今年双节前督查某省市的游乐设施，发现了设备上的一些共性问题，将来如果有机会，会在本公众号和大家一块交流。1、游乐设施本质安全是“设计制造”还是“检验管理”
管理问题只是特种设备安全的一个辅助手段，设计制造才是特种设备安全的核心，关系到机电类特种设备的“本质安全”。
游乐设施作为机械产品，具有相比于其他机械产品更高的安全系数，因此具有更高的安全性和可靠性。只要设备设计过程中，满足设计的相关要求，保证计算的相对正确性，基本可以做到“绝对安全”，与是否认真检验、是否每年无损探伤等、是否进行日管控、周排查、月调度等，并无多大的直接关系。所以我的安全观可能和行业内的普遍观点并不一致，我的安全观是偏重设计、制造的可靠性，而不是检验、管理的严格性。对机电类特种设备，管理只是安全的辅助作用。
这次督查过程中，偶尔翻阅到某游乐产品的设计计算文件，如下图所示：![]()
游乐设施的安全系数，是以材料的极限应力为计算依据，游乐设施的主要材料为钢材，极限应力即为材料的破断强度，即抗拉强度，因此游乐设施的主体钢结构的计算是以钢材的抗拉强度为依据进行的。那么材料选取强度值，也即材料的抗拉强度。那Q235B的设计强度值是420MPa吗？45钢的设计强度值是400MPa吗？设计强度值是几百年来无数次试验得出的，可以按照各个厂家的意愿随意确定吗？这样计算的安全系数还可信吗？如果安全系数不具有可信性，那检验还有意义吗？
2、Q235B的抗拉强度是多少
Q235B是碳素结构钢，屈服强度是σs=235MPa，厚度超过16mm，σs=225MPa，质量等级为B级。由于游乐设施的强度设计依据指标为抗拉强度，所以，此值无需过分关注。Q235B主要用作结构件，是大部分游乐设施上用料最大的一种钢材。但厚度超过40mm的钢板，存在焊接层状撕裂的风险，需要用Z型钢，条件较为苛刻。游乐行业几乎用不到40mm以上的钢板，所以超过40mm的钢板不再提供性能参数。Q235B的抗拉强度值σb=375MPa，并未采取GB50017《钢结构设计标准》，主要依据当前钢材性能不断提高，其375MPa来源于《机械设计手册》（机械工业出版社）、GB/T 700《碳素结构钢》、大学教材《工程力学》中的数据：注：虽然Q235B的抗拉强度值区间是375～500MPa，在这个区间内的钢材都是合格钢材，设计计算时，应该取抗拉强度值下限，这样，只要买回来的钢材Q235B是合格钢材，就满足设计要求。![]()
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《机械设计手册》截图
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工程力学教材
试想一下，如果Q235B的抗拉强度，计算时采用420MPa，下面的材质单不能用了（σb=380 MPa）？但下面提供材质清单（质量证明书）的Q235B 是合格的。
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某钢厂合格的材质单
3、45钢抗拉强度是多少
45钢是平均碳含量为0.45%的优质碳素钢，钢牌号为“45”，它不是顺序号，所以不能读成45号钢。45钢（代号U20452）是我国游乐行业应用最普遍、使用量最大的调质钢，广泛用于制造游乐设施的轴。采用了优质碳素结构钢（例如：45）一定要热处理（例如：调质），否则就是浪费。45钢的调质硬度是“217~255 HB”，不能写作“HB 217~255”。这也是当前不少标准规范和设计图纸容易出错的地方。45钢的抗拉强度是σb=600MPa，调质后达到650MPa。但游乐设施型式试验时会要求提供材料合格证明，即俗称材质单。材料合格证明由钢厂（或经销商）提供，材质证明中标注的都是未经过调质的数据，如果采用650MPa的数据去计算，企业往往又无法提供法理依据，为了和材质证明上的数据保持一致，就采用了600MPa的数据。45钢做轴，小型件采用调质处理，大型件宜采用正火处理。所以以轴直径200mm为分界点，小于200mm的轴，采用调质处理的数据，大于200mm的轴采用正火处理的数据。游乐设施很少用到直径超过100 mm的轴，主要用在个别B级摩天轮上的中心轴（锻造）。![]()
4、机电类特检设备安全靠什么
作为机电类特种设备的从业者，基本都受到过正规的大学教育，大多机械专业出身，大学毕业都会做毕业设计，机械专业尤为严格，金工实习、机械画图、结构计算，都会涉及到以上知识。常用材料的抗拉强度值，钢材的弹性模量等，一些常用的机械、结构、力学的基本数据和概念会刻骨铭心，一辈子都不会忘。
为什么这些最基本的材料和力学概念、最基础的常识，会在特检行业出错呢？甚至这些基本概念的错误，会常年出现在特检行业的检验师考试试卷中。
5、反思
这次游乐设施督查，意外看到游乐设施的设计数据，按道理说，不属于督查的范围，完全可以无视。但是，看到这些数据，会瞬间觉得，你督查变得毫无意义。
更重要的是，该设备是前几年刚刚设计安装的设备，制造单位属于行业内的头部企业，该企业在行业内具有标杆示范作用，多次在游乐设施全国会议上，给大家传授游乐设施的设计知识。
国内头部游乐设施制造单位的设计文件尚且如此，其他呢？应该引起行业的思考。
特种设备安全的核心是什么？
机电类特检行业重视什么？
机电类特检行业的人员需要具备什么素质？
机电类特检行业如何吸纳“人才”？
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