电梯维保安全风险辨识与评价

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  摘 要: 电梯的使用对于提高人们的生活水平和促进经济发展都起着非常重要的作用,同时又是易产生安全隐患的特种设备,它的安全运行关系到人们的生命财产安全和生产安全。因此,电梯的安全维保具有重要的意义。本文在对比和总结国内外各种安全评价方法的基础上,提出了适用于电梯的基于风险原理的安全辨识和评价方法,实现了电梯安全状况综合评价的目标。该方法的推广应用将有可观的经济和社会效益,有助于我国电梯安全技术水平的提高,也为政府管理和决策部门提供技术支持。
  关键词: 电梯 维保 安全 风险 辨识 评价
  1.前言
  随着社会的发展,居住、工作和生活环境对电梯的需求也随之越来越大。电梯作为高层建筑不可缺少的交通运输工具,已经在居民住宅小区、写字楼和商场等地得到广泛的应用。同时,电梯又是易产生安全隐患的交通和运输工具,近些年对于电梯加大了管理的工作力度,不断引入科学的管理方式,虽然电梯安全事故的发生没有随着电梯数量的增加而急剧上涨,但是目前因电梯造成的人身伤亡事故还是不断发生。[1]就电梯安全事业而言,其核心是大程度地防止和减少事故的发生。所以电梯的安全问题将继续存在,并得到社会的持续关注。
  安全评价是以实现工程、系统安全为目的,应用系统安全工程原理和方法,对工程、系统中存在的风险有害因素进行识别与分析,判断工程、系统发生事故和职业危害的可能性及其严重程度,从而为工程、系统的设计、施工、生产经营活动制定防范对策措施,为安全管理决策提供科学依据[2]。随着国际贸易日益扩大、社会安全需求不断提高、新技术的不断发展和应用等原因,电梯的安全问题呈现出新的特点。已有的电梯安全标准在不同区域、不同时段存在着大量差异;人们的生活对电梯的依赖性越来越大,并希望电梯有更好的安全性;新技术的发展和应用突破了原有安全规范,需要一些全新的安全理念;这些对于电梯贸易、使用、发展等方面都产生了巨大的影响。因此,开展电梯维保安全风险评价研究对于保障人的生活质量、提高生产效益、新技术的发展和特种设备的安全管理具有重要的意义。
  2.电梯维保安全风险的辨识
  2.1电梯维保安全风险相关概念
  风险辨识是确定风险存在并描述其特性的过程,这个过程的目的在于识别人员(财产或环境)可能暴露于一个或多个风险的所有状况或其他境况。
  电梯系统中风险与电梯系统本身的状态及其环境相关,即由风险的客观性可知,风险是电梯系统的一种属性。电梯系统是包含电梯设备、相关人员、使用环境、运行管理及其所有相关因素在内的一个整体系统,其中电梯设备包括了曳引系统、导向系统、轿厢、门系统、重量平衡系统、电力拖动系统、电气控制系统和安全保护系统八个子系统。
  电梯系统的安全是指消除了不可接受的风险。电梯系统不可能有绝对安全,某些风险在系统中是可以残留的,这些风险被定义为遗留风险。因此,电梯系统中的人员、设备或过程(如:操作、使用、检查、测试或维护)只能是相对安全的,电梯系统的安全是通过充分地降低风险来实现的。电梯系统的安全受到众多因素的影响,要实现电梯系统的安全需要寻找下列因素的佳平衡:理想的绝对安全;产品或过程所需要的功能;使用者的利益;成本;有关的社会惯例等。
  2.2电梯维保风险辨识考虑的因素
  风险对于电梯系统的功能有些是固有的,有些是非固有的。电梯系统中固有风险的辨识需要考虑的因素包括电梯设备的物理状态、与电梯相关的人员及其操作、事故事件的类型等。
  3.2.1电梯设备的物理状态
  包括电梯系统的结构、电梯系统及其子系统的物理状态等。根据电梯系统的结构,并参照电梯行业的习惯、电梯标准和法规的划分惯例,按照其空间位置,兼以考虑功能描述的方便,将电梯的风险源分为井道、机房和滑轮间、轿厢、层门、对重、电梯驱动主机、电气设备和控制系统、导轨、悬挂装置、缓冲器、轿厢超速保护装置等部分;电梯系统及其子系统的物理状态包括了几何尺寸、材料特性、运动状态、部件特征等。
  2.2.2与电梯相关的人员及其操作
  与电梯相关的人员有:以运输为目的使用电梯的人员;在电梯部件所在区域内或运行区域内的人员,或能进入该区域的人员;对电梯或在附近进行作业的人员;有某种身体残障的人员;行使特殊职能的人员,如消防人员和医院运送患者的人员。
  与电梯相关的操作有安装、测试、更换、使用、维护、修理、改造、清洁等。
  2.2.3事故事件的类型
  事故事件的类型众多,有来自机械原因的、来自电气原因的、来自热原因的、来自化学原因的及因忽视人类工效学引起的等。机械类型的风险来源有轿厢、对重等部件的运动,门、扶手的锐边,轿厢地板的不平或易滑,轿顶没有防护等。电气类型的风险来源有电线缘失效,某些部件的静电等。忽视人类工效学原则类型的风险来源有轿厢内或井道内轿顶面以上照明不足,或轿厢高度不足等。在驱动或控制设备内、在轿厢或井道内可能会发生火灾类型的风险。
  2.2.4电梯系统中非固有的风险
  与电梯系统、电梯部件(零件)或涉及安全的系统(部件)的故障相关的风险;与外界影响有关的风险,如环境、温度、火焰、气候情况、闪电、雨、风、雪、地震、电磁现象(EMC)、建筑物的状况及其用途等等;与不正确的操作、使用、维护、修理、改造、清洁程序或在电梯或部件上进行其他操作所相关的风险,以及与误用系统或过程相关的风险。另外,忽视人类工效学原则也影响安全。
  2.3电梯维保中风险辨识的方法
  风险辨识的方法很多,每种方法有其目的性和适用范围,但由每种方法都可以识别出一些电梯系统中不同的风险。在风险识别过程中,应结合具体情况采用。本文采用了以下几种方法辨识电梯系统中的风险:
  2.3.1依据相关标准
  当前,我国电梯安全制造、安装、使用和维保主要依据《电梯制造与安装安全规范》(GB7588-2003)、《电梯维护规范》(GB/T 18775)等标准。[3]这两个标准对乘客电梯、载货电梯的制造、安装与检验提供了全国统一的技术依据和安全要求,对于电梯交付使用前的检验、定期检验以及重大改装或事故后的检验的内容做了相应的规定。按照标准中的安全要求可进行电梯风险的识别。   2.3.2查阅安全检查表
  安全检查表是电梯日常使用和维保中必备的表格,通过定期查阅已编制好的安全检查表,可辨识出电梯系统中存在的风险,也可确定事故发生的时间和责任。该方法使风险识别过程迅速简便。
  2.3.3查阅和收集故障、事故的记录
  查阅有关电梯的故障、事故的历史记录,可获得的能够帮助定性和定量分析的信息和数据。通过事故树分析等方法去寻找与事故发生有关的原因、条件和规律,由此可辨识出电梯系统中导致事故发生的有关风险。
  2.3.4咨询专业人员
  专业人员在电梯的日常使用安装维保方面积累了丰富的经验。通过询问专业人员,也可分析出电梯系统中所存在的一些风险,可以及时的对电梯进行维修保护,避免事故的产生。
  2.3.5实践检验
  由熟悉安全技术知识和安全法规标准的人员对电梯系统进行现场观察,可发现一些存在的风险,并进行数据搜集。
  2.3.6借鉴类似产品的经验
  从类似产品,比如风险性较大的锅炉、客运索道、压力管道、起重机械、大型娱乐设施等特种设备,获取有关风险的信息,加以分析、归纳和整理,可辨识出存在的风险。
  3.电梯维保安全风险的评价
  电梯风险评价是以实现电梯系统安全为目的,应用安全系统工程的原理和方法,在对电梯系统存在的风险因素进行辩识的基础上,对潜在的影响电梯系统运行安全的风险因素进行定性、定量分析和预测,建立使电梯系统安全的优方案。基于风险的安全评价方法是以风险这个概念为基础发展而来的关于安全评价的一系列方法的总称。基于风险的电梯安全评价方法可简称为电梯风险评价方法。[9]
  3.1 风险评价的基本公式
  电梯系统风险源自于下列两个风险要素的组合:伤害的严重程度;伤害发生的概率。即,风险是严重程度和发生概率的函数,可用公式R= f ( S, P ) = S * P 表达。其中:R=风险;S=伤害的严重程度;P=伤害发生的概率。通过考虑对人身、财产或环境造成的后果,根据风险评价的目的和主题,可以对风险要素进行评估,其方法有:统计法、试验法、询问专家法、模糊评价法等,其形式可以是等级、分数等。
  在本文中应用模糊评价法[10]将伤害的严重程度分成四个等级,其说明如表1所示。在一个风险情节中伤害的严重程度应被评估为其中之一。
  伤害发生的概率分成六个等级,其说明如表2所示。在一个风险情节中伤害发生的概率应被评估为其中之一。
  3.2风险要素的影响因素
  当评估伤害严重程度时,应考虑的因素主要有:所影响对象的性质,包括:人员、财产、环境等;在电梯上可能发生伤害的范围,如:一个人还是多个人。评估伤害事件(原因和后果)发生的概率时应考虑的因素如表3所示:
  在评估风险要素的过程中还应该考虑的其它要素有:安全功能的可靠性;使防护措施失效或不采用防护措施的可能性;维持防护措施的能力;可预见的误用、故意损坏行为和人为错误的影响。
  3.3风险评价的具体过程和示例
  在对风险的严重程度和发生概率进行评估后,应综合衡量这两个风险要素的情况,对一个风险情节的整体进行评估,即风险评价,以决定是否需要采取防护措施来降低风险。
  在本文中,应用模糊评价法将风险的严重程度和发生概率分为几个等级,当其确定后,则风险的等级就确定了。风险的等级综合决定了风险大小。例:根据表4,如果严重程度和概率等级分别评估为“1”等和“B”等,则风险等级为“1B”。
  根据电梯的安全特征和实践经验,以及通过各个风险等级相互之间的比较,本文采用风险类别的方法来评定风险,即将上述风险等级分为四个类别。对每个风险类别应当采取不同级别的安全措施,其说明如表5所示:
  如电梯动力驱动门速度过大所带来的一个风险情节是:电梯动力驱动门速度过大,乘客进出轿厢时门关闭,乘客被门撞击,可能被撞伤或摔倒。对此风险情节的评估是:严重程度——2-中;发生概率——C-偶尔。通过表4可知,此风险的等级是 2C。通过表5可知,其风险类别是III,即这个风险需要采取防护措施消除或降低它。
  3.4风险降低措施和遗留风险、新风险
  应用上述方法进行电梯系统的风险评价后,如果风险评定表明风险属于第IV类或III类,则应选择适当的风险降低措施。一旦防护措施被实施,风险评价过程应从第四步风险情节的识别重新进行,以保证风险已被充分地降低。通常,防护措施并不能完全消除危险,其目的是降低风险发生的概率,或减小风险的严重程度。如果在采取防护措施过程中识别出新的潜在危险,则应该将相应的风险情节增加到最初的风险情节表中,并进行与该风险情节有关的风险分析和评价。
  通常采取的降低风险的措施有:通过修改电梯设计或更换电梯部件来消除危险;采取与设计有关的措施来降低风险,包括:重新进行设备设计,如:提高其可靠性、减少暴露;减少暴露于危险中的频次和(或)持续时间;根据具体情况,改变使用、维护、清洁程序;如果电梯部件失效,增加防护或安全装置;增加将人员与危险设备或空间隔离的防护装置。告知使用者装置、系统或过程的遗留风险。这些措施包括培训、增加警告标志、使用个人防护装备等等。
  某些风险降低措施对于原风险具有降低的作用,但是也会引发一些新的风险。采取这类风险降低措施后,应该对原风险的遗留风险和新风险重新进行风险评估。
  4.总结与展望
  随着电梯新技术的发展、安全需求的不断提高,电梯安全评价的研究逐渐成为热点。目前国内还没有统一的电梯安全评价准则和程序,本研究旨在建立一套比较完善的电梯安全评价准则和程序,对电梯系统维保中的风险辨识得重要性、维保安全风险辨识方法进行了研究,提出了基于风险的电梯综合安全评价方法,融合其它相关安全评价方法的思想,以实现电梯安全状况的综合评价。
  基于风险评价的方法,未来电梯风险安全辨识和评价会呈现出如下几个方面的趋势:
  智能化。人工神经网络等人工智能领域的发展在问题求解、自然语言处理、模式识别、智能数据库、定理的自动证明等方面获得了巨大的应用,同时也为安全评价的智能化提供了重要基础。人工智能的运用将避免安全评价传统方法的主观性,提高评价结果的有效性。
  数据库化。以数据库的方式集合各项风险识别、整合各种安全措施,是实现电梯安全评价综合性、系统性的有效方法。数据库具有可不断修改、补充、完善的特点。
  方法复合化。适用于电梯安全评价的常用方法有安全检查表、故障树分析、概率风险评价等。各种安全评价的方法各有所长,基于风险的电梯安全评价方法应该将对这些方法进行复合化,集各家所长。
  评价范围不断拓宽。几年来,电梯安全评价范围不断向纵横两个方向扩展。从设备分析为主,逐步趋向包括人、机、环内容的安全性综合评价方面拓展;从在役电梯的安全评价为主,逐步趋向设计、制造、报废等各阶段评价的方面拓展。
  参考文献
  [1]张艺童. 我国电梯产业大调查[J]. 品牌与标准化, 2015(08).
  [2]周伟. 电梯安全管理与维修保养探析[J]. 黑龙江科技信息, 2012(14).
  [3]李锦锦. 电梯安全管理分析及其维修保养[J]. 科技视界, 2014(31).
  [4]杨志. 老旧电梯安全风险评价及方法[J]. 中国新技术新产品, 2015(4).
  [5]田苏钱. 电梯维保工程项目的风险管理研究——以苏州淞泽家园维保工程为例[D]. 苏州大学, 2014.
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