水上游樂設施，制造日期為：2014年9月，水道總長285m、功率為272kW、乘員：6人/筏。

通過對“漂流”大型游樂設施的現場技術勘查和相關試驗，技術專家初步判定本故障的發生與筏體及水道底部布置的造浪管等各種情況有關，多種原因綜合導致了筏體傾覆故障。

2.1 直接原因

1） 通過故障勘察后發現，在故障點運行水位為350mm，而此處水道設計水位為550mm，偏差200mm，此項不符合GB/T 18168—2008中4．7．4條要求，水位的降低直接增加了筏體刮碰水道底部現象的可能，圖2為故障皮筏底部被水道長期刮碰后發生破損現象。

2） 故障筏體為新購皮筏，稱重后發現自重較舊筏增重70kg，在滿載情況下新筏吃水深度增加60mm。此項不符合GB 8408—2008中8．1．3條要求，產品及部件制造應嚴格安裝產品設計圖樣和技術文件要求進行加工制造。

圖2 皮筏底部磨損情況

圖3 故障造浪管布置圖

圖4 造浪管高低大小管并列布置圖

3） 故障點（見圖3）水道底部的造浪管采用單根粗管布設，其管徑為160mm，未采用高低大小管并列布置的形式（見圖4），在運行水位不及設計要求及筏體運行時有刮碰水道底部情況下，160mm的垂直高差增加了筏體被抵住后傾覆的風險。而GB/T 18168—2008中4．7．5條中要求造浪管固定牢固，并未提出其一旦抵住皮筏后的各種預防措施要求。

2.2 間接原因

1） 為突出項目主題效果，筏體在每個坐席背后增設裝飾版，每個皮筏6塊裝飾板的重量共計50kg，筏體在空載情況下吃水深度增加30mm，此舉增加筏體被造浪管抵住風險，而裝飾板重量并未在筏體設計時予以考慮。而水上游樂設施相關標準對此并未有明確要求，使用單位在使用裝飾板方面存在僥幸心理。

2）對故障皮筏檢查發現，其座艙玻璃鋼與皮筏本體拉緊繩固定孔存有不同大小的破損，玻璃鋼內部積水達40kg，而GB/T 18168—2008中4．7．6條中明確提出“漂流筏體應結實耐用，腔體內宜采用致密性發泡材料填充?！币?，玻璃鋼腔體內過量積水說明玻璃鋼內部發泡材料填充不均勻，存在較大空隙。

3） 故障點為水道一轉彎部位，其轉彎半徑為5m，水道底部又有12°的內傾角。皮筏經過時水流有一個先降后升的過程，由于慣性的作用，筏體在水流作用下也有一個先下傾再上浮的過程，這一過程增加了皮筏與造浪管撞擊的可能，而過小的轉彎半徑不符合GB/T 18168—2008中4．7．5條要求。

2.3 主要原因

1）此“漂流”項目設計水道流速為3．7m/s，過快的流速增加了皮筏一旦抵住障礙物后傾覆的風險，而設計單位對筏體的傾覆性試驗也只在靜態水位時測試，并未考慮皮筏在復雜的動態水位情況的穩定性要求，更沒考慮并提出在水道水位不及安全運行要求的情況下的各種風險預防措施，如：設置動態水位檢測系統、水道動態水位監測標尺等。而GB/T 18168—2008中4．7．4要求漂流設備只要求“在站臺附近的水道內壁明顯處，應設有水位刻度尺”。對整個水道運行水位監測無明確要求。

2） 安裝單位對水道底部布置的造浪管無設計驗算，造浪管的安裝形式無各種極端工況調試及試驗也是導致此次故障的另一主要原因。

3） 制造單位后期交付給使用單位的皮筏未經嚴格的安全確認，在皮筏重量增加70kg、皮筏表面材質加硬的前提下，無安全評估，盲目交付給使用單位使用也是導致此次故障的主要原因。

4） 在對座艙實物及設計圖紙進行比較后發現，座艙玻璃鋼未嚴格按照設計圖紙進行制造，座艙座席面較設計圖紙升高150mm，筏體整體重心提高，降低了筏體穩定性。此亦與GB/T 18168—2008中4．7．8條中“筏體在漂流過程中不應有傾覆、相碰撞的可能”相沖突 。

2.4 次要原因

1） 檢驗機構在定期檢驗中曾提出皮筏底部磨損嚴重（見圖2）等整改意見，而制造單位未能引起足夠的重視，徹底找出故障原因，及時排查故障隱患也是導致此次故障的次要原因。

2） 設計制造單位未在設備使用維護說明書中提出皮筏在額定載荷下的吃水深度要求、無水道動態水位監測方法及筏體更換試驗要求不明確，也是導致此次故障的原因。

3 預防及改進措施

大型游樂設施是面向公眾的特種設備，社會公眾對其安全性能具有嚴格的要求，為避免此類故障的再度發生，游樂設施的安全使用和預防措施必須引起高度重視，下面為“漂流”項目的幾點改進措施。

1）設計單位應在設備額定運行速度情況下，對筏體進行傾覆性能理論及實際驗證，以滿足GB/T 18168—2008中4．7．8條要求；

2）水道內的動態水位應有嚴格的監測措施，以確保皮筏運行時水道運行水位滿足設計動態水位要求；

3）設計制造單位應在設備使用維護說明書中明確皮筏在最大偏載及最大載荷情況下的皮筏吃水深度及檢查方法要求，指導作業人員日常安全檢查；

4）使用單位應定期檢查皮筏底部磨損情況，并在造浪管表面刷涂油漆檢測與筏體間的異常摩擦，以滿足GB/T 18168—2008中4．7．4條要求；

5）造浪管的布置應更合理，彎道布置造浪管應更慎重，在動態水位過低處應更多采用高低大小管布置方式，降低筏體被抵住風險，以滿足GB/T 18168—2008中4．7．8條要求；

6）相關水上游樂設施標準應增加對此類游樂設施水道動態水位監測要求、對水道底部布設造浪管提出明確指導意見、對筏體各種額外載荷進行限制，以避免此類故障的再度發生。

4 結束語

游樂設施在我國起步比較晚，但發展迅猛。高的社會需求和發展速度，一方面，促使游樂設施新品種層出不窮； 另一方面，產品質量問題卻越來越突出。其主要原因是：游樂設施事業在我國起步較晚，設計和制造單位能力還有待提高，缺乏足夠的技術經驗支撐， 同時，相關的法律法規、規范、標準還不齊全，有些制造企業的質量管理體系還不健全，管理跟不上，致使一些產品質量不佳。 另外，由于游樂園（場、點）的迅速發展，有的游樂園（場、點）在管理、人員素質和維修力量上，還不同的存在一些問題，需要逐步加強。 總之，游樂設施故障無不與設計、制造、使用、維護、管理等環節有關。因此，每個環節都要經常加強控制，提升作業人員技能水平。需要行業主管部門、制造企業、運營單位和全社會的共同努力，確保游樂設施的運行安全。

[1] GB 8408—2008 游樂設施安全規范 [S].

[2] GB/T 18168—2008 水上游樂設施通用技術條件[S].

Overturn Failure Causes Analysis of a "Drifting" Amusement Devices

Ji Weiliang
(Zhejiang Provincial Special Equipment Inspection and Research Institute Hangzhou 310025)

Through analysis for a cage-overturn accident of ‘drift’ amusement device, this thesis analyses and discusses the direct and indirect, main and secondary causes of the failure, and concludes the various defciencies and lack of ‘drift’ amusement device in the design, manufacture, installation and use. Finally the precaution and improvement measures in such case of accidents are proposed.

Drift Large-scale amusement devices Overturn

X924

B

1673-257X（2017）03-0081-03

10．3969/j．issn．1673-257X．2017．03．017

金衛良(1982～)，男，碩士，工程師，從事大型游樂設施及客運索道檢驗工作。

2016-11-03）