基于事故统计的大型危险性分析和安/全保护措施研究
1引言
大型游乐设施事故的发生率在特种设备事故总体发生率中所占的比例相对较小，事故后果的严重程度也较低。但由于大型游乐设施的运营对象面向大众，涉及到的是公众安/全，即使微小伤害也会引起媒体的广泛关注，所以增强/大型游乐设施的安/全性能，研究大型游乐设施的事故原因和危险因素，提出安/全保护措施具有重要的意义。
事故分析是事故管理的重要组成部分，它是建立在事故调查研究或科学实验的基础上对事故进行的科学分析。通过事故分析，可以查明事故发生的原因，发现事故发生的规律，查找危险因素，从而有的放矢地提出阻止类似事故发生的方法及途径[3]。因此，本文运用事故统计分析的方法，对大型游乐设施运营过程发生的典型事故案例进行研究，为大型游乐设施的运营安/全提供重要依据和借鉴。
2国内外大型游乐设施事故的统计分析
考虑到大型游乐设施事故的不同性，本文通过文献中涉及的大型游乐设施事故、国/家质量监督检验检疫总局特种设备安/全监察局网站公布的我国特种设备事故、中国游乐设施安/全统计的国外大型游乐设施事故，对2004年以来国内外大型游乐设施运营过程中安/全事故进行调查和统计，共获得169起事故数据，其中国内事故42起、国外事故127起。本文所收集的案例具有较强的代表性，基本包括了很多大型游乐设施运营过程中发生的典型事故类型。
2.1事故类型
根据已收集169起事故统计数据，将大型游乐设施的事故类型分为机械伤害、高处坠落、碰撞伤害、高空滞留、火灾、触电、物体打击、坍塌、淹溺、突发身体不适和其它危险因素等11种类型。各种类型的事故类别和数量以及所占的比例如图1所示。
根据图1中的统计数据可知，机械伤害、高处坠落、高空滞留和碰撞伤害是造成事故的主要危险因素，在统计的国内外169起大型游乐设施事故中，机械伤害事故44起，占25个百分点，高处坠落事故33起，占20个百分点，高空滞留事故30起，占18个百分点，碰撞伤害事故22起，占13个百分点，这四类事故占事故总数的76个百分点，各类型事故所占比例均在10个百分点以上。坍塌、淹溺、物体打击、火灾、触电、突发身体不适和其它危险因素分别占7个百分点、5个百分点、4个百分点、3个百分点、1个百分点和2个百分点，均小于10个百分点。
机械伤害、高处坠落和高空滞留事故发生较多，主要是因为大型游乐设施大都涉及机械传动部件和滚动部位，当设备故障安/全保护装置又失效时，很易引起机械伤害;现代大型游乐设施普遍具有运行快、高空运行的特点，运行过程中出现异常情况时，容易发生高处坠落和甩出及高空滞留事故。
2.2事故涉及设备类型
按照发生事故的设备类型进行统计分析，发生事故的大型游乐设施包括滑行类、观览车类、陀螺类、飞行塔类、架空游览车类、自控飞机类、转马类、无动力游乐设施类、水上游乐设施、小火车类、碰碰车类、赛车类和其它类共13类，事故涉及设备类型统计分析如图2所示。
由图2的统计分析结果可见：统计的2004年以来国内外169起大型游乐设施事故中，滑行类设备容易发生事故，占事故总数的36个百分点，其次是观览车类和陀螺类，分别占16个百分点和11个百分点。水上游乐设施、无动力游乐设施、飞行塔类、自控飞机类、小火车类、架空游览车类、赛车类和碰碰车类，它们所占比例分别为8个百分点、8个百分点、7个百分点、5个百分点、2个百分点、1个百分点、1个百分点和1个百分点。
滑行类、观览车类、陀螺类设备事故发生次数较多，与其结构和运动特点密不可分，滑行类游乐设施速度快、方向不停变换、动作丰富，一旦出现问题，具有“不可控性”;陀螺类游乐设施像陀螺一样不停绕一个轴旋转，而且轴可变动倾角，有些陀螺类设备除此之外，整个组件要绕更大的轴作变倾角旋转，座舱还要绕着可变倾角做运动[11]。这两类游乐设施都比较惊险，组合范围大、自由度高，容易发生事故。观览车类大型的一般较高，虽然运行缓慢，但发生故障后，设备停止运行，游客不容易疏散，容易出现高空滞留事故。
2.3事故原因
将统计的169起国内外大型游乐设施事故按事故原因进行分类，可分为设备因素、人为因素、管理因素、天气因素和其它因素5类，各类原因导致的事故所占比例如图3所示。
根据图3的统计分析可以得出：统计的2004年以来国内外169起大型游乐设施事故中，引起大型游乐设施事故的主要原因是设备因素和人为因素，对应的事故数分别为92起和51起，分别占54个百分点和30个百分点，两者之和占事故总数的84个百分点。管理因素、天气因素和其它因素，分别占8个百分点、4个百分点和4个百分点。
3大型游乐设施的主要危险因素
根据上述事故案例统计分析的结果，并结合“人、机、环、管”系统，利用系统安/全工程理论和方法，分析大型游乐设施的主要危险因素，为制定安/全保护措施提供基础。
3.1设备因素
设备因素是影响大型游乐设施事故的重要因素，从统计事故的情况来看，设备因素主要包括设备设计缺陷、设备故障、设备断裂与损坏、安/全装置失效四个方面。
(1)设计缺陷
设计阶段的缺陷主要体现在设计时选取的安/全系数不够，未能充分考虑游客乘坐时可能出现的问题。《游乐设施安/全技术监察规程(试行)》和GB8408《游乐设施安/全规范》对安/全系数给予了明确规定，但设计人员却对此知之甚少，致使一些游乐设施安/全系数小于规范和标准规定值。另外在设计时，没有充分考虑乘客乘坐需要和实际运行容易出现的问题，或者没有考虑游乐设施动载系数，或者未能充分考虑应力集中的影响，这些都为以后设备运行埋下安/全隐问题。
(2)设备质量不合格
设备质量不好主要体现在以下几种情况：
① 部件未经热处理。游乐设施在制造过程中，有些部件须经过热处理，否则设施的应力会产生脆性变化、裂纹、断口等问题。
② 制造质量不合规。主要是：配合件间隙太大或太小，设备的配合件间隙过大，游乐设施运行时就不平稳;有的装配过紧，配件间隙太小，转动困难，有的甚至造成抱成烧瓦。另外，焊接时漏焊虚焊未开坡口造成受力脱焊、固定部件松动等。以上两种原因均可能造成意外的发生。
③ 外购件质量差。主要体现在安/全保护装置质量差，制动器制动力矩不够，安/全压杠未做型式试验，安/全带锁扣不牢靠;继电器等元件失灵，限位开关不起作用;玻璃钢质量差，座舱受力后断裂。
(3)设备故障
设备故障是设备因素导致事故发生的主要方面，主要是指设备设施投入运行后产生的故障，体现在设备负荷过大、连接失效、结构件断裂、重要小部件磨损、金属结构件腐蚀严重等等，由于维修保养不好、不请专/业人员进行维修、电路故障等也会引起的设备故障。
(4)安/全装置失效。
安/全装置是使乘客安/全乘坐大型游乐设施的重要点。由于大型游乐设施具有高空、多旋转的特点，若安/全保护装置(例如安/全带、扶手、安/全压杆等)失效，主要体现在安/全带撕裂、安/全压杠不能充分束缚住游客、压杠锁紧装置乘客能打开、人体束缚装置设置不合理、制动器制动力矩不够、限位和失效、未设置保护装置等，乘客会在惯性作用下被甩出，直接造成伤亡。
3.2人为因素
人为因素是影响大型游乐设施事故的次要因素，主要分为维修人员、操作人员和游客等。
维修人员不按照作业指导书维护保养，未经原设计制造单位同意私自从事维修工作，修理质量较差导致设备损坏或安/全性能降低;工作过程中不注意安/全保护，导致自身安/全事故。
操作人员造成事故的原因主要是违反操作规定和自身失误。操作人员的素质和水平高低直接影响大型游乐设施运营过程发生事故的可能性，如果操作人员未经学习培训取得资格证而上岗操作，定会增加运营过程的风险。另外操作人员的工作经验也对运营过程安/全产生影响，工作经验较少的员工相比工作经验好的员工来讲，发生事故的可能性较大。
还有操作人员责任心不强，疲劳作业等也会导致事故的发生。
游客造成事故的原因主要是违反乘坐规定和自身问题突发，有些游客为追求惊险，乘坐过程采取冒险行为，有些游客不按规定要求，擅自按自己意愿行事，有些游客身体不适，依然坚持乘坐。由于乘客的差异性较大，目前只能采取安/全宣传和现场引导来减少游客造成的事故。
3.3管理因素
管理因素主要是指大型游乐设施运营、监管单位管理方面的因素，包括有关法律法规、规章制度、标准规范和管理制度的建设以及运营单位的日常管理。根据事故统计分析结果可见，大多数大型游乐设施事故的发生不是单因素引发的，是几个因素相互影响、交叉作用的结果，而这些因素又通过管理因素紧密关联在一起。管理因素主要体现在以下几个方面：
(1)未主动落实使用单位责任主体;
(2)未建立实施安/全管理管控体系;
(3)未建立或未实施安/全管理制度;
(4)未明确使用管理的范围和内容，比如应从规划、采购及设备全生命过程进行管理;
(5)未提供多的安/全投入;
(6)日常检查和维护保养不够;
(7)未对设备和人员进行充分的风险评价，包括人的不安/全行为，物的不安/全状态，不能采取有用的抵御措施。
(8)应急管理能力不够，应急预案未考虑不利工况下发生事故的救援，未建立应急救援预案。
3.4环境因素
从事故统计情况来看，环境因素主要指由于自然环境、天气的变化造成的事故，这类事故的发生通常具有不可预测性，引起事故的比例很小，通常采用增加御范措施和应急措施来减少此类事故的发生。
4大型游乐设施事故的安/全御范措施与建议
4.1增强产品质量和安/全性能
(1)应该从设计、制造、安装等主要环节上，进一步增强质量，增高系统牢靠度，增强游乐设施的本质安/全度，减少危险因素和问题，保游乐设施的质量和安/全合标准的要求，保游乐设施能安/全，主要措施有：直接安/全技术措施、安/全保护装置等间接安/全技术措施、报警装置、警示标志等指示性安/全技术措施和教育培训措施。
(2)加强对游乐设施的设计制造源头把关，关键小部件和构件的设计和制造要牢靠，对安装单位严把验收检验关，从源头使设备的安/全使用。
(3)对运动类和翻滚类大型游乐设施的安/全保护装置，应采取牢靠的保护装置，应有牢靠性的验证措施。
(4)降低设备故障率。要降低设备的故障率就须使设备各个元件及整个系统的性能应能得到证。
(5)鼓励制造商应用新技术，科学的对设备进行状态监控，科学统计工作循环次数和载荷状况，对新的游乐设备和已经出厂的游乐设备进行新技术应用和改造，以保游乐设备在使用年限内的安/全运行。
(6)需要充分发挥有限元、真等软件的优势，通过模拟设备的运行轨迹、方式，对其结构的受力情况、运行状态进行科学的计算和安/全分析，使设备牢靠。
(7)加强质量信息采集，利用好APP或微/信小程序信息化平台，实时了解设备信息。由于现在有些企业，设备生产卖出去后就不管不问或者是对售后重视程度不够，不了解设备的使用情况，要等到使用单位遇到解决不了的问题找上门才知道，没有设备运行的基础信息参照，事故原因及安/全分析能力不足，也就导致售后服务跟不上。建议各企业对自己生产的在用设备，采用质量信息回访制度，每半年或一年进行质量回访或信息回访，重视使用单位提出的意见，及时给予回复，并给合使用单位的反馈意见来优化和改进设备，增强设备的稳定性、牢靠性和安/全性，使双赢的目的。
(8)建立设备制造单位产品质量档案，加强信用体系建设，对制造单位实行信用评价，这对进一步规范制造单位品控管理是一个有力的增进，也能进一步拒不合格产品进入市场。企业的诚信度，产品的性价比，后续服务品质，设备故率及处理效果等等均纳入产品质量档案，这样不但有利于推进设备制造商自律和机制建设，同时还能规范行业竞争行为，净化行业风气，加产品素质，共同维护行业利益，共同增进游乐设备行业健康发展。
4.2增强管理水平
目前国/家和地方分别出文件，明确规定大型游乐设施在设计、制造、安装、改造、维修、使用、检测环节的相应要求，逐步形成规范化和标准化安/全管理轨道。为进一步增强管理水平，大型游乐设施运营单位还需从以下几个方面入手。
(1)对大型游乐设施设备进行分类分级管理，建立设备台账，对容易发生事故的设备进行着重监控，加强日常检查、维护保养和安/全检测。
(2)应急预案中应对不利工况制定有针对性的应急救援措施。
(3)加强对操作人员的培训教育，增强操作人员的安/全意识和操作技能，避免违章操作，使操作人员持证上岗，操作岗位上的操作人员应相对固定。
(4)健全大型游乐设施的各项管理制度和操作规程。
(5)从事故御防的角度出发，对于未遂事故也要进行统计分析，把事故问题消灭在萌芽状态。
4.3加强游客乘坐安/全宣传和教育
为避免游客在乘坐过程中因自身原因发生事故，运营单位需在游乐设施前的明显位置设立宣传牌，包括游客乘坐须知、危险因素警示等，工作人员应主动宣传告知乘坐注意事项，并在设备运行前为每位乘客检查安/全装置是否完好和有用，同时主动观察游客行为，如有不安/全行为发生应及时制止。
5结论
本文通过对2004年以来国内外大型游乐设施事故案例的统计分析，分别从事故类型、设备类型和事故原因三个方面着手，找出事故的发生规律。根据“人、机、环、管”系统分析了大型游乐设施的主要危险因素，后从增强/大型游乐设施产品质量和安/全性能、完善法律法规和安/全监管、增强管理水平和加强乘客宣传教育等四个方面，提出了相应的安/全御范措施，以期指导我国大型游乐设施的运营安/全。
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