自动扶梯和自动人行道楼层板安全性分析
牛召平 王新宇 侯 冲 李德山
(山东省特种设备检验研究院 济南 250101)
自动扶梯和自动人行道是日常生活中使用最为频繁的特种设备,而其出入口处的楼层板安全性问题却一直未引起大家的重视。本文通过实际调查自动扶梯和自动人行道出入口处楼层板的使用情况,对常见楼层板的结构型式进行了分类比较,指出了“凸”形盖板所存在的安全隐患,并针对目前使用楼层板的现状提出了三点建议。
自动扶梯 梳齿板 梳齿支撑板 楼层板 检修盖板 安全性
7月26日,湖北荆州市安良百货公司自动扶梯发生事故,因自动扶梯的梳齿支撑板与楼层板搭接失效,导致凸型楼层板反转,致一人被卷入自动扶梯死亡。此事故引发了公众和社会媒体的广泛关注。自动扶梯和自动人行道出入口处的楼层盖板安全问题,值得我们深入分析思考。
GB/T 7024—2008《电梯、自动扶梯、自动人行道术语》中7. 25项对梳齿板的定义为:“位于运行的梯级或踏板出入口,为方便乘客上下过渡,与梯级或踏板相啮合的部件。”[1]
GB/T 7024—2008中7. 26项对楼层板的定义为:“设置在自动扶梯或自动人行道出入口,与梳齿板连接的金属板。”[1]下面分析时,有时也称盖板。
GB 16899—2011《自动扶梯和自动人行道的制造与安装安全规范》中3.1.6项对梳齿支撑板定义为规定:“在每个出入口用于安装梳齿板的平台。”[2]
GB 16899—2011中5.2.4检修盖板和楼层板规定:“检修盖板和楼层板应只能通过钥匙或专用工具开启。
如果检修盖板和楼层板后的空间是可进入的,即使上了锁也应能从里面不用钥匙或工具把检修盖板和楼层板打开。
检修盖板和楼层板应是无孔的。检修盖板应同时符合其安装所在位置的相关要求。”[2]
GB 16899—2011中5.7.1表面特性规定:“自动扶梯和自动人行道在出入口区域(例如:梳齿支撑板和楼层板)应具有一个安全的立足面 [梳齿板(见5.7.3)除外],该面从梳齿板齿根部起测量的纵深距离应不小于0.85m。”[2]
以上各标准规范对于楼层板的结构设计、安装等并无具体要求,因此主要由各制造单位对其安全性能负责。由于各制造单位设计水平或安装工艺的不同,导致在自动扶梯和自动人行道上下出入口处的楼层板存在一定的安全隐患。
针对出入口处的楼层板,笔者对若干品牌的自动扶梯进行了调查分析,对其安全性能提出了自己的判定方法及相应的修改建议,供相关人员实际工作中参考。
通过笔者的调查分析,自动扶梯的出入口处,除了梳齿支撑板之外,其它楼层板的数量通常有2块或3块,见图1。一般楼层板由多块组成,楼层板的形状和安装方式对使用安全有直接的影响。
图1 出入口盖板示意
对于如图2所示的普通长方形楼层板,其与自动扶梯左右两侧的桁架无固定联接,其左右两边压放在机架上,前后分别与梳齿支撑板和后盖板搭放。现场试验时,将其移动,使其与前方梳齿支撑板无搭接,留有很大的间隙,并将后盖板直接拆除。然后,试验人员踩在上面或在其上蹦跳,方形楼层板无倾覆失稳的现象发生。
图2 普通长方形盖板
而对于图3所示的“凸”字形盖板,其与自动扶梯左右两侧的桁架也无固定联接,其余条件与图2盖板试验时相同。当试验人员站在其上,特别是踩在凸出部位时,盖板会发生倾覆失稳的现象。所以对于凸字形盖板,使用人员踩在其上时,会发生跌落的危险。凸出部分长度越长,则盖板越容易倾覆。因此,电梯制造单位一定要对此种形状的盖板设计进行改进,提高其使用的安全性能。
图3 “凸”字形盖板
对于自动扶梯和自动人行道的楼层板的检验,只在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》6.11项检修盖板和上下盖板保护规定:“检修盖板和上下盖板应配备一个监控装置。当打开桁架区域的检修盖板和(或)移去或打开楼层板时,驱动主机应当不能启动或者立即停止。”[3]除此之外,无其它检验项目涉及。自“7·26”自动扶梯事故后,检验人员应对检修盖板或楼层板的检验引起重视。对于目前检修盖板或楼层板的设计及安装存在的问题,笔者提出以下建议,供大家参考。
1)将检修盖板或楼层板用螺栓固定在自动扶梯或自动人行道的桁架上,可有效避免人站立在其上产生的晃动和倾覆。目前,大多数厂家的检修盖板或楼层板是直接盖放在出入口处的金属支撑结构上,并无固定措施。
2)若检修盖板或楼层板无固定的话,采用标准长方形,而不要采用“凸”形。“凸”形盖板,经笔者实际试验,几乎都有倾覆的可能,因此电梯制造单位应采取增加支撑和防移位措施。
3)修改“检规”,应检查梳齿支撑板与盖板之间的间隙;对于出入口处的楼层板,每个盖板均应加装监控保护电气安全装置,当盖板移去或位置变动倾覆时,驱动主机应当不能启动或者立即停止工作,避免潜在的危险发生。
自动扶梯和自动人行道是人员密集场所使用最频繁的设备,对于出入口处楼层板支撑的安全隐患的排除,需要电梯制造单位、安装单位在设计、安装环节严格把关,确保其使用的安全性;检验人员在检验时应关注楼层板可能存在的使用安全风险;除此之外,维保单位要严格维护保养,使用单位要特别加强对此类设备的管理,加大对普通工作人员的培训,经常做应急救援演练,只有这样当危险发生时,我们才能临危不乱,及时准确有效地处置危险情况。
[1] GB/T 7024—2008 电梯、自动扶梯、自动人行道术语[S].
[2]GB 16899—2011 自动扶梯和自动人行道的制造与安装安全规范[S].
[3]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[S].
图6 增进拉格朗日乘子法(FKN=10)应力云图
图7 多点约束(MPC)法应力云图
利用ANSYS软件对齿啮式卡箍连接件进行接触分析,可以很好地解决一些特殊形式的卡箍连接件的计算问题,也更加合理和真实地模拟了结构的实际行为。在接触算法的选择方面,优先选用增进拉格朗日乘子法,并通过多次试算得到最佳的计算结果。
参考文献
[1] TSG R0004—2007 固定式压力容器安全技术监察规程[S].
[2] HG/T 20582—2011 钢制化工容器强度计算规定[S].
[3] 郑津洋.基于整体有限元应力分析的齿啮式快开压力容器设计[J].压力容器,2003,20(07):20-24.
[4] 白海永.齿啮式卡箍连接结构的有限元应力分析[J].中国特种设备安全,2013,29(07):18-22.
[5] 贺能.1500L大型超临界CO2萃取釜应力分析[J].中国特种设备安全,2015,31(02):29-32.
The Safety Analysis of Entry and Exit's Cover Plate in the Escalator and Moving Sidewalk
Niu Zhaoping Wang Xinyu Hou Chong Li Deshan
(Shandong special equipment inspection institute Ji'nan 250101)
Escalator and moving sidewalk are used frequently in our daily life, but the safety of the entry and exit’s cover plate has not been concerned seriously. This paper actually surveys the use of entry and exit’s cover plate, makes a sorting comparison to the common cover plate, and mainly discusses the hidden danger of protruding cover plate in the entry and exit. There are 3 suggestions proposed in this paper for reference to make sure the safely use of escalator and auto-walk.
Escalator Comb Comb plate Floor plate Maintenance cover plate Safety
X941
B
1673-257X(2015)09-0075-03
10.3969/j.issn.1673-257X.2015.09.017
牛召平(1982~),男,硕士,工程师,主要从事电梯、起重机械及冶金设备的检验、研发、设计工作。
2015-08-05 )