基于多层综合评价模型的电梯安全风险评估

1 开展老旧电梯安全风险评估的必要性
    电梯是和人们生活关系密切的交通和运输工具，同时又是存在安全隐患的特种设备，它的安全运行关系到人们的生活质量和安全生产。因此，开展电梯的安全评估方法研究对于保障人的生活质量、提高生产效益具有重要的意义。
    当前，老旧电梯主要存在以下问题：
    1)故障率高  老旧电梯控制和拖动技术落后、产品质量性能和可靠性较差，经过十多年使用，已经进入故障多发期，不断出现零部件老化、损坏的情况，故障投诉举报正呈逐年上升趋势。
    2)能耗大  老旧电梯属于早期机电产品，曳引机及调速系统能耗较大。电梯作为垂直上下的设备存在重力势能及减速时的动能可能转换为电能，电梯的驱动控制技术及能量回馈技术的发展使电梯节能大有可为。当前国家正大力倡导节能减排，电梯节能降耗也应受到关注和重视。
    3)电梯安全规范的更新与现存大量旧电梯的矛盾  作为技术标准，GB7588《电梯制造与安装安全规范》是我国最主要的电梯标准，自19 87年我国首次颁布以来，分别于1995年、2003年修订了GB7588—1995标准、GB7588—2003标准，增加了许多新的安全要求，而老旧电梯不能满足现行标准的有些规定。
    4)安全部件及线路老化磨损严重，存在一定的安全隐患  老旧电梯的许多主要部件在设计上和质量上都达到其使用寿命，比如曳引机、钢丝绳、制动器、继电器、接触器、变压器、轿门门机及层门系统、限速器一安全钳、缓冲器等，且电梯配置数量不足导致电梯超负荷运转，安全风险会越来越高。
    5)老旧电梯日常维保、更新、改造困难  主要由于费用问题，很多老旧电梯得不到及时检验、维修、改造；物业公司管理不到位，发现故障、出了问题，不能及时维修，没有进行符合技术标准的更新和改造。
    6)老旧电梯报废缺乏相应法规及标准  到目前为止，我国还没有制定电梯报废的相关标准。一台电梯运行多长时间、存在哪些故障和问题时应该报废，没有具体的评估标准和方法。老旧电梯尽管存在不少安全隐患或故障，均无采取强制报废措施的依据。
    社会对电梯的安全需求正在不断提高，在这种背景下我们提出老旧电梯安全风险评估，以设备安全运行为目标，通过先进的检验仪器和方法，检测、评估与分析老旧电梯存在问题及故障原因，为客户提供解决方案与建设性建议。

2 老旧电梯安全风险评估的程序
    目前国内还没有统一和完整的电梯安全评估准则和程序，建立一套比较完善的电梯安全状况评估准则、程序和方法已迫在眉睫。
    国家现执行的《电梯监督检验和定期检验规则》(TSGT7001—2009)主要针对影响电梯安全运行的项目当前状况进行符合性验证，并不对发现的电梯隐患进行深入的原因分析，故其预测、预防电梯事故和潜在故障的作用有限。电梯安全风险评估是应用安全系统工程的原理和先进检测仪器设备，对在用电梯运行系统中存在的危险因素进行辨识、检测和分析，通过对潜在的影响电梯系统运行安全的危险因素进行定性、定量分析，预测电梯系统中存在的危险源、分布部位、数量、故障概率以及严重程度等影响电梯系统寿命周期内的安全状况，从而提出采取降低风险的对策和措施。
    安全风险评估程序主要包括：准备阶段，危险、有害因素识别与辨析，定性定量评估，提出安全对策措施，形成风险评估结论及建议，编制风险评估报告，流程图如图1所示。

    1)准备阶段：明确被评估对象和范围，签定评估协议、确定评估目的、主题和相关因素，确定风险评估组成员，收集相关资料。
    2)危险、有害因素识别与辨析：根据被评估的电梯系统和相关过程的情况，识别、检测和分析危险、有害因素，确定危险、有害因素存在部位、存在方式，事故发生的途径及其变化规律。
    3)定性定量评估：在对危险、有害因素识别和分析的基础上，划分评估单元，选择合理的评估方法，对电梯系统和相关过程发生事故的可能性和严重程度进行定性、定量评估。
    4)提出安全对策措施：根据定性、定量评估的结果，提出消除或减弱危险、有害因素的技术和管理措施及建议。
    5)形成风险评估结论及建议：列出主要危险、有害因素，指出电梯系统和相关过程应重点防范的重大危险因素，明确使用和管理者应重视的主要安全措施和遗留风险应对方法。
    6)风险评估报告的编制：依据风险评估的结果编制相应的风险评估报告。

3 电梯风险情节与风险源的识别
    根据图1电梯风险等级评定过程从电梯的安全要求出发进行风险情节与风险源的识别，评估单元的划分为使用管理与维护保养评估、工作环境评估、曳引能力评估、制动能力评估、限速器一安全钳可靠性评估、电梯控制系统评估、轿层门与层站评估、主要零部件与}安全装置评估、能耗评估、运行性能评估等，其目的就是对电梯运行系统中存在的危险因素进行辨识和分析。
    危险识别的方法很多，每种方法有其目的性和适用范围，其每种方法都可以识别出一些电梯系统中不同的危险。在危险识别过程中，应结合具体情况采用。举例本项目中采用的几种方法识别电梯系统中的危险：
    1)相关标准。通过《电梯制造与安装安全规范》(GB7588—2003)等标准中的安全要求可进行电梯危险的识别。
    2)查阅和收集故障、事故的记录。查阅有关电梯的故障、事故的历史记录，可获得的能够帮助定性和定量分析的信息和数据。通过事故树分析等方法去寻找与事故发生有关的原因、条件和规律，由此可辨识出电梯系统中导致事故发生的有关危险。
    3)实践检验。由熟悉安全技术知识和安全法规标准的人员采用先进仪器对电梯系统进行现场观察检测，可发现一些存在的危险，并进行数据搜集。
    其他还有工作任务分析(JHA)、故障类型及影响分析、危险与可操作性研究、假设分析、图解法等通常使用的危险识方法。

4 电梯风险类别评定及降低风险措施
    根据图1电梯风险等级评定过程，需针对电梯安全风险评估进行电梯风险要素等级、风险类别评定以及降低风险措施。
     根据标准GB24804—2009《提高在用电梯安全性的规范》与标准GB／T 20900—2007《电梯、自动扶梯和自动人行道风险评估和降低的方法》，表1给出了风险要素评估所规定的严重程度的说明，以提供伤害严重程度的近似定量的评估方法。用字母S表示风险要素评估伤害程度。

    表2给出风险要素评估所规定的概率等级说明，以提供在某一情节下伤害发生概率的近似定量的评估方法。用字母P表示风险要素评估概率等级。

    基于所评估的风险要素等级，通过确定对应的“风险类别”来评定风险。风险类别按表3分类。

    当选择要评定的风险时，风险评估人员应选择最高的风险等级，而不是最高的严重程度。例如：导致风险被评估为2C(风险类别“I”)的情节比“1E”(风险类别“Ⅱ”)的风险高，即使被评估为1E的风险等级具有较高的严重程度，也应首先考虑有关2C风险的保护措施。但是，风险1E仍应被关注。    风险类别的划分与评定是仅从安全角度定义的，但降低风险还要受到经济因素的制约，由于降低每种风险所采取的措施其费用各不相同，以致所采取的降低风险措施变化可能较大。由于每台电梯的使用环境、使用频率以及保养的情况等因素的不同，其风险评估要素等级的伤害程度、概率等级、风险类别有可能不同，防护的措施(风险降低措施)也可能不同，电梯要素风险评估、安全状况等级、风险类别评定以及降低风险措施应可根据每台电梯情况具体分析。表4举例评估某电梯的情况。

5 评估结论与报告
    根据图1电梯风险等级评定过程，已完成“电梯风险情节识别、要素评估、安全状况等级、风险类别评定以及降低风险措施”后进行图1综合各项风险评估结果形成安全评估结论。
    利用所开发的专用软件对评估过程的相关环节进行分析、诊断、评估、管理，根据安全评估的结果对其整改措施的经济性、时效性运用专用软件包进行分析，从而为电梯调整、维修、改造或更新报废提供可行的依据。图2即为电梯系统多层综合评价模型示意图。

    因此，基于多层综合评价模型的综合评估分析系统通过建立电梯风险的数学模型和共享系统资料库中的相关信息，科学、客观、公正对电梯安全状况进行分析。安全评估结论根据“电梯风险情节识别、要素风险评估、安全状况等级、风险类别评定以及降低风险措施”的安全风险评估状况，分析电梯故障情况及原因，综合判定电梯存在的主要风险、有害因素的评估结果，指出应重点防范的重大危险因素，提出降低风险措施、维修或改造的建议。
    电梯安全评估报告主要包括编制依据、评估单元的划分、电梯风险要素分析、风险等级评定、对策措施、评估建议和结论等。

6 结束语
    随着社会对电梯的安全需求正在不断提高，电梯安全问题越来越被人们重视，为了充分认识系统的危险性，就要对系统进行细致的分析，在系统分析的基础上对系统进行综合评估，最后通过评估结果来了解系统中潜在的危险和薄弱环节，并最终确定系统的安全状况，为以后的安全管理提供重要依据。因此，重视电梯安全，对于保障生命财产和正常的生产生活具有极其重要的意义。而要避免电梯事故的发生，就要从发生根源人手，及时发现隐患，及时补救，这正是电梯安全评估所要做的工作。