福建省老旧电梯缺陷与故障统计分析

郑祥盘

（福建省特种设备检验研究院，福建 福州 350008）

福建省老旧电梯缺陷与故障统计分析

郑祥盘

（福建省特种设备检验研究院，福建 福州 350008）

文中介绍了福建省使用15年以上在用老旧电梯的基本情况。通过对老旧电梯安全性能评估，分析研究其主要缺陷及形成原因，对缺陷和出现的故障进行统计分析研究，以此抓住电梯定期检验与安全评估的着重点，提高检测诊断能力和效率，更好地把握电梯检验质量，有效减少电梯故障率。同时探讨了老旧电梯运行故障和可靠性问题，提出老旧电梯安全监管的对策与措施。

电梯；缺陷；故障率；可靠性

1 福建省老旧电梯基本情况

截止到2013年底，福建省（除厦门）注册登记的老旧电梯总量达1527台，其中乘客电梯1138台、载货电梯258台、液压电梯1台、自动扶梯130台，分别占老旧电梯总量的74%、17%、0.1%、8.9%。

2012～2013年福建省（除厦门）共完成857台电梯安全性能评估，其中乘客电梯798台、载货电梯59台；23台为使用单位主动委托未达到15年的设备，因此已评估中有834台为达到使用15年的在用老旧电梯，占设备总数的54.6%、占曳引式电梯的73.3%。已完成评估的电梯，已整改或部分整改612台，其余245台电梯正在筹集资金准备整改或未整改。

福建省老旧电梯地域分布不均，截止到2013年底使用年限超过15年的电梯在全省各地市分布见表1。

表1 老旧电梯地域分布数据

2014年至2018年，未来5年使用年限达到15年的老旧电梯将逐年增加，且2016年后增长尤为明显，其具体数据见图1。

图1 2014年-2018年年度老旧电梯数量

2 老旧电梯缺陷分析

通过对2012～2013年机电设备检验中心与监督检验部完成电梯安全性能评估857台发现的缺陷进行统计分析，有829台电梯存在不同程度的缺陷，缺陷率为96.7%。

2.1根据标准要求的缺陷程度分析

（1）按照GB24803.1-2009《电梯安全要求第一部分：电梯基本安全要求》和TSG T7001-2009《电梯监督检验和定期检验规则—曳引与强制驱动电梯》的要求，有820台电梯存在应立即整改的缺陷，缺陷率为95.7%。

（2）根据GB24804-2009《提高在用电梯安全性的规范》的要求，机械零部件磨损与电气元器件老化可能引起较高故障率或高风险的电梯有828台，缺陷率为96.6%。

（3）根据GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》、GB/T10058－2009《电梯技术条件》、GB/T10059－2009《电梯试验方法》、GB/ T10060-2011《电梯安装验收规范》等标准要求，评估的电梯有841台电梯存在与现行标准不相符的缺陷，缺陷率为98.1%。

2.2根据缺陷存在的部位分析

电梯本身缺陷以门系统、安全装置、曳引系统、控制系统等的缺陷较为常见[1]。

（1）门系统缺陷主要有：门扇明显变形、开裂；层门电气联锁或机械联锁失效；层门导向滑轮老化脆裂；层门绳轮老化严重导致脱落；层门门锁啮合长度不足或严重变形；强迫关门装置失效致使层门无法有效自动闭合等。门系统缺陷率为95.1%，这些缺陷会引起电梯故障率增多且影响电梯安全运行，有可能导致人员坠入井道或受到剪切、挤压危险。

（2）安全保护系统的缺陷有：限速器老化磨损导致失效或动作速度过高；安全钳失效；制动回路不符合相关标准规定；安全回路被人为短接而导致相应安全保护装置失效；缓冲器损坏；超载装置调整不到位或失效等。安全保护系统缺陷率为94.9%，这些缺陷可能造成电梯蹲底、冲顶或运行过程非正常停梯而导致人员被困事故。

（3）曳引系统的缺陷主要有：曳引绳严重腐蚀、磨损、断丝与变形；曳引轮绳槽严重磨损；轿厢过度装修使得厢体重量明显增加，导致曳引力相对不足；制动器失效；轿厢面积超过标准规定且无相应的技术措施等。曳引系统系统缺陷率为89.2%，这些缺陷常有可能导致电梯溜车、蹲底等事故。

（4）控制系统的缺陷主要有：接触器和继电器电气触点存在氧化腐蚀、接触不良的缺陷；随行电缆破损老化与接触不良；控制面板接线端子接线有松动、老化现象等。控制系统缺陷率为88.1%，这些缺陷常有可能引起电梯故障率增多而导致人员被困。

（5）性能试验发现的缺陷有：电梯因过度装修使平衡系数变小且限乘人数减少；电梯运行速度与设计不符合要求；限速器动作速度与电梯运行速度不匹配；轿厢超载保护功能失效等。性能试验发现的缺陷率为78.1%，这些缺陷常引起电梯故障率增多。

（6）其它缺陷有：滚轮导靴老化破损，可能使安全钳误动作导致非正常停梯；导靴间隙偏大，导靴松动或者脱落，致使运行中的电梯发生脱轨；轿厢底板腐蚀损坏；防止夹人的安全触板或光幕失效等。

2.3重要零部件缺陷统计与分析

2013年以评估中124台电梯为例，将老旧电梯重要零部件按易损易耗有可能需要更新维修的功能单元划分为钢丝绳、曳引轮、制动器、变频器、称重装置、继电器、接触器、门机、随行电缆等20个重要零部件，将每台电梯在做“评估前是否更换或维修”或“经评估时是否需要维修”的缺陷统计，各零部件缺陷统计结果如图2所示。

图2 老旧电梯重要零部件缺陷统计

从图2可以看出，钢丝绳、曳引轮、变频器、制动器、限速器、接触器、继电器、称重装置等为较高缺陷率的零部件。在统计的124台电梯中出现钢丝绳、曳引轮、变频器、制动器缺陷做了更换分别有44台、33台、33台、23台，缺陷率分别为35.5%、26.7%、26.7%、18.5%。因此，图2所示可据此判断使用超过15年后的钢丝绳、曳引轮、变频器、制动器、限速器、接触器、继电器、称重装置等电梯重要零部件出现缺陷率已较高。

3 缺陷形成原因分析

通过对大量老旧电梯缺陷的总结,电梯缺陷原因分析可分为电梯设计与制造、安装、维护与使用四个方面[2]。

3.1电梯设计、制造原因

电梯控制系统电子元气件因陈旧、老化或更新换代，电子元气件损坏后因原型号电子元件不再生产或制造厂不存在导致维修周期长且成本较高，甚至使用伪劣配件。作为技术标准，GB 7588《电梯制造与安装安全规范》是我国最主要的电梯标准之一。自1987年我国首次颁布以来，分别于1995年、2003年修订了GB 7588-1995 标准、GB 7588-2003 标准，增加了新的安全要求，而现在评估的老旧电梯不能满足现行标准的有些规定。

3.2安装原因

电梯安装要由具有相应安装资质的企业承担，无相应安装资质的企业一律不得参与电梯的安装、维修和改造。但由于种种原因,电梯安装工程并不能严格按要求作业,有些工程被一些资质不够的企业承担,有些工程被层层转包,其工程质量不可靠性和不安全性增加。

3.3维护原因

电梯维保市场竞争激烈，维保技术与质量参差不齐，多数使用单位将维保价格作为选择维保单位的首要条件。许多维保单位为了争取市场，采取价格战，而通过降低维保成本、维保质量，减少保养次数，减少保养项目的办法来获得利润。这种不良竞争的维保市场，最终导致电梯故障率增加、可靠性下降。

3.4使用原因

电梯属于机电设备，也会因磨损、老化等原因出现缺陷与故障。由于电梯使用单位因费用等原因未按规定落实日常维护保养制度、或使用操作不当以及人为损坏等因素，导致电梯的门系统、安全装置、曳引系统等主要部件在使用中损坏、变形，且未能及时修复而形成安全隐患。

4 电梯故障与可靠性分析

4.1电梯故障的规律—典型故障率曲线

大量故障统计证明，电梯的故障率是时间的函数，其大致经过三个阶段：初期故障期、偶发故障期、损耗故障期，故障曲线见图3所示[3]。

图3 典型故障率曲线

初期故障期发生在电梯投入使用后的初期，主要由于设计、制造、安装的缺陷和不良的使用环境(如房屋装修)等原因造成，这期间电梯故障率较高，一般电梯投入使用后持续2-3年。

偶发故障期的故障率曲线趋于直线，电梯运行稳定且故障只是偶尔发生，一般在电梯使用4-10年间故障率相对较低。在电梯偶发故障期，电梯故障是由于偶然因素引起，故障发生是随机的，但故障率趋于常量。通过对这些故障进行统计分析，可以提高故障的检测诊断和预分析能力，并进行必要的适时维修，降低故障率，以延长使用寿命。

损耗故障期，其特点是故障率随时间的增加而明显增加。这是由于产品长期使用后各零部件的磨损、疲劳、老化等造成的。防止严重故障的办法就是在产品进入严重故障期前及时发现并进行维修更换，这样可把上升的故障率降下来。如果产品故障太多，修理费用太高，只能报废。可见，准确掌握产品何是进入耗损故障期，对使用、诊断与维修工作都具有重要意义。因此使用10-15年后的电梯这时有必要对电梯全面安全性能评估，并适时对电梯做零部件更换、重大维修或改造。

4.2老旧电梯故障统计与分析

根据福建省地方标准DB35/T 1332-2013《曳引式电梯安全性能技术评估规程》要求，对2013年机电设备检验中心评估的492台老旧电梯为期6个月的故障统计，总共发现故障1338台次，平均每月故障223台次，平均故障率约为0．453次／(台•月)，比期刊《中国电梯》2009年第23期一文中《宁波市在用电梯缺陷与故障统计分析研究》中提到非特定年限的在用电梯平均故障率为0.164次／(台•月)高出将近3倍，因此也验证了上文中提到的电梯使用15年后进入“损耗故障期”。

统计分析中发现，在不同维保单位的电梯，由于非原制造单位维保责任心与技术力量的良莠不齐影响其电梯维修保养质量，非原制造单位维保的电梯故障率比原制造单位维保的电梯高出近1倍。在不同的使用场合中，机关事业单位与宾馆内使用的电梯故障出现次数较少，主要因为管理制度执行较好，乘客使用较规范、文明；而医院、办公写字楼的电梯使用频率高、超负荷运转、使用人员复杂、使用不规范导致故障率高出机关事业单位与宾馆用电梯1倍多。各种类别的电梯中，载货电梯故障率最高，达0.742次／(台•月)，比乘客电梯高出63.8%。导致载货电梯故障率相对较高的主要原因有使用环境不良、使用频率较高、操作不规范、安全管理疏漏等[4]。

5 对策与措施

质监部门应贯彻“安全第一、预防为主”的管理方针，破解安全监管的难点，保障电梯的可靠、安全运行，实现安全隐患早发现、早预警、早整改。

5.1坚持技术措施与非技术措施相结合

以落实安全责任制为重点，深入分析老旧电梯安全监管工作。把老旧电梯的安全监察、定期检验和安全技术评估“技术措施”的优势继续发挥，同时加强老旧电梯专项整治活动、宣传等“非技术措施”的研究和应用，促进二者的有效结合。一方面，要进一步分析在老旧电梯安全监管方面存在的薄弱环节和突出问题，认真总结电梯安全监察、定期检验和安全技术评估的成功做法，逐步提高电梯安全监管的有效技术措施。另一方面，加强非技术监管措施的应用和研究，全面掌握监管对象的各方面情况，做好宣传发动和舆论引导作用，通过多种途径向广大群众宣传《福建省电梯安全管理办法》，指导电梯使用运营单位落实安全管理的主体责任，积极研究探索老旧电梯和故障多发电梯的长效管理机制。

5.2坚持监督与服务相结合

在老旧电梯安全监管过程中，要一手抓监督一手抓服务，监督与服务始终贯穿在特种设备监督工作的全过程，通过监管与服务的有机结合，及时发现、有效督促推进企业技术进步，共同为经济社会发展营造出和谐氛围。一方面，立足规范与服务，创新特种设备监督工作，进一步完善电梯安全管理“七项公益性新举措”，形成一整套集安全宣传、信号覆盖、义务督导、紧急救援、警示教育于一体的电梯安全管理服务新机制。另一方面，围绕老旧电梯开展重点整治，深化监督与服务的结合，消除老旧电梯事故隐患，确保不发生重特大伤亡事故。针对老旧电梯安全隐患与使用风险高的特点，以监督和服务相结合的方式开展重点整治，显著增强人们正确使用电梯的安全意识，提升电梯安全运行水平。

5.3坚持研究与应用相结合

一方面，重点开展老旧电梯的运行状况调研，深化研究“高、新、尖”检验方法、检验技术，积极探索电梯运行机制和安全监管模式，将先进的仪器设备和新的检验技术应用到评估工作，及时发现电梯存在的潜在隐患。另一方面，促进研发与运用的有机结合，迅速将科研成果转化为技术手段、监管方式，把研究成果应用到电梯监管的实践中，通过评估工作为安全管理决策的制定提供重要依据，实行对存在隐患的电梯实施重点安全监察、检验检测和维护保养，加快落实隐患整改进程，降低电梯安全事故发生机率。

6结语

使用一定年限后的电梯存在机械部件磨损、电气元件老化与超负荷运行现象，产品质量性能和可靠性下降，曳引机、制动器、钢丝绳、限速器、继电器、接触器、门系统等部件在使用一定年限后有可能达到其使用寿命，会出现故障率高导致电梯困人、溜梯、异常振动等安全隐患。通过对老旧电梯安全性能评估，对缺陷和出现的故障进行统计，分析研究其缺陷形成原因，以此抓住电梯定期检验与安全评估的着重点，提高检测诊断能力和效率，更好地把握电梯检验与安全性能评估质量，有效减少电梯故障率，保障电梯安全运行。

[1]陈家盛．电梯结构原理及安装维修[M]．北京：机械工业出版社，2006．

[2]国家质量监督检验检疫总局．GB7588—2003电梯制造与安装安全规范[S]．北京：中国标准出版社，2003．

[3]陈克兴，李川奇．设备状态监测与故障诊断技术[M]．北京：科学技术文献出版社，1991．

[4]曹光敏，钟建平，丁高耀等．宁波市在用电梯缺陷与故障统计分析研究[J]．中国电梯，2009，20(23)：13-14．

Statistical Analysis for the Faults and Defects of Old Elevator in Fujian Province

ZHENG Xiang-Pan
(Fujian Special Equipment Inspection and Research Institute, Fuzhou 350008, Fujian, China)

This paper introduces the basic situation of old elevators for more than 15 years in FuJian province. The main points of regular inspection and safety assessment of the elevator can be grasped by the safety performance evaluation, the deficiencies and reasons analysis and the defects and faults statistical analysis for the old elevators to improve detection diagnosis ability and efficiency, assurance the elevator inspection quality and reduce the elevator defects effectively. Meanwhile, the elevator defects and reliability problems are discussed and the improvement measures for equipment performance to strengthen the main responsibility are proposed.

Elevator; Deficiency; Defects rate; Reliability

2014-03-31

福建省质监局资助项目（FJQI2013070）

郑祥盘，男，福建省特种设备检验研究院，工程师，在读博士