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大型遊樂設施使用原則

大型遊樂設施概述

     《遊樂設施安全技術監察規程》規定:“設計單位應在設計文件明确主要受力部件,并規定整機及關鍵零部件設計使用壽命”。國家質檢總局責令運營使用單位聯系原制造單位确認設備設計使用期限。達到設計使用期限且無改造、維修價值的設備,運管使用單位應按《特種設備安全監察條例》規定及時予以報廢并辦理注銷手續。達到設計使用期限仍有改造、維修價值的設備,運營使用單位可委托設備原制造單位或具備相應制造許可資格的單位進行維修、重大維修或改造,确定繼續使用期限和使用條件。

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大型遊樂設施設計原則

      大型遊樂設施設計單位應當按照《遊樂設施安全技術監察規程(試行)》等相關安全技術規範和相應國家标準的安全技術要求進行設計,對設計的大型遊樂設施的安全技術性能負責。設計時應遵循安全第一原則和審慎保守原則。

安全第一原則主要體現為:保證人身安全。設計産品的任何經濟或技術性能指标都應絕對服從安全指标要求;不允許遊樂設施設計存在任何涉及人身安全方面的不确定性;對于可能影響乘客人身安全的主要受力部件、機械或電氣系統或部件,必須留有足夠的安全冗餘,絕不能有導緻設備嚴重損壞或造成人員嚴重傷害的不可檢測的單一失效點或潛在的單一失效點。

       審慎保守原則主要體現為:采用成熟技術優于采用新開發技術;開發的全新遊樂設施産品或新技術用于遊樂設施,必須經過嚴格論證、多程序和多種方法檢驗與試驗,以及足夠的時間考驗;重要設計就繁不就簡(對于重要産品、部件或較大的不确定性,應通過不同方法計算或從不同角度進行分析并增加計算項目,不應隻采取單一方法進行計算分析或消除不确定性);考慮安全系數影響因素就多不就少;載荷或載荷組合選取就重不就輕;選取材料強度值就低不就高等原則。

疲勞壽命

     遊樂設施的零部件和構件在運行中承受循環應力,根據疲勞強度理論和疲勞試驗數據,決定其合理的結構和尺寸。機械零件和構件對疲勞破壞的抗力,稱為零件和構件的疲勞強度。常規疲勞強度設計是以名義應力為基礎的,可分為無限壽命設計和有限壽命設計。

 無限壽命設計

       遊樂設施安全監察規程第七條,重要軸(銷軸)類零部件,其設計壽命應大于12年(在設計說明書中有特殊規定的除外),不易拆卸的軸類(指拆裝工作量占整機安裝工作量的50%以上)按無限壽命設計。當循環載荷的最大計算應力小于材料的疲勞極限時,零部件為無限壽命,計算的疲勞安全系數滿足下表。

 1軸類疲勞安全系數表

零部件

對稱循環

脈動循環

材料較均勻,載荷及應力計算較精确

≥1.3

≥1.73

材料不夠均勻,載荷及應力計算較差

≥1.5-1.8

≥2.0-2.4

材料均勻度很差,計算精度很差

≥1.8-2.5

≥2.4-3.3

将工作應力限制在疲勞極限以下,即應用S-N曲線的水平段進行設計,零件的疲勞壽命假設是無限的。

 

有限壽命設計

 當循環載荷的最大計算應力大于材料的疲勞極限時,用疲勞載荷譜計算零部件的使用壽命。通常采用超過疲勞極限的工作應力,以減小零件截面,減輕重量或者采用廉價的材質,以降低成本。假設零件承受循環應力,當其最大和最小應力的數值固定不變時,有限壽命設計的方法與無限壽命設計相同,隻是在強度判據中,以有限壽命的條件疲勞極限替代疲勞極限。

         中國地域遼闊,分為4個氣候帶,寒帶、北溫帶地區的遊樂設備使用時間與熱帶、亞熱帶地區遊樂設備的使用時間是不同的。如我國的東北地區的遊樂設備半年閑置半年使用。又如激流勇進設備在北方地區每年隻使用3—4個月的時間。設計使用壽命不能太短,最低設計使用壽命是12年,且其設計使用期限不得低于整機設計使用期限。低于這個标準,就說明這個産品質量太差。

遊樂設施設備設計使用年限不能等同自然年限,《遊樂設施安全規範》GB8408—2018中标明遊樂設施的整機使用壽命不小于35000h。不同的遊樂設備使用率是不一樣的,要根據不同的遊樂設施設備,事實求是的計算遊樂設施設備使用年限。如石景山遊樂園的原子滑車。每次運行時間1分25秒,按每天8小時滿負荷運行,每次接待5分鐘,每小時接待12次,每天接待96次,一天的設備運行時間是2.25小時。全年365天實際運行時間為821.25小時,用35000小時的國家标準計算,這台設備實際使用年限最少可達212年。因此要科學的對待遊樂設備的設計使用年限。

  

遊樂設施設計使用壽命與實際需要相結合

         我國大部分地方,特别是經濟較落後的地區,還是以個體經營模式為主,經濟效益不好,操作人員均以中老年為主,普遍素質偏低,99%未購買設備及人員保險,基本無事故責任承受能力。一些問題較為突出,制造廠家資料缺失,甚至有些連使用說明書都沒有,更沒有制造廠家的日常維護保養記錄表格;大部份設備未進行定期大修檢查,大修時主要受力焊縫及主要銷軸未進行必要的無損檢測;乘人設施所用玻鋼件老化破損的較多;主要結構件的鏽蝕、磨損疏于檢查;設備每天運行前的檢查、空載運行工作未得到有效執行,設備運行記錄造假;電氣設備的金屬外殼未接地現象較多,特别是較舊的設備;有個别人為短接電氣安全裝置現象(如遨遊太空的移動平台);有的設備過于陳舊,設計滿足不了現在的标準要求。

遊樂設施的使用壽命,就是産品在按設計者或制造者規定的使用條件下,從設備開始使用到被淘汰的整個時間過程中,保持安全工作能力的期限。超過遊樂設施的使用壽命,再繼續使用就不安全。

2021-10-12






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