基于事故和檢驗案例的“高空飛翔”游樂設施安全性分析

趙 強 李春力

（1．國家市場監管重點實驗室（特種設備安全與節能） 北京 100029)

（2．中國特種設備檢測研究院 北京 100029)

近年來游樂設施行業發展迅速，尤其是大型游樂設施，因其復雜多變、驚險刺激的特性廣受歡迎。由于游樂設施面對的受眾群體為人民群眾，其安全性至關重要[1，2]。

“高空飛翔”是一種廣受歡迎的大型游樂設施，是游樂場不可缺少的設備。部分學者也對“高空飛翔”設備做了相關研究。陳少鵬通過設備專項排查中發現的問題，提出了設計與管理方面的相關建議[3]。仝沛源等人通過對“高空飛翔”聯軸器的失效進行分析，提出改進措施，以保障設備的安全運行[4]。王寧通過有限元軟件計算靜載工況和動載工況下的受力情況，對其結構進行強度、穩定性校核，并進行優化，使得設備承載結構更加經濟化、輕量化[5]。

本文通過分析以往“高空飛翔”發生的事故原因，統計檢驗中發現的缺陷，并提出建議，以提高“高空飛翔”游樂設施的安全性，保障群眾安全，提高游客體驗。

1 “高空飛翔”設備簡介

“高空飛翔”設備結構如圖1所示，屬于飛行塔類旋轉飛椅系列。主要由塔架結構、提升系統、旋轉系統和吊椅乘載裝置組成。吊椅由環鏈懸掛于旋轉桁架端部，旋轉桁架在鋼絲繩滑輪和提升驅動系統作用下沿塔架升降，提升至一定高度后由旋轉電機驅動旋轉。

圖1 “高空飛翔”設備結構圖

我國第一臺“高空飛翔”設備建于2010年4月，由溫州某游樂設備工程有限公司制造，安裝在常州某春秋樂園。通過筆者單位檢驗系統查得，目前全國在用A級“高空飛翔”設備共有104臺，提升驅動方式有3種。其中卷揚機提升23臺、曳引機提升43臺、液壓油缸提升38臺。設備高度在39.3 m到58 m之間；運行高度在24.3 m到46.3 m之間；乘坐人數為36人（91臺）或42人（13臺）。

2 事故案例分析

通過市場監管總局特種設備事故中心事故管理信息系統查得，“高空飛翔”在國內投入使用以來，自2017年至2021年共發生5起事故和2起媒體報道的事件，具體情況見表1。

表1 “高空飛翔”事故（事件）

由表1可知，停機后因救援不當造成的高空滯留事故（事件）5起，占71.4%；因安全保護裝置失效導致的事故2起，占28.6%。這些發生過事故（事件）的設備中，2臺為曳引機驅動提升占28.6%，4臺為卷揚機驅動提升占57.1%，1臺為液壓提升占14.3%。以上7起事故（事件）的停機原因均與日常維護保養不當有關。

根據以上事故（事件）分析，造成事故（事件）的主要原因有兩方面。一方面是缺乏日常應急救援演練或應急救援演練流于形式，一旦發生意外造成保護性停機的情況下，工作人員無法第一時間將游客救援下來，導致救援超時造成事故。另一方面是設備日常維護保養不到位，如維修人員私自拆除安全保護觸發裝置、升降運動導向輪間隙調整不當、設備缺乏潤滑或過度潤滑、平時不注意清理油污堆積等原因，導致意外停機。

3 檢驗案例分析

經統計，近年來中國特種設備檢測研究院共提交“高空飛翔”設備檢驗案例19個，見表2。

表2 “高空飛翔”檢驗案例情況

根據檢驗案例分析，設計缺陷3個，占15.8%，主要原因為風險識別不全面，設計計算有誤；制造缺陷8個，占42%，主要原因為焊接和母材質量控制不嚴；安裝調試缺陷4個，占21.1%，主要原因為設備安裝不規范、調試不充分；使用維保缺陷4個，占21.1%，主要原因為維護保養不規范。

4 建議與措施

根據邵陽“高空飛翔”事故調查報告，結合近年來“高空飛翔”事故（事件）與檢驗案例，提出如下建議：

1）制造單位需加強制造安裝調試質量控制。設計制造單位需確保其生產的設備與設計文件的一致性。在生產過程中重點加強原材料進廠檢驗、重要焊縫質量控制、安全功能相關零部件的安裝調試。

2）使用單位需加強使用管理及設備檢查。（1）加強使用過程監控。在“高空飛翔”設備操作室、上下客平臺及其他重要位置安裝視頻音頻監控裝置，用于記錄操作人員、服務人員、乘客行為，便于事故調查。（2）強化人員備案制度。使用單位安全管理人員、作業人員應向當地監察機構備案，如有變更，應立即更新備案信息，避免人員流動頻繁導致安全管理能力下降。（3）加強應急救援演練。使用單位應針對“高空飛翔”設備高空滯留事故頻發的特點，有針對性地完善應急救援預案，并且增加應急演練頻次，確保應急救援的有效性和及時性。（4）檢查以下裝置使用狀態是否完好、有效。制動裝置、限速限位裝置、防斷繩保護裝置等安全保護裝置；聯軸器、卷揚機等重要傳動裝置；鋼絲繩、環鏈等成人吊掛裝置；乘客束縛裝置。

3）檢驗機構需加強對安全裝置的檢查。重點檢查設備制動裝置、限速限位裝置、防斷繩保護裝置等安全保護裝置是否完好；檢查防（升降）超速、防斷繩保護裝置是否有效；檢查聯軸器、卷揚機等重要傳動裝置功能是否正常；檢查鋼絲繩、環鏈等乘人吊掛裝置是否完好，是否按設計要求及時更換；檢查乘客束縛裝置是否完好；檢查使用單位應急救援裝置是否齊全完好并進行應急救援操作。

4）監察機構加強對使用維護方面的監督檢查。重點檢查使用單位自檢完成情況、應急救援演練情況、限速器校驗情況、人員配備及制度執行情況。開展“高空飛翔”事故（事件）案例交流。

5）法規標準中增加相應要求。（1）建議“高空飛翔”應設視頻音頻監控，清晰記錄操作人員、服務人員、乘客及設備運行情況。（2）建議大型游樂設施的安全裝置不得隨意變更、拆除。（3）建議“高空飛翔”應有傳感器動作及故障代碼自動記錄保存功能，保存期限至少2年。（4）建議“高空飛翔”設備下極限位置應設電氣控制開關、機械限位裝置，機械限位裝置應有防止高速墜落的緩沖功能。（5）建議“高空飛翔”的安全距離應考慮設備在最低點仍高速旋轉的異常工況。（6）建議運營過程中發生事故或媒體報道的產生不良影響的故障，在故障或事故調查清楚前，發生事故或故障的運營使用單位應停業排查，涉及的同一制造單位同種類型型式的設備應停止運營，相關制造單位應立即開展此類設備的排查。（7）建議升降類設備上的斷繩保護裝置、防超速裝置應由有相應資質的單位進行部件型式試驗或在整機上進行試驗驗證。（8）“高空飛翔”設備盡量選用可靠性高的液壓系統作為提升機構，在升降運動采用的聯軸器設計選型時不應選擇“彈性柱銷齒式聯軸器”。（9）建議制造單位應建立產品售后定期回訪制度。回訪應包括對設備安全部件、控制系統等進行檢查。

5 結論

1）事故案例分析中，由救援不當造成的高空滯留事故（事件）占71.4%，所有的事故均與設備日常維護保養不當相關。

2）檢驗案例缺陷分析中，因焊接和母材質量問題導致的制造缺陷占比最高達到42%，設計有誤、安裝調試不規范、維護保養不規范等原因產生的缺陷亦占較大比例。

3）從制造單位、使用單位、檢驗機構、監察機構提出了增強設備安全性運行的相關建議，并建議在相關的法規標準中增加相應的要求，以保障設備全生命周期的安全性。