大型游乐设施使用寿命延期评价现状及展望_何荣烜.pdf

基金项目：广东省特种设备检验研究院科技项目（编号：2021JD-2-02）收稿日期：20220713大型游乐设施使用寿命延期评价现状及展望*何荣烜1，陈雁新1，陈少鹏1，张静楷2（1.广东省特种设备检测研究院，广东佛山528000；2.广东省特种设备检测研究院 中山检测院，广东中山528400）摘要：大型游乐设施的高空、高速、高刺激特性使其天生具有高风险性，必须密切关注其安全问题。近年来，国内众多大型游乐设施正逐渐面临使用寿命到期的问题，有必要开展大型游乐设施延期评价工作，实现保障设备经济价值及设备运行安全之间的平衡。针对国内大型游乐设施延期使用的各项评价要求，梳理了与游乐设施延期相关的法律法规及其更新历程，综述了现有大型游乐设施风险评估及延期评价研究工作，并结合行业现状对未来大型游乐设施延期评价相关研究方向进行了展望，以期推动大型游乐设施行业更好更快发展。关键词：大型游乐设施；延期评价；展望中图分类号：TS952.81文献标志码：A文章编号：10099492(2023)03005705Current Situation and Prospect of Life-extending Evaluation of Large-scaleAmusement RideHe Rongxuan1，ChenYanxin1，Chen Shaopeng1，Zhang Jingkai2（1.Guangdong Institute of Special Equipment Inspection and Research,Foshan,Guangdong 528000,China;2.Guangdong Institute of Special Equipment Inspection and Research,Zhongshan,Guangdong 528400,China）Abstract:Large scale amusement ride has the characteristics of high altitude,high speed and high stimulation,which make them inherentlyhigh-risk,and close attention must be paid to their safety issues.In recent years,many large scaleamusement ride in China are gradually facingthe problem of expiration of their service life,and it is necessary to carry out the extension evaluation of large amusement ride.In view of thevarious evaluation requirements for the life-extending of large scale amusement ride in China,the laws and regulations and their updateprocess related to the life-extending of large scale amusement ride were combed,the existing research work on the risk assessment and life-extending evaluation of large scale amusement ride was summarized,in combination with the current situation of the industry,the researchdirections related to the extension evaluation of large recreation facilities in the future were prospected,so as to promote the better and fasterdevelopment of the large recreation facilities industry.Key words:large-scale amusement ride;life-extending evaluation;prospect2023年03月第52卷第03期Mar.2023Vol.52No.03机电工程技术MECHANICAL&ELECTRICAL ENGINEERING TECHNOLOGYDOI:10.3969/j.issn.1009-9492.2023.03.010何荣烜，陈雁新，陈少鹏，等.大型游乐设施使用寿命延期评价现状及展望 J.机电工程技术，2023，52（03）：57-61.0引言随着社会经济的快速发展，人们对生活品质的追求愈来愈高，大型游乐设施作为满足人们追求感官刺激及实现冒险活动的载体之一，愈发频繁地出现在现代人生活中。大型游乐设施产品特性是追求高空、高速、高刺激度，其天生带有较高的风险性；并且大型游乐设施还具有人机互动频繁、社会关注度高的特点，一旦发生设备失控、安全防护不当等问题，极有可能造成严重人员伤亡及财产损失，并形成较大社会舆论影响1-2。因此，政府监管部门和社会各界一直十分重视大型游乐设施安全问题，国家也于2002年将大型游乐设施纳入特种设备范畴，进行安全监督管理。大型游乐设施属于机电设备，其设备本体由众多机械机构、电气控制系统、液（气）压系统等功能部件组合而成，为满足不同的运动形式需要，其设备结构和运行特点也各不相同，常见典型大型游乐设施如图1所示。我国最早于20世纪80年代开始引进大型游乐设施，在数十年间迅速发展，目前已成为游乐设施设备大国。自图1典型大型游乐设施 572000年至 2020年末，全国游乐设施主要制造厂家已达200 家以上，2021 年在用设备达 2.52 万台（套）3。然而，随着时间的推移，大批设备面临设计使用寿命到期的问题，据不完全统计，国内每年设计使用寿命到期的设备数量达500台以上。有些设备由于实际使用频率低于设计使用寿命等种种原因，具有继续使用的价值。从安全角度出发，这些设备继续使用的安全性能、继续使用的时间等需要进行必要的评价。延期评价是指对设计寿命已到期但仍具备继续使用条件和价值的大型游乐设施进行风险评估，基于风险可控条件下允许合理延长设备使用年限。大型游乐设施设计采用机械设备通用设计方法，按照均匀满载、连续运行方式设计，并出于安全保障考虑采用较大安全系数，并且重要零部件一般采用无限寿命设计，计算出各零部件使用寿命后，再按每日固定运行时间换算为自然年以方便监管4。从保障安全的角度看，严格控制设备使用寿命，避免因零部件老化失效而产生安全事故，对确保设备运行安全是十分必要的。然而，游乐设施的实际运行情况往往是非满载、非连续的，特别是疫情期间不少游乐设施运行次数少甚至处于停用状态，若仍以自然年限计算使用寿命，显然是不合理的。并且，随着行业设计制造水平的提高，游乐设施设备质量及价值已有较大提升，一些质量尚可的设备如果允许继续使用，可以节约社会资源，减少环境污染。如何客观评价大型游乐设施延期的可行性与效益性，实现经济与安全矛盾问题的平衡，已成为业内急需解决的重要问题。针对当前行业内大型游乐设施使用寿命延期相关法律法规不完善、没有统一的具体要求、工作实例数量少且体系杂乱等问题，本文梳理了与游乐设施延期相关的法律法规及其更新历程，综述了现有大型游乐设施风险评估及延期评价研究工作，结合行业现状对使用寿命延期评价后续工作方向及具体研究内容进行了展望。1法律法规标准要求在我国，大型游乐设施是指用于经营目的、设计最大线速度大于或等于2 m/s，或者运行高度距地面高于或等于2 m的载人游乐设施。我国大型游乐设施行业起步较晚，在早期行业缺乏有效监管的情况下，除部份进口设备随机资料附有使用年限信息外，绝大部份游乐设施均未提供使用年限相关数据，使得设备无限期使用，过度运行导致设备性能下降，给行业带来较大安全隐患。为了规范大型游乐设施的运营使用周期，2003年实施的游乐设施安全技术监察规程（试行）规定了设计单位应在设计文件中明确主要受力部件，并规定整机及关键零部件设计使用寿命，首次明确地提出“设计使用寿命”的概念。随后，于2009年修改实施的特种设备安全监察条例中规定，特种设备存在严重隐患，无改造、维修价值，或者超过安全技术规范规定使用年限，特种设备使用单位应当及时予以报废。由此，对大型游乐设施的使用寿命及到期处理方式进行了明确。然而，随着国内游乐设施行业制造安装技术及运营维护水平的发展提高，不少到期设备经客观评估后认定仍有一定修理使用价值。出于节约社会资源，提高设备利用率及保障设备运营安全考虑，原国家质检总局于2011年首次提出了达到设计使用寿命的游乐设施可申请延期使用。2014年施行的中华人民共和国特种设备安全法以法律的形式规定，达到设计使用年限可以继续使用的特种设备，应当按照安全技术规范的要求通过检验或者安全评估；同年实行的大型游乐设施安全监察规定则具体明确了大型游乐设施主要受力部件超过设计使用期限要求的应当进行更换。2018年发布实施的GB 8408-2018大型游乐设施安全规范规定，对超过整机设计使用期限仍有修理、改造价值的游乐设施，使用单位应依法委托相关单位按照本标准要求进行安全评估，确认设备延寿所开展的工作（包括：维护保养、修理、改造），并付诸实施，确定游乐设施继续使用的期限和条件。而在2021年修改发布的大型游乐设施安全监察规定对延寿设备主要受力部件增加了相应内容，即大型游乐设施主要受力部件超过设计使用期限要求，且检验或者安全评估后不符合安全使用条件的，应当及时进行更换。换言之，经检验或者安全评估后认定符合安全使用条件的主要受力部件，可不作更换并继续使用。国内延期相关政策时间节点如图2所示，从相关政策变化可以看出，我国对大型游乐设施的使用寿命相关监管经历了多个阶段。从由基于人民社会财产安全性考虑，明确收紧限制大型游乐设施使用年限，到为适应国内行业发展需求，提出“延期使用”概念，进一步地在保障安全的前提条件下逐步放宽延期条件。但目前，业内仍缺乏指导延期工作的细则和规范，难以保证相关工作顺利和有效开展5。2风险评估研究风险评估（亦称风险评价）本质是基于系统评估理论，从风险发生概率及后果严重程度两方面对系统进行综合分析与评估，根据评估结果提出相应措施，从而实图2延期相关政策时间节点图2023年03月机 电 工 程 技 术第52卷第03期 58何荣烜，陈雁新，陈少鹏，等：大型游乐设施使用寿命延期评价现状及展望现风险控制及消除、提高系统整体安全性。风险评估工作相关研究在国内外大型设备领域开展已较为普遍，通过开展合理有效的风险评估工作，能优化社会资源使用效率、提高设备安全可靠性、降低设备风险、减少事故发生。特别是近年来RBI风险评估在承压类特种设备领域的推广应用，大大降低企业运维成本、提高生产效率同时保证安全可靠性6-8。国内学者也开展了一些大型游乐设施风险评估相关工作。庄春吉等9提出大型游乐设施风险评估指标体系应遵循全面性、层次性、科学性、代表性、动态性5个原则，同时具体评价指标应涵盖人、设备、环境、管理等方面因素。沈功田等10通过分析在役大型游乐设施的损伤发展规律及设备维护使用实际情况，提出大型游乐设施健康状态分级概念及相应定量健康评价方法；该方法在综合设备法定检验、日常维护及设备实时状态监测信息的基础上，通过层次分析法确定评价指标权重、结合模糊数学和专家评价方法实现设备的定量健康评价。林伟明等11面向大型游乐设施的设计、制造、安装、运行、检测及维护环节，构建了综合性的安全评价层次及指标体系，通过模糊数学理论实现安全评价，并基于该方法体系开发了一套安全模糊综合评价系统。王雪颖等