给“超龄”电梯做体检
给“超龄”电梯做体检
——对河北省老龄化电梯安全运行之深度剖析
李鹏
电梯是现代化城市必不可少的垂直交通工具，与人民日常生活密切相关，随着城市化的发展，近年来电梯数量出现了非常快速的增长，同时，相当一部分电梯也随着时间的推移，在逐渐的进入老龄化。据统计，石家庄市目前在用电梯数量近30000台，其中，超过15年以上的电梯约700台，超过20年以上的电梯约200台，而且这一数量每年还在迅速增长。这些老旧电梯大多故障率较高，乘用体验差，同时由于部件老化以及设计缺陷，存在不同程度的安全隐患。根据进一步的研究，目前老旧电梯方面所存在的问题，主要表现在以下几个方面：
第一、设计方面的问题：《提高在用电梯安全性规范》（GB24804-2009）中提出，“由于电梯的使用寿命比其他运输设备和建筑设备长，因此，这意味着已安装使用的部分在用电梯，在其设计上、性能上和安全上落后于当前的技术水平，这些在用电梯需要进行改装以降低存在的风险”。我国制定的与电梯相关的技术规范，由于技术的进步以及事故的反馈，在十几年来进行过多次修订，提出了很多新的安全要求，如制动器的结构、对上行超速的保护、安全电路的设计要求、控制系统的安全等级评估、层门结构的要求以及轿厢面积的设计等方面，很多制造时间较早的老旧电梯并不符合现行规范的要求，由于新规范不追溯老产品，使得这些老旧电梯仍然可以继续使用，存在一定的安全风险。
第二、磨损与老化的问题：很多老旧电梯由于使用时间较长，存在部件磨损和老化的问题，如钢丝绳的锈蚀和断丝，锈蚀导致的轿厢和层门结构强度的降低、线缆的老化、弹簧的疲劳、电气装置绝缘性能的降低等。另一方面老旧电梯一般都安装在较早建成的建筑物中，当时的建筑设计在电梯数量配置方面考虑不足，导致这些电梯大多运行频繁，持续重载情况严重，加速了部件磨损和疲劳，如钢丝绳弯折次数的增加导致的断丝可能性增大、齿轮以及轴承的磨损等。电梯的使用管理与维护保养如果不能对这些问题予以及时处理，可能存在事故风险。
第三、部件的更换问题：由于电梯的结构特点，可以视情况更换存在问题的部件和系统，所以，理论上电梯并没有整机报废的概念，但由于目前电梯的设计更多的趋向于整体化和系统化，同时制造单位对电梯安全性能负有责任，所以目前法规规定涉及部件的更换需要取得设计单位也就是制造单位的认可，以保证更换的部件符合电梯整体设计的要求和制造质量的要求。由于较早以前并没有对部件的更换做出明确严格的规定，而且一些制造单位已经不存在，导致很多老旧电梯所更换的部件和系统存在较多问题，从调查情况看，大多数更换的部件并非原厂配件，甚至在规格和安装方式上都与原厂配件有较大差别。另一个较严重的问题是对控制系统的改造，由于技术的发展和规范的更新，很多老旧电梯的控制系统都经过一次甚至多次不同程度的改造，如继电器逻辑控制改为PLC控制，PLC改为单片机控制，双速改调压，调压改变频，主回路和制动器回路增加防粘连保护等，这些针对控制系统的改变大多数未经制造单位认可，也没有型式试验验证，在设计上存在很多问题，尤其是在关键电路的设计上，未经过严格的风险评估，对于短路、断路、电压变化、触点粘连、元件损坏等故障可能导致的危险状态考虑不足，存在严重的事故隐患。
第四、故障率：就目前电梯投诉的类型分析，基本上都集中在故障率较高方面，如困人（不开门），运行中突然停梯、不关门等常见故障，目前我们并没有老旧电梯故障率一定高于一般水平的统计数据，因为这也与电梯的设计、制造和维保质量有关，与使用时间并没有直接的因果关系。但从目前老旧电梯控制系统的状况分析，设计上的落后、不完善以及元件的老化、触点的烧蚀等原因可能会导致故障率上升，影响电梯的正常使用。
虽然老旧电梯存在上述问题，但不同电梯由于设计、制造和维保质量以及使用环境、运行频繁程度、持续载荷情况的不同，设备状态存在较大差异，因此，不宜根据使用时间对电梯的老化程度进行判定，规定强制报废年限。对电梯的老化可能引起的安全隐患以及故障率升高的问题，需要通过对不同电梯的实际状况进行评估确定。
2013年2月1日开始施行的《河北省特种设备安全监察规定》第三十四条针对老旧电梯问题做出了明确规定：“电梯的使用时间达到15年时，使用单位应当委托特种设备检验检测机构进行安全性能技术鉴定”。根据“监察规定”的要求，为做好电梯安全性能技术鉴定工作，我院研究制定了河北省地方标准《河北省电梯安全使用评价指南》，并于2013年12月20日开始施行，标准规定了电梯风险评价的实施的机构和人员条件、评价组组织原则、设备及管理要求、评价的适用范围、评价的程序、现场检查项目以及评价记录、报告等相关文件的格式和内容。根据标准，我们制定了风险评价的工作程序以及测试、评估、评价的作业指导文件，编制了信息收集模板、测试记录、评估过程记录以及报告模板等文件。
由于国家目前并无明确的电梯强制性报废标准，而部件报废标准的制定因缺乏失效试验数据的支持，在技术上存在较大难度。在借鉴国内部分省市针对老旧电梯评估鉴定研究的基础上，我院针对老旧电梯的评估鉴定，目前主要采用风险评估的方法，通过对电梯各子系统及部件由于老化、磨损、锈蚀以及设计或制造缺陷引起的可能的危险状态进行风险分析和风险评定，结合电梯事故和故障信息，预测危险发生的概率以及危险导致后果的严重程度，评定出针对不同风险情节的风险等级，根据风险的可接受程度并综合考虑电梯的已使用年限、使用状态、配件的获取以及系统改造的经济成本及预期效果等方面的因素后，提出更新、改造大修或继续使用的建议，使存在严重危险隐患的老旧电梯通过技术改造或更新，降低事故风险，提高可靠性水平。
由于对风险情节发生概率的评估，是建立在大量事故和故障信息基础之上，为提高概率及严重程度评估的准确性，大规模的设备信息和故障事故信息的搜集和分析非常必要，为此，我们建立了事故信息数据库和辅助评价系统，以提高评价的准确性。
自2014年3月正式开展针对老旧电梯的安全技术鉴定工作以来，我们已完成河北省委、西柏坡电厂、石化集团等单位近70台电梯的技术鉴定工作，提出各类风险情节600多项，涉及操作空间与防护、曳引机、电气控制系统、悬挂及导向系统、轿厢与对重结构、层轿门及地坎以及安全保护装置等几乎所有子系统，评价报告详细分析了设备存在的各类风险，指出用户在管理和使用中存在的问题，提出了改进的措施，针对设备存在的问题提出了具体的修理、改造或更新的建议，其中建议整机报废更新12台，建议制动系统改造21台，建议对钢丝绳、层门系统、控制系统进行改造更新的10台。评价工作获得了用户的积极反馈，促进了老旧电梯的更新改造，降低了使用风险，保证了电梯的运行安全。