電梯抗震性能分析

藍(lán)偉男

摘 要：通過分析地震對電梯的多種損壞形式，如對重架脫軌、對重塊墜落、控制電纜和限速繩的糾纏、極限開關(guān)和層站開關(guān)的損壞以及其它損害，認(rèn)為對重裝置脫軌是地震中最為常見的損壞形式，討論了國內(nèi)對電梯抗震的規(guī)范和要求，介紹了對重移位警告器和電子地震探測器這兩種電梯抗震保護(hù)的措施，電梯是建筑物的輔助體，電梯是保障居住者生命安全的重要途徑，因此，電梯抗震性能的研究對電梯行業(yè)是一項(xiàng)重要的課題。

關(guān)鍵詞：電梯抗震 損壞 性能 分析

中圖分類號(hào)：TU85 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）04（b）-0082-02

地震是對人類生存安全危害最大的自然災(zāi)害之一，21世紀(jì)以來，我國發(fā)生多起重大地震災(zāi)害，其中主要包括：2008年四川汶川5·12ML8.0級(jí)地震，2010年青海玉樹4·4ML7.1級(jí)地震。隨著社會(huì)生產(chǎn)力的不斷提高，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化建設(shè)越來越快，地震帶來的一些新的次生災(zāi)害也隨之出現(xiàn)。據(jù)國家質(zhì)檢總局特種設(shè)備安全監(jiān)察局提供的信息，汶川大地震對成都、雅安、阿壩、德陽、廣源、綿陽等重災(zāi)區(qū)的20041部電梯造成了不同程度的損壞。距汶川92km的成都市區(qū)，地震后大部份建筑物基本完好，沒有受到強(qiáng)震的破壞。但在市區(qū)的建筑物中安裝使用的電梯卻遭受到比較嚴(yán)重的破壞。震后第二天，有關(guān)部門對成都市區(qū)16800余臺(tái)電梯的狀況進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果顯示：50%的電梯在地震中遭到不同程度的損壞，其中千余臺(tái)電梯損壞嚴(yán)重不能正常使用。地震對電梯的損壞影響了災(zāi)區(qū)人民的生活和工作，也讓人們重新審視電梯的安全性能，特別是電梯的抗震性能。

1 地震對電梯的影響

“5·12”地震后，有關(guān)部門對成都市25家單位218臺(tái)電梯進(jìn)行了性能檢測，其中在地震中受到損害的有24臺(tái)，約占總數(shù)的11%。通過地震后對電梯不同程度的損壞情況進(jìn)行整理統(tǒng)計(jì)，對比分析得到數(shù)據(jù)表1[1]。

從表1可以看出，對重裝置脫軌是地震中最為常見的損壞形式，有關(guān)文獻(xiàn)還表明，在地震后，許多損壞的電梯還在繼續(xù)運(yùn)行，這就導(dǎo)致當(dāng)轎廂運(yùn)動(dòng)時(shí)，電纜糾纏、補(bǔ)償鏈和限速器繩等方面的小問題加劇了電梯更大的損壞。

圖1顯示了電梯井道中大部份容易損壞的部件[2-3]。

1.1 對重架脫軌

對重架脫軌是地震中電梯損壞最多的原因，對重架脫軌嚴(yán)重時(shí)碰到轎廂，會(huì)使轎廂發(fā)生變形，脫軌的對重架如果繼續(xù)運(yùn)行，會(huì)對電梯產(chǎn)生新的損壞，例如導(dǎo)致對重架與安裝在井里的導(dǎo)軌支架、轎頂防護(hù)欄、補(bǔ)償鏈（繩）、對重防護(hù)欄等設(shè)備產(chǎn)生碰撞[4]。

1.2 對重塊墜落

放置在對重架中的對重塊為實(shí)心鑄鐵（或?qū)嵭牡V物塊），當(dāng)對重塊受地震水平加速度和垂直加速度的作用，向壓緊裝置和對重架撞擊產(chǎn)生變形，導(dǎo)致對重塊從對重架中脫落。這種現(xiàn)象會(huì)危及乘客和井道內(nèi)的工作人員的生命安全。

1.3 控制電纜和限速繩的糾纏

控制電纜和限速繩正常工作時(shí)能在井道自由擺動(dòng)，地震時(shí)，控制電纜和限速繩就很容易糾纏到井道中凸出的裝置中，如果電梯還繼續(xù)運(yùn)行，就會(huì)導(dǎo)致更嚴(yán)重的故障。

1.4 極限開關(guān)和層站開關(guān)的損壞

極限開關(guān)和層站開關(guān)是井道中凸出的裝置，用來控制轎廂的停層，在地震中，這些凸出裝置很容易受到?jīng)_擊而變形，導(dǎo)致轎廂不能在預(yù)先設(shè)定的位置停靠。

1.5 其他損壞

通過震后的電梯安全檢查，發(fā)現(xiàn)電梯嚴(yán)重?fù)p壞的原因還有很多方面，如補(bǔ)償鏈纏繞、斷裂；曳引鋼絲繩斷股；制動(dòng)器調(diào)節(jié)桿彎曲；轎廂嚴(yán)重變形；電梯主板損壞；繩頭彈簧斷裂；補(bǔ)償鏈導(dǎo)向輪損壞等[5]。

2 電梯抗震保護(hù)的討論

2.1 國內(nèi)對電梯抗震的規(guī)范和要求

目前世界部分國家為防范地震對電梯損壞以及人員的傷亡，在發(fā)生地震的情況下對電梯要求作出了具體的規(guī)定，我國也陸續(xù)出臺(tái)了電梯抗震安全技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)，提高我國電梯的抗震性能，減少震區(qū)電梯損失、確保人民生命安全。

1997年我國頒布了《中華人民共和國防震減災(zāi)法》，其中第17條明確規(guī)定“新建、擴(kuò)建、改建建設(shè)工程、必須達(dá)到抗震設(shè)防要求“，但是沒有明確規(guī)定建筑物所屬設(shè)施電梯的抗震要求。

2012年，由河南省焦作市特種設(shè)備檢測檢驗(yàn)所編制的河南省地方標(biāo)準(zhǔn)《電梯抗震防護(hù)要求》（DB41/T 720-2012）通過國家質(zhì)檢總局備案并正式頒布實(shí)施。

2012中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局、中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)出臺(tái)地震情況下的電梯和自動(dòng)扶梯要求匯編報(bào)告GB/Z 28597-2012。

2014國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局、國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)頒布地震情況下的電梯要求GB/T 31095-2014。

2.2 電梯抗震保護(hù)裝置

當(dāng)發(fā)生地震時(shí)，現(xiàn)代的電梯系統(tǒng)通常有幾種方法來檢測電梯是否受到損壞而終止電梯運(yùn)行。對重移位警告器，這是一個(gè)簡單的機(jī)械方法，將該產(chǎn)品與繼電線路連接，兩根鋼絲繩并行連向?qū)к墸膶χ匮b置導(dǎo)軌上吊環(huán)螺栓孔中穿過，如有吊環(huán)接觸到鋼絲繩（即對重移位），繼電線路會(huì)閉合，就會(huì)產(chǎn)生信號(hào)通知控制柜，控制柜就會(huì)立即使轎廂停止。

另外一種更精確的方法是用電子地震探測器（通過三軸），此法是探測器探測地震參數(shù)超過程序規(guī)定時(shí)，將信號(hào)傳遞控制柜，讓轎廂以快速靠停最近的層站，使乘客最短時(shí)間逃生。

3 結(jié)語

電梯的抗震性和在地震時(shí)安全使用電梯，已越來越迫切地?cái)[在電梯行業(yè)的日程上。面對電梯技術(shù)和產(chǎn)品的這種大好形勢，在我們繼續(xù)關(guān)注電梯的安全和性能要求的同時(shí)，新的重要安全要求已擺在我們面前，需要引起電梯行業(yè)和國家主管部門的注意，這就是電梯的抗地震性能或抗地震安全要求。現(xiàn)在我國已有幾百萬臺(tái)以上新老電梯伴隨著樓群在人口密集地區(qū)日夜運(yùn)行，人們對電梯的依賴性越來越大。除了品牌、價(jià)格、質(zhì)量、功能等外，人們普遍關(guān)心的還是電梯運(yùn)行的安全可靠性及突發(fā)事態(tài)下的安全感。在人類對地震這一自然災(zāi)害還不能準(zhǔn)確預(yù)報(bào)和加以控制的情況下，與建筑物對抗震要求一樣，電梯的抗震性能和要求必然引起人們的關(guān)注。我國雖然出臺(tái)了相關(guān)的規(guī)范，但還缺乏電梯抗震方面的強(qiáng)制性安全要求，面對震后電梯損壞的教訓(xùn)，應(yīng)該借鑒歐美、日本等發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合我國的國情，盡快完善我國抗震技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)

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[4] 楊桂才，戴光宇，郭超，等.四川5.12大地震電梯損壞給我們的啟動(dòng)[J].中國特種設(shè)備安全，2008，24（11）：29-32

[5] 張健.淺析電梯抗震性能分析方法[J].科技資訊，2009（3）：132.