蒋爱琴
(福建省特种设备检验研究院三明分院,福建 三明 365000)
自动扶梯和自动人行道广泛应用于商场、地铁、铁路、机场及公交等公共场所,是与公众接触最多的特种设备。在为人们工作和生活带来方便的同时,由于产品本身安全性存在一定缺陷,使用场所的特殊性容易造成的超载、磨损,维护保养不到位,以及乘客不遵守安全注意事项等原因,安全隐患比较严重。福建省质监局制定并经省政府同意的《福建省公共领域电梯安全整治工作方案》[1]要求对公共领域的电梯进行整治,对公共场所的自动扶梯和自动人行道的整治就是很重要的内容。笔者从自动扶梯和自动人行道本身的结构特点,结合新旧国标《自动扶梯和自动人行道的制造与安装安全规范》、国家安全技术规范的要求和国家、省政府文件的整治要求等方面,对自动扶梯和自动人行道的安全性进行研究。由于自动扶梯和自动人行道的结构、工作原理与安全保护等基本相同,文中以自动扶梯为例进行研究。
作为公共场所的重要交通工具,自动扶梯事故备受媒体关注,以下就是几起媒体报道的事故案例。
案例一:2011年7月5日上午9时36分,开通不到两年的北京地铁4号线动物园站惨案突发。该站A出口一满载的自动扶梯在上行时突然发生逆转,乘客猝不及防乘客摔成一团,造成1死,3重伤,27人轻伤。如图1。
图1 北京地铁4号线自动扶梯事故
而2011年7月10日晚21时左右,由香港地铁公司运营的深圳地铁4号线清湖站也发生了一起类似的自动扶梯逆行故障,导致多人受伤。
案例二:2007年8月,重庆武隆3岁的女孩与家人一同逛某商场,在三楼玩电扶梯时,从扶梯右侧空隙垂直跌落10多米到一楼,造成左臂骨折。据悉,该扶梯右侧距墙和旁边的栏杆间有个约80厘米的缝隙,孩子能够钻出去。
案例三:2013年5月18日下午,一个1岁半的女童与家人一起到湛江一服装城购物,下午5时多小女童乘自动扶梯下楼时,侧坐在扶梯梯级上,当扶梯运行至距一楼地面还有8个梯级时,小女童的左脚被扶梯夹住,左脚踝部分被扯断。而就在同一个月,2013年5月19日,重庆一位7岁女孩与妈妈逛朝天门一批发市场时,被商场自动扶梯夹断了3根脚趾。2013年5月25日,杭州一家人和朋友共6个人在逛商场时,一个4岁的小男孩的脚被自动扶梯夹伤。类似的案例较多。
自动扶梯类的工作原理与输送带类似。电动机一般通过皮带或减速机带动驱动轮,驱动轮带动链条及其上面的梯级,以恒定周期拖动形成一组台阶(梯级),并以稳定速度进行循环,梯级在自动扶梯入口与出口处形成平直段,在中间的倾斜段形成台阶,乘客站在梯级上被上、下输送。如图2。
图2 自动扶梯的工作原理
在用的自动扶梯绝大多数是按照GB16899-1997《自动扶梯和自动人行道的制造与安装安全规范》[2]来设计制造的,该标准等效采用的是欧洲标准EN115:1995《自动扶梯和自动人行道制造与安装安全规范》,EN115源自欧洲89/392/EEC《机械安全指南》。而《机械安全指南》并不是专门针对自动扶梯制定的技术法规,它是所有机械设备的安全要求,GB7588《电梯制造与安装安全规范》则是等效采用欧洲标准EN81,EN81源自欧洲95/16/EC《电梯指令》。由于自动扶梯标准缺乏乘客安全方面的针对性,使得自动扶梯的安全等级较电梯低,而且由于自动扶梯使用在公共场所,敞开式、连续运行,没有封闭的空间,因此自动扶梯的安全风险和事故概率高于电梯。
2.2.1 存在相对运动
梯级与梳齿板、梯级与围裙板、梯级与建筑物等存在相对运动,扶手带与围裙板、建筑物之间也存在相对运动,而且扶手带与梯级之间也存在不同步,当扶手带的运行速度比梯级的运行速度滞后时,人就可能向后倾倒。乘客处于相.对运动的环境,就存在安全隐患。
2.2.2 自动扶梯内部存在间隙
自动扶梯通过梯级的不断循环运动来输送乘客,梯级与梳齿板、梯级与围裙板必须有一定的间隙,梯级才能运动,否则会被卡住;扶手带入口处、扶手带与建筑物之间也要有间隙扶手带才能运动。GB16899规定允许存在一定的间隙。在存在间隙且存在相对运动的情况下,一旦安全保护不好,在间隙处就可能发生被夹的危险。
案例四:在重庆轻轨曾家岩车站的A入口处,张老太抱着没有穿鞋的小丽,到轻轨站的长通道里歇凉。上自动扶梯时,小丽很兴奋要下来自己站着。到扶梯末端,孩子没有及时抬脚,脚趾顺势滑进梯级与梳齿板的缝隙中。
GB16899规定梳齿板梳齿与踏板面齿槽的啮合深度至少为4mm,间隙不应超过4mm,梯级、踏板与围裙板任何一侧的水平间隙不应大于4mm,且两侧对称位置处的间隙总和不应大于7mm,似乎没有夹人的可能。但是,就像本案例的情况,一方面由于小孩的脚比较小,又没有穿鞋,容易在梯级与梳齿板、梯级与围裙板的间隙处被夹。另一方面,当小孩的手脚被带进缝隙后,由于围裙板有一定的弹性,梯级在被挤压的情况下会有一定的左右移动量,而安全保护装置的启动要达到一定的变形量才会动作,因此小孩的手脚会继续夹入而造成伤害。特别是如果维护保养不到位,在间隙超标或者没有及时更换断齿的梳齿板,或者安全保护装置无效时,更容易发生伤害事故。
2.2.3 自动扶梯与建筑物的连接存在间隙
扶梯与建筑物往往存在比较大的间隙,身体和手可以探出去。在自动扶梯和建筑物的障碍物相交,形成的三角地带,俗称“剪刀口”,是危险部位,存在与建筑结构碰撞和人员坠落的危险。自动扶梯上的乘客若将头和手伸出扶手外侧,随着扶梯上行至墙面处,就容易被夹伤,国内已报道过多起这类事故。而如果乘客攀爬到自动扶梯外侧,就容易坠落。
案例五:上海市铜川路一大型卖场内,一名男孩正顺着车库通往卖场的自动扶梯往上前行,同行伙伴在楼下大叫男孩的名字,于是男孩双手搭在电梯上伸出头来向下张望。就在男孩身体向扶梯外倾斜时,脖子被卡在了运行中的扶梯与墙壁之间,并随着扶梯的上升被向上拖带了几步。头颈被包裹在墙上的金属挡板划伤,造成头部颈部严重受伤,当场血流不止。
案例六:2012年01月29日,北京西单新一代商城一名9岁男孩的头被夹在自动扶梯和六层楼板之间的夹缝中造成死亡。扶梯扶手与六层天花板间的距离有十二厘米,在夹角处悬吊着一块“小心碰头”的警示牌。
2.2.4 自动扶梯之间存在间隙
在二个楼层的上下二部自动扶梯的拐弯连接处存在间隙,以及并行的自动扶梯中间也存在间隙,如果没有进行适当的防护,当有人员攀爬时容易跌落,也存在与相邻自动扶梯上的人员碰撞的危险。
案例七:男童从杭州银泰百货商场7楼的2台并行自动扶梯之间的一条宽23公分的缝隙中摔到了地下室死亡。该商场自从开业后,2台并行自动扶梯之间未设阻挡装置,一直用一个花盆挡住扶梯缝隙,但是花盆不能承载,安全隐患一直存在。
2.2.5 承载能力
自动扶梯是通过一个整体的钢结构来支撑的,整体结构的强度以及结构与建筑物的连接都会影响到承载能力。另外,动力传动、链条的强度、梯级与链条的连接也对承载能力有重大影响。如果自动扶梯严重超载,如在地铁、火车站等场所,以及商场搞大促销时大量的人流集中登上自动扶梯,甚至一些人携带沉重的箱子等时,这时候自动扶梯就很容易超载,也会由于过载造成连接损坏而导致事故。杭州某大型超市就曾在开业当天搞促销活动,2000多名顾客拥向一部自动扶梯,造成扶梯扶手倒塌、多人受伤。
2.2.6 安全保护的局限性
无论是GB16899-1997还是原来的安全技术规范《自动扶梯和自动人行道监督检验规程》,都有各种监控和安全装置的装设要求,包括扶手带入口处设置手指和手的保护装置;异物卡入梯级、踏板或胶带与梳齿板之间的保护装置;速度限制装置;在梯级、踏板或胶带改变规定运行方向时的自动停止运行装置;直接驱动梯级、踏板或胶带的元件(如:链条或齿条)断裂或过分伸长的自动停止运行装置;梯级或踏板任何位置踏陷的保护装置;驱动装置与转向装置之间的距离(无意性)缩短的自动停止运行装置等。
但是这些安全保护装置要监控到异常达到一定量后才能启动,因此在时间上是滞后的;另一方面安全保护装置的保护还不够全面,比如对自动扶梯之间的间隙、自动扶梯与建筑物的连接间隙以及小于4mm的小孩的手、脚的保护等等没有相应的安全保护装置。
因此可以看出,自动扶梯产品本身还是存在一些缺陷,具有一定的安全隐患。
由于自动扶梯本身都用于人流量大的公共场所,加上使用管理不到位,对维保单位的维保工作缺乏监督,维保记录单随意签收;对产生断齿、变形,安全开关失效等缺陷未能及时发现和修复等等,这些都均存在安全隐患。
由于维保单位能力良莠不齐,一些维保单位低价竞争等原因,自动扶梯的维护保养质量普遍不高。保养走过场,未按照保养项目进行检查、维护等等。例如梳齿板断齿,未及时发现更换;梳齿板保护开关、手和手指保护装置等安全保护装置未按期进行动作试验检查,这些都会留下安全隐患。
在自动扶梯产品本身不可能绝对安全的情况下,需要乘客严格遵守安全注意事项。在自动扶梯入口处应当设置使用须知的标牌。但是现实中许多小孩独自在自动扶梯玩耍、乘客手不握住扶手带等情况比较普遍,这也是事故发生的重要原因。
可以看出,由于自动扶梯产品本身存在一些缺陷,使用中又容易产生新的缺陷或者原来的缺陷会扩展,加上许多自动扶梯维护保养不到位,维保质量难以保证,导致在用的自动扶梯存在比较多的安全隐患。因此,加强对公共领域电梯特别是自动扶梯的安全管理,对于减少事故、保证乘客的安全非常必要。
针对自动扶梯存在的安全隐患,国家制定了新版标准和新检验技术规则,增加安全要求和安全措施,增加试验、验证或评价方法或要求等等,能够从根本上提高自动扶梯产品的安全性。另外,国家质检总局和福建省下达了强化电梯安全管理、开展电梯整治的文件、方案,为保证自动扶梯的安全运行具有重要意义。
3.1.1 新版标准GB16899-2011《自动扶梯和自动人行道的制造与安装安全规范》[3]
有许多改进之处,TSG T7005-2012《电梯监督检验和定期检验规则—自动扶梯与自动人行道》也增加了检验要求。主要包括以下内容:
(1)增加安全要求或安全措施,主要包括:围裙板防夹装置的具体要求;在自动扶梯与自动人行道的外盖板上应当装设防攀爬装置;出入口增设阻挡装置及防碰挡板;制停过程中最大减速度的要求;梯级链无限寿命设计的原则要求;主要部件(盖板、外盖板、桁架、梯级、踏板、导轨系统)所用材料的燃烧性能要求;部分监测装置和电气安全装置(或功能)的要求;静电防护的具体要求;使用者进入过程最小速度及最大加速度要求(针对自动启动或自动加速的自动扶梯或人行道)等等。
(2)增加踏面、楼层板表面防滑性能的具体评价方法、梯级踢板静载试验要求等6项试验、验证或评价方法或要求。
(3)增加部分术语、部分指令标志和禁止标志,以及与购物车和行李车有关的要求。
(4)调整了或修改了重大危险清单、在扶手带入口与地面之间降低人员被夹风险的措施等5项内容。
3.1.2 执行新版标准的必要性分析
新版标准GB16899-2011增加的安全要求或安全措施,基本是与自动扶梯的安全运行和乘客安全息息相关,必须严格执行。
(1)围裙板防夹装置的具体要求,由于自动扶梯产品本身的特点,梯级和围裙板之间存在间隙和相对运动是不可避免的,如果乘客站立地点离边缘太近,穿着洞洞鞋、拖鞋以及裙子时就有被卷进电梯的可能,这种事故是最多的。新版标准要求在自动扶梯的围裙板上装设由刚性和柔性部件组成的防夹装置,乘客站立在边缘,通过毛刷或橡胶型材阻挡不至被夹。
(2)防攀爬装置是通过加装挡板或防护栏,保证小孩不能在扶梯上攀爬,防止跌落,如图3。(3)制停过程中最大减速度及使用者进入过程最小速度及最大加速度的要求,是防止乘客在制停过程和进入过程中不至于被摔倒。
(4)如果人员在出入口可能接触到扶手带的外缘并引起危险,则应采取在出入口增设阻挡装置及防护栏等措施,以阻止乘客进入该空间。另外,在建筑物的障碍物与自动扶梯的相交处,要采取设置防碰挡板等防护措施,防止碰撞、夹入以及剪切危险,如图4。
图4 防碰挡板
(5)主要部件所用材料的燃烧性能要求对于消防安全也很重要。增加的部分指令标志和禁止标志,以及与购物车和行李车有关的要求,对于警示与防止不当行为很有意义。
新版标准的颁布对于提高自动扶梯的安全性有非常重要的作用,但是由于自动扶梯产品本身的特点,新版标准只能降低风险,而无法消除安全风险,例如梯级与梳齿板、梯级与围裙板、梯级与建筑物等存在间隙和相对运动的情况是无法避免的,尽管采取各种措施,事故危险依然存在。而且还有大量在用自动扶梯是依据1997的老标准生产的,因此,要根本上提高自动扶梯的安全性能、减少事故,必须加强自动扶梯的安全管理。由此提出以下建议:
3.2.1 落实整改
质监部门和政府相关主管部门督促落实使用单位,对在用自动扶梯要按照新版标准执行的要求进行整改到位,从根本上提高自动扶梯的安全性能。
3.2.2 加强使用管理
电梯使用单位应当建立健全并有效落实使用和运营安全管理制度,委托有资质的单位进行日常维护保养,并对维护保养进行监督。在出入口的明显位置张贴安全注意事项、警示标志,落实与新版标准不符的整改工作等。
3.2.3 保证维护保养质量
电梯维保单位应当建立健全并有效落实日常维护保养制度,配备足够的技术人员和维护保养人员,提高维保质量。按照要求每15天进行一次电梯日常维护保养,检查落实电梯主要安全装置的有效性,以及协助、配合电梯使用单位落实整改工作。
3.2.4 完善安全警示标志,提高乘客的安全意识等
在自动扶梯或自动人行道入口处都应当按照标准要求设置有使用须知的标牌,标牌须包括应拉住小孩、应抱住宠物、握住扶手带以及禁止使用非专用手推车(无坡度自动人行道除外)等,如图5。这些使用须知是许多血的教训换来的,乘客必须共同遵守。
图5 安全警示标志
2013年6月29日第十二届全国人大常委会通过的《中华人民共和国特种设备安全法》[4],要求对学校、幼儿园以及医院、车站、客运码头、商场、
体育场馆、展览馆、公园等公众聚集场所的特种设备实施重点安全监督检查。国家质检总局《关于电梯安全监察工作若干问题的指导意见》(国质检特函〔2011〕370号)[5]的基础上,出台了《质检总局关于进一步加强电梯安全工作的意见》(国质检特函〔2013〕14号),福建省质监局在2013年1月发布了《福建省加强电梯安全的意见》(闽质检特函〔2013〕144号)[6]这些文件都要求进一步落实电梯安全主体责任,强化电梯安全管理。特别是福建省质监局制定并经省政府同意的《福建省公共领域电梯安全整治工作方案》要求对公共领域的电梯进行整治,其中对公共场所的自动扶梯和自动人行道的整治就是很重要的内容。这些文件要求正是体现了政府对电梯(自动扶梯)安全状况的了解以及对人民群众安全的重视,对于保证自动扶梯的安全运行非常必要。研究自动扶梯的安全性,让更多的人们了解自动扶梯和自动人行道的安全状况,促进使用单位加强安全管理、按照政府相关文件和国家标准要求认真进行整治,促进维保单位提高维护保养质量,乘客遵守安全注意事项的要求,必能大大减少自动扶梯事故以及事故造成的伤害和损失,而这正是笔者写本文的目的。
[1]《福建省公共领域电梯安全整治工作方案》[Z],闽政办[2012]184号.
[2]GB16899-1997《自动扶梯和自动人行道的制造与安装安全规范》[S].北京,中国标准出版社,1997.
[3]GB16899-2011《自动扶梯和自动人行道的制造与安装安全规范》[S].北京,中国标准出版社,2011.
[4]中华人民共和国主席令第四号《中华人民共和国特种设备安全法》[Z].
[5]国质检特函〔2013〕14号《质检总局关于进一步加强电梯安全工作的意见》[Z],国家质检总局.
[6]闽质检特函〔2013〕144号《福建省加强电梯安全的意见》[Z],福建省质量技术监督局.