聚氨酯材料緩沖器失效風(fēng)險分析

1、聚氨酯材料緩沖器失效風(fēng)險分析摘要：聚氨酯材料的緩沖器被廣泛應(yīng)用于電梯領(lǐng)域，對電梯的安全運行起著至關(guān)重要的作 用。本文結(jié)合一起電梯事故案例，對聚氨酯材料緩沖器失效風(fēng)險進行分析，并提出相關(guān)建 議及措施，有助于進一步提高電梯突發(fā)故障情況下自我保護能力，最大程度地減少乘用人 員傷亡和財產(chǎn)損失。1引言近日，某居民小區(qū)1臺無機房電梯在維修過程中發(fā)生擠壓事故，將1名維修人員擠壓在轎 廂與井道控制柜之間的間隙內(nèi)。事故電梯的額定載重量630kg,額定速度1.00m/s,已使 用近10年。在對事發(fā)現(xiàn)場進行技術(shù)勘察時發(fā)現(xiàn)底坑內(nèi)設(shè)置的對重和轎廂聚氨酯緩沖器均 出現(xiàn)不同程度剝落、破損，具體損壞情況見圖1、圖2所示。2聚

2、氨酯緩沖器應(yīng)用特點緩沖器的作用緩沖器是電梯極限位置的最后一道安全保護裝置，安裝在轎廂和對重裝置正下方的井道底 坑地面上。當(dāng)電梯在向上或向下運動中，由于鋼絲繩斷裂、曳引摩擦力、抱閘制動力不足 或者控制系統(tǒng)失靈，造成轎廂或?qū)χ貛в休^大的速度與能量沖向底層或頂層，引發(fā)機毀人 亡的嚴重后果。因此，必須設(shè)置一種能吸收、消耗轎廂或?qū)χ啬芰康难b置，以減少損失。 緩沖器恰是這樣一種能吸收或消耗轎廂能量的裝置。緩沖器類型緩沖器可分為線性蓄能型緩沖器、非線性蓄能型緩沖器和耗能型緩沖器三種類型，其中線 性和非線性蓄能緩沖器只能用于額定速度小于或等于1.00m/s的電梯，而耗能型緩沖器可 用于任何額定速度的電梯。非線

3、性蓄能型緩沖器的主要形式有聚氨酯緩沖器和橡膠類緩沖器，目前在電梯上使用較多 的是聚氨酯類緩沖器。聚氨酯緩沖器的特點 聚氨酯緩沖器由于具有緩沖性能好、耐腐蝕、使用壽命長、安裝方便等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用 于電梯、起重機等機電產(chǎn)品。聚氨酯緩沖器的外形是一個圓柱狀的聚氨酯材料，聚氨酯材料是典型的非線性材料，受力 后其變形有滯后現(xiàn)象。當(dāng)電梯一旦失去控制，轎廂（或?qū)χ兀┫蛳碌臎_力加大時，聚氨酯 緩沖器是利用聚氨酯材料頁數(shù)的微孔氣泡結(jié)構(gòu)來吸能緩沖，在手沖擊過程中相當(dāng)于一個帶 有多氣囊阻尼的彈簧，其特殊功能可使轎廂（或?qū)χ兀┡c緩沖器之間產(chǎn)生軟碰撞，將轎廂 （或?qū)χ兀┑臎_擊動能轉(zhuǎn)變成熱能釋放出去，使轎廂（或?qū)χ兀┤?/p>

4、和平穩(wěn)著陸，避免事故 的發(fā)生。3聚氨酯緩沖器失效風(fēng)險分析3.1聚氨酯緩沖器失效原因關(guān)有些單位廠家、部分使用單位或維保人員為了節(jié)約成本，而選購一些價格低廉、質(zhì)量差的 聚氨酯緩沖器，其性能無法得到根本保障。部分聚氨酯緩沖器在前兩年的使用過程中就被轎廂（或?qū)χ兀_壓變形甚至損壞;再加上 底坑經(jīng)常發(fā)生底坑積水、滲水等問題，造成安裝在底坑內(nèi)的緩沖器使用環(huán)境條件相對比較 差，這樣也會使一些質(zhì)量低劣的聚氨酯緩沖器容易提前老化而失去彈性，起不到應(yīng)有的緩 沖作用，給電梯的正常安全運行埋下了很大的安全隱患。（2）材料老化聚氨酯緩沖器屬于非線性蓄能型緩沖器，只能用于額定速度不超過1.00m/s的電梯，在正 常使用過

5、程中聚氨酯緩沖器會因為材料老化而逐漸低于原設(shè)計緩沖器性能，從而降低其緩 沖保護作用，且這種降低是不可逆轉(zhuǎn)的。若此時給聚氨酯緩沖器施加壓力，受到擠壓后的 緩沖器將會直接變形、粉碎。（3）對緩沖器性能和壽命缺乏了解電梯日常維護保養(yǎng)單位、使用單位對聚氨酯緩沖器的性能和壽命缺乏足夠的了解，且未能 實時監(jiān)控并發(fā)現(xiàn)電梯聚氨酯緩沖器實際工作狀態(tài)的變化，尤其是在碰撞頻率較高的工況下, 聚氨酯緩沖器壽命將會嚴重縮短。（4）安裝精度不夠 理論上，聚氨酯緩沖器與電梯轎廂底梁或?qū)χ毓潭ㄖЪ艿撞拷佑|面在碰撞時其作用力應(yīng)該 在各自的中心線上，但實際上由于電梯安裝時的偏差、變形、損壞等因素，作用力往往偏 離距離緩沖器的中心

6、線，其結(jié)果就是緩沖器從根部開始撕裂，有時從中部出現(xiàn)裂紋甚至斷 裂。3.2聚氨酯緩沖器失效風(fēng)險據(jù)了解，目前市面上出售的電梯聚氨酯緩沖器一般壽命不超過5年，而案例中電梯使用年 限已超過5年，其聚氨酯緩沖器的材料老化變脆，受到擠壓后即粉碎。若這個時期電梯由 于控制失靈、曳引力不足或制動失靈等原因發(fā)生蹲底或沖頂時，緩沖器就不能起到吸收或 消耗電梯的動能和勢能作用并使電梯或?qū)χ匕踩珳p速直至停止，更為嚴重的是可能存在對 重沖出導(dǎo)軌翻落的嚴重的安全隱患，引發(fā)機毀人亡慘劇的發(fā)生。4國家標(biāo)準(zhǔn)及安全技術(shù)規(guī)范對緩沖器相關(guān)要求4.1國家標(biāo)準(zhǔn)對緩沖器安全技術(shù)要求國家標(biāo)準(zhǔn)GB7588-2003電梯制造與安裝安全規(guī)范對蓄能

7、型緩沖器的安裝位置、適用范 圍以及緩沖性能進行了如下規(guī)定：安裝位置緩沖器應(yīng)設(shè)置在轎廂和對重的行程底部極限位置。適用范圍蓄能型緩沖器(包括線性和非線性)只能用于額定速度小于或等于1 m/s的電梯。非線性緩沖器的緩沖性能非線性蓄能型緩沖器應(yīng)符合下列要求：當(dāng)注油額定載重量的轎廂自由落體并以115%額定速度撞擊轎廂緩沖器時，緩沖器作用 期間的平均減速度不應(yīng)大于1gn;2.5gn以上的減速度時間不大于0.04s;轎廂反彈的速度不應(yīng)超過1 m/s;緩沖器動作后，應(yīng)無永久變形。4.2安全技術(shù)規(guī)范對緩沖器的日常保養(yǎng)要求安全技術(shù)規(guī)范TSG T5001-2009電梯使用管理與維護保養(yǎng)規(guī)則中規(guī)定，電梯日常維護保 養(yǎng)

8、單位對其維保電梯的安全性能負責(zé)，確保維保后的電梯符合相應(yīng)的安全技術(shù)規(guī)范，處于 正常的運行狀態(tài)。同時，TSG T5001-2009中還規(guī)定電梯日常維護保養(yǎng)單位應(yīng)定期對緩沖器進行保養(yǎng)，檢查緩 沖器的固定和完好情況。必要時，應(yīng)通過結(jié)合相關(guān)功能試驗，將緩沖器充分壓縮后，進一 步觀察緩沖器有無斷裂、塑性變形、剝落、破損等現(xiàn)象，確保緩沖器功能有效、可靠。5建議及措施綜上所述，電梯制造單位、使用單位及日常維護保養(yǎng)單位應(yīng)對聚氨酯材料緩沖器存在的安 全風(fēng)險隱患給予足夠的重視，對出現(xiàn)裂紋、撕裂、斷裂的聚氨酯緩沖器應(yīng)及時進行更換， 杜絕類似隱患的存在，確保電梯乘用人員的使用安全。電梯制造、使用和日常維護保養(yǎng)單位都應(yīng)自覺提高質(zhì)量安全意識，安全無小事，選 擇有制造資質(zhì)、信譽良好的廠家生產(chǎn)的、有質(zhì)量保證的產(chǎn)品，避免使用劣質(zhì)材料的聚氨酯