Знакомство с ASTM F2291 — Стандартная практика проектирования аттракционов и устройств Beston Rides

Безопасность и надежность являются краеугольными камнями проектирования аттракционов. Стандарт ASTM F2291 , «Стандартная практика проектирования аттракционов и устройств», выпущен организацией ASTM International . Он предоставляет исчерпывающие рекомендации по проектированию, строительству и эксплуатации аттракционов. ASTM F2291 в основном применяется в Соединенных Штатах и регионах, принявших стандарты ASTM, а также используется в качестве международного справочника по проектированию аттракционов и управлению безопасностью. Эта практика применяется к крупным механическим аттракционам, таким как американские горки и колеса обозрения. Она не применяется к немеханизированному оборудованию , аттракционам аквапарков , надувным конструкциям или аттракционам, управляемым посетителями, таким как бамперные машинки и скалодромы. В данном тексте кратко представлено содержание стандарта ASTM F2291 в 4 частях.

Требования к конструкции и производительности

2.1 Общие критерии проектирования

В этом разделе в основном подробно рассматриваются анализ, расчеты, документация и нормативные требования, которые необходимо соблюдать на этапе проектирования развлекательного оборудования.

2.1.1 Анализ поездки

Производители должны провести всесторонний анализ конструкции оборудования, принимая во внимание пригодность для пассажиров разного возраста и телосложения, а также оценить и минимизировать основные риски безопасности, документируя эти результаты в письменной форме.

Анализ ограничений и сдерживания посетителей: Убедитесь, что пассажиры надлежащим образом зафиксированы и защищены во время движения.
Анализ конверта с очисткой покровителя: Следите за тем, чтобы пассажиры не сталкивались с конструкциями аттракционов или другими людьми на пути своего движения.
Анализ отказов: Выполните анализ видов отказов (FMEA) или анализ дерева отказов (FTA) в системах, связанных с безопасностью, для выявления потенциальных рисков.

2.1.2 Проектирование и расчеты

Проектировщики/инженеры должны доказать с помощью инженерных расчетов, что их проекты соответствуют стандартам безопасности. Расчеты должны выполняться с использованием осей координат и путей нагружения, как определено в Методике F 2137 или эквиваленте EN, включая:

Адекватность структурных, механических и электрических компонентов.
Значительное и предсказуемое ускорение, создаваемое транспортным средством или устройством.
Эксплуатационные и функциональные характеристики систем управления.

2.1.3 Чертежи и записи

Производители/проектировщики обязаны хранить полную проектную документацию, включая конструктивные чертежи, расчетные листы и управляющее программное обеспечение, не менее 20 лет. Документы должны включать:

Схемы общей компоновки и размещения пассажиров;
Сборочные чертежи и чертежи подкомпонентов с указанием крепежных деталей, смазочных материалов, методов регулировки и т. д.;
Подробные чертежи деталей, изготавливаемых по индивидуальному заказу.

2.2 Стандарты ограничений и пространства

2.2.1 Сдерживание посетителей

Аттракционы должны обеспечивать поддержку и защиту пассажиров во время эксплуатации, а методы защиты должны соответствовать характеристикам движения оборудования.
Детали, с которыми могут соприкасаться пассажиры, должны быть гладкими, без острых краев, выступающих болтов и заусенцев, при необходимости должны быть установлены защитные накладки.
Если объект оборудован дверями, необходимо обеспечить невозможность их случайного открытия во время эксплуатации или в аварийных ситуациях.
Двери с электроприводом не должны создавать риска защемления, а максимальное усилие нажатия на край при открытии и закрытии не должно превышать 133 Н (30 фунтов).

2.2.2 Ограничения для посетителей

Необходимость установки системы сдерживания определяется инженером-проектировщиком.
При проектировании следует учитывать различия в размерах тела пассажиров.
Определите, нужна ли блокировка или другие функции, и продумайте, как безопасно эвакуировать пассажиров в случае нештатных остановок или чрезвычайных ситуаций.
Необходимо четко указать, будет ли удерживающая система заблокирована или разблокирована в случае отключения электроэнергии или аварийного отключения.

2.2.3 Критерии безопасности и эргономики

Системы удержания должны сводить к минимуму возможность защемления, захвата или непреднамеренного контакта тела с движущимися частями.
Любой приводной удерживающий механизм должен оказывать не более 0.08 кН (18 фунтов) силы на активные поверхности, соприкасающиеся с посетителями.
При оценке прочности конструкции необходимо также учитывать нагрузки, создаваемые посетителями.

2.2.4 Механизмы ручного расцепления

Уполномоченный персонал должен иметь возможность ручного освобождения удерживающих устройств в чрезвычайных ситуациях.
Ручное управление должно быть легкодоступным, не требующим от персонала перелезания через порог или контакта с посетителями.
Использование источников накопленной энергии для ручного отпускания запрещено, если это не оправдано анализом аттракциона.

Пример иллюстрации конверта с разрешением на покупку для клиентов, конфигурация вида сбоку

2.3 Пределы ускорения

2.3.1 Принципы проектирования ускорения

Различные типы и конструкции аттракционов существенно различаются по характеристикам ускорения. При проектировании необходимо учитывать следующее:

Поза и ориентация всадника;
Позволяет ли удерживающая система водителю сохранять безопасную позу в условиях стресса;
Анализ удерживающих устройств должен основываться на возможных положениях и состояниях пассажиров в удерживающих устройствах.

2.3.2 Требования к измерениям

Вновь разработанное оборудование или проекты по капитальному ремонту должны быть проверены путем измерений ускорения перед вводом в эксплуатацию.
Проверка проекта может быть выполнена с помощью ручных расчетов, графического анализа или компьютерного моделирования.

Требования к системам электропитания и управления

3.1 Гидравлические системы и компоненты

3.1.1 Безопасность температуры и давления

Компоненты, подверженные воздействию высоких температур, должны быть специально спроектированы и защищены, чтобы предотвратить попадание воды на пассажиров.
Точки проверки давления в системе и порты отбора проб масла должны быть безопасно доступны для диагностики и проверки на наличие загрязнений.

3.1.2 Безопасность управления и эксплуатации

Органы управления должны располагаться вдали от движущихся частей, чтобы предотвратить травмы оператора.
Системы должны включать в себя надежные аварийные и защитные функции, чтобы избежать непреднамеренного движения во время остановок или отключения питания.

3.1.3 Целостность и обслуживание системы

Фильтры должны быть рассчитаны не менее чем на 800 часов работы в нормальных условиях.
Линейные приводы должны иметь эффективные ограничители положения для предотвращения механического перебега.
Компоненты системы должны обеспечивать безопасный доступ для обслуживания без ущерба для безопасности эксплуатации.

3.2 Пневматические системы и компоненты

3.2.1 Дизайн и идентификация

Пневматические контуры, как правило, ограничены максимальным давлением 8 бар (116 фунтов на кв. дюйм), если только они специально не рассчитаны на более высокие давления.
На каждом пневматическом компоненте должна быть четко указана идентификация производителя (номер детали или модели), как того требует стандарт.

3.2.2 Управление доступом и регулировкой

Компоненты с регулируемыми функциями должны включать в себя запирающие механизмы для предотвращения несанкционированного доступа или несанкционированного вмешательства.
Системы должны обеспечивать достаточное внутреннее пространство (провода длиной не менее 6 дюймов) для безопасных электрических соединений и заземления.

3.2.3 Аварийные и безопасные операции

Компоненты, определенные как критические по результатам анализа отказов, должны иметь средства аварийной остановки или возврата в соответствии с требованиями системы контроля безопасности.
Аварийные работы не должны приводить к возникновению вторичных опасностей, таких как неожиданное освобождение штифтов, защелок или зажимных устройств.

3.3 Требования к электрооборудованию

В этом разделе содержатся рекомендации по электрическим компонентам, их установке и процедурам, используемым в аттракционах или устройствах.

3.3.1 Общие требования к электроустановкам

Проводка и защита: На каждом аттракционе должно быть предусмотрено не менее одной ответвленной цепи с нейтралью номиналом 20 А для служебного или коммунального пользования.
Отключает: Все средства отключения должны быть соответствующим образом промаркированы, а аттракционы с дополнительными источниками напряжения должны иметь разъединитель с возможностью блокировки/маркировки, расположенный рядом с главным разъединителем или четко обозначенный на нем.

3.3.2 Оборудование общего назначения

Освещение: Освещение вблизи мотоциклистов или на движущихся частях требует установки защитных кожухов и надежных держателей трубок.
Кабели и двигатели: Портативные кабели должны соответствовать номинальной мощности; двигатели должны быть рассчитаны на частые запуски и особые условия эксплуатации.
Коллекторные кольца и щетки: Должны выдерживать 125% номинальной нагрузки и включать заземляющие кольца достаточной емкости.

3.3.3 Аудио/коммуникационные системы

Проводка аудио- и коммуникационных систем должна быть защищена с учетом особых условий эксплуатации аттракционов.
Для открытой проводки наружных громкоговорителей необходимо использовать сверхпрочный, устойчивый к ультрафиолетовому излучению портативный кабель с заземляющим проводником, подсоединенным с обоих концов.

Требования к конструктивным и механическим компонентам

Цепь 4.1

Цепи должны быть выбраны и спроектированы с учетом определенных нагрузок, скорости, коррозии, условий эксплуатации, износа и усталости.
Производители должны включать в инструкции по техническому обслуживанию методы измерения износа цепи и максимально допустимого изменения шага.
Процедуры очистки и смазки должны быть включены в инструкции по техническому обслуживанию.

4.2 Проволочный трос

Канатная дорога и сопутствующие изделия должны быть рассчитаны на определенные нагрузки, циклы, коррозию, динамику, окружающую среду, износ, усталость и условия эксплуатации.
Канаты основного пути нагрузки должны иметь минимальный коэффициент запаса прочности 6. Системы канатов должны быть сконфигурированы так, чтобы свести к минимуму перегибы, узлы и чрезмерные локальные напряжения.

4.3 Противооткатные устройства

Если основной подъемный привод не является противооткатным, то требуются по крайней мере два устройства: оба на транспортном средстве/поезде, оба на пути или по одному на каждом, при этом хотя бы одно должно быть постоянно задействовано.
Подъемные системы (бревенчатые спуски, пороги) могут иметь противооткатные устройства на транспортном средстве/лодке, пути или транспортном устройстве.

4.4 Подъемные или подъемные устройства для посетителей

Подъемники: Убедитесь, что тормоза исправны и надежно закреплены во время работы.
Силовые винтовые приводы: Не превышайте пределы перемещения; следите за защитой конечных положений.
Реечные приводы:Убедитесь, что шестерня достаточно плотно зацеплена с рейкой, опорные ролики исправны, а концевые упоры соблюдены.

4.5 Сварка

Сварка должна выполняться в соответствии с технологическими картами сварки (WPS), в которых указаны основные переменные (процесс, соединение, материалы, защита, предварительный нагрев, положение, электрика, техника, скорость и т. д.).
Сварку могут выполнять только квалифицированные сварщики, операторы и прихватчики.
Чертежи сварных соединений должны четко показывать место сварки, тип, размер, эффективную длину и особые условия.

4.6 застежек

Крепежные изделия должны соответствовать стандартам ANSI, SAE, ASTM, ISO, EN или эквивалентным им.
Предпочтительным является сквозное болтовое соединение; если сквозное болтовое соединение нецелесообразно, можно использовать альтернативные варианты.
Избегайте использования креплений, работающих на сдвиг; при необходимости проектируйте их на двойной сдвиг.
Отверстия должны быть перпендикулярны опорным поверхностям; при необходимости можно использовать конические шайбы или механическую обработку.

Требования к защитным барьерам и контролю доступа

5.1 Ограждения

Ограждение должно быть безопасным и устойчивым, способным выдерживать равномерные и точечные нагрузки, а также обеспечивать безопасность пешеходов и туристов.

Верхняя часть ограждения должна выдерживать равномерную нагрузку 50 фунтов на кв. фут (0.73 кН/м) в любом направлении.
Верхний поручень должен выдерживать единичную сосредоточенную нагрузку не менее 200 фунтов (890 Н), приложенную в любом направлении в любой точке.

5.2 поручня

Грузоподъемность: Верхняя перекладина поручня должна выдерживать нагрузку не менее 200 фунтов (890 Н) в любом направлении в любой точке.
Высота установки: Верхняя часть поручней и удлинителей должна находиться на расстоянии 34–38 дюймов (865–965 мм) от лестничных площадок и выступающих частей ступеней.
Требования к расширению: Вытянитесь горизонтально не менее чем на 12 дюймов (305 мм) и вернитесь к стене, ограждению или лестничной площадке или продолжите путь до соседнего поручня.
Распродажа ：Минимальное свободное пространство между поручнями и стеной или ограждением составляет 1½ дюйма (38 мм).

5.3 Gates

Ворота должны открываться в сторону от аттракциона или быть оборудованы надежной защелкой, способной выдерживать усилие не менее 200 фунтов (890 Н), приложенное в направлении открытия.
Верхняя часть ворот должна выдерживать равномерную нагрузку 50 пф (0.73 кН/м) в любом направлении.
Ворота должны быть спроектированы таким образом, чтобы при открытии во время работы аттракциона они не соприкасались с аттракционом и не создавали опасности для пассажиров.

5.4 Заборы

Ограждения должны сводить к минимуму возможность травмирования при контакте между: зрителем и посетителем, зрителем и аттракционом или устройством, посетителем и самим ограждением.
Верхняя часть ограждения должна выдерживать равномерную нагрузку 50 пф (0.73 кН/м) в любом направлении.
Верхняя часть ограждения должна выдерживать единичную сосредоточенную нагрузку не менее 200 фунтов (890 Н) в любом направлении в любой точке.

Конфигурация защитных барьеров и средств контроля доступа

ASTM F2291: Справочное значение для инвесторов в индустрию развлечений

Безопасность и надежность техники

Стандарт ASTM F2291 содержит систематизированные требования к безопасности и проектированию аттракционов. Он помогает инвесторам гарантировать, что проекты разрабатываются в соответствии с международными стандартами безопасности.

Определяет принципы структурной, механической и электрической безопасности.
Снижает риск возникновения конструктивных недостатков или эксплуатационных сбоев.
Повышает общую надежность и долгосрочную работу оборудования.

Мировое признание

Этот стандарт признан на международном уровне и является частью многих региональных систем безопасности. Соответствие ему подтверждает, что проект соответствует признанным на международном уровне стандартам.

Облегчает сертификацию и одобрение страхования.
Расширяет доступ на международные рынки и сотрудничество.
Увеличивает долгосрочную инвестиционную стоимость актива.

Предсказуемые затраты на обслуживание и жизненный цикл

Стандарт поощряет единообразные методы проверки, испытаний и технического обслуживания. Это гарантирует безопасность и надежность оборудования на протяжении всего срока его эксплуатации.

Помогает планировать и контролировать бюджеты на техническое обслуживание.
Сокращение незапланированных простоев и эксплуатационных потерь.
Обеспечивает стабильную и устойчивую доходность инвестиций.

Улучшение атмосферы парка

Соответствие стандарту ASTM F2291 свидетельствует о приверженности безопасности и качеству.
Это повышает общественный имидж и конкурентоспособность развлекательных проектов.

Укрепляет репутацию бренда и доверие клиентов.
Укрепляет доверие партнеров и органов власти.
Поддерживает долгосрочный рост за счет репутации безопасности и ответственности.

Заключение

Стандарт ASTM F2291 играет важнейшую роль в определении требований к безопасности и проектированию аттракционов по всему миру. Хотя он был разработан в Соединенных Штатах, его принципы все чаще применяются на мировых рынках в качестве эталона передовой практики. Согласовывая процессы проектирования и эксплуатации со стандартом ASTM F2291, специалисты отрасли могут повысить уровень безопасности, укрепить доверие общественности и поддержать устойчивый рост сектора аттракционов.