焦青山
(海南省鍋爐壓力容器與特種設備檢驗所,海南 海口 570203)
近幾年,發生了多起電梯溜梯導致的電梯事故,引發了公眾的恐慌心理和不滿情緒,電視和報紙等媒體也進行了大量的報道。隨著老舊電梯的持續增多,電梯安全刻不容緩。在老舊電梯的事故中,溜梯蹲底比較常見,又具有非常大的危險性,因此,本文主要講解了溜梯的方式和分析了溜梯蹲底的原因,讓電梯管理人員、技術人員和普通乘客能了解其發生過程和危害,并結合目前存在的一些安全隱患,提出了預防措施。
電梯溜梯主要有2種方式。
一種是返基站或者返平層,通常是電梯出現故障,或是電梯控制系統檢測到電梯存在異常,電梯就會緊急制停,產生加速度的急劇變化,讓人有失重的感覺,若電梯自動恢復正常后,或者電梯故障排除后,電梯又恢復正常,就會啟動返基站或者返平層的模式,類似于電腦的重啟模式。這類所謂的溜梯,在整個過程中,制動器處在正常狀態,對乘客幾乎沒有危害性,是電梯的一種自我保護模式,本文不再過多討論。
另一種失控狀態下的溜梯則非常危險。在這種狀態下,制動器故障,無法讓電梯可靠制停,控制系統和驅動系統失去對電梯運行的有效控制,電梯在轎廂和對重的重量差作用下失控運行。這種溜梯對乘客和電梯設備具有較大危險性,甚至可能引發蹲底或者沖頂,對人身和設備的破壞性較大。當轎廂內人數較多,甚至處于滿載的情況下,電梯會直接溜梯蹲底,造成群體性事件,危害性極大,本文重點分析此類溜梯蹲底現象。
造成溜梯蹲底的原因主要有:因機械和電氣故障造成曳引機制動器功能失效、曳引鋼絲繩與曳引輪的曳引能力不足、超載功能失效、平衡系數過小等幾個方面的原因。
電梯制動器功能失效主要指的是制動器制動臂不能動作或動作后制動力不足,造成制動閘瓦不能使制動輪有效制動,包括無法制動或延后制動。
造成制動器機械故障的原因較多,除了典型的制動器卡阻外,制動器彈簧老化或者預緊力不足,制動輪與閘瓦間隙過大,制動閘瓦嚴重磨損,制動輪表面有油污,都會造成制動力矩不足,制動閘瓦和制動輪的摩擦力不足,不能完全制動,只能起到一定阻礙作用,這時若電梯內乘坐人員較多,且電梯在運行過程中出現故障需要緊急制停時,電梯不能有效制動,從而發生電梯溜梯蹲底的現象。如果電梯的超載功能失效或者平衡系數不在安全范圍內時,就會加大了電梯溜梯蹲底發生率和破壞性,甚至會出現電梯在乘客進入后電梯未啟動運行狀態時就發生電梯溜梯蹲底和剪切事故。
發生在2016年造成一名女護士死亡的深圳長虹大廈電梯事故就是一起典型的電梯制動器機械方面出現問題造成的事故。事故原因是制動器蝸輪蝸桿機構的蝸桿軸通孔端油封有滲油,電梯運行時,蝸桿軸旋轉把潤滑油甩到制動輪和制動閘瓦之間的摩擦表面,并且維保員在制動器制動臂上銷軸使用了過量潤滑油進行潤滑,導致有油珠滴在制動輪和制動閘瓦上。當制動輪和制動閘瓦之間摩擦表面的潤滑油積累到一定的程度,制動力矩將下降到不能有效制動滿載的轎廂,導致轎廂失速下滑,發生電梯事故。
造成制動器電氣故障的原因主要是、制動器放電回路故障、制動器電氣回路接觸器的觸點發生粘連或無法接通。制動器的放電回路是在電梯制動時起作用的,在電梯制動后,制動線圈處于續流狀態,即電感中還存在電流,由于電磁感應的作用使制動器鐵芯受到了電磁力,此時制動臂需要根據放電回路的放電情況才能實際動作,即存在一個延遲抱閘的狀態。
③與負對照組相比,復合酶A組極顯著地提高了粗蛋白質真代謝率,而且對干物質表觀消化率和能量代謝率也有不同程度的提高,但不顯著。
制動器電氣回路接觸器的觸點發生粘連,使電梯制動器電磁線圈一直處于通電狀態,制動臂一直打開無法抱閘,電梯轎廂不能制停。制動器接觸器的觸點無法接通,使電梯制動器電磁線圈一直處于失電狀態,制動臂一直處于抱閘狀態,電梯持續帶閘運行,制動閘瓦與制動輪一直處在摩擦中,導致制動襯嚴重磨損,制動力不足。
在電梯啟動運行時,曳引能力不足會造成鋼絲繩打滑,電梯轎廂無法升降;在電梯制動時,曳引能力不足會致使鋼絲繩在曳引輪輪槽內滑移,導致轎廂滑動距離較長,嚴重的話會直接滑行至底坑,導致溜梯蹲底事故發生。
造成曳引能力不足的原因主要是曳引輪輪槽磨損嚴重、曳引鋼絲繩直徑磨損后繩徑變小,曳引鋼絲繩在曳引輪輪槽內的比壓不足、鋼絲繩在曳引輪上的包角小等。
此外,曳引繩與曳引輪輪槽有較多油污,或者是鋼絲繩與曳引輪不匹配,也會造成曳引力不足。
電梯的額定載重量是按轎廂面積計算的,理論上來說,只要在轎廂內無限的堆放重物,即使是電梯存在一定的冗余設計,但總會超出電梯的載荷設計范圍,電梯轎廂必然會溜梯蹲底。而現實是現在大多數的電梯并不具有專人值守,不能控制乘客的數量,所以只能靠超載保護裝置來提示,并且組織電梯關門。一旦超載功能失效,就有可能會造成轎廂承載重量遠遠超出電梯設計的承載量,尤其是轎廂里有密度較大的物品的時候,超出了電梯的制動力和曳引能力的設計值范圍,硬性的造成電梯溜梯蹲底。
2017年4月,在蘇州發生的超載溜梯事件就引起了全國業內人士的廣泛關注。蘇州一寫字樓一臺載重量1350kg的乘客電梯,額定承載18人,實際擠進去26人,造成電梯轎廂從一樓平層位置至負三層溜梯蹲底。造成溜梯的主要原因就是由于超載造成曳引條件破壞,導致曳引力不足使鋼絲繩在曳引輪上滑移,電梯轎廂向下移動,同時由于超載造成制動器制動力不足,最終導致電梯溜梯蹲底。
當對重側的重量過小或者轎廂側的重量過重時,也就是平衡系數過小時,即使電梯轎廂內的承載重量未達到額定載重量,也會因轎廂與對重的嚴重重量差,形成類似超載的情況,造成電梯的制動力不足和曳引能力不足,從而造成溜梯蹲底的事故。
當然,以上只是主要原因和直接原因,還有一些次要原因,會把超載蹲底造成的危害放大。比如,限速器-安全鉗聯動功能失效,造成電梯以超出額定速度較多速度下墜時,不能制停轎廂,造成電梯以非常快的速度蹲底,造成的傷害遠遠大于一般的溜梯蹲底。再比如,當液壓緩沖器油位不足或者聚氨酯緩沖器過期老化后,會造成轎廂蹲底時“硬著陸”,即使電梯以較慢速度溜梯蹲底,也會對人身和設備造成很大危害。
制動器的檢查主要包括制動器動作要靈活,制動閘瓦不能嚴重磨損,制動輪不能有油污,制動器的制動彈簧要調整到位且不能老化,制動器的閘瓦和制動輪的間隙不能過大,抱閘接觸器吸合動作不能卡阻,制動器鐵芯要定期清潔,制動器電氣觸電不可粘連等。
在長期的檢驗工作中,筆者發現部分電梯維保人員不能定期清潔和調整抱閘,造成制動器動作不同步,甚至出現卡阻現象,同時也發現部分維保人員不懂清潔和調整抱閘,更擔心他們不能正確調整和清潔抱閘,造成安全隱患,因此,電梯維保企業應加強業務指導和培訓,并在對本單位的維保工作定期抽查。
對于電氣方面的元器件不像機械件那么直觀,不可等到出現問題才去更換,在平時的使用過程中,要注意電器元器件是否出現電弧或火花,外觀是否有燒黑,運行有無異響,周圍環境溫濕度是否符合要求。若發現隱患,務必及時更換。使用單位也不可僅考慮經濟因素就隨意采購接觸器等電梯元件,尤其是像抱閘接觸器這么關鍵的配件,建議要從專業的電梯配件或維保公司購買。
維保單位要重視對制動器放電回路的檢查,觀察制動器放電回路電氣接線盒、放電電路元器件的外觀等。
鋼絲繩作為電梯的易損件,每天成百上千次的彎折和承壓,經過一段時間后,鋼絲繩會出現磨出銹粉、直徑變小,甚至出現斷絲斷股現象,就需要更換鋼絲繩。更換時,務必選擇質量可靠的合格的電梯鋼絲繩,且型號要與電梯原來的匹配。一些單位選擇的鋼絲繩質量低劣,往往用不了一兩年就又要更換,還造成了電梯的安全隱患。而且鋼絲繩更換只是一般修理,不需要政府部門做監督檢驗,因此,在更換鋼絲繩時,一定要主要選擇合格的電梯專用鋼絲繩,可查看鋼絲繩繩芯等位置標記的型號和防偽標識。曳引輪的更換和加工要與原設計一致,并且在更換后做好電梯的制動試驗和曳引力試驗等來確保電梯更換曳引輪后能否安全運行。
轎廂的裝修重量要在廠家規定的預留重量范圍以內,額定載荷為1000kg的電梯,一般為裝修預留重量最大為50~100kg,裝修時務必要稱出裝修材料的重量,確保在要求范圍內,且裝修完成后,需要電梯廠家重新做超載試驗和調整平衡系數。建議電梯在新承接維保業務時,對新承接維保的電梯的超載、平衡系數、制動力、曳引力都要檢查,確保在電梯安全運行使用。
限速器和安全鉗在保養檢查時,要確保以下幾個方面:繩輪沒有油污,限速器繩有足夠提拉力,安全鉗提拉機構動作靈活,楔口與導軌的間隙合理,鉗口沒有磨平和硬度變化,安全鉗內無異物進入,從而保證限速器-安全鉗聯動試驗有效可靠,并且還要做好限速器的校驗工作。這樣當電梯在超出電梯額定速度一定值下溜時,能緊急制動電梯轎廂,不至于發生電梯轎廂高速墜落的可怕事故。
平層感應器不能因老化或鐵屑太多而觸電接觸不良或誤動作,平層插板固定要牢固,感應器接線無松動,接線點表面無氧化,感應器和平層插板距離要合適,否則會造成電梯丟失位置、錯層、甚至失速。
要確保安全回路符合安全技術規范的要求,比如層門和轎門聯鎖裝置如果在電梯運行時會發生短暫斷開并立即復位,就會造成電梯因故障緊急制動后又自動回復正常,引起電梯返基站或返平層,甚至返端站,若在返平層、基站和端站的時候找不到位置,極有可能會蹲底。
緩沖器是電梯蹲底的最后一道保護。當電梯蹲底時,如本文所述的曳引機制動器和安全鉗等均失效,緩沖器能在一定程度上減小對轎廂內乘客的傷害,尤其是電梯在慢速返基站造成的蹲底。因此在維保時,當發現液壓緩沖器油位不足或者聚氨酯緩沖器過期老化時,要及時為液壓緩沖器加注液壓油或更換聚氨酯緩沖器。
造成電梯溜梯蹲底的原因和預防措施還有很多,比如異步機的制動器與曳引輪傳動軸斷軸、蝸輪斷齒等,也會造成電梯溜梯蹲底。在日常的維保中,要認真細心的加以總結,比如,電梯若因為制動器原因經常出現溜梯,制動器的制動閘瓦會磨得發燙,若鋼絲繩與曳引輪發生滑移,會產生燒焦一樣的氣味等。這些技術和經驗都需要使用單位和維保單位不斷學習和高度重視,以確保電梯安全運行,營造一個和諧的安全用梯氛圍。