大型游樂設施裝飾類附屬部件的風險分析和對策研究

郭俊杰 劉 然 崔高宇 張 琨

（中國特種設備檢測研究院 北京 100029）

1 研究背景

部分摩天輪、過山車等大型游樂設施在安裝之后，出于商業宣傳、觀光夜景、防雨遮陽、主題氛圍塑造等方面考慮，使用單位通常會在設備本體結構安裝裝飾類照明或得商業廣告等附屬部件（見圖1），但未對附屬部件產生的附加載荷對設備本體結構的影響進行設計校核，未對制造及安裝質量進行嚴格控制，存在較大的安全隱患，該類附屬部件一旦發生故障或損壞，極易造成人員傷亡。如2003年7月13日，在美國加利福尼亞州一嘉年華活動中，一臺名為“天旋地轉”的設備上用于固定附屬廣告牌的插銷從設備上掉下砸傷了一名23 歲女游客，導致受傷得下顎破裂，部分牙齒破碎，面部傷口縫了20 多針；2011年8月19日，美國新澤西州某樂園一海盜船的裝飾類桅桿突然斷裂，砸傷5 名乘客，其中4 人輕傷，1 人重傷[1]。

圖1 大型游樂設施上安裝的裝飾類照明設施或者商業廣告等附屬部件示例

2 附屬部件的風險分析及對策研究

2.1 附屬部件的種類及主要組成部分

常見的安裝于大型游樂設施本體上的附屬部件根據其功能大致可以分為以下類型：商業廣告型附屬部件、觀光夜景型附屬部件、防風遮雨型附屬部件、主題氛圍型附屬部件。其中，商業廣告型和觀光夜景型附屬部件主要包含燈光照明、控制線路、鋼結構骨架、連接鋼纜等設施；防雨遮陽型附屬部件主要包含防雨設施支架及頂棚；主題氛圍型附屬部件主要包含鋼結構骨架、水泥、泡沫材料或玻璃鋼裝飾物、燈光照明、控制線路等。

2.2 附屬部件的風險分析

附屬部件的安裝在滿足使用單位廣告宣傳、景觀亮化、防風遮雨等實際使用需求的同時，也引入了一些額外的、潛在的風險，如安裝的附屬部件可能大幅增加設備本體結構的受力載荷如附屬部件自重、新增加的風載、雪載等從而導致設備垮塌，大風可能引起附屬部件墜落，附屬部件的零部件或緊固件松脫可能砸傷過往乘客，附屬部件電氣故障可能導致游樂設施控制系統失效等。

本文根據GB/T 39043—2020《游樂設施風險評價危險源》[2]，結合國內外大型游樂設施事故案例及檢驗案例[1]，對大型游樂設施的附屬部件進行危險源分析，并將這些危險源按照附屬部件整體、機械零部件、電氣、人員、其他等方面進行分析整理，見表1。

表1 危險源識別及風險分析結果

2.3 附屬部件的風險評價及對策研究

根據GB/T 34371—2017《游樂設施風險評價 總則》[3]，對附屬部件的上述危險源進行風險評價，對于風險等級為Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的危險源，均應采取措施消除或降低風險，使風險達到可接受范圍。例如對某設備未做設計計算及未對制造及安裝質量進行控制的附屬部件鋼結構部件進行風險評價，由于該鋼結構部件存在斷裂、銹蝕以及螺栓小部件存在松脫等危險表現，均會造成人員傷亡的風險，故傷害嚴重程度等級為I 級（非常高），上述危險表現在使用壽命內很可能經常發生，所以傷害發生的概率等級為A（頻繁），根據上述傷害發生的嚴重程度和傷害發生的概率評估結果，進行風險等級評估，評估結果為Ⅳ級，需要立即采取措施消除和降低風險。對上述附屬部件的鋼結構部件采取如下風險控制措施：1）按照GB 8408—2018[4]對鋼結構件進行設計及計算；2）對鋼結構部件的制造、安裝提出相應的技術要求，如對重要焊縫進行無損檢測等；3）按照相應的安裝要求進行安裝并進行自檢；4）在使用維護說明書的日、月、年檢中規定對附屬部件鋼結構件的裂紋、銹蝕及主要焊縫進行檢查的相關要求；5）在附屬部件的鋼結構部件下方可能造成高空墜物的區域設置防墜物設施或得隔離措施，防止高空墜物對過往游客造成傷害。采取上述措施之后，重新對附屬部件的鋼結構進行風險評價，直至其風險等級達到可接受的范圍。風險控制措施應優先在設計階段采取措施。

3 典型案例

圖2為某游樂設施制造廠設計制造的一臺摩天輪，主要技術參數如下：高度為88 m，轉速為15.3 min/r，回轉直徑為83 m，承載人數為324 人，座艙數量為54個，設備使用方式為固定式，設計使用年限為20年。檢驗人員在定期檢驗過程中發現，使用單位在摩天輪中軸處安裝有商業廣告附屬部件，其鋼結構框架（見圖3）連接焊縫存在氣孔、夾雜、非連續焊接等各種缺陷，焊前也未對結構表面進行除漆及除銹處理，焊縫結構設計不合理。使用單位告知該商業廣告附屬部件為某裝飾公司設計、制造及安裝，設計及安裝前未與摩天輪制造公司溝通并確認其是否對摩天輪主體結構造成不良影響，無法提供該商業廣告附屬部件的設計圖紙及計算書，使用維護說明書中也未添加關于該附屬部件的維保要求。

圖2 某樂園摩天輪

依據GB/T 34371—2017[3]對該商業廣告附屬部件進行風險分析及風險評價。該附屬部件主要危險源及評價結果見表2。

表2 商業廣告附屬部件風險評價

由表2 可知，該商業廣告附屬部件整體風險等級較高，不符合GB 8408—2018[4]的要求。

上述評價結果顯示，該商業廣告附屬部件需要立即采取措施消除或降低風險。筆得建議從以下幾個方面對該商業廣告附屬部件采取措施來降低風險：

1）考慮上述商業廣告附屬部件的自重及安裝在摩天輪主體結構后新增的風載、雪載等載荷，依據GB 8408—2018[4]重新對摩天輪主體結構強度進行校核，并對附屬部件的鋼結構及焊接結構進行設計計算，確保該附屬部件增加的附加荷載在正常工況及極端氣候工況下不會影響設備主體結構的安全性能，確保該附屬部件本身的強度符合游樂設施標準要求。另外，還應依據GB 8408—2018 對商業廣告附屬部件的制造及安裝提出相應的技術要求如重要焊縫的無損檢測，確保其制造及安裝質量。

2）對商業廣告附屬部件的電氣線路重新進行設計，依據GB/T 18164—2020《觀覽車類游樂設施通用技術條件》[5]要求，其電氣線路應獨立于設備本身的電氣系統，確保商業廣告附屬部件的電氣線路發生故障不會對設備本身造成任何影響。另外，商業廣告附屬部件本身及電氣線路應有防火及防水要求。

3）為防止商業廣告附屬部件發生部件松動、脫落，造成高空墜落傷人的事故，除按照游樂設施標準進行螺栓等結構的防松設計外，其附屬部件下方應設計隔離區域或得防高空墜物措施。

4）在設備使用維護說明書中增加商業廣告附屬部件的維保要求，要求使用單位定期對附屬部件的機械結構及電氣線路進行維護檢查，及時消除安全隱患。

依據游樂設施風險評價標準GB/T 34371—2017重新對該商業廣告附屬部件進行風險評價，直到風險評價結果達到要求。

4 建議與意見

針對大型游樂設施附屬部件存在的問題，筆得建議游樂設施使用單位不應隨意在設備本體結構上增加任何附屬部件如燈飾、廣告、防雨遮陽棚等，如確有需要，應及時與游樂設施制造單位充分溝通，請其根據游樂設施相關標準進行設計、制造、安裝，并對其進行完整的風險評價。對于安裝完成后的附屬部件，應嚴格按照使用維護說明書的要求進行維護保養工作。