鄭祥盤

（福建省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院，福建 福州 350008）

福建省老舊電梯缺陷與故障統(tǒng)計(jì)分析

鄭祥盤

（福建省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院，福建 福州 350008）

文中介紹了福建省使用15年以上在用老舊電梯的基本情況。通過對老舊電梯安全性能評估，分析研究其主要缺陷及形成原因，對缺陷和出現(xiàn)的故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析研究，以此抓住電梯定期檢驗(yàn)與安全評估的著重點(diǎn)，提高檢測診斷能力和效率，更好地把握電梯檢驗(yàn)質(zhì)量，有效減少電梯故障率。同時(shí)探討了老舊電梯運(yùn)行故障和可靠性問題，提出老舊電梯安全監(jiān)管的對策與措施。

電梯；缺陷；故障率；可靠性

1 福建省老舊電梯基本情況

截止到2013年底，福建?。ǔ龔B門）注冊登記的老舊電梯總量達(dá)1527臺，其中乘客電梯1138臺、載貨電梯258臺、液壓電梯1臺、自動扶梯130臺，分別占老舊電梯總量的74%、17%、0.1%、8.9%。

2012～2013年福建?。ǔ龔B門）共完成857臺電梯安全性能評估，其中乘客電梯798臺、載貨電梯59臺；23臺為使用單位主動委托未達(dá)到15年的設(shè)備，因此已評估中有834臺為達(dá)到使用15年的在用老舊電梯，占設(shè)備總數(shù)的54.6%、占曳引式電梯的73.3%。已完成評估的電梯，已整改或部分整改612臺，其余245臺電梯正在籌集資金準(zhǔn)備整改或未整改。

福建省老舊電梯地域分布不均，截止到2013年底使用年限超過15年的電梯在全省各地市分布見表1。

表1 老舊電梯地域分布數(shù)據(jù)

2014年至2018年，未來5年使用年限達(dá)到15年的老舊電梯將逐年增加，且2016年后增長尤為明顯，其具體數(shù)據(jù)見圖1。

圖1 2014年-2018年年度老舊電梯數(shù)量

2 老舊電梯缺陷分析

通過對2012～2013年機(jī)電設(shè)備檢驗(yàn)中心與監(jiān)督檢驗(yàn)部完成電梯安全性能評估857臺發(fā)現(xiàn)的缺陷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，有829臺電梯存在不同程度的缺陷，缺陷率為96.7%。

2.1根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求的缺陷程度分析

（1）按照GB24803.1-2009《電梯安全要求第一部分：電梯基本安全要求》和TSG T7001-2009《電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則—曳引與強(qiáng)制驅(qū)動電梯》的要求，有820臺電梯存在應(yīng)立即整改的缺陷，缺陷率為95.7%。

（2）根據(jù)GB24804-2009《提高在用電梯安全性的規(guī)范》的要求，機(jī)械零部件磨損與電氣元器件老化可能引起較高故障率或高風(fēng)險(xiǎn)的電梯有828臺，缺陷率為96.6%。

（3）根據(jù)GB7588-2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》、GB/T10058－2009《電梯技術(shù)條件》、GB/T10059－2009《電梯試驗(yàn)方法》、GB/ T10060-2011《電梯安裝驗(yàn)收規(guī)范》等標(biāo)準(zhǔn)要求，評估的電梯有841臺電梯存在與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)不相符的缺陷，缺陷率為98.1%。

2.2根據(jù)缺陷存在的部位分析

電梯本身缺陷以門系統(tǒng)、安全裝置、曳引系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等的缺陷較為常見[1]。

（1）門系統(tǒng)缺陷主要有：門扇明顯變形、開裂；層門電氣聯(lián)鎖或機(jī)械聯(lián)鎖失效；層門導(dǎo)向滑輪老化脆裂；層門繩輪老化嚴(yán)重導(dǎo)致脫落；層門門鎖嚙合長度不足或嚴(yán)重變形；強(qiáng)迫關(guān)門裝置失效致使層門無法有效自動閉合等。門系統(tǒng)缺陷率為95.1%，這些缺陷會引起電梯故障率增多且影響電梯安全運(yùn)行，有可能導(dǎo)致人員墜入井道或受到剪切、擠壓危險(xiǎn)。

（2）安全保護(hù)系統(tǒng)的缺陷有：限速器老化磨損導(dǎo)致失效或動作速度過高；安全鉗失效；制動回路不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定；安全回路被人為短接而導(dǎo)致相應(yīng)安全保護(hù)裝置失效；緩沖器損壞；超載裝置調(diào)整不到位或失效等。安全保護(hù)系統(tǒng)缺陷率為94.9%，這些缺陷可能造成電梯蹲底、沖頂或運(yùn)行過程非正常停梯而導(dǎo)致人員被困事故。

（3）曳引系統(tǒng)的缺陷主要有：曳引繩嚴(yán)重腐蝕、磨損、斷絲與變形；曳引輪繩槽嚴(yán)重磨損；轎廂過度裝修使得廂體重量明顯增加，導(dǎo)致曳引力相對不足；制動器失效；轎廂面積超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定且無相應(yīng)的技術(shù)措施等。曳引系統(tǒng)系統(tǒng)缺陷率為89.2%，這些缺陷常有可能導(dǎo)致電梯溜車、蹲底等事故。

（4）控制系統(tǒng)的缺陷主要有：接觸器和繼電器電氣觸點(diǎn)存在氧化腐蝕、接觸不良的缺陷；隨行電纜破損老化與接觸不良；控制面板接線端子接線有松動、老化現(xiàn)象等?？刂葡到y(tǒng)缺陷率為88.1%，這些缺陷常有可能引起電梯故障率增多而導(dǎo)致人員被困。

（5）性能試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的缺陷有：電梯因過度裝修使平衡系數(shù)變小且限乘人數(shù)減少；電梯運(yùn)行速度與設(shè)計(jì)不符合要求；限速器動作速度與電梯運(yùn)行速度不匹配；轎廂超載保護(hù)功能失效等。性能試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的缺陷率為78.1%，這些缺陷常引起電梯故障率增多。

（6）其它缺陷有：滾輪導(dǎo)靴老化破損，可能使安全鉗誤動作導(dǎo)致非正常停梯；導(dǎo)靴間隙偏大，導(dǎo)靴松動或者脫落，致使運(yùn)行中的電梯發(fā)生脫軌；轎廂底板腐蝕損壞；防止夾人的安全觸板或光幕失效等。

2.3重要零部件缺陷統(tǒng)計(jì)與分析

2013年以評估中124臺電梯為例，將老舊電梯重要零部件按易損易耗有可能需要更新維修的功能單元劃分為鋼絲繩、曳引輪、制動器、變頻器、稱重裝置、繼電器、接觸器、門機(jī)、隨行電纜等20個(gè)重要零部件，將每臺電梯在做“評估前是否更換或維修”或“經(jīng)評估時(shí)是否需要維修”的缺陷統(tǒng)計(jì)，各零部件缺陷統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖2所示。

圖2 老舊電梯重要零部件缺陷統(tǒng)計(jì)

從圖2可以看出，鋼絲繩、曳引輪、變頻器、制動器、限速器、接觸器、繼電器、稱重裝置等為較高缺陷率的零部件。在統(tǒng)計(jì)的124臺電梯中出現(xiàn)鋼絲繩、曳引輪、變頻器、制動器缺陷做了更換分別有44臺、33臺、33臺、23臺，缺陷率分別為35.5%、26.7%、26.7%、18.5%。因此，圖2所示可據(jù)此判斷使用超過15年后的鋼絲繩、曳引輪、變頻器、制動器、限速器、接觸器、繼電器、稱重裝置等電梯重要零部件出現(xiàn)缺陷率已較高。

3 缺陷形成原因分析

通過對大量老舊電梯缺陷的總結(jié),電梯缺陷原因分析可分為電梯設(shè)計(jì)與制造、安裝、維護(hù)與使用四個(gè)方面[2]。

3.1電梯設(shè)計(jì)、制造原因

電梯控制系統(tǒng)電子元?dú)饧蜿惻f、老化或更新?lián)Q代，電子元?dú)饧p壞后因原型號電子元件不再生產(chǎn)或制造廠不存在導(dǎo)致維修周期長且成本較高，甚至使用偽劣配件。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)之一。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)、GB 7588-2003 標(biāo)準(zhǔn)，增加了新的安全要求，而現(xiàn)在評估的老舊電梯不能滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的有些規(guī)定。

3.2安裝原因

電梯安裝要由具有相應(yīng)安裝資質(zhì)的企業(yè)承擔(dān)，無相應(yīng)安裝資質(zhì)的企業(yè)一律不得參與電梯的安裝、維修和改造。但由于種種原因,電梯安裝工程并不能嚴(yán)格按要求作業(yè),有些工程被一些資質(zhì)不夠的企業(yè)承擔(dān),有些工程被層層轉(zhuǎn)包,其工程質(zhì)量不可靠性和不安全性增加。

3.3維護(hù)原因

電梯維保市場競爭激烈，維保技術(shù)與質(zhì)量參差不齊，多數(shù)使用單位將維保價(jià)格作為選擇維保單位的首要條件。許多維保單位為了爭取市場，采取價(jià)格戰(zhàn)，而通過降低維保成本、維保質(zhì)量，減少保養(yǎng)次數(shù)，減少保養(yǎng)項(xiàng)目的辦法來獲得利潤。這種不良競爭的維保市場，最終導(dǎo)致電梯故障率增加、可靠性下降。

3.4使用原因

電梯屬于機(jī)電設(shè)備，也會因磨損、老化等原因出現(xiàn)缺陷與故障。由于電梯使用單位因費(fèi)用等原因未按規(guī)定落實(shí)日常維護(hù)保養(yǎng)制度、或使用操作不當(dāng)以及人為損壞等因素，導(dǎo)致電梯的門系統(tǒng)、安全裝置、曳引系統(tǒng)等主要部件在使用中損壞、變形，且未能及時(shí)修復(fù)而形成安全隱患。

4 電梯故障與可靠性分析

4.1電梯故障的規(guī)律—典型故障率曲線

大量故障統(tǒng)計(jì)證明，電梯的故障率是時(shí)間的函數(shù)，其大致經(jīng)過三個(gè)階段：初期故障期、偶發(fā)故障期、損耗故障期，故障曲線見圖3所示[3]。

圖3 典型故障率曲線

初期故障期發(fā)生在電梯投入使用后的初期，主要由于設(shè)計(jì)、制造、安裝的缺陷和不良的使用環(huán)境(如房屋裝修)等原因造成，這期間電梯故障率較高，一般電梯投入使用后持續(xù)2-3年。

偶發(fā)故障期的故障率曲線趨于直線，電梯運(yùn)行穩(wěn)定且故障只是偶爾發(fā)生，一般在電梯使用4-10年間故障率相對較低。在電梯偶發(fā)故障期，電梯故障是由于偶然因素引起，故障發(fā)生是隨機(jī)的，但故障率趨于常量。通過對這些故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可以提高故障的檢測診斷和預(yù)分析能力，并進(jìn)行必要的適時(shí)維修，降低故障率，以延長使用壽命。

損耗故障期，其特點(diǎn)是故障率隨時(shí)間的增加而明顯增加。這是由于產(chǎn)品長期使用后各零部件的磨損、疲勞、老化等造成的。防止嚴(yán)重故障的辦法就是在產(chǎn)品進(jìn)入嚴(yán)重故障期前及時(shí)發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行維修更換，這樣可把上升的故障率降下來。如果產(chǎn)品故障太多，修理費(fèi)用太高，只能報(bào)廢?？梢姡瑴?zhǔn)確掌握產(chǎn)品何是進(jìn)入耗損故障期，對使用、診斷與維修工作都具有重要意義。因此使用10-15年后的電梯這時(shí)有必要對電梯全面安全性能評估，并適時(shí)對電梯做零部件更換、重大維修或改造。

4.2老舊電梯故障統(tǒng)計(jì)與分析

根據(jù)福建省地方標(biāo)準(zhǔn)DB35/T 1332-2013《曳引式電梯安全性能技術(shù)評估規(guī)程》要求，對2013年機(jī)電設(shè)備檢驗(yàn)中心評估的492臺老舊電梯為期6個(gè)月的故障統(tǒng)計(jì)，總共發(fā)現(xiàn)故障1338臺次，平均每月故障223臺次，平均故障率約為0．453次／(臺?月)，比期刊《中國電梯》2009年第23期一文中《寧波市在用電梯缺陷與故障統(tǒng)計(jì)分析研究》中提到非特定年限的在用電梯平均故障率為0.164次／(臺?月)高出將近3倍，因此也驗(yàn)證了上文中提到的電梯使用15年后進(jìn)入“損耗故障期”。

統(tǒng)計(jì)分析中發(fā)現(xiàn)，在不同維保單位的電梯，由于非原制造單位維保責(zé)任心與技術(shù)力量的良莠不齊影響其電梯維修保養(yǎng)質(zhì)量，非原制造單位維保的電梯故障率比原制造單位維保的電梯高出近1倍。在不同的使用場合中，機(jī)關(guān)事業(yè)單位與賓館內(nèi)使用的電梯故障出現(xiàn)次數(shù)較少，主要因?yàn)楣芾碇贫葓?zhí)行較好，乘客使用較規(guī)范、文明；而醫(yī)院、辦公寫字樓的電梯使用頻率高、超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)、使用人員復(fù)雜、使用不規(guī)范導(dǎo)致故障率高出機(jī)關(guān)事業(yè)單位與賓館用電梯1倍多。各種類別的電梯中，載貨電梯故障率最高，達(dá)0.742次／(臺?月)，比乘客電梯高出63.8%。導(dǎo)致載貨電梯故障率相對較高的主要原因有使用環(huán)境不良、使用頻率較高、操作不規(guī)范、安全管理疏漏等[4]。

5 對策與措施

質(zhì)監(jiān)部門應(yīng)貫徹“安全第一、預(yù)防為主”的管理方針，破解安全監(jiān)管的難點(diǎn)，保障電梯的可靠、安全運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)安全隱患早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)警、早整改。

5.1堅(jiān)持技術(shù)措施與非技術(shù)措施相結(jié)合

以落實(shí)安全責(zé)任制為重點(diǎn)，深入分析老舊電梯安全監(jiān)管工作。把老舊電梯的安全監(jiān)察、定期檢驗(yàn)和安全技術(shù)評估“技術(shù)措施”的優(yōu)勢繼續(xù)發(fā)揮，同時(shí)加強(qiáng)老舊電梯專項(xiàng)整治活動、宣傳等“非技術(shù)措施”的研究和應(yīng)用，促進(jìn)二者的有效結(jié)合。一方面，要進(jìn)一步分析在老舊電梯安全監(jiān)管方面存在的薄弱環(huán)節(jié)和突出問題，認(rèn)真總結(jié)電梯安全監(jiān)察、定期檢驗(yàn)和安全技術(shù)評估的成功做法，逐步提高電梯安全監(jiān)管的有效技術(shù)措施。另一方面，加強(qiáng)非技術(shù)監(jiān)管措施的應(yīng)用和研究，全面掌握監(jiān)管對象的各方面情況，做好宣傳發(fā)動和輿論引導(dǎo)作用，通過多種途徑向廣大群眾宣傳《福建省電梯安全管理辦法》，指導(dǎo)電梯使用運(yùn)營單位落實(shí)安全管理的主體責(zé)任，積極研究探索老舊電梯和故障多發(fā)電梯的長效管理機(jī)制。

5.2堅(jiān)持監(jiān)督與服務(wù)相結(jié)合

在老舊電梯安全監(jiān)管過程中，要一手抓監(jiān)督一手抓服務(wù)，監(jiān)督與服務(wù)始終貫穿在特種設(shè)備監(jiān)督工作的全過程，通過監(jiān)管與服務(wù)的有機(jī)結(jié)合，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、有效督促推進(jìn)企業(yè)技術(shù)進(jìn)步，共同為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展?fàn)I造出和諧氛圍。一方面，立足規(guī)范與服務(wù)，創(chuàng)新特種設(shè)備監(jiān)督工作，進(jìn)一步完善電梯安全管理“七項(xiàng)公益性新舉措”，形成一整套集安全宣傳、信號覆蓋、義務(wù)督導(dǎo)、緊急救援、警示教育于一體的電梯安全管理服務(wù)新機(jī)制。另一方面，圍繞老舊電梯開展重點(diǎn)整治，深化監(jiān)督與服務(wù)的結(jié)合，消除老舊電梯事故隱患，確保不發(fā)生重特大傷亡事故。針對老舊電梯安全隱患與使用風(fēng)險(xiǎn)高的特點(diǎn)，以監(jiān)督和服務(wù)相結(jié)合的方式開展重點(diǎn)整治，顯著增強(qiáng)人們正確使用電梯的安全意識，提升電梯安全運(yùn)行水平。

5.3堅(jiān)持研究與應(yīng)用相結(jié)合

一方面，重點(diǎn)開展老舊電梯的運(yùn)行狀況調(diào)研，深化研究“高、新、尖”檢驗(yàn)方法、檢驗(yàn)技術(shù)，積極探索電梯運(yùn)行機(jī)制和安全監(jiān)管模式，將先進(jìn)的儀器設(shè)備和新的檢驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用到評估工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電梯存在的潛在隱患。另一方面，促進(jìn)研發(fā)與運(yùn)用的有機(jī)結(jié)合，迅速將科研成果轉(zhuǎn)化為技術(shù)手段、監(jiān)管方式，把研究成果應(yīng)用到電梯監(jiān)管的實(shí)踐中，通過評估工作為安全管理決策的制定提供重要依據(jù)，實(shí)行對存在隱患的電梯實(shí)施重點(diǎn)安全監(jiān)察、檢驗(yàn)檢測和維護(hù)保養(yǎng)，加快落實(shí)隱患整改進(jìn)程，降低電梯安全事故發(fā)生機(jī)率。

6結(jié)語

使用一定年限后的電梯存在機(jī)械部件磨損、電氣元件老化與超負(fù)荷運(yùn)行現(xiàn)象，產(chǎn)品質(zhì)量性能和可靠性下降，曳引機(jī)、制動器、鋼絲繩、限速器、繼電器、接觸器、門系統(tǒng)等部件在使用一定年限后有可能達(dá)到其使用壽命，會出現(xiàn)故障率高導(dǎo)致電梯困人、溜梯、異常振動等安全隱患。通過對老舊電梯安全性能評估，對缺陷和出現(xiàn)的故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，分析研究其缺陷形成原因，以此抓住電梯定期檢驗(yàn)與安全評估的著重點(diǎn)，提高檢測診斷能力和效率，更好地把握電梯檢驗(yàn)與安全性能評估質(zhì)量，有效減少電梯故障率，保障電梯安全運(yùn)行。

[1]陳家盛．電梯結(jié)構(gòu)原理及安裝維修[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006．

[2]國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局．GB7588—2003電梯制造與安裝安全規(guī)范[S]．北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2003．

[3]陳克興，李川奇．設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)[M]．北京：科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，1991．

[4]曹光敏，鐘建平，丁高耀等．寧波市在用電梯缺陷與故障統(tǒng)計(jì)分析研究[J]．中國電梯，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

福建省質(zhì)監(jiān)局資助項(xiàng)目（FJQI2013070）

鄭祥盤，男，福建省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院，工程師，在讀博士