姚良宏 代清友
(广东省特种设备检测研究院,广东广州 510000)
电梯层门强度新增要求解析及其检测方法探讨
姚良宏 代清友
(广东省特种设备检测研究院,广东广州 510000)
电梯主要安全标准《GB 7588-2003《电梯制造与安装安全规范》国家标准第1号修改单》对电梯层门强度增加了两项新要求,本文通过解读标准条文,诠释新条款要求的作用和意义,在此基础上提出对应的检测方法。
电梯 防坠落保护 层门强度 检验
随着社会的发展,住宅、写字楼、酒店等建筑的高度不断提高,电梯成为这些大楼中必不可少垂直上下交通工具。电梯层门是设置在层站入口的门,是乘客出入轿厢的通道门,同时也是分隔层站与井道的门。如果层门损坏,则人员有从层站处跌入井道的危险,现实中发生过多起由于电梯层门损坏,人员跌落井道中伤亡的事故。例如:2013年7月2日晚发生在贵阳医学院附属医院急诊大楼的一起人员从层门坠亡事故:一名陪护男子与担架工在电梯层门口发生肢体冲突,争执中电梯门因受到推力(作者注:层门可能受到多次撞击)脱离卡槽,两人从9楼跌落到1楼电梯厢顶部,陪护男子当场死亡,担架工抢救无效死亡。
电梯层门是保护人员安全最为重要的电梯部件之一。电梯安全标准中对电梯层门有很多的要求,如层门必须设置门锁装置、必须有自动锁闭功能、门的机械强度要求等等。GB7588-2003第7.2.3.1中的机械强度要求是:层门在锁住位置时,所有层门及其门锁应有这样的机械强度:用300N的静力垂直作用于门扇或门框的任何一个面上的任何位置,且均匀地分布在5cm2的圆形或方形面积上时,无永久变形,且弹性变形不大于15mm。
以上条款要求主要是对层门门扇钢度的要求,且300N的力只是一个成人正常情况下可以施加的推力,没有考虑人员撞击产生的力,该撞击力通常可以达到1000N。
欧盟的电梯制造与安装安全规范EN81-1:1998的最新修订版prEN81-20:2014中增加了考虑人员撞击力的层门强度要求,而且除门扇本身外,还考虑了门挂板、门导向装置、门保持装置等整套层门组件的强度。2014年1月开始修订的《GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》国家标准第1号修改单》(以下简称第1号修改单)引用prEN81-20:2014中层门强度相关条款,在修改单中增加了以下电梯层门强度要求:
(1)7.2.3.1b)用1000N的静力从层站方向垂直作用于门扇或门框上的任何位置,且均匀地分布在100cm2的圆形或方形面积上时,应没有影响功能和安全的明显的永久变形。(2)7.2.3.7固定在门扇上的导向装置失效时,水平滑动层门应有将门扇保持在工作位置上的装置。具有这些装置的完整的层门组件应能承受符合7.2.3.8 a)要求的摆锤冲击试验,撞击点在正常导向装置最可能失效条件下确定。
(1)对层门强度新增的第一条要求:用1000N的静力从层站方向垂直作用于门扇或门框上的任何位置。需要注意的是:标准此处是对整个层门组件承受静力的要求,包括门扇、门挂板、门导靴等。加力点为门扇任一位置,施加力的面积为100cm2的圆形或方形,这里加力的面积相对300N的静力测试时的加力面积(5cm2)大了20倍,可以看出这里主要是把加的力传递到门扇四周的连接装置上。
还需要注意的事,标准要求测试点为门扇上任意一点,但在实际测量过程中不可能做到任何一点(点无穷多),标准原意应该是需要保证最薄弱点也能满足要求,所以在检测时可以分析找出相对薄弱的点进行测试。
对于检测结果的判定,标准原文“没有影响功能和安全的明显的永久变形”,这里可分为两方面理解:1)没有影响功能的永久变形,即层门组件的变形不能影响其正常功能,包括正常开关门、轿门层门正常联动、门锁功能正常等。2)没有影响安全的明显的永久变形,层门影响安全的变形主要可以理解为门扇与门框、门扇与地坎、门扇与门楣以及门扇与门扇之间的间隙,当施加1000N静力并消除施加力后,此间隙不能大于10mm。因为当这些间隙过大时,使乘客手指可以进入,加上这些缝隙存在运动部件,从而有可能造成挤压和夹伤伤害。另外,GB7588-2003第7.1条规定这些间隙值不能大于6mm(乘客电梯),由于磨损不能大于10mm。间隙不大于6mm是时更为安全的,所以当进行此项静力测试后,如果间隙大于6mm,应进行调整或修理,使这些间隙值小于等于6mm。
(2)对层门强度新增的第二条要求:固定在门扇上的导向装置失效时,水平滑动层门应有将门扇保持在工作位置上的装置。具有这些装置的完整的层门组件应能承受符合7.2.3.8 a)要求的摆锤冲击试验。7.2.3.8 a)为软摆锤冲击试验的相关要求,软摆锤冲击试验的摆锤重量为45kg,摆锤下落高度为800mm。这里可以看出,冲击试验也是对整个层门组件的强度测试。由于摆锤冲击试验的能量较大,约为360J,所以标准不要求冲击试验后层门组件还可以正常运行,但要求层门组件不丧失完整性并保持在原有位置。不丧失完整性可以理解为没有连接件断裂失效,门扇保持在原有位置。从另一角度可以理解为:冲击试验后,层门还能起到封闭井道作用,用300N的力(正常人用手推可施加的力)推层门,层门不会脱落。
新增的层门强度要求明显提高了层门的强度要求,以前只考虑了人正常可能施加的静力(300N),新增要求主要考虑了人撞击可能产生的力(1000N),该标准条款的实施,必定会提高目前市场上安装电梯的层门强度,减少类似于引言中所列事故案例的因层门脱落造成的坠落风险,提高层站附近人员的生命安全。
“第1号修改单”新增层门软摆锤冲击试验主要在实验室时行,企业试验结论判定相对简单,本文主要提出1000N静力加载测试的检测方法,主要步骤如下:
(1)测量层门门扇与门框、门楣、地坎以及门扇与门扇之间的间隙,当所有间隙不大于6mm时,进入下一步。(2)使用可以稳定施加1000N静力的加载装置,对选取的测试点施加1000N静力,该力均匀地分布在100cm2的圆形或方形面积上。(3)1000N静力保持30s后去除施加力,手动打开层门,观察层门开闭是否正常,是否有异响。(4)进入轿厢会轿顶观察层门门锁装置功能是否正常。(5)让电梯正常运行,并将轿厢召唤至测试层站,观察轿门层门联动运行是否正常。(6)测量层门门扇与门框、门楣、地坎以及门扇与门扇之间的间隙,所有不大于10mm时,测试合格。(7)当第6步测量间隙有大于6mm值时,告知安装人员进行调整,以确保所有间隙不大于6mm。
“第1号修改单”新增层门强度要求条款明显提高了层门的强度要求,该标准条款的实施,必定会提高目前市场上安装电梯的层门强度,减少因层门脱落造成的坠落风险,提高层站附近人员的生命安全。电梯制造企业应该尽快设计开发出满足新标准条款要求的电梯层门;电梯检验机构应尽快制定电梯层门强度的检测方法,开发出能进行现场检验的层门强度检测仪器设备。共同提高电梯安全性能,促进行业技术发展。
国家质检总局公益性行业科研专项项目(项目编号:2012104016)。
姚良宏(1968—),男,现任职于广东省特种设备检测研究院,主要从事特种设备管理及检验检测技术研究。