张昆明 ZHANG Kun-ming；许志沛 XU Zhi-pei；李文涛 LI Wen-tao
（西南交通大学机械工程研究所，成都610031）
（Mechanical Engineering Institute of Southwest Jiaotong University，Chengdu 610031，China）
摘要： 施工升降机是建筑工地常用的建筑起重机械。由于施工现场环境恶劣，人货混用普遍，导致升降机安全问题频发。本文分析了近年来升降机安全事故的主要类型及发生原因，并结合模糊综合评判法，对在役升降机的安全事故的原因进行了模糊评判。
Abstract: Construction lifter is the commonly used construction lifting machinery in construction site. Because of the poor conditions of construction site and the universal mixing of people and cargo, the safety problems of the lifter take place frequently. This paper analyzes the main types and causes of lifter safety accidents in recent years and takes fuzzy evaluation for the causes of lifter safety accidents by the fuzzy comprehensive evaluation method.
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关键词 ： 施工升降机；事故；模糊评判；分析
Key words: construction lifter；accident；fuzzy evaluation；analysis
中图分类号：TH211+.6 文献标识码：A
文章编号：1006-4311（2015）06-0083-02
0 引言
施工升降机是建筑施工普遍使用的一种建筑起重机械。升降机具有结构简单、适用建筑高度大、运载能力较强等特点，但由于施工现场环境比较恶劣，人货两用混用普遍，因此给施工升降机的安全运行带来很大的安全隐患。这就要求相关人员提高风险意识，将可能的危害降至最低。
下面就升降机典型的安全事故按模糊综合评判方法进行分析，以便明晰各风险因素及其作用程度和风险对策的针对性。
1 常见的安全事故主要类型
在役升降机常见事故类型主要有：防坠安全器失灵；安全开关失效；未及时更换磨损严重的齿轮齿条；频繁作业；不设缓冲器或失效；不设楼层停靠安全防护门；基础围栏不安装联锁装置；钢丝绳使用不当；不按标准设置吊笼顶部控制盒；未设或短接过压、欠压、错断相保护等[1]。
安全事故所导致的直接的事故后果是施工升降机不能运行甚至吊笼或对重出现坠落，而坠落事故又是其中最重要的，因此坠落也是在役施工升降机最大的安全隐患。下面就施工升降机坠落（吊笼和对重）事故进行分析。
2 事故原因分析及相应预防措施
施工升降机坠落的主要原因有：①驱动装置的制动力矩不够，在使用过程中，制动片发生一定的磨损，从而造成间隙过大或有油污，大大降低摩擦系数，导致制动力矩不足，发生坠落；②防坠安全器失效，当升降机提升或下降速度过大，而安全器未工作，导致吊笼或对重坠落；③导向滚轮问题。驱动小齿轮和导轨架上的齿条啮合不当，间隙过大，容易造成螺丝松动、滚轮脱落，发生倾覆或坠落；④钢丝绳断裂，由于使用不当等，没有及时发现钢丝绳安全隐患；⑤限位开关失效；⑥人为原因。
相应的预防措施有：定期检验更换不合格的制动片，清理油污；提高防坠安全器的可靠性，定期对防坠安全器进行检验[2]；参照GB10055-1996（施工升降机安全规则），10053-1996（施工升降机检验规则）定期进行安全检验。当升降机在动态超载25%试验时，应能可靠制动[3]。对SC型升降机，在各导轨架标准节附近齿条的联接处，检测相邻两齿条的齿周节误差不得大于0.6mm。要求使用单位注意日常维护，并按规定定期进行安全检验，确保施工升降机的钢丝绳安全复合标准；进行相关的运行试验，保证限位开关的有效；规范升降机的操作运行，降低人为原因造成的安全隐患。
3 采用模糊综合评判法分析在役施工升降机事故
3.1 建立因素集
在分析事故原因时，可将整个评价过程中涉及到的主要影响因素综合起来，建立起一个因素集，其表达为：U={u1，u2，u3，u4，u5，u6}={制动力矩不足，防坠安全器失效，导向滚轮问题，钢丝绳断裂，限位开关失效，人为原因}。结合相关的法规及国家地方性法规，参照相关工作人员的建议，多重对比，将两两因素的重要性进行评估分析，从而对各因素赋权值，得出表1的结果。因此权重向量为：A={0.13，0.18，0.20，0.23，0.15，0.11}
3.2 建立评价集
施工升降机在工作过程中可能会出现的情况有：正常工作、轻微故障、重度故障、整机失效。在此基础上将所有情况加以整合，形成评价集。其表达式为：V={v1，v2，v3，v4}={正常工作，轻微故障，重度故障，整机失效}。
3.3 建立权重集
为准确反映各因素对整个评价集的影响程度大小，可以结合《施工升降机》（GB10054-2005）、《施工升降机安全规则》（GB10055-1996）、《施工升降机检验规则》（10053-1996）、《施工升降机监督检验规程》、《塔机、施工升降机报废标准》中的相关规定，并参考专业检验人员的建议，积极赋予各因素以相应的“权数”，即形成权重集，其表达如下：
u1（制动力矩不足）→{0.05，0.15，0.3，0.5}；
u2（防坠安全器失效）→{0.05，0.1，0.3，0.55}；
u3（导向滚轮问题）→{0，0.1，0.2，0.7}；
u4（钢丝绳断裂）→{0.05，0.15，0.2，0.6}；
u5（限位开关失效）→{0.1，0.2，0.3，0.4}；
u6（人为原因）→{0.1，0.3，0.4，0.2}。
3.4 建立评价矩阵
根据权重集中的各因素对评价集影响程度的取值，得出评价矩阵：
3.5 进行综合评判
B=A·R=[0.13 0.18 0.20 0.23 0.15 0.11]·
综合评判是利用权重向量与评价矩阵相乘，得出评价集的结果。结合后续工作中最大隶属度的原则进行评价结果。
3.6 评价结果及分析
以模糊分析评判法为基础，按照其最大隶属原则，上述模型的最终评估结果为整机失效。在评判时，可以通过对比法确定因素集，并得出相应的权重向量表明因素的权重；在众多的风险因素中，钢丝绳断裂对整机的影响程度最大，其次是导向滚轮问题和防坠安全器失效。这一结论与《施工升降机检验规则》（10053-1996）中检验侧重的内容一致。
4 结论
通过对近年来施工升降机的吊笼或对重坠落及倒塌事故的统计与分析，可以归纳研究思路为：初步判断事故原因，基于模糊综合判断建立起一个在役施工升降机安全事故模型，并分析各风险因素的关系，最终得出u4>u3>u2 >u5>u1>u6。该类问题分析的关键在于模糊综合评判的建模准确性，本文参照相关学术论文的合理做法，选取了以上数学模型，对于数据的确定，参考了施工升降机的国标行业标准，以及相关检验人员的建议，从而避免了误判。由此得出该类事故的原因判别为：①升降机的钢丝绳使用不合理，出现安全隐患，发生疲劳，在运行过程中断裂。钢丝绳使用不符合标准，钢丝绳安全系数不合理。②导向滚轮问题。由于标准节之间的配合间阶差不符合标准，使用过程中齿轮与齿条啮合不合理，导致吊笼或对重从导轨架脱落，发生安全事故。
这一分析结果对施工升降机的日常维护，定期的安全检验，具有实际指导意义。
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参考文献：
[1]黄军威.施工升降机常见事故分析[J].甘肃科技，2011（20）： 13，84-85.
[2]马大雁，芦政军.施工升降机吊笼坠落事故原因及解决办法.煤炭技术，2004（10）.
[3]GB10055-1996，施工升降机安全规则[S].