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关于游乐设施海盗船24座人体束缚装置的思考

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关于游乐设施海盗船24座人体束缚装置的思考

发布日期:2018-05-14 作者: 点击:

    大型游乐设施在运营过程中,由于人体束缚 装置的不可靠导致的事故较多,笔者统计了2010 年以来国内发生的游乐设施事故,有多起跟人体 束缚装置有关,一方面是由于中小型制造单位对 B、C级大型游乐设施的人体束缚装置重视不够, 安全分析能力较差,研究不透,设计制造出来的 装置安全隐患较多,另一方面运营使用单位?#20113;?日常检查保养不到位,导致功能失效后还在继续 使用。虽然《游乐设施安全技术监察规程(试 行)》和GB8408-2008《游乐设施安全规范》中 对人体束缚装置都有相应的要求,但这些都是通 用的要求,我们一定要结合设备的运动特点、结 构原理、?#35270;?#23545;象,通过安全分析、安全评估, 优化设计,设置合理的人体束缚装置,确保其可 靠有效。下面通过一些分析谈谈我的一些思考。

1 安全分析
    当游乐设施运行?#20445;?#20056;人有可能在乘坐物内 被移动、碰?#19981;?#32773;会被甩出、滑出?#20445;?#24517;须设有 乘人束缚装置(也用作约束乘人的不当行为)。 对危险性较大的游乐设施,必要时应考虑设两套 独立的束缚装置。束缚装置可采用安全带、安全 压杠、挡杆等。
1.1 安全带
    安全带常常单独用于轻微摇摆或升降速度较 慢没有翻转没有被甩出危险的游乐设施上,如我 们常见的自控飞机、转马、架空游览车等设备, 众所周知,此类设备大部分?#24066;?#20799;童乘?#32479;?#22352;, 但儿童在乘坐?#20445;?#23545;危险性认知不够,好多行为 不可控制,?#28909;?#22312;乘坐自控飞机?#20445;?#34429;然操作人 员为儿童系好了安全带,但运转过程中,儿童可 能自行打开安全带锁扣或无意识的碰到锁扣而打 开,由于离心力的作用很容易被甩出,虽然作业 人员可加强现场管理来提醒游客规避这样的风 险,但其也有麻痹大意的时候,所以此类设备设 计制造时建议设儿童专座,同时要求安全带锁扣 不宜?#27426;?#31461;打开,通过安全带本体的可靠性而不 是通过管理来规避这样的风险。设计单位在设计 时还得结合设备的运动特点,设置的安全带不但 约束游客的不安全行为,同时还要把游客约束在 一定的安全空间内,在变加速度情况下,不至于 使身体跟周边物体发生碰撞,导致人?#31508;?#20260;。所 以还得考虑安全带的结构形式。
    安全带作为辅助束缚装置?#20445;?#20854;可靠?#32422;?#35201;考 虑到按其独立起作用设计,同时也要考虑到锁扣不 能轻易被打开,还能充分的把游客束缚在座位上。
    目前安全带按照安装方式和固定点的差异, 大体可分为三种,两点式、三点式、全背安全 带,其中两点式按乘客不同的约束位置可分为腰 带和肩带,腰带只限制乘客的腰部移动,肩带只 限制乘客的上半身移动。如下图1所示。腰带的 缺点,设备运行过程中如有冲击或变速度?#31508;?#24471; ?#20849;?#21463;力很大,而且上身容易前倾,大大增加了 乘客头部受伤的可能性。肩带斜挎于胸前,可防 止上身的前倾,但设备如有冲击、翻滚或变速度 ?#20445;?#33136;、髋部容易滑出,而且膝部活动空间较 大,容易碰伤。翻滚类游乐设施不能使用肩式安 全带,人倒立时此安全带在垂直?#36739;?#19978;作用不 大。三点式安全带在游乐设施上作用很大,一定 要大范围推广,它是腰式和肩式安全带的组合, 起到限制乘客躯体前移和限制上身过度前倾的目 的。全背式安全带是左右对称的肩带,保护效率 最高,但作业人员操作不方便,一般用于比较危 险的游乐设施上。


图1 安全带形式

目前安全带锁扣形式有以下几种,如图2所示。


图2 安全带带扣(锁扣)

通过图2可分析出,前四种锁扣乘客很容易自己打开,设备运行过程中如游客特别紧张或儿 童没有安全意识?#20445;?#21487;能无意识的碰触到开锁按钮,安全带就能打开,就起不到保护的作用。第 五种相对比较可靠,必须要操作人员用专用工具 才能打开锁具。
    GB8408-2008《游乐设施安全规范》中关于 如何选择什么形式的安全带以及安全带带扣形式 没有具体要求,在修订?#31508;?#21542;增加相关要求。
    综上,生产单位要根据设备运动特点、?#35270;?#23545;象选择合适的安全带形式和锁具,既要满足《游乐设施安全规范》的要求,同时又要以人为本,确保游客的安全。
1.2 挡杆
    挡杆是一种简易的安全装置,常用于不翻 滚、冲击不大的游乐设施中,例如部分自控飞 机、大型海盗船、双人飞天、摇头飞椅等。挡?#24605;?#36215; 阻挡乘客的不安全行为的作用,又可以当扶手。 结构形式比较简单,如图3所示。挡杆由于结构简 单,锁紧装置乘客很容易打开,特别是旋转或摆动运动的设备,在运行过程中或设备未停稳?#20445;?乘客打开挡杆锁紧装置,很容易导致事故,国内已发生多起此类事故,如摇头飞椅、超级秋千等设备,所以设计制造时应考虑游客不能轻易的打开锁紧装置,?#28909;?#22686;加开锁的难?#28982;?#24320;锁装置乘 客接触不到。
    GB8408-2008《游乐设施安全规范》中关于挡杆的要求不多,但发生的事故较多,在标准中应加强要求。

1.3 安全压杠
    对于运行时产生翻滚运动或冲击比较大的运 动的大型游乐设施,为了?#20048;?#20056;人脱离乘坐物,应当设置相应型式的安全压杠。压杠目前分护胸 压肩式、护腰式、压腿式三种。
    护胸压肩式安全压杠(图4所示)常用于座 舱翻滚、颠倒及人体上抛的游乐设备,如过山车、垂直发射或自由落体穿梭机、翻滚类的高空揽月、乘客会倒悬的天旋地转多自由度的游乐 设备。一般此类设备离地面较高、运动惯性较大、乘客在游玩该类游艺机时有可能会脱离座位 甩出舱外而受到意外伤害,为?#20048;?#20056;客脱离座位,就必须用护胸压肩式安全压杠强制乘客坐在 座位上。游玩?#20445;?#24403;乘客身体欲往上抬离座位 ?#20445;?#21387;杠的?#24067;?#37096;分将挡住肩膀;若身体要往前去,则压杠的护胸部分又挡住胸口。这样就将乘 客限制在座位和靠背的很小活动范围内,?#20048;?#24847; 外受伤。
    护胸压肩式安全压杠的内芯采用钢管(棒)弯制而成,外面与人的肩膀和胸口以及脸颊接触 部位包裹较软的橡胶或织物,这样既保证了足够 的机械强度,又不至于挫伤乘客的身体。
    目前市场上的游乐设备越来越追求刺激,设 备多自由度运转,为了?#20048;够?#33016;压肩式安全压杠 在使用过程中失效,大部分设备还加装了辅助的 安全保护装置(如图4所示),如兜裆安全带、束 腰安全带、柔性束缚装置等。有的压杠前端还加 装了气动插销锁紧(如图5所示),?#20048;?#20027;锁紧装置失效,导致压杠可自由打开,这样有效的确保 乘客的安全。


    冲击较大或翻滚类的设备加设独立安全带?#20445;?#35201;确保游客在座椅和安全压杠间活动空间限 制在很小的范围内,?#20048;够?#21160;空间大了,由于冲击的作用,来回跟压杠、压杠根部、坐席间发生碰撞,导致头部、肩部、身体其他部位受伤,设 备倒立时有的甚至出现从压杠间隙内甩出,所以 根据?#23548;是?#20917;,设置合理的安全带形式。对冲击 较大或翻滚类的设备在设置压肩护胸安全压杠的 同?#20445;?#24314;议设置如图9所示的柔性束缚装置,能充分将游客束缚在很小的活动空间内。


图9 柔性束缚装置

    护腰式安全压杠如图6所示,常用在不翻滚 的速度较快的设备上,?#28909;?#25705;托过山车、华夏飞 碟等。
    压腿式安全压杠主要用于不翻滚冲击不大的 游乐设施(如图8、9所示),如惯性滑车、海盗 船、美人鱼等设备,压杠压在乘客的大腿根部,不让乘客站起来离开座位,以免乘客甩出舱外。压腿式压杠也是由钢管制成,外面包有橡 胶或织物。
以上压杠常采用的锁紧方式有液压锁紧、气 动锁紧、机械锁紧。通过以上的安全分析以及近 期国内外发生的事故统计分析,建议修订《游乐 设施安全规范》?#20445;?#23545;安全压杠的要求如下:安全压杠行程采用无级调节?#20445;?#22312;压紧?#21050;保?#24212;设可靠的独立的机械锁紧装置。乘坐物有翻滚动 作或冲击较大的游乐设施,安全压杠应至少有两 套独立的可靠的锁紧装置,其至少有一套为机械 锁紧形式,确保锁紧功能的安全。安全压杠锁紧 有连锁控制?#20445;?#21387;紧未到位或连锁装置失效?#20445;?#28216;乐设施应不能起动,且宜设提醒报警装置。安 全压杠锁紧装置为气动系统控制?#20445;?#27668;压系统失 效时应处于锁紧?#21050;?#38145;定和?#22836;?#26426;构可采用手 动或自动控制方式。自动控制装置失效?#20445;?#24212;能 够手动开启,且需由专业人员开启。锁紧装置释 放机构的设计应考虑操作人员便于接近、操作方 便,并确保不能?#24576;?#23458;打开。锁紧装置如需采用 存储能?#35789;?#21160;?#22836;攀保?#24212;使用专用的存储能源装 置,如电池、蓄能器,液?#22815;?#27668;动。
2 人体束缚装置选择
    通过以上的人体束缚装置安全分析,结合 ASTM F2291-13 《游乐设施设计标准惯例》中 关于五个理论加速度区域设置不同人体束缚装置 的相关要求,设计制造时可参照其相关要求,并 依据设备的性能、运行方式、速度及其结构的不 同,以及成人或儿童乘客的身体特征,设置相应 形式的人体束缚装置。
    我们结合《游乐设施设计标准惯例》中理论 加速度区域(图10),制定束缚物选择准则(表 1),根据每个加速度区域的特点分别选择对应等 级的束缚物,束缚物可组合使用。不同等级的束 缚物要求如表1。
表1 束缚装置准则 


1 级

2 级

3 级

4 级

5-1 级

5-2 级

每?#33258;?#26463;物保护的乘客数量







不需约束物






每?#33258;?#26463;物可保护一个或多个乘客




每?#33258;?#26463;物只保护一个乘客





锁紧位置







锁紧位置固定或根据乘客情况可变






锁紧位置必须根据乘客情况可变




锁紧类型







乘客或操作人员均可锁紧约束物






乘客或操作人员均可手动或自动锁紧约束物,操作人员需验证束缚装置锁紧?#21050;?/span>






安全束缚装置可自动锁紧。





只?#24066;?#25805;作人?#31508;?#21160;或自动锁紧约束物






?#22836;?#31867;型







乘客或操作人员均可?#22836;?#32422;束物






乘客或操作人员均可手动或自动?#22836;?#32422;束物






只?#24066;?#25805;作人?#31508;?#21160;或自动?#22836;?#32422;束物




正常或异常?#21050;?#30340;外部指示类型







不需外部指示






除目测检查约束物以外,不需外部指示。






不需外部指示。操作人员对约束物进?#24515;?#27979; 或人工检查。





需要外部指示。发现的故障可导致设备运行 ?#22411;?#28982;停?#22815;?#26080;法正常启动运?#23567;?/span>






锁紧和?#22836;?#30340;控制方式







手动或自动控制锁紧和?#22836;擰?/span>


锁紧装置功能的冗余







不需要冗余




锁紧装置功能应有冗余





不需要冗余。辅助安全束缚装置的锁紧和释 放应独立于主要的安全束缚装置。






约束物的配置







两套独立安全束缚装置,例如,肩式和腰腹 部压杠,或者具有防故障功能的约束物。






    大型游乐设施设计制造时可参照以上准则, 但可在此基础上从严要求,根据设计可能要求一 个更高级别的约束物装置或锁紧装置。?#28909;繚市?儿童乘坐设备的安全带,其带扣锁紧尽量采用乘 客自己不宜打开的装置,?#20048;?#28216;客私自打开的不 安全行为。
    在设计约束物系统时还要考虑一些特殊状 况,包括: a加速周期和大小 b风载 c乘客的一些特殊?#21050;?#22914;颠倒等 d侧面的加速度,如?#20013;?#30340;侧面加速度大于 或等于0.5G?#20445;?#24231;位、靠?#22330;?#38752;头、护垫、约束 物的设计应作特殊考虑。 e安全空间
3 总 结
    大型游乐设施好多事故是由于游客的不安全行为导致的,目?#23433;?#20998;厂家设计制造的时候对人 体束缚装置没有进行有效的安全分析,没有充分 的识别危险源,导致部分隐?#23478;?#30041;下来,不能从 本体上有效地消除,所以要合理选择人体束缚装 置和其锁紧型式,通过束缚装置本体的可靠性来 约束和控制游客的不安全行为。同时标准修订时 建议完善人体束缚装置的要求,参照国外标准制 定人体束缚装置选择准则,引导设计制造单位重 视束缚装置本体的可靠性,提高本质安全。
参考?#21335;? [1] 李向东. 大型游乐设施安全技术[M]. ?#26412;? 中国计划出版社, 2010, 453.
       [2] 国家质检总局《大型游乐设施安全监察规 定》.
       [3] 《游乐设施安全规范》(GB8408-2008).


本文网址:http://www.elkvu.club/news/367.html

关键词:大型海盗船,海盗船24座,海盗船厂家

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