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蹦极与“故障导向安全”

(2017-12-16 12:44:17)
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杂谈


蹦极与“故障导向安全”

这场事故的真正原因是蹦极设备违背了“故障导向安全”(Fail Safe)的设计原则。


国家标准 GB/T2900.13—2008《电工术语 可信性与服务质量》对“故障导向安全”设计给出的定义是:“防止产品因失效导致致命性故障的一种产品设计特性。”


美国联邦能源管理委员会对“故障导向安全”设计的定义是:“系统中任何元件的故障都会导致一个预定的安全的输出状态。”


这是什么意思呢?举例来说,机场的手推行李车,只有向下按行李车手柄,才能松开刹车推行。

蹦极与“故障导向安全”


如果推车人突然不慎摔倒松手,那么行李车就会自动刹车,不会发生行李车的冲撞事故。


松手可以理解为一个故障,然后导向了刹车,于是就将故障后果引入到一种安全状态,这就是“故障导向安全”。


电梯的安全设计也是如此,当卷扬机发生故障丧失动力时,轿厢并不会坠落,而是被一个定滑轮挂着的配重吊停。

蹦极与“故障导向安全”


设备总是会发生故障的,绝不能因为故障概率低而掉以轻心,万分之一概率的故障发生,对当事人来说就是百分之百的伤害。在涉及到人身安全问题上的,“故障导向安全”设计是强制性的国家标准。


例如众所周知的电影《侏罗纪公园》,关恐龙的笼子里有电网,这是阻止恐龙逃逸的重要防范手段。


而当发生停电事故时,正确的设计思路应该将笼子导入到更安全的坚固状态。而不应像电影演的那样,停电以后笼子变得非常脆弱,结果导致恐龙逃逸了。这就是违背了故障导向安全设计的典型案例。


对于我们人类居住的楼房来说,处置逻辑正好相反。当发生停电事故时,应该将故障导入到所有门禁全部打开的状态,从而帮助居民迅速安全地离开。否则的话,当楼房失火导致停电后,如果门禁处于关闭状态,就会引发惨案。


蹦极设备涉及游客的生命安全,应该具有故障安全导向设计,当发生故障时应该将游客状态导入到更安全的状态。


如果我是设计师的话,就会设计一套卡榫结构,当卷扬机出现故障失去动力时就会触发这个机构,将绳索卡住并将游客吊在空中,这是当时情况下最安全的状态。然后附近的救援船马上划到其正下方,由上面的工作人员手动送绳平稳放下。


这个卡榫机构是“负触发”的,由弹簧强制它施效,正常情况下由卷扬机的分动力阻挡着它动作。当卷扬机一旦失去动力,弹簧失去了阻挡被立即释放,卡榫机构就会卡住绳索。


一定有人会说,你设计的卡榫结构太麻烦了,还不如把卷扬机的可靠性提高十倍,那不就解决问题了吗?


这是典型的外行说法。这么说吧,如果将设备的可靠性做到万分之一需要花一块钱,那么再提高到十万分之一,可能再花一百块钱都不够。


那就不如多花一块钱,设计一套可靠性万分之一的卡榫结构。因为卷扬机和卡榫结构是独立工作的,两者同时发生故障的概率是亿分之一。


也就是说,我只多花了一块钱,就将可靠性提高到了亿分之一,这是一条重要的通过级联将对数增长变为乘积增长的设备可靠性理论。(能读懂这句话的超赞👍)


很显然,北京房山的这个蹦极设备没有遵循“故障导向安全”的国标要求,一旦发生故障就将游客至于了非常危险的境地,使游玩变成了赌命。


所有的游乐安全设施都要遵循“故障导向安全”的国标要求,所有人也都应了解故障安全导向的概念,拒绝使用没有故障导向安全设计的游乐设施。


注:不要总批评我撕逼吵架,我并没有耽误科普啊,而且能算得上高产科普作者。


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