基于多層綜合評(píng)價(jià)模型的電梯安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

李曉寧，鄭祥盤

（福建省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院，福建 福州 350008）

1 開展老舊電梯安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的必要性

電梯是和人們生活關(guān)系密切的交通和運(yùn)輸工具，同時(shí)又是存在安全隱患的特種設(shè)備，它的安全運(yùn)行關(guān)系到人們的生活質(zhì)量和安全生產(chǎn)。因此，開展電梯的安全評(píng)估方法研究對(duì)于保障人的生活質(zhì)量、提高生產(chǎn)效益具有重要的意義。

當(dāng)前，老舊電梯主要存在以下問題[1]：

1）故障率高 老舊電梯控制和拖動(dòng)技術(shù)落后、產(chǎn)品質(zhì)量性能和可靠性較差，經(jīng)過十多年使用，已經(jīng)進(jìn)入故障多發(fā)期，不斷出現(xiàn)零部件老化、損壞的情況，故障投訴舉報(bào)正呈逐年上升趨勢。

2）能耗大 老舊電梯屬于早期機(jī)電產(chǎn)品，曳引機(jī)及調(diào)速系統(tǒng)能耗較大。電梯作為垂直上下的設(shè)備存在重力勢能及減速時(shí)的動(dòng)能可能轉(zhuǎn)換為電能，電梯的驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)及能量回饋技術(shù)的發(fā)展使電梯節(jié)能大有可為。當(dāng)前國家正大力倡導(dǎo)節(jié)能減排，電梯節(jié)能降耗也應(yīng)受到關(guān)注和重視。

3）電梯安全規(guī)范的更新與現(xiàn)存大量舊電梯的矛盾 作為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，GB 7588《電梯制造與安裝安全規(guī)范》是我國最主要的電梯標(biāo)準(zhǔn)，自1987年我國首次頒布以來，分別于1995年、2003年修訂了GB 7588-1995標(biāo)準(zhǔn)、GB7588-2003標(biāo)準(zhǔn)，增加了許多新的安全要求，而老舊電梯不能滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的有些規(guī)定。

4）安全部件及線路老化磨損嚴(yán)重，存在一定的安全隱患老舊電梯的許多主要部件在設(shè)計(jì)上和質(zhì)量上都達(dá)到其使用壽命，比如曳引機(jī)、鋼絲繩、制動(dòng)器、繼電器、接觸器、變壓器、轎門門機(jī)及層門系統(tǒng)、限速器-安全鉗、緩沖器等，且電梯配置數(shù)量不足導(dǎo)致電梯超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，安全風(fēng)險(xiǎn)會(huì)越來越高。

5）老舊電梯日常維保、更新、改造困難 主要由于費(fèi)用問題，很多老舊電梯得不到及時(shí)檢驗(yàn)、維修、改造；物業(yè)公司管理不到位，發(fā)現(xiàn)故障、出了問題，不能及時(shí)維修，沒有進(jìn)行符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的更新和改造。

6）老舊電梯報(bào)廢缺乏相應(yīng)法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn) 到目前為止，我國還沒有制定電梯報(bào)廢的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。一臺(tái)電梯運(yùn)行多長時(shí)間、存在哪些故障和問題時(shí)應(yīng)該報(bào)廢，沒有具體的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)和方法。老舊電梯盡管存在不少安全隱患或故障，均無采取強(qiáng)制報(bào)廢措施的依據(jù)。

社會(huì)對(duì)電梯的安全需求正在不斷提高，在這種背景下我們提出老舊電梯安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，以設(shè)備安全運(yùn)行為目標(biāo)，通過先進(jìn)的檢驗(yàn)儀器和方法，檢測、評(píng)估與分析老舊電梯存在問題及故障原因，為客戶提供解決方案與建設(shè)性建議。

2 老舊電梯安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的程序

目前國內(nèi)還沒有統(tǒng)一和完整的電梯安全評(píng)估準(zhǔn)則和程序，建立一套比較完善的電梯安全狀況評(píng)估準(zhǔn)則、程序和方法已迫在眉睫。

國家現(xiàn)執(zhí)行的 《電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則》（TSG T7001-2009）主要針對(duì)影響電梯安全運(yùn)行的項(xiàng)目當(dāng)前狀況進(jìn)行符合性驗(yàn)證，并不對(duì)發(fā)現(xiàn)的電梯隱患進(jìn)行深入的原因分析，故其預(yù)測、預(yù)防電梯事故和潛在故障的作用有限。電梯安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是應(yīng)用安全系統(tǒng)工程的原理和先進(jìn)檢測儀器設(shè)備，對(duì)在用電梯運(yùn)行系統(tǒng)中存在的危險(xiǎn)因素進(jìn)行辨識(shí)、檢測和分析，通過對(duì)潛在的影響電梯系統(tǒng)運(yùn)行安全的危險(xiǎn)因素進(jìn)行定性、定量分析，預(yù)測電梯系統(tǒng)中存在的危險(xiǎn)源、分布部位、數(shù)量、故障概率以及嚴(yán)重程度等影響電梯系統(tǒng)壽命周期內(nèi)的安全狀況，從而提出采取降低風(fēng)險(xiǎn)的對(duì)策和措施。

安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估程序[2-5]主要包括：準(zhǔn)備階段，危險(xiǎn)、有害因素識(shí)別與辨析，定性定量評(píng)估，提出安全對(duì)策措施，形成風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)論及建議，編制風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告，流程圖如圖1所示。

圖1 電梯風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)定過程Fig.1 Elevator risk rank evaluation process

1）準(zhǔn)備階段：明確被評(píng)估對(duì)象和范圍，簽定評(píng)估協(xié)議、確定評(píng)估目的、主題和相關(guān)因素，確定風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估組成員，收集相關(guān)資料。

2）危險(xiǎn)、有害因素識(shí)別與辨析：根據(jù)被評(píng)估的電梯系統(tǒng)和相關(guān)過程的情況，識(shí)別、檢測和分析危險(xiǎn)、有害因素，確定危險(xiǎn)、有害因素存在部位、存在方式，事故發(fā)生的途徑及其變化規(guī)律。

3）定性定量評(píng)估：在對(duì)危險(xiǎn)、有害因素識(shí)別和分析的基礎(chǔ)上，劃分評(píng)估單元，選擇合理的評(píng)估方法，對(duì)電梯系統(tǒng)和相關(guān)過程發(fā)生事故的可能性和嚴(yán)重程度進(jìn)行定性、定量評(píng)估。

4）提出安全對(duì)策措施：根據(jù)定性、定量評(píng)估的結(jié)果，提出消除或減弱危險(xiǎn)、有害因素的技術(shù)和管理措施及建議。

5）形成風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)論及建議：列出主要危險(xiǎn)、有害因素，指出電梯系統(tǒng)和相關(guān)過程應(yīng)重點(diǎn)防范的重大危險(xiǎn)因素，明確使用和管理者應(yīng)重視的主要安全措施和遺留風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)方法。

6）風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告的編制：依據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的結(jié)果編制相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告。

3 電梯風(fēng)險(xiǎn)情節(jié)與風(fēng)險(xiǎn)源的識(shí)別

根據(jù)圖1電梯風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)定過程從電梯的安全要求出發(fā)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)情節(jié)與風(fēng)險(xiǎn)源的識(shí)別，評(píng)估單元的劃分為使用管理與維護(hù)保養(yǎng)評(píng)估、工作環(huán)境評(píng)估、曳引能力評(píng)估、制動(dòng)能力評(píng)估、限速器-安全鉗可靠性評(píng)估、電梯控制系統(tǒng)評(píng)估、轎層門與層站評(píng)估、主要零部件與安全裝置評(píng)估、能耗評(píng)估、運(yùn)行性能評(píng)估等，其目的就是對(duì)電梯運(yùn)行系統(tǒng)中存在的危險(xiǎn)因素進(jìn)行辨識(shí)和分析。

危險(xiǎn)識(shí)別的方法很多，每種方法有其目的性和適用范圍，其每種方法都可以識(shí)別出一些電梯系統(tǒng)中不同的危險(xiǎn)。在危險(xiǎn)識(shí)別過程中，應(yīng)結(jié)合具體情況采用。舉例本項(xiàng)目中采用的幾種方法識(shí)別電梯系統(tǒng)中的危險(xiǎn)：

1）相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。通過《電梯制造與安裝安全規(guī)范》（GB7588-2003）等標(biāo)準(zhǔn)中的安全要求可進(jìn)行電梯危險(xiǎn)的識(shí)別。

2）查閱和收集故障、事故的記錄。查閱有關(guān)電梯的故障、事故的歷史記錄，可獲得的能夠幫助定性和定量分析的信息和數(shù)據(jù)。通過事故樹分析等方法去尋找與事故發(fā)生有關(guān)的原因、條件和規(guī)律，由此可辨識(shí)出電梯系統(tǒng)中導(dǎo)致事故發(fā)生的有關(guān)危險(xiǎn)。

3）實(shí)踐檢驗(yàn)。由熟悉安全技術(shù)知識(shí)和安全法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的人員采用先進(jìn)儀器對(duì)電梯系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場觀察檢測，可發(fā)現(xiàn)一些存在的危險(xiǎn)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)搜集。

其他還有工作任務(wù)分析（JHA）、故障類型及影響分析、危險(xiǎn)與可操作性研究、假設(shè)分析、圖解法等通常使用的危險(xiǎn)識(shí)別方法[6]。

4 電梯風(fēng)險(xiǎn)類別評(píng)定及降低風(fēng)險(xiǎn)措施

根據(jù)圖1電梯風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)定過程，需針對(duì)電梯安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估進(jìn)行電梯風(fēng)險(xiǎn)要素等級(jí)、風(fēng)險(xiǎn)類別評(píng)定以及降低風(fēng)險(xiǎn)措施。

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB24804-2009《提高在用電梯安全性的規(guī)范》與標(biāo)準(zhǔn)GB/T 20900-2007《電梯、自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和降低的方法》，表1給出了風(fēng)險(xiǎn)要素評(píng)估所規(guī)定的嚴(yán)重程度的說明，以提供傷害嚴(yán)重程度的近似定量的評(píng)估方法。用字母S表示風(fēng)險(xiǎn)要素評(píng)估傷害程度。

表1 風(fēng)險(xiǎn)要素評(píng)估傷害程度說明Tab.1 Risk factor assessment damage degree explain

表2給出風(fēng)險(xiǎn)要素評(píng)估所規(guī)定的概率等級(jí)說明，以提供在某一情節(jié)下傷害發(fā)生概率的近似定量的評(píng)估方法。用字母P表示風(fēng)險(xiǎn)要素評(píng)估概率等級(jí)。

基于所評(píng)估的風(fēng)險(xiǎn)要素等級(jí)，通過確定對(duì)應(yīng)的“風(fēng)險(xiǎn)類別”來評(píng)定風(fēng)險(xiǎn)。風(fēng)險(xiǎn)類別按表3分類。

當(dāng)選擇要評(píng)定的風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估人員應(yīng)選擇最高的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，而不是最高的嚴(yán)重程度。例如：導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)被評(píng)估為2C（風(fēng)險(xiǎn)類別“Ⅰ”）的情節(jié)比“1E”（風(fēng)險(xiǎn)類別“Ⅱ”）的風(fēng)險(xiǎn)高，即使被評(píng)估為1E的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)具有較高的嚴(yán)重程度，也應(yīng)首先考慮有關(guān)2C風(fēng)險(xiǎn)的保護(hù)措施。但是，風(fēng)險(xiǎn)1E仍應(yīng)被關(guān)注。

表2 風(fēng)險(xiǎn)要素評(píng)估概率等級(jí)說明Tab.2 Risk factor assessment Probability level explain

風(fēng)險(xiǎn)類別的劃分與評(píng)定是僅從安全角度定義的，但降低風(fēng)險(xiǎn)還要受到經(jīng)濟(jì)因素的制約，由于降低每種風(fēng)險(xiǎn)所采取的措施其費(fèi)用各不相同，以致所采取的降低風(fēng)險(xiǎn)措施變化可能較大。由于每臺(tái)電梯的使用環(huán)境、使用頻率以及保養(yǎng)的情況等因素的不同，其風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估要素等級(jí)的傷害程度、概率等級(jí)、風(fēng)險(xiǎn)類別有可能不同，防護(hù)的措施（風(fēng)險(xiǎn)降低措施）也可能不同，電梯要素風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、安全狀況等級(jí)、風(fēng)險(xiǎn)類別評(píng)定以及降低風(fēng)險(xiǎn)措施應(yīng)可根據(jù)每臺(tái)電梯情況具體分析。表4舉例評(píng)估某電梯的情況。

表3 風(fēng)險(xiǎn)類別Tab.3 Risk categories

表4 評(píng)估某電梯的風(fēng)險(xiǎn)狀況Tab.4 Elevator safety risk assessment

5 評(píng)估結(jié)論與報(bào)告

根據(jù)圖1電梯風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)定過程，已完成“電梯風(fēng)險(xiǎn)情節(jié)識(shí)別、要素評(píng)估、安全狀況等級(jí)、風(fēng)險(xiǎn)類別評(píng)定以及降低風(fēng)險(xiǎn)措施”后進(jìn)行圖1綜合各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果形成安全評(píng)估結(jié)論。

利用所開發(fā)的專用軟件對(duì)評(píng)估過程的相關(guān)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析、診斷、評(píng)估、管理，根據(jù)安全評(píng)估的結(jié)果對(duì)其整改措施的經(jīng)濟(jì)性、時(shí)效性運(yùn)用專用軟件包進(jìn)行分析，從而為電梯調(diào)整、維修、改造或更新報(bào)廢提供可行的依據(jù)。圖2即為電梯系統(tǒng)多層綜合評(píng)價(jià)模型示意圖。

圖2 電梯系統(tǒng)多層綜合評(píng)價(jià)模型示意圖Fig.2 Elevator system multi-layer comprehensive evaluation model schemes

因此，基于多層綜合評(píng)價(jià)模型的綜合評(píng)估分析系統(tǒng)通過建立電梯風(fēng)險(xiǎn)的數(shù)學(xué)模型和共享系統(tǒng)資料庫中的相關(guān)信息，科學(xué)、客觀、公正對(duì)電梯安全狀況進(jìn)行分析。安全評(píng)估結(jié)論根據(jù)“電梯風(fēng)險(xiǎn)情節(jié)識(shí)別、要素風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、安全狀況等級(jí)、風(fēng)險(xiǎn)類別評(píng)定以及降低風(fēng)險(xiǎn)措施”的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估狀況，分析電梯故障情況及原因，綜合判定電梯存在的主要風(fēng)險(xiǎn)、有害因素的評(píng)估結(jié)果，指出應(yīng)重點(diǎn)防范的重大危險(xiǎn)因素，提出降低風(fēng)險(xiǎn)措施、維修或改造的建議。

電梯安全評(píng)估報(bào)告主要包括編制依據(jù)、評(píng)估單元的劃分、電梯風(fēng)險(xiǎn)要素分析、風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)定、對(duì)策措施、評(píng)估建議和結(jié)論等。

6 結(jié)束語

隨著社會(huì)對(duì)電梯的安全需求正在不斷提高，電梯安全問題越來越被人們重視，為了充分認(rèn)識(shí)系統(tǒng)的危險(xiǎn)性，就要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行細(xì)致的分析，在系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行綜合評(píng)估，最后通過評(píng)估結(jié)果來了解系統(tǒng)中潛在的危險(xiǎn)和薄弱環(huán)節(jié)，并最終確定系統(tǒng)的安全狀況，為以后的安全管理提供重要依據(jù)。因此，重視電梯安全，對(duì)于保障生命財(cái)產(chǎn)和正常的生產(chǎn)生活具有極其重要的意義。而要避免電梯事故的發(fā)生，就要從發(fā)生根源入手，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患，及時(shí)補(bǔ)救，這正是電梯安全評(píng)估所要做的工作。

[1]劉培堯.電梯原理與維修 [M].2版.北京:電子工業(yè)出版社，1999.

[2]劉鐵民，張興凱，劉功智.安全評(píng)估方法應(yīng)用指南[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2005:1-2.

[3]吳宗之，高進(jìn)東，張興凱.工業(yè)危險(xiǎn)辨識(shí)與評(píng)估[M].北京:氣象出版社，2000:78-82.

[4]蔡周全.計(jì)算機(jī)輔助安全評(píng)估及專家系統(tǒng)研究 [D].重慶:重慶大學(xué)，2004.

[5]朱思中.電梯的安全分析方法[J].中國電梯，2007，18（31）:33-36.

ZHU Si-zhong.Elevator safety analysis method[J].China Elevator，2007，18（31）：33-36.

[6]李爭峰，馮文萍，張祖舜.淺談危險(xiǎn)源辨識(shí)[J].石油化工安全技術(shù)，2006，22（3）:30-34.

LI Zheng-feng，F(xiàn)ENG Wen-ping，ZHANG Zu-shun.On discuss hazard identification[J].Oil Chemical Safety Technology，2006，22（3）:30-34.