高空飞翔乘客滞留事故起因及应急救援对策.pdf

47特 种 设 备 安 全 技 术2023 年第 5 期图 1高空飞翔结构示意图高空飞翔按照提升驱动方式分为：曳引驱动、液压驱动和卷扬驱动5。在动力装置作用下，提升机构沿立柱部件作上下直线运动，回转机构绕提升机构中心做圆周运动，配重部件通过钢丝绳连接提升机构和驱动机构，用于平衡提升机构和回转机构的重量，降低设备的能耗。电气控制系统控制部件的启动、运行和制动，并确保游客的安全。（2）安全装置高空飞翔的安全装置包括制动装置、限速器、断绳保护装置、电气超速开关和棘齿齿条机构6。曳引驱动和卷扬驱动的高空飞翔，采用两套常闭制动器。一套为工作制动器，一般是外抱块式制动器，安装在电机输出端，制动力矩小；另一套为安全制动器，一般是盘式制动器，装在曳引轮或卷筒上，制动力矩很大。两套制动器，任何一个都可以单独起到制动作用，都可以牢牢的拉住回转机构。高空飞翔的卷扬驱动机构示意图如图 2 所示。图 2卷扬驱动机构示意图0引言高空飞翔是飞行塔类的大型游乐设施，具有运行高度高，载客量大等特点1。设备启动后，游客乘座在回转机构端部悬挂的座椅上，在重力和离心力作用下，犹如飞鸟在天空中自由翱翔2，因此得名为“高空飞翔”。近些年来，高空飞翔乘客高空滞留事故屡次发生。2019 年 3 月 30 日，湖南长沙烈士公园一高空飞翔故障，34 名游客被卡距地面 20 多米高空近 4 小时；2021 年 2月 16 日，河北省邯郸市广平县一高空飞翔设施发生故障，35 名游客被困高空近 3 个小时3；2021 年 5 月 2 日，河北承德一高空飞翔出现断电事故，造成 27 人被困，被困在高空近 4 个小时。发生高空滞留情况，高空飞翔仍然处于安全状态，不会发生突然掉落或升空等情况，但乘客高空滞留的救援时间超过 1 个小时，构成了一般事故，在社会上造成非常大的负面影响。本文介绍了高空飞翔的运行原理和安全机制，分析了高空滞留的原因，同时提出了应急救援方法和预防措施，对保障游客的生命和财产安全具有重要的指导意义。1运行原理与安全装置（1）运行原理高空飞翔是集旋转、升降运动形式于一体的游乐设施，主体结构由动力装置、立柱部件、提升机构、回转机构、配重部件、电气控制系统等组成4。高空飞翔的结构简图如图 1 所示。高空飞翔乘客滞留事故起因及应急救援对策张强1赵九峰1,2摘要近年来，高空飞翔乘客滞留事故时有发生，直接影响到游客的生命安全。本文介绍了高空飞翔的工作原理和安全装置，对高空飞翔产生高空滞留现象的原因予以分析，并提出了相应的救援措施和预防方法。对提高游乐园区对高空滞留事故的应急处置能力，保障游客的生命安全具有指导意义。关键词高空飞翔安全装置高空滞留应急救援收稿日期：2023-03-2048特 种 设 备 安 全 技 术2023 年第 5 期限速器在高空飞翔的一个重要安全装置，一般和电气超速开关、棘齿齿条机构实现联动。限速器监控到高空飞翔超速运行时，首先电气超速开关动作，切断供电电路或锁紧液压回路，制停回转机构；如果超速仍未得到控制，则驱动棘齿齿条机构制动。断绳保护装置通常用于防止限速器钢丝绳的断裂，限速器和棘齿齿条机构依靠一根较细（直径为 6 mm）的钢丝绳连接，如果限速器钢丝绳断裂，限速器会失效，起不到保护作用。断绳电气开关保护安装在限速器下部张紧轮上，一旦发生断绳情况，此电气开关立刻动作，制停回转机构，确保乘客安全。2高空滞留原因高空飞翔发生高空滞留的原因一般有两类：电气故障和机械故障7。2.1电气故障（1）电网波动引发的电气保护装置断电，一般持续时间不长，等待电网恢复正常，可继续正常运行；（2）电网断电，在改革开放初期，中国电力行业落后，电力能源短缺，断电事故时有发生。随着我国经济的发展，风电、水电等能源开发，由电网造成的断电在我国已经成为历史。但由于环境因素，如大风、高温等因素造成电网断电，导致高空滞留的情况较为常见8。2.2机械故障（1）制动装置故障对于曳引和卷扬驱动的高空飞翔，一般含有两套制动器，若维护保养不当导致卡死无法正常释放，打开装置张力不足甚至无法打开，就会造成运行过程中突然闭合抱死9。高空飞翔的升降中止发生高空滞留。（2）钢丝绳脱离滑轮绳槽卡死高空飞翔的提升机构为钢丝绳滑轮机构，运行一段时间后，钢丝绳受力会被拉长松弛，如果滑轮防脱机构安装间隙较大，或者强度不够产生变形，钢丝绳就会脱离绳槽，必然会导致钢丝绳被挤压破损甚至卡死，造成高空滞留。（3）棘齿齿条机构动作高空飞翔运行中下降速度过大或者限速器故障引发棘齿齿条机构动作，棘齿伸出卡入立柱齿条7，也会造成回转机构高空滞留。3救援与预防3.1高空滞留救援滞留发生后，根据设备类型和滞留的原因采取相应的救援措施。一般采用以下几种救援方式：（1）备用电源由环境等外界因素导致的断电，可采用备用电源进行救援。大型游乐设施的园区，应该常备有备用电源。如果仅仅是因为断电，造成座舱卡在半空，迅速启用并接入备用电源，驱动回转机构缓慢下降，乘客安全救出。（2）泄压阀如果没有备用电源，对液压驱动的高空飞翔，按照操作要求将油缸泄压，回转结构将会在重力作用下缓慢降落，乘客安全抵达地面。（3）消防云梯对曳引和卷扬驱动的高空飞翔，如果没有备用电源，由于回转机构重量大，贸然松开制动器，有导致回转机构坠落的风险。对于曳引和卷扬驱动的高空飞翔，在发生机械故障导致游客高空滞留时，建议采用消防云梯进行救援。游乐园区应当与具备相应能力的救援机构（如消防机构）建立应急联动机制，能够在规定的时间内快速开展应急救援。国内设计的消防云梯最大高度可达上百米，常见的消防云梯一般都在 30 米的高度以上，能够满足国内大部分高空飞翔的救援需求。但利用消防云梯救援时间长，救援过程中人员安全性较低。消防云梯救援现场如图 3 所示。图 3消防云梯救援3.2事故预防为预防高空滞留现象的发生，需要做到以下几点：（1）维护保养人员要按要求对制动器进行维护保养，定期查看打开机构的连杆销轴是否磨损10，弹簧弹力是否满足要求，气动系统是否漏气，同时合理调整制动瓦的间隙，达到磨损极限及时更换。（2）维护保养人员每日维护保养一定要检查钢丝绳松弛情况，防脱机构是否符合要求，在新绳使用一段时间产生变形松弛后，及时调节钢丝绳张紧装置，保持张紧状态。（3）使用单位在日常维护保养中，棘齿齿条机构定期润滑，防止锈蚀10，每月应做一次模拟断绳试验，检测运行情况，防止意外发生时出现严重后果。（4）高空飞翔的限速器安装在室外，不同于安装在室内的电梯限速器，具有遮风避雨的机房。因此高空飞翔的限速器，需要加装遮风避雨的防雨罩，主要用来防止雨淋限速器。4结束语综上分析，除电网断电和电压剧烈波动这些不可抗49特 种 设 备 安 全 技 术2023 年第 5 期力造成的高空滞留外，其他的原因都是可以有效避免的，设备使用单位应当在使用过程中严格按照使用维护说明书的要求做好维护保养，编制应急救援预案，保持救援通道畅通，定期进行现场救援演习。通过上述的措施，方能减少高空滞留发生的概率，同时在高空滞留发生后，能够安全、快速的救援滞留乘客，避免次生事故的发生。参考文献1 赵九峰，张劲松，史皓天，等基于 MATLAB 的高空飞翔运行参数计算 J机械工程与自动化，2020，（2）：9798,1002 仝沛源，赵九峰，史继红，等高空飞翔联轴器失效原因分析及对策 J特种设备安全技术，2022，（6）：56583 陈少鹏关于高空飞翔设备设计与使用管理问题的探讨 J中国特种设备安全，2021，37（12）：84884 赵九峰基于 ANSYS Workbench 高空飞翔钢结构强度校核及模态分析 J现代机械，2020，（5）：47505 赵九峰新版大型游乐设施安全规范部分条款分析与解读 J特种设备安全技术，2020，（1）：50526 毕陈帅，周蕊，卞敬，等基于曳引系统的某飞行塔类游乐设施监督检验和定期检验研究 J中国特种设备安全，2017，33（1）：35407 梁峻欣，周旭升一起大型游乐设施困人故障的调查分析与预防措施中国特种设备安全，2021，37（2）：32358 赵九峰，马宁，张劲松，等基于 ANSYS Workbench 的高空飞翔极限风载荷计算 J机械工程与自动化，2020，（6）：1931959 陈祖志，艾景奇，刘德宇，等特种设备安全防护及其功能安全保障关键技术研究J 中国特种设备安全，2020，36（11）：17,1910 王瀛龙，赵九峰游乐设施常用润滑方式及润滑原则 J特种设备安全技术，2020，（4）：5658基金项目：河南省科技攻关计划项目：游乐设施乘客束缚装置安全技术研究（212102410009）作者张强1赵九峰1,21河南省特种设备检验技术研究院 河南郑州邮编4500002航空经济发展河南省协同创新中心 河南郑州邮编450046（1）导向及复位装置在测量尺上壳体设置通孔设有向上的导向段，导向段对刻度尺进行导向，防止刻度尺倾斜，同时便于通过导向段的上端部位读出刻度尺上的刻度值。在测量尺底板上安装导向筒，导向筒的上端设有贯穿的缺口，导向筒上与缺口垂直的一侧设有销钉导向槽，复位弹簧安装在导向筒内部，导向柱安装在导向筒内并位于复位弹簧的上端，刻度尺设有连接孔的一端滑动的插入在缺口内，且端部抵靠在导向柱上，销钉穿过连接孔后两端分别与销钉导向槽滑动导向连接。（2）限位装置限位装置设有左右两个，两个限位装置从两侧夹紧刻度尺，从而能够平衡的夹持刻度尺。通过第一弹簧弹性的支撑导向螺母，导向螺母带动导向杆伸缩，从而带动摩擦盘能够弹性的抵靠在刻度尺的侧面。在拉动旋钮时，又能使摩擦盘不与刻度尺接触，从而便于刻度尺回弹。4使用方法在使用过程中，先调节两侧限位装置的夹持力，按压刻度尺，限位装置能够在松手后保持静止。之后，向外拉动旋钮使刻度尺恢复。在场车断电熄火的状态下，将该专用尺放置于蓄电池上侧面，在盖板关闭过程中，盖板压缩刻度尺至一定位置，再次打开盖板后，通过将壳体的高度加上刻度尺上的刻度值，即可测量计算出两者间的距离，简单方便。5结语本文设计的一种场车检验专用尺，结构简单，使用方便，测量精准，主要有如下几个优点：（1）解决了动力源为蓄电池的场车蓄电池金属盖或者非金属盖的金属部件与蓄电池带电部分之间的间隙测量不准确的问题。（2）测量尺可以根据现场场车不同型号，对限位装置进行调整，保证刻度尺可以在相应重力下进行动作，且在失去压力后实现刻度值保持在原位，便于现场直接读出数据。（3）利用导向及回位装置可以实现标尺的快速回弹到位，通过采用导筒装置通过复位弹簧，使刻度值始终保持垂直状态，且在弹簧作用下实现快速自动回位，提高了其使用的便捷性。可以大大提高现场检测人员的工作效率以及检测数据的精准性。场车在工业生产中和旅游景区运输中起到不可代替的作用，无论是在安全检验检测还是使用单位的定期检查中都需要对场车的相关进行测量，保证相应数据在标准规定范围内，使场车安全运行。参考文献1 场（厂）内专用机动车辆安全技术规程TSG 81-2022.作者徐超杨传宇王磊侯收果湖北特种设备检验检测研究院宜昌分院湖北宜昌邮编443000（上接第 46 页）