基于事故樹的商場電梯事故分析

■ 張栓柱 河北白沙煙草有限責任公司保定卷煙廠

目前，國內電梯事故時有發(fā)生，安全生產(chǎn)管理總局發(fā)布的全國年度特種設備安全狀況的通告中，2014—2019 年期間，全國共發(fā)生電梯安全事故321 起，共造成227 人死亡。電梯事故發(fā)生的數(shù)量和死亡人數(shù)占特種設備安全事故的比例也相應都比較高[1]。

張大軍利用魚刺圖法，從人、機、管、環(huán)四大方面展現(xiàn)出自動扶梯傷人事故的原因，并舉例“7.26”商場電梯“吃人”事故案例進行論證，充分驗證了利用魚刺圖法進行自動扶梯傷人事故分析所得出的結論的正確性，并提出在電梯使用和維保過程中建立健全自動扶梯事故預防與應急管理機制的重要性[2]。申彥春、張銀蒲等人通過EDA 技術在商場電梯中的應用方面進行研究，利用VHDL 語音對電梯控制器進行了設計，并完成仿真實驗。利用EDA 技術可以使電路從硬件設計變?yōu)檐浖O計，使設計更為靈活，電路也更加簡單，并可以更好地進行電梯控制與運行[3]。美國加利福尼亞州也相對制定了《電梯安全法令（The Elevator Safety Oeders）》，該法令適用于該州具體的電梯安全管理工作中，并且監(jiān)管部門對電梯設備安全管理非常嚴格，對法律法規(guī)結構層次和功能劃分得十分清晰[4]。

一、商場電梯事故研究與分析

本文列舉10 起商場電梯典型事故進行分析，如表1 所示：

表1 典型電梯事故分析

從上述案例不難看出，商場電梯失控主要體現(xiàn)在乘客墜入扶梯內部、違規(guī)拆除電梯作業(yè)、電梯失控下墜、乘客誤入扶梯夾角、電梯口踏空墜樓、兒童卷入自動扶梯、自動扶梯逆轉、違規(guī)進行電梯維護作業(yè)等等。究其原因主要是由于自動扶梯驅動站未設保護裝置、自動扶梯無法自動停止、曳引電梯曳引條件破壞、作業(yè)人員未穿戴安全防具、摩擦片磨損嚴重導致制動力矩不足、安裝不規(guī)范制導制動力矩下降、市民安全意識不足、監(jiān)護人監(jiān)護不力以及扶梯夾角處缺少防護措施等方面。因此，這就要求我們要從人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)、設計缺陷以及管理缺陷等方面進行嚴格控制。安全無小事，針對商場電梯事故，還需各方共同努力，乘梯知識的宣傳、設計的改進以及電梯檢驗員的監(jiān)督應該加大力度，齊頭并進。尤其是作業(yè)人員不按規(guī)定進行作業(yè)引發(fā)商場電梯事故數(shù)量偏多，應對此做重點關注。

二、事故樹分析法

事故樹分析又稱為故障樹分析（FTA），是一種描述事故因果關系的有方向的“樹”，它是一個歸納的分析方法，它考慮了單一組件故障模式的所有可能的影響組合。此方法還提供了進行概率分析來確定故障模式的臨界性的方法。事故樹分析法的本質上是演繹，意味著分析從頂上事件（系統(tǒng)故障）開始，層層分析其發(fā)生的原因，直到找出事故的根本原因[7]。

（一）建立事故樹

通過對商場電梯事故的分析，利用事故樹分析法，將商場電梯事故作為頂上事件，建立商場電梯事故樹如圖1 所示，事故樹中各符號的意義如表2 所示。

圖1 商場電梯事故樹模型

表2 事故樹符號含義

（二）利用布爾代數(shù)法求最小割集

TG=M1+M2=X3X4X5+X7X9+X1+X2+X13+X15+X10+X6+X14+X11X12+X8X9

計算得到11 個最小割集，如表3 所示。

表3 最小割集

在圖1 事故樹中存在13 個最小割集，即表明該事故樹存在十三種發(fā)生事故的可能。當某一最小割集的基本事件全部發(fā)生，必然會導致頂上事件的發(fā)生。如最小割集K1 中，當破壞曳引條件、作業(yè)人員未穿戴安全護具、未固定電梯同時發(fā)生時，就會導致違規(guī)作業(yè)進而導致頂上事件的發(fā)生。根據(jù)上節(jié)計算，商場電梯事故樹一共有十三組最小割集，為了降低系統(tǒng)危險性，可以對這十三組最小割集中的基本事件進行分析，找出商場電梯事故的直接和間接原因，根據(jù)最小割集中所有事件均發(fā)生才會導致頂上事件發(fā)生的特點，制定預防措施。如在最小割集K2 中，一共有兩個基本事件（X7、X9），分別表示：大件行李、現(xiàn)場控制不到位。僅需控制其任意一個事件不發(fā)生，即可使得頂上事件不發(fā)生。

（三）利用布爾代數(shù)法求最小徑集

TJ=M1·M2=X3X7X1X2X13X15X10X6X14X11X8+X4X7X1X2X13X15X10X6X14X11X8+X5X7X1X2X13X15X10X6X14X11X8+X3X7X1X2X13X15X10X6X14X12X8+X4X7X1X2X13X15X10X6X14X12X8+X5X7X1X2X13X15X10X6X14X12X8+X3X9X1X2X13X15X10X6X14X12+X4X9X1X2X13X15X10X6X14X12+X5X9X1X2X13X15X10X6X14X12+X3X9X1X2X13X15X10X6X14X11+X4X9X1X2X13X15X10X6X14X11+X5X9X1X2X13X15X10X6X14X11

計算得到12 個最小徑集，如表4 所示。

表4 最小徑集

商場電梯事故樹一共有12 組最小徑集，即預防商場電梯事故發(fā)生的12 種預防方案，對這些最小徑集進行分析，可得到最容易實現(xiàn)的預防商場電梯事故發(fā)生的方案。如在最小徑集P1 中，若X3、X7、X1、X2、X13、X15、X10、X6、X14、X11、X8 不發(fā)生，則頂上事件不發(fā)生，即如果能夠保證破壞曳引條件、大件行李、市民安全意識不足、監(jiān)護不力、摩擦片磨損嚴重、層門短接、維護工作不到位、未設置保護裝置、安裝不規(guī)范、電路短路、大客流量都不發(fā)生，即可保證商場電梯事故的不發(fā)生。

（四）結構重要度

基本事件的結構重要度系數(shù)采用估算法進行

可得

因此得到結構重要度順序為：I（9）=I（1）=I（2）=I（13）=I（15）=I（10）=I（6）=I（14） ＞I（7）=I（11）=I（12）=I（8）＞I（3）=I（4）=I（5）

在商場電梯事故中，根據(jù)上節(jié)結構重要度的計算結果，基本事件X9（現(xiàn)場監(jiān)控不到位）、X1（市民安全意識不足）、X2（監(jiān)護不力）、X13（摩擦片磨損嚴重）、X15（層門短接）、X10（維護工作不到位）、X6（未設置保護裝置）、X14（安裝不規(guī)范）的結構重要度最大，即這些基本事件在系統(tǒng)中占首要地位，其次是X7（大件行李）、X11（電路短路）、X12（零部件老化）、X8（大客流量），最后是X3（破壞曳引條件）、X4（未穿戴安全護具）、X5（未固定電梯）。由此可以看出，在制定商場電梯事故預防措施的時候，應按照基本事件的重要度順序，以輕重緩急的原則，去選出最經(jīng)濟、最有效的預防措施。

三、結語

商場電梯作為人們生活中常用的基礎設施，需要檢驗部門不斷加強專業(yè)知識素養(yǎng)，提升技術水平，需要廣大人民群眾不斷加強安全乘梯意識，需要生產(chǎn)廠家不斷優(yōu)化電梯設計。雖然商場電梯事故發(fā)生的原因錯綜復雜，但是通過事故樹分析法，可以有效全面地分析出事故的直接原因及間接原因，能夠便捷有效的針對商場電梯事故提出預防方案，最大限度防止事故的再發(fā)生。