东北大学秦皇岛分校工学馆电梯安全评价

安全系统工程结课作业东北大学秦皇岛分校综合实验楼电梯
安全评价报告
系别经济系
专业名称工业工程
班级学号*******
学生姓名国欢
指导教师戈猛
目录
1、评价单位概况 (3)
1.1评价对象简介 (3)
1.2地理位置及周面环境 (3)
2、安全评价的目的和依据 (4)
2.1安全评价的目的 (4)
2.2安全评价范围 (4)
2.3安全评价原则 (4)
2.4安全评价依据 (4)
2.5安全评价程序 (5)
3、评价方法选择和评价单元划分 (5)
3.1安全分析方法选择 (5)
3.2评价单元划分 (6)
4、危险、有害因素辨识及分析 (6)
4.1电梯设计中不合理部分 (6)
4.2电梯常规使用危险操作 (7)
4.3电梯检查维修不当操作 (8)
4.4公共设施（供电）意外情况 (8)
4.5电梯安全管理制度缺乏 (9)
5、定性安全评价 (9)
5.1安全检查表法 (9)
5.2故障类型和影响分析法 (11)
6、定量安全评价 (15)
6.1乘客坠井，剪切事故树分析 (15)
6.2冲顶或蹲底事故树分析 (18)
7、重大事故及后果的预测 (20)
8、安全用梯对策与建议 (21)
9、安全评价结论 (22)
1、评价单位概况
1.1评价对象简介
东北大学秦皇岛分校综合实验楼电梯共有六部，均属于以电动机为动力的垂直升降机.其中1#和6#为消防电梯，16层16站；3#至5#为普通电梯，15层15站；2#和4#为无障碍电梯，应满足残疾人使用，十五层15站。

六部电梯全部载重1000kg，电梯速度均为1.5m∕s。

六部电梯均属于按钮控制，微机控制的智能化、自动化设备，中速乘客电梯。

轿厢规格为1.5*2*2.3。

该电梯工程于2008年12月29日公开招标。

中标单位为蒂森电梯有限公司。

中标价264万元。

中标范围为该公司负责东北大学秦皇岛分校综合实验楼电梯设备的供货，安装，调试，运行及维护。

供货周期及安装周期分别为90天和30天。

1.2地理位置及周面环境
东北大学秦皇岛分校综合实验楼共有地上十五层，地下一层，建筑总面积为39775.17平方米，项目总投资8792万元。

综合实验楼位于校门口处，正对公路。

地势平坦，正常情况下不会出现异常气候现象。

该综合实验楼共有73个实验室,15个研究所,4个实验基地。

内有大量贵重实验仪器及材料。

其中材料腐蚀实验室等部分实验室内有危险易燃易爆物品。

楼内六部电梯位置分布示意图如下图所示：
图1综合实验楼电梯分布示意图
2、安全评价的目的和依据
2.1安全评价的目的
电梯是高层建筑的伴随品，它的使用给人们的生活带来很大便利。

但与此同时，随着电梯的广泛应用，电梯事故也逐渐增多，引起人们的普遍关注。

本次安全评价的目的是为了衡量我校师生电梯使用过程的安全系数，电梯事故对综合实验楼安全环境的影响程度。

同时为相关部门制定相应的电梯安全管理制度措施，设计危机时刻处理办法提供参考建议。

2.2安全评价范围
本安全评价范围如下：
(1)东北大学秦皇岛分校综合实验楼六部电梯常规使用情况下的安全性。

(2)断电情况下电梯使用的安全性。

(3)乘客使用电梯习惯的安全性。

(4)电梯维修过程的安全性。

(5)坠井，冲顶，蹲底，开仓行驶，剪切等常见事故发生的概率。

2.3安全评价原则
用定性与定量两种方法对电梯系统安全进行综合评价。

应做到使用数据真实准确具有时效性；用多种安全评价方法进行分析以确保评价结果的客观性。

2.4安全评价依据
《电梯安装验收规范》GB10060-1993
《电梯技术条件》GB10058-1997
《电梯制造与安装安全规范》GB7588-2003
劳动部《电梯安全技术检验大纲》
现场调查数据
2.5安全评价程序
图2安全评价程序图
3、评价方法选择和评价单元划分3.1安全分析方法选择
本评价报告主要的评价方法如下：
定量评价法：
事故树安全评价法
定性评价法：
安全检查表法
故障类型和影响分析法
3.2评价单元划分
本评价报告根据评价方法的需要，对评价单元进行了如下的划分：
在事故树安全评价法中，根据电梯事故的不同类型划分为坠井、剪切事故和冲顶蹲底事故两个部分进行分析。

在安全检查表中，根据电梯使用对象的不同将系统化分为日常使用，维修与日常保养两个个单元。

在故障类型和影响分析法中，根据电梯常见的故障类型将系统划分为门系统单元，冲顶或蹲地事故单元。

4、危险、有害因素辨识及分析
4.1电梯设计中不合理部分
(1)建筑设计与所选用电梯建筑要求不相符，常见情况有：
a)顶层高度不够
b)井道壁，底面，顶板机械强度不够
c)机房兼做他用，机房未设计通风孔等
(2)电梯设计的陈旧性，局限性
表格1常见的电梯设计缺陷或隐患
(续表)
4.2电梯常规使用危险操作
(1)电梯到位后乘客在等待其他乘客到来的过程中，无意识地使电梯门频繁闭合。

(2)在电梯轿门及层门开启时因着急而用力扒开门厅
(3)遇到电梯快要关门时用手或脚去阻挡
(4)电梯卡在层间时强行开门
(5)电梯门不能正常关闭时依然乘坐电梯
以上这几类危险操作都易导致电梯门系统损坏。

电梯每次运行都需要经过开门动作及关门动作各两次。

门锁的繁琐使用加速它的老化，导致因门锁开关不能及时接通，损坏频繁，门锁继电器延时断开或不断开产生的事故。

详细故障原因见故障类型和影响分析部分。

故障门事故主要有两种表现形式：
a)剪切、碰撞事故
b)坠落井道事故
如果因门联锁失效，而电梯在层门开启即未完全封闭时继续运行，此时，如果有人在层门或轿门之间就有可能发生剪切或碰撞事故。

如果因门系统失效造成，电梯门厅开启而电梯轿厢不在本层区域停靠，就会造成人员坠落电梯井道的事故。

(6)按动电梯按钮时使用金属工具，比如钥匙；
(7)在呼叫等待电梯时，上下按钮灯已亮，但还不停的按动敲打按钮；
(8)在电梯内大声喧哗；
(9)所带宠物在电梯内小便；
(10)自行车或其它物品划损电梯桥体；
(11)按动多个按钮，使电梯自动在许多楼层开启、关闭；
(12)电梯轿厢内吸烟；
(13)电梯内人未下完就先上
(14)超载运行
(15)等待电梯时同时按下上行键和下行键
4.3电梯检查维修不当操作
一些比较严重的事故往往出现在电梯维修过程中。

大多数都是由工作员维修操作失误和在维修过程中乘客冒然呼叫电梯造成的。

常见的不当操作有：
(1)电梯检查过程中在轿顶做各项试验对控制电梯的PC系统冲击过大使其无法判
断目前电梯的准确位置导致停梯。

(2)手钳，扳手等检查维修工具遗漏在电梯某处，严重影响电梯装置正常工作
(3)电梯在维修过程中未取消正常运行。

这一不当操作可能会导致维修人员在维修
检查过程中有乘客意外呼叫电梯，原本停止状态的电梯突然启动，影响维修人
员人身安全。

4.4公共设施（供电）意外情况
(1)停电对电梯使用的影响
从电梯的构造上来说，电梯的安全部件分为四个部分：1、安全电路2、限速器（纯机械）3、安全钳（纯机械）4、轿底缓冲器（纯机械）。

简单的说，电梯如果出现故障，首先是安全电路动作，将电梯停掉，如果安全回路坏了，那好，电梯一旦失速，电梯的机械式限速器和安全钳就会动作，限速器和安全钳都是纯机械部件，即使没有任何电力、即使钢丝绳全部断掉，一旦电梯的速度超过电梯额定速度的15％，限速器就会带动安全钳动作，将电梯紧紧的钳在电梯导轨上，让电梯丝毫动弹不得。

从电梯设计原理和安全装置角度来看电梯的设计已经充分考虑到停电的情况。

但是出于成本角度考虑，部分安全器械被略去了。

此外，在停电的时候，身处电梯内的人会
产生焦急不安情绪，此时若擅自强行打开电梯门是非常危险的，非专业人员不了解电梯构造，若不慎偶发启动一些装置，或许会使原本安全的电梯变得不安全。

可能会出现冲顶或坠落事件。

4.5电梯安全管理制度缺乏
电梯需要定期的安全检查和养护，相关电梯管理制度的缺乏和专业电梯管理人才的缺乏对电梯的安全性都会造成很大的影响。

5、定性安全评价
5.1安全检查表法
5.1.1电梯日常使用安全检查表
表格2电梯日常使用安全检查表
5.1.2电梯维修检查，基础支持设施安全检查表
表格3维修检查基础设施检查表
(续表)
5.2故障类型和影响分析法
5.2.1综合实验楼电梯基本构造及工作原理
基本构造
综合实验楼电梯的基本构造与现代常规电梯一致，主要包括四大空间和八大系统，
图 3 电梯结构图
(1)四大空间
机房部分、井道及地坑部分、轿厢部分、层站部分。

机房部分由电源开关，控制柜，曳引机，导向轮，限速器组成。

井道部分由导轨，导轨支架，对重，缓冲器，限速器张紧装置，补偿链，随行电缆，底坑，井道照明。

层站部分由层门，呼梯装置，门锁装置，层站开关门装置，层楼显示装置。

轿厢部分由轿厢，轿厢门，安全钳装置，平层装置，安全窗，导靴，开门机，轿内操纵箱，指层灯，通讯报警装置。

(2)八大系统
曳引系统、导向系统、轿厢、门系统、重量平衡系统、电力拖动系统、电气控制系统、安全保护系统
这些部分分别安装在建筑物的井道和机房中。

通常采用钢丝绳摩擦传动，钢丝绳绕过曳引轮，两端分别连接轿厢和平衡重，电动机驱动曳引轮使轿厢升降。

其中2#和4#号电梯内设有供残疾人士使用的无障碍按钮盘。

各系统主要功能如下：
(1)曳引系统
曳引系统的主要功能是输出与传递动力，使电梯运行。

曳引系统主要由曳引机、曳引钢丝绳，导向轮，反绳轮组成。

(2)导向系统
导向系统的主要功能是限制轿厢和对重的活动自由度，使轿厢和对重只能沿着导轨作升降运动。

导向系统主要由导轨，导靴和导轨架组成。

(3)轿厢
轿厢是运送乘客和货物的电梯组件，是电梯的工作部分。

轿厢由轿厢架和轿厢体组成。

(4)门系统
门系统的主要功能是封住层站入口和轿厢入口。

门系统由轿厢门，层门，开门机，门锁装置组成。

(5)重量平衡系统
系统的主要功能是相对平衡轿厢重量，在电梯工作中能使轿厢与对重间的重量差保持在限额之内，保证电梯的曳引传动正常。

系统主要由对重和重量补偿装置组成。

(6)电力拖动系统
电力拖动系统的功能是提供动力，实行电梯速度控制。

电力拖动系统由曳引电动机，供电系统，速度反馈装置，电动机调速装置组成。

(7)电气控制系统
电气控制系统的主要功能是对电梯的运行实行操纵和控制。

电气控制系统主要由操纵装置，位置显示装置，控制屏(柜)，平层装置，选层器等组成。

(8)安全保护系统
保证电梯安全使用，防止一切危及人身安全的事故发生。

由电梯限速器、安全钳、缓冲器、安全触板、层门门锁、电梯安全窗、电梯超载限制装置、限位开关装置组成。

工作原理
曳引绳两端分别连着轿厢和对重，缠绕在曳引轮和导向轮上，曳引电动机通过减速器变速后带动曳引轮转动，靠曳引绳与曳引轮摩擦产生的牵引力，实现轿厢和对重的升降运动，达到运输目的。

固定在轿厢上的导靴可以沿着安装在建筑物井道墙体上的固定导轨往复升降运动，防止轿厢在运行中偏斜或摆动。

常闭块式制动器在电动机工作时松闸，使电梯运转，在失电情况下制动，使轿厢停止升降，并在指定层站上维持其静止状态，供人员和货物出入。

轿厢是运载乘客或其他载荷的箱体部件，对重用来平衡轿厢载荷、减少电动机功率。

补偿装置用来补偿曳引绳运动中的张力和重量变化，使曳引电动机负载稳定，轿厢得以准确停靠。

电气系统实现对电梯运动的控制，同时完成选层、平层、测速、照明工作。

指示呼叫系统随时显示轿厢的运动方向和所在楼层位置。

安全装置保证电梯运行安全。

5.2.2电梯故障类型划分
电梯事故的种类按其发生的位置可分为门系统事故，冲顶或蹲底事故和其他事故。

据统计上述各类事故发生的起数占电梯事故总起数的概率分别为80%，15%，5%。

5.2.3电梯运行系统故障类型和影响分析
门系统故障类型及影响分析
电梯门系统有层门和轿门组成。

在电梯运行过程中轿门是主动们层门是被动门。

由轿门带动层门开关门运行。

从结构上看，电梯门系统由门驱动电机，门控制器，运动执行部分和关联传动装置组成。

详细组成构建如下表：
表格4电梯门系统结构细分
表格5电梯门系统故障类型和影响分析
冲顶或蹲底故障事故类型及影响分析
产生电梯冲顶或蹲底事故的原因主要有制动器失效或制动力不足,端站保护开关失效,曳引能力不足,限速器和安全钳故障,电梯超载,上下行保护装置失效六个方面.确定元素故障类型,分析故障类型影响得下表:
表格6电梯冲顶或蹲底故障类型及影响分析
（续表）
6、定量安全评价
6.1乘客坠井，剪切事故树分析
顶上事件发生的概率是：0.000722577336
(1)此事故树的最小割集是：
{X1, X10, X11}
事件的名称是：电压失稳；焦急不安；缺少电梯安全常识；
{X3, X10, X11, X4}
事件的名称是：安全回路被短接；焦急不安；缺少电梯安全常识；应急按钮被短接；{X9, X10, X11}
事件的名称是：强迫关门装置失效；焦急不安；缺少电梯安全常识；
{X7, X10, X8, X11}
事件的名称是：电梯装备老化；焦急不安；未能及时检修；缺少电梯安全常识；
{X5, X10, X11}
事件的名称是：门锁开关主副触点未断；焦急不安；缺少电梯安全常识；
{X6, X10, X11}
事件的名称是：门锁继电器延时断开或；焦急不安；缺少电梯安全常识；
{X2, X10, X11}
事件的名称是：设备老化；焦急不安；缺少电梯安全常识；
(2)此事故树的最小径集是
{X1,X3, X9, X7, X5, X6, X2}
事件名称是：电压失稳；安全回路被短接；强迫关门装置失效；电梯装备老化；门锁开关主副触点未断；门锁继电器延时断开或；设备老化；
{X10}
事件名称是：焦急不安；
{X1, X3,X9, X8, X5, X6, X2}
事件名称是：电压失稳；安全回路被短接；强迫关门装置失效；未能及时检修；门锁开关主副触点未断；门锁继电器延时断开或；设备老化；
{X11}
事件名称是：缺少电梯安全常识；
{X1, X4, X9, X8, X5, X6, X2}
事件名称是：电压失稳；应急按钮被短接；强迫关门装置失效；未能及时检修；门锁开关主副触点未断；门锁继电器延时断开或；设备老化；
{X1, X4, X9, X7, X5, X6, X2}
事件名称是：电压失稳；应急按钮被短接；强迫关门装置失效；电梯装备老化；门锁开关主副触点未断；门锁继电器延时断开或；设备老化；
(3)此事故树的结构重要度：
电压失稳的结构重要度:I(1)=0.0476********
焦急不安的结构重要度:I(10)=0.309523809524
缺少电梯安全常识的结构重要度:I(11)=0.309523809524
安全回路被短接的结构重要度:I(3)=0.0357********
应急按钮被短接的结构重要度:I(4)=0.0357********
强迫关门装置失效的结构重要度:I(9)=0.0476********
电梯装备老化的结构重要度:I(7)=0.0357********
未能及时检修的结构重要度:I(8)=0.0357********
门锁开关主副触点未断的结构重要度:I(5)=0.0476********
门锁继电器延时断开或的结构重要度:I(6)=0.0476********
设备老化的结构重要度是: I(2)=0.0476********
结构重要度顺序为：I(10)=I(11)>I(1)=I(9)=I(5)=I(6)=I(2)>I(8)=I(4)=I(3)=I(7)
事件名称是：焦急不安=缺少电梯安全常识>电压失稳=强迫关门装置失效=门锁开关主副触点未断=门锁继电器延时断开或=设备老化>未能及时检修=应急按钮被短接=安全回路被短接=电梯装备老化
(4)基本事件的危险重要度分别为
X1电压失稳的危险重要度是：0.110625855285
X2设备老化的危险重要度是：0.885629769762
X3安全回路被短接的危险重要度是：0.000000000664
X4应急按钮被短接的危险重要度是：0.000000000664
X5门锁开关主副触点未断的危险重要度是：0.001107037212
X6门锁继电器延时断开或的危险重要度是：0.002214074424
X7装备老化的危险重要度是：0.000002214074
X8未能及时检修的危险重要度是：0.000002214074
X9强迫关门装置失效的危险重要度是：0.000332111164
X10焦急不安的危险重要度是：1.
X11缺少电梯安全常识的危险重要度是：1.
危险重要系数顺序为：
Cg(11)>Cg(10)>Cg(2)>Cg(1)>Cg(6)>Cg(5)>Cg(9)>Cg(8)>Cg(7)>Cg(3)>Cg(4) 事件名称是：缺少电梯安全常识>焦急不安>设备老化>电压失稳>门锁继电器延时断开或>门锁开关主副触点未断>强迫关门装置失效>未能及时检修>电梯装备老化>安全回路被短接>应急按钮被短接
图4坠井或剪切事故树6.2冲顶或蹲底事故树分析
顶上事件发生的概率是：0.000205499775
(1)此事故树的最小割集
{X4} 安全回路故障；
{X2} 制动器压紧弹簧松弛；
{X5} 限速器轮槽磨损；
{X7} 制动器触电粘连不断开；
{X8} 制动器闸间隙过大；
{X6} 超载运行；
{X3} 限速器动作不符合要求；
(2)此事故树的最小径集
{X4, X2, X5, X7, X8, X6, X3}
事件名称是：安全回路故障；制动器压紧弹簧松弛；限速器轮槽磨损；制动器触电粘连不断开；制动器闸间隙过大；超载运行；限速器动作不符合要求。

(3)此事故树的结构重要度
安全回路故障的结构重要度:I(4)=0.142857142857
制动器压紧弹簧松弛的结构重要度:I(2)=0.142857142857
限速器轮槽磨损的结构重要度:I(5)=0.142857142857
制动器触电粘连不断开的结构重要度:I(7)=0.142857142857
制动器闸间隙过大的结构重要度:I(8)=0.142857142857
超载运行的结构重要度:I(6)=0.142857142857
限速器动作不符合要求的结构重要度:I(3)=0.142857142857
结构重要度顺序为：I(4)=I(2)=I(5)=I(7)=I(8)=I(6)=I(3)
事件名称是：安全回路故障=制动器压紧弹簧松弛=限速器轮槽磨损=制动器触电粘连不断开=制动器闸间隙过大=超载运行=限速器动作不符合要求
(4)此事故树的危险重要度
限速器轮槽磨损X5的危险重要度：0.000486618002
超载运行X6的危险重要度：0.973236004475
安全回路故障X4的危险重要度：0.000486518586
限速器动作不符合要求X3的危险重要度：0.009732360045
安全钳联动失效X1的危险重要度：0.00000001
制动器压紧弹簧松弛X2的危险重要度：0.00486519024
制动器触电粘连不断开X7的危险重要度：0.009732360045
制动器闸间隙过大X8的危险重要度：0.001459854007
危险重要系数顺序为：Cg(6)>Cg(3)=Cg(7)>Cg(2)>Cg(8)>Cg(5)>Cg(4)>Cg(1)
事件名称是：超载运行>限速器动作不符合要求=制动器触电粘连不断开>制动器压
紧弹簧松弛>制动器闸间隙过大>限速器轮槽磨损>安全回路故障>安全钳联动失效
图5冲顶或蹲底事故树
7、重大事故及后果的预测
综合实验楼六部电梯可能发生的事故主要有以下五种
(1)冲顶事故：
电梯冲顶指电梯上行至上端站时，无法有效制停而继续冲向井道顶部的现象.
严重可导致轿厢及井道变形，危及乘客生命。

引发爆炸火灾，综合实验楼顶端是东软实习基地，冲顶事故会造成不可估量的财产损失.。

(2)蹲底事故
指电梯下行至底层端站时，无法有效制停而撞向底坑的现象。

会造成轿厢，井道损坏，人员伤亡。

(3)开门走梯
轿厢门开启同时上下移动，易造成乘客坠井，出现人员伤亡。

.
(4)剪切走梯
乘客在层门与轿门之间时，轿厢发生移动，造成严重人员伤亡。

(5)乘客坠井
乘客从轿厢内掉落，造成重大人员伤亡。

8、安全用梯对策与建议
(1)严格按照相关国家标准定期检查维修。

(2)维修准备阶段严格遵循安全检查表一一核对。

(3)向全校师生普及电梯安全使用知识，减少不良用梯习惯。

出现险情时，非专业
人员切勿擅自救援，必须由维保单位和专业救援单位救助。

(4)健全电梯安全管理制度，培养电梯管理人才。

持证维保人数必须达到许可规则
最低限。

质量技术监督部门要督促电梯使用单位落实告知义务，落实管理制度，增设应急救援设备，从源头抓起，严格行政许可准入关，完善行政许可退出机制，严格遵守电梯安装、使用相关规定，完善电梯使用单位的值班制度，明确值班人员职责及应急情况的处理方法。

(5)当有断电情况出现时及时通知师生慎用电梯。

避免师生在停电时段使用电梯.
9、安全评价结论
从日常使用安全检查表中可以看出乘客不安全使用电梯的情况较多。

从维修安全检查表中可以看出存在一些可能造成隐患的安全问题。

学校需要组织动员，对全校师生进行电梯使用安全教育，加强安全管理。

从故障类型响应分析中可以看出，电梯作为一种精细特种设备，它的故障类型是非常多的。

需要慎重使用，按时检查，严格要求。

从事故树评价中定量得出乘客坠井，剪切和冲顶及蹲底事故的概率分别为：0.0007和0.0002。

前者的事故发生概率较大，两者都尚可接受。

在乘客坠井和乘客被剪切这类由于门系统故障和乘客不慎操作造成的电梯事故中，缺少电梯安全使用常识和焦急不安的信息是对事故影响最大的因素。

在这种情况下即使电梯门系统故障，出现开门走梯或者轿门和层门不同时闭合情况，如果乘客有足够的安全意识，冷静的把自己的身体固定在轿厢里，可以避免人身伤亡事故的发生。

而在冲顶和蹲底事故中，超载运行和限速器动作不符合要求，制动器触电粘连不断开是造成事故的主要因素。

避免这类因素出现的最好办法就是定时严格对电梯进行安全检查。