事故回顧：

事故原因：

事故發(fā)生后，國(guó)家能源局和北京市委市政府高度重視，立即啟動(dòng)應(yīng)急響應(yīng)，北京市副市長(zhǎng)張延昆同志對(duì)做好善后處理和事故調(diào)查工作提出了明確要求。國(guó)家能源局委托國(guó)家能源局華北監(jiān)管局組織調(diào)查。經(jīng)請(qǐng)示北京市政府，國(guó)家能源局華北監(jiān)管局牽頭，會(huì)同北京市安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局、北京市發(fā)展和改革委員會(huì)、北京市公安局消防局、華能華北分公司，組成了華能北京熱電有限責(zé)任公司“3?13”2號(hào)機(jī)組事故調(diào)查組，依據(jù)《電力安全事故應(yīng)急處置和調(diào)查處理?xiàng)l例》(國(guó)務(wù)院第599號(hào)條例)和《生產(chǎn)安全事故報(bào)告和調(diào)查處理?xiàng)l例》(國(guó)務(wù)院第493號(hào)條例)開展事故調(diào)查。

事故調(diào)查組按照“四不放過”和“科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、依法依規(guī)、實(shí)事求是、注重實(shí)效”的原則，通過現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)、查閱資料、調(diào)查取證、實(shí)驗(yàn)測(cè)試、檢測(cè)鑒定和專家分析論證，查明了事故發(fā)生的原因、經(jīng)過和直接經(jīng)濟(jì)損失等情況，認(rèn)定了事故性質(zhì)和責(zé)任，提出了對(duì)有關(guān)責(zé)任單位的處理建議，并針對(duì)事故原因及暴露出的問題，提出了事故防范措施。

一、基本情況

(一)事故單位情況。

華能北京熱電有限責(zé)任公司(又名華能北京熱電廠)，位于北京市朝陽區(qū)，毗鄰東五環(huán)，隸屬于中國(guó)華能集團(tuán)公司。目前電廠總裝機(jī)容量1768兆瓦，為熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)，被北京市確定為東南熱電中心。電廠分兩期工程建設(shè)，一期工程安裝4臺(tái)前蘇聯(lián)(俄羅斯)產(chǎn)燃煤發(fā)電機(jī)組，1999年全部投產(chǎn)，發(fā)電裝機(jī)容量845兆瓦，供熱能力1300兆瓦;二期工程安裝“二拖一”燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組，2011年底投產(chǎn)，發(fā)電裝機(jī)容量923兆瓦，供熱能力650兆瓦。電廠還建有供熱專用燃?xì)鉄崴疇t，全廠供熱能力占北京市集中管網(wǎng)供熱的三分之一，供熱面積5000余萬平方米，是北京市發(fā)電能力最大、國(guó)內(nèi)供熱能力最大的熱電廠。

(二)事故設(shè)備情況。

發(fā)生事故的是華能北京熱電廠2號(hào)機(jī)組，機(jī)組容量165兆瓦，供熱能力133兆瓦，于1998年1月21日投產(chǎn)。2號(hào)機(jī)組鍋爐采用德國(guó)巴布科克生產(chǎn)的W型火焰帶飛灰復(fù)燃裝置的液態(tài)排渣塔式直流爐，型號(hào)為WGZ830/13.7-1;汽輪機(jī)為俄羅斯烏拉爾汽輪發(fā)動(dòng)機(jī)廠制造的帶工業(yè)抽汽及采暖供熱的雙抽機(jī)組，型號(hào)為PT-140/165-130/15-2;發(fā)電機(jī)由俄羅斯圣彼得堡電力工廠制造，額定功率165兆瓦，型號(hào)為ТВВ-167-2ЕУ3。機(jī)組自投產(chǎn)至今大修過3次，最近一次大修在2010年5月完成。主廠房為單層大跨度彩鋼結(jié)構(gòu)廠房，占地面積20000平方米，建筑面積84885平方米，建筑高度27米。

二、事故發(fā)生經(jīng)過、應(yīng)急救援情況

(一)事故發(fā)生經(jīng)過。

(二)應(yīng)急救援及現(xiàn)場(chǎng)處置情況。

北京市公安局消防局于14時(shí)49分接警，迅速調(diào)派18個(gè)消防中隊(duì)、91輛消防車、540余名消防官兵趕赴現(xiàn)場(chǎng)處置。北京市委、市政府、公安部、市公安局、市消防局等領(lǐng)導(dǎo)到場(chǎng)指揮，現(xiàn)場(chǎng)采取了“強(qiáng)攻近戰(zhàn)、內(nèi)外夾擊、分片分段堵截、消滅火災(zāi)”的戰(zhàn)術(shù)方法，至16時(shí)左右將明火全部撲滅。

16時(shí)22分，電廠值班員進(jìn)入控制室陸續(xù)恢復(fù)其他機(jī)組的生產(chǎn)運(yùn)行。

三、事故損失情況

事故造成2號(hào)發(fā)電機(jī)組跳閘，1、3、4號(hào)發(fā)電機(jī)組接連避險(xiǎn)停運(yùn)，全廠損失電力負(fù)荷640兆瓦，事故未造成對(duì)用戶停供電，未對(duì)電網(wǎng)和熱網(wǎng)運(yùn)行造成實(shí)質(zhì)性影響。事故引發(fā)的火災(zāi)造成2號(hào)汽輪發(fā)電機(jī)組表面大部分過火，軸瓦、勵(lì)磁小軸、軸承箱等部分設(shè)備損毀，汽機(jī)輔機(jī)設(shè)備大部分過火，部分損毀，2號(hào)機(jī)組所處的廠房頂棚鋼梁過火，局部頂棚燒穿，廠房0米、4米、6米、12米平臺(tái)多數(shù)豎直鋼梁、樓梯過火，相鄰廠房頂棚部分損毀，部分窗戶玻璃破損。事故引發(fā)的火災(zāi)主要是汽輪機(jī)油、氫氣、建筑材料以及電纜等易燃物品的燃燒。根據(jù)運(yùn)行記錄估算，當(dāng)日2號(hào)機(jī)溢出汽輪機(jī)油約5000升，漏出氫氣量約15.5立方米。根據(jù)消防部門估算，過火面積約500平方米。

經(jīng)事故經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估單位中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)司法鑒定中心評(píng)估，本次事故直接經(jīng)濟(jì)損失為988.46萬元。

四、事故原因

調(diào)查組經(jīng)查勘事故現(xiàn)場(chǎng)，分析機(jī)組運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)各類信號(hào)和數(shù)據(jù)，問詢電廠運(yùn)行和檢修人員，未發(fā)現(xiàn)人為誤操作、運(yùn)行管理失職和惡意破壞的因素。調(diào)查組經(jīng)技術(shù)分析后認(rèn)為，事故原因是由于華能北京熱電廠2號(hào)機(jī)組汽輪機(jī)第20級(jí)葉輪輪緣在運(yùn)行中突然斷裂。鋼鐵研究總院和華北電力科學(xué)研究院技術(shù)鑒定確定，該輪緣的斷裂屬于在應(yīng)力和腐蝕性介質(zhì)共同作用下發(fā)生的應(yīng)力腐蝕斷裂。經(jīng)核對(duì)機(jī)組原始設(shè)計(jì)資料，20級(jí)葉輪正處在干、濕蒸汽交替區(qū)，具備發(fā)生應(yīng)力腐蝕的條件。汽輪機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)行過程中，在應(yīng)力和腐蝕性介質(zhì)共同作用下，首先在葉輪反T形槽內(nèi)壁上方根部形成微裂紋，隨著應(yīng)力腐蝕裂紋的擴(kuò)展，裂紋面積越來越大，剩余承載面積越來越小，當(dāng)剩余承載面積不足以承受葉片離心力的作用時(shí)，剩余面積將以剪切的方式瞬時(shí)斷裂，從而導(dǎo)致輪緣的脫落。輪緣截面如圖：

另一方面，20級(jí)輪緣加工工藝粗糙，材質(zhì)存在缺陷。經(jīng)北京北重汽輪電機(jī)有限責(zé)任公司檢測(cè)，20級(jí)輪緣反T形槽加工工藝粗糙，多個(gè)部位粗糙度達(dá)到6.3微米，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于同類型機(jī)組技術(shù)引進(jìn)單位哈爾濱汽輪機(jī)廠《汽輪機(jī)主要零部件(轉(zhuǎn)子部分)加工裝配技術(shù)條件》規(guī)定的3.2微米;現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量反T形槽兩個(gè)R角低于0.3毫米，也低于上述技術(shù)條件。工藝不規(guī)范的部位會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力的高度集中，使斷裂更易發(fā)生。20級(jí)輪緣材質(zhì)經(jīng)華北電科院金屬檢驗(yàn)，材質(zhì)與國(guó)產(chǎn)34CrNi1Mo型號(hào)的鋼材近似，主要強(qiáng)度特性滿足國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)要求，但沖擊韌性和斷面后延伸率低于標(biāo)準(zhǔn)，材料表現(xiàn)偏脆、硬和韌性較低。

第20級(jí)葉輪輪緣斷裂后，連帶39片葉片脫落在汽輪機(jī)低壓缸內(nèi)。由于總體脫落質(zhì)量達(dá)到了123千克，導(dǎo)致汽輪發(fā)電機(jī)組軸系嚴(yán)重失衡，機(jī)組軸系發(fā)生了劇烈的振動(dòng)，導(dǎo)致軸和軸瓦嚴(yán)重磨損，同時(shí)導(dǎo)致軸封和氫氣密封系統(tǒng)失效。隨后，潤(rùn)滑油和氫氣發(fā)生大量泄漏。由于潤(rùn)滑油和氫氣都屬于可燃物，接觸空氣后，加之存在正常運(yùn)行的勵(lì)磁系統(tǒng)火花和高溫的軸系轉(zhuǎn)動(dòng)部位，潤(rùn)滑油和氫氣發(fā)生了劇烈的爆炸和燃燒。

五、事故性質(zhì)

經(jīng)調(diào)查認(rèn)定，“3?13”華能北京熱電有限責(zé)任公司2號(hào)機(jī)組事故是一起設(shè)備質(zhì)量缺陷導(dǎo)致的一般設(shè)備事故。

六、對(duì)事故有關(guān)責(zé)任單位的處理建議

由于事故是因設(shè)備質(zhì)量缺陷導(dǎo)致，建議不對(duì)華能北京熱電有限責(zé)任公司和相關(guān)負(fù)責(zé)人員進(jìn)行行政處罰。事故設(shè)備制造單位為俄羅斯烏拉爾汽輪發(fā)動(dòng)機(jī)廠，對(duì)事故發(fā)生負(fù)有產(chǎn)品質(zhì)量責(zé)任。該設(shè)備以易貨貿(mào)易方式引進(jìn)，制造期間正處在前蘇聯(lián)解體時(shí)期，對(duì)責(zé)任單位建議由有關(guān)部門依法處理。

七、暴露的問題

(一)國(guó)內(nèi)在役的蘇聯(lián)解體時(shí)期生產(chǎn)制造的大型發(fā)電機(jī)組設(shè)備可靠性不高，其老化速度可能較快，特別是個(gè)別部件加工質(zhì)量一般，加工工藝不能滿足國(guó)內(nèi)生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。

(二)電力行業(yè)普遍缺乏對(duì)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子應(yīng)力腐蝕的研究，由于國(guó)內(nèi)多年未出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕事故案例，發(fā)電企業(yè)普遍缺乏在此方面的防范意識(shí)。目前國(guó)內(nèi)在役同類型機(jī)組也可能存在同類事故隱患。

(三)現(xiàn)行的發(fā)電機(jī)組定期檢修和試驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此類俄制機(jī)組針對(duì)性不足。檢修和試驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中缺少對(duì)機(jī)組長(zhǎng)期運(yùn)行和頻繁調(diào)峰后，開展套裝轉(zhuǎn)子應(yīng)力集中部位和干、濕蒸汽交替區(qū)域的檢查和維護(hù)內(nèi)容。

八、事故防范和整改措施

(一)華能北京熱電有限責(zé)任公司應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)設(shè)備事故隱患管理工作，不斷完善設(shè)備的巡視檢查和實(shí)時(shí)監(jiān)控，強(qiáng)化長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析應(yīng)用，特別是對(duì)機(jī)組異常的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，應(yīng)及時(shí)采取措施，必要時(shí)，聯(lián)合制造廠家和研究機(jī)構(gòu)對(duì)問題徹底分析、全面排查。

(二)華能國(guó)際電力股份有限公司、華能華北分公司、華能北京熱電有限責(zé)任公司應(yīng)積極推動(dòng)汽輪機(jī)組轉(zhuǎn)子、葉輪、葉片等部件金屬試驗(yàn)的研究工作，提升金屬部件事故隱患的排查治理能力;對(duì)其它俄制汽輪機(jī)組通流部件的金屬材質(zhì)和機(jī)械性能應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)，并對(duì)設(shè)計(jì)上應(yīng)力集中區(qū)域加以詳細(xì)分析，評(píng)估其安全性，及時(shí)研究制定和實(shí)施改進(jìn)措施，避免此類事故再次發(fā)生。

(三)華能國(guó)際電力股份有限公司、華能華北分公司、華能北京熱電有限責(zé)任公司應(yīng)認(rèn)真吸取此次事故經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，舉一反三，全面落實(shí)企業(yè)的安全生產(chǎn)主體責(zé)任，嚴(yán)格細(xì)致地做好設(shè)備的基礎(chǔ)性管理工作，并發(fā)揮集團(tuán)優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)安全生產(chǎn)技術(shù)交流，全面提升發(fā)電運(yùn)行整體安全水平。