ISO 17842-12023 游乐园和游乐设备的安全第1部分设计和制造标准立项发展报告

SafetyofAmusementRidesandAmusementDevices—Part1:DesignandManufacture标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:SafetyofAmusementRidesandAmusementDevices—Part1:DesignandManufacture摘要关键词：游乐设施；设计制造；安全标准；ISO17842；风险评估；国际标准化Keywords:AmusementRides;DesignandManufacture;SafetyStandards;ISO17842;RiskAssessment;InternationalStandardization1引言1.1研究背景游乐业作为全球性的朝阳产业，近年来呈现持续快速增长态势。据国际游乐园及景点协会（IAAPA）统计，全球游乐行业年产值已超过500亿美元，每年吸引游客超过40亿人次。与此同时，游乐设备安全事故的频发也引发了社会各界的高度关注。无论是大型过山车的结构疲劳失效，还是旋转类设备的连接件断裂，任何微小的设计缺陷或制造瑕疵都可能酿成严重的安全事故，造成不可挽回的人身伤害和巨大的经济损失。从全球范围来看，各国对游乐设备安全管理的立法和标准要求存在明显差异。欧盟通过《机械指令》（2006/42/EC）和EN13814系列标准建立了较为完善的游乐设备安全法规体系；美国依托ASTMF24委员会制定了涵盖设计、制造、运营全生命周期的F24标准体系；我国则以《特种设备安全法》为基础，建立了以GB8408《大型游乐设施安全规范》为核心的强制性标准体系。然而，各国标准在技术要求、检验方法、认证程序等方面存在诸多差异，不仅增加了制造企业的合规成本，也对游乐设备的国际贸易和技术交流形成了障碍。1.2标准的战略意义ISO17842-1:2023的发布，标志着全球游乐设备安全标准化工作进入了一个新的历史阶段。作为ISO层面专门针对游乐设施设计和制造的规范性文件，该标准旨在协调各国在游乐设备安全技术要求方面的差异，为全球范围内游乐设备的设计、制造和合格评定提供统一的技术基准。该标准的实施将有助于消除国际贸易中的技术壁垒，促进安全技术的跨国传播和最佳实践的广泛应用，同时为发展中国家建立健全游乐设施安全监管体系提供重要的技术支撑。2标准立项背景与编制过程2.1国际标准化需求分析游乐设备行业的全球化趋势日益明显，大型跨国制造企业如荷兰Vekoma、瑞士Intamin、美国Bolliger&Mabillard等，其产品销往世界各地，需要在不同国家和地区的安全法规框架下获得市场准入许可。不同的技术要求意味着制造商需要针对不同市场设计不同的方案，大幅增加了研发成本和生产周期。同时，新技术的快速发展——如电磁弹射过山车、沉浸式互动游乐设备、虚拟现实（VR）与传统机械设备的融合——对现有标准体系提出了新的挑战，亟需国际层面的标准供给。2.2编制历程ISO17842-1:2023由ISO/TC254（游乐设施安全技术委员会）负责制定。该技术委员会秘书处由荷兰标准化机构（NEN）承担，主席国由法国担任。标准的编制工作遵循ISO/IEC导则第1部分和第2部分的规定程序，经历了提案阶段（NP）、工作组草案阶段（WD）、委员会草案阶段（CD）、国际标准草案阶段（DIS）和最终国际标准草案阶段（FDIS）等若干阶段。值得关注的是，该标准取代了此前在行业内广泛应用的技术报告ISO/TR17842-1:2015，实现了从技术报告向正式国际标准的跨越。这一转变体现了国际社会对游乐设备设计制造安全标准化重要性的深刻认识，也反映了ISO/TC254在推动该领域标准化工作方面取得的实质性进展。在编制过程中，来自中国、美国、德国、法国、荷兰、日本、澳大利亚等国的专家积极参与，广泛吸收了各国在游乐设备安全领域的立法经验和技术成果。2.3与欧盟标准的协作关系ISO17842-1:2023在技术内容上充分参考和借鉴了欧洲标准EN13814-1:2019《游乐园和游乐设备的安全第1部分：设计和制造》的框架和核心要求。ISO与CEN（欧洲标准化委员会）之间达成了维也纳协定（ViennaAgreement），在技术标准制定方面建立了密切的合作机制。这种协同关系确保了ISO17842-1:2023在技术先进性和可操作性方面具有较高的起点，也为各国在采用该标准时提供了良好的兼容性。3标准核心技术内容解析3.1标准范围与适用对象ISO17842-1:2023适用于固定式和移动式游乐设备，涵盖在游乐园、主题公园、嘉年华等场所向公众开放的各类游乐设施。具体包括：各类过山车（木质、钢质、混合结构）、摩天轮、旋转木马、自由落体塔、碰碰车、水滑道、悬挂式飞行影院等，以及为上述设备配套的安全装置和控制系统。标准同时适用于设备的改装、维修和重大变更后的重新评估。需要特别指出的是，该标准不适用于以下设备：仅适用于儿童的小型固定式游乐设备（通常由其他标准如EN1176系列覆盖）、不需要在运营者控制下运行的健身设备、用于电影和舞台布景的临时装置等。3.2设计阶段的核心安全要求（1）风险评估与安全性论证标准将风险评估作为设计流程的起点和核心，要求设计者按照ISO12100中规定的方法论，对设备全生命周期内的潜在危险进行系统识别、风险分析和风险评价。危险识别范围涵盖机械危险（挤压、剪切、缠绕、撞击等）、电气危险、热危险、噪声危险、振动危险、辐射危险以及因疏忽导致的人为错误等。风险评估结果应形成文件化的安全性论证报告，作为设计评审和安全验收的基础依据。（2）结构设计与材料要求标准对游乐设备的结构设计提出了详细的力学性能要求，包括强度、刚度、稳定性、疲劳寿命和抗倾覆能力等。设计荷载应考虑乘客荷载、自重荷载、风荷载、雪荷载、温度效应以及运营过程中的动力放大效应。标准特别强调了疲劳分析的重要性——游乐设备在运营中承受大量的循环载荷，结构件的疲劳裂纹扩展是导致灾难性失效的主要风险源之一。在材料选用方面，标准要求所有承载构件应选用经认可的材料，并考虑材料在预期使用环境下的腐蚀、老化和磨损特性。对于焊接接头等重要连接部位，应按照相应的焊接质量标准（如ISO3834系列）进行质量控制，并在设计文件中明确无损检测的要求和验收标准。（3）安全防护与保护装置标准以三级防护原则（本质安全设计→安全防护装置→警示信息）为指导框架，对运动部件防护、防碰撞保护、防坠落保护、紧急停止装置、超速保护、限位开关、联锁装置、安全带和安全压杠等安全功能提出了明确的技术要求。对于乘客约束系统，标准要求设计应基于人体工程学原理，确保在正常运行和紧急情况下均能有效约束乘客，同时避免造成不适或伤害。约束系统的解锁机构应设计为在紧急情况下可由工作人员快速操作，且具有良好的失效安全性（fail-safe）。（4）控制系统的安全功能标准基于IEC61508和ISO13849系列标准的安全完整性等级（SIL）和性能等级（PL）理念，对游乐设备控制系统的安全相关部件提出了性能要求。安全功能（如紧急停机、速度监控、位置检测、联锁逻辑）的实现应满足规定的性能等级，并通过可靠性分析予以验证。控制系统还应具备故障诊断和自检测功能，确保安全相关故障能够被及时发现并触发安全状态。3.3制造与验证要求（1）制造质量控制标准要求制造商在制造过程中建立有效的质量管理体系（可依据ISO9001认证），对关键制造工序实施过程控制。焊接工艺应经过评定，焊工应持有有效的资质证书。对于关键承载焊缝，应按设计文件规定的检测等级和验收标准进行无损检测。结构件的尺寸偏差应满足设计要求，组装完成后应进行几何精度检验。（2）型式试验与样机验证标准规定，新型号的游乐设备在投入市场前应进行型式试验。试验内容包括：结构静载试验（按设计荷载的1.15~1.5倍进行加载验证）、动态运行试验（在各种工况下连续运行验证）、安全装置功能试验、控制系统可靠性验证等。对于无法在制造厂内完成整机试验的大型设备，可采取分部件试验结合现场调试验证的方式进行。（3）技术文件与标识标准要求制造商向用户提供完整的技术文件，包括设计计算书、使用说明书、维护手册、检验报告、竣工图样等。设备本体应在醒目位置设置永久性铭牌，标注制造商名称、设备型号、出厂编号、制造日期、额定乘客人数、最大运行速度等关键参数，为后续的运营管理和定期检验提供依据。4标准的主要技术特色与创新4.1基于风险的全生命周期安全理念ISO17842-1:2023最突出的技术特色在于其贯穿全生命周期的风险管理理念，将被动式的“符合标准”转变为主动式的风险识别、评价与降低的动态过程，创造性地引入了“迭代式风险管理”机制——要求设计者在概念设计、详细设计、制造验证、调试运营等各个阶段持续更新安全性论证，直至残余风险达到可接受水平。4.2性能导向的规范化要求标准采用性能导向（performance-based）的编制思路，在规定“需要达到何种安全目标”的同时，不限定“必须采用何种技术手段”。这种“目标导向+技术中立”的模式给予设计人员更大的创新空间。当采用非标准化的替代方案时，设计者应通过对比分析或其他等效方法证明其达到的安全水平不低于标准规定的要求。4.3与新兴技术的衔接标准充分考虑了近年来游乐设备领域涌现的新技术、新材料和新业态，在很多条款中预留了适用空间。例如，在控制系统方面，标准允许采用基于通信的安全功能（如无线急停信号传输），但附加了更严格的可靠性验证和故障响应时间要求。在材料方面，标准增加了对纤维增强复合材料（FRP）在承载结构中应用的技术条件，为碳纤维过山车轨道等创新应用提供了合规路径。4.4系统化的文件管理要求标准高度重视文件化管理，要求设计、制造、检验全过程中的所有安全相关活动均应有可追溯的记录。安全性论证报告、设计评审记录、材料质保书、焊接工艺评定报告、无损检测报告、型式试验报告等均应归档保存。这些要求与ISO9001质量管理体系形成了良好的衔接，便于质量管理和监管部门的监督检查。5主要起草单位介绍5.1国际标准化组织ISO/TC254技术委员会ISO/TC254（Amusementridesandamusementdevices）是国际标准化组织下属的专门负责游乐设施安全标准制定的技术委员会，成立于2011年，秘书处设在荷兰皇家标准化协会（NEN），现任主席为来自法国的游乐设施安全专家。截至2024年，TC254共有27个参与成员国（P-member）和14个观察成员国（O-member），涵盖了全球主要的游乐设备制造国和使用国。TC254的工作范围涵盖游乐设备和游乐设施的安全要求，包括设计、制造、安装、运营、维护、检验和拆除等全生命周期各阶段。下设两个工作组：WG1负责设计和制造标准的制定；WG2负责运营和维护标准的制定。目前已发布的标准包括：ISO17842-1:2023（设计制造）、ISO17842-2:2021（运营和维护）、ISO17842-3:2022（检验要求）等。在ISO17842-1:2023的编制过程中，TC254共组织了来自全球的50余名注册专家参与工作。中国作为P-member成员国，由中国特种设备检测研究院代表参与标准制定，在标准讨论中提出了关于大型游乐设施载荷工况、乘客约束装置等方面的多项技术意见，部分建议被标准采纳。5.2国内相关技术支撑单位——中国特种设备检测研究院中国特种设备检测研究院（简称“中国特检院”，CSEI）成立于1979年，是国家市场监督管理总局直属的公益性技术机构，也是我国特种设备安全领域规模最大、综合实力最强的国家级科研检测机构之一。中国特检院承担着全国特种设备（含大型游乐设施）安全技术法规和标准的研究制定工作，是国家特种设备安全技术委员会游乐设施分会的秘书处挂靠单位。在游乐设施安全标准领域，中国特检院牵头制修订了GB8408《大型游乐设施安全规范》、GB/T18159《滑行车类游艺机通用技术条件》、GB/T18164《观览车类游艺机通用技术条件》等一系列国家标准和行业标准，构建了较为完善的游乐设施标准体系。该院建有国家特种设备安全与节能工程技术研究中心，拥有结构疲劳试验系统、动态应力测试系统、无损检测技术研发平台等一系列先进的试验设备和设施。在ISO17842-1:2023制定过程中，中国特检院作为中国对口单位，组织国内专家深入研究标准草案，结合我国大型游乐设施的设计制造实践和事故案例分析，向ISO/TC254提交了多项意见和建议。同时，该院积极参与国际标准的转化工作，推动将ISO17842系列标准中的先进技术要求吸收到我国游乐设施标准体系之中，为提升我国游乐设备的安全水平和国际竞争力发挥了重要的技术支撑作用。6标准实施影响分析6.1对行业的影响ISO17842-1:2023的实施将对游乐设备设计制造行业产生深远影响，推动其从“经验驱动”向“风险驱动”转型。在研发环节，标准要求企业建立系统化的风险评估流程，提升设计的科学性和严谨性；在制造环节，标准对焊接、装配、检验等工序提出了更加明确的质量控制要求，对供应链管理和外协加工的质量管控提出了更高标准。6.2对国际贸易的影响ISO17842-1:2023作为国际标准化组织发布的标准，为全球游乐设备贸易提供了通用的技术语言。制造商按照该标准进行设计和制造，可以在更大范围内获得市场认可，减少重复检验和认证的成本。对于标准的采用国，将其转化为本国标准或作为合格评定的技术依据，有助于简化进口设备的审批流程。对我国而言，采用该国际标准有助于推动国产游乐设备“走出去”，提升中国制造在全球市场的声誉和竞争力。6.3对监管与检验的影响从监管层面看，ISO17842-1:2023为各国游乐设施安全监管部门提供了统一的技术参照。对于尚未建立完善的游乐设施技术标准体系的发展中国家，可直接采用该标准作为技术法规的依据，缩短标准体系建设周期。对于已有成熟标准体系的国家（如中国、欧盟成员国），该标准可作为技术法规修订和技术审查的重要参考。7结论与展望ISO17842-1:2023《游乐园和游乐设备的安全第1部分：设计和制造》的发布与实施，填补了国际标准在游乐设备设计制造安全领域的关键空白，为全球游乐设施行业提供了统一的设计安全准则和技术评价依据。该标准体现了基于风险的全生命周期安全管理理念，融入了性能导向的设计思路，为新型游乐设备的创新设计提供了充足的空间。其在风险评估、结构完整性、控制系统安全、乘客约束系统、制造质量控制等方面的系统性技术要求，代表了当前国际游乐设备安全标准的最先进水平。展望未来，游乐设备安全标准化工作仍面临诸多新挑战：人工智能驱动的智能游乐设备、增强现实（AR）/虚拟现实（VR）技术的深度集成、大型可移动临时游乐设施的频繁跨境流动等，均对现有标准体系提出了新的课题。ISO/TC254将在现有标准基础上，持续推进相关标准的制修订工作，我国应积极参与国际标准的制定工作，贡献中国方案和中国经验，提升国际话语权。同时，加快推动ISO17842-1:2023的国内转化工作，结合我国游乐设施行业发展实际和技术特点进行合理本地化，将有力推动我国游乐设备安全水平迈上新台阶，为行业的健康可持续发展提供坚实的技术保障。未来五年，随着ISO17842系列标准的持续完善以及各国采用工作的推进，一个以ISO标准为核心的全球游乐设施安全技术治理体系将逐步形成。在这个体系中，安全标准的协调统一与技术创新之间将实现更高水平的动态平衡。我国应抓住这一重要的标准化战略机遇期，深化国内游乐设施安全标准体系与国际标准的全面对接，推动一批具有国际竞争力的中国游乐设备制造企业走向世界舞台，在全球游乐设备高端市场中占据更加重要的位置。与此同时，行业协会和第三方技术机构应积极组织开展标准宣贯和培训工作，确保标准的技术要求在设计、制造、检验、运营的各环节得到有效落实，真正发挥标准对安全生产的技术支撑和引领作用，为人民群眾的游乐安全提供更加坚实有力的保障。参考文献[1]ISO17842-1:2023,Safetyofamusementridesandamusementdevi