事故回顧：

事故原因：

事故發(fā)生后，國家能源局和北京市委市政府高度重視，立即啟動應急響應，北京市副市長張延昆同志對做好善后處理和事故調(diào)查工作提出了明確要求。國家能源局委托國家能源局華北監(jiān)管局組織調(diào)查。經(jīng)請示北京市政府，國家能源局華北監(jiān)管局牽頭，會同北京市安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局、北京市發(fā)展和改革委員會、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任公司“3?13”2號機組事故調(diào)查組，依據(jù)《電力安全事故應急處置和調(diào)查處理條例》(國務院第599號條例)和《生產(chǎn)安全事故報告和調(diào)查處理條例》(國務院第493號條例)開展事故調(diào)查。

事故調(diào)查組按照“四不放過”和“科學嚴謹、依法依規(guī)、實事求是、注重實效”的原則，通過現(xiàn)場勘驗、查閱資料、調(diào)查取證、實驗測試、檢測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)濟損失等情況，認定了事故性質(zhì)和責任，提出了對有關責任單位的處理建議，并針對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)，隸屬于中國華能集團公司。目前電廠總裝機容量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，一期工程安裝4臺前蘇聯(lián)(俄羅斯)產(chǎn)燃煤發(fā)電機組，1999年全部投產(chǎn)，發(fā)電裝機容量845兆瓦，供熱能力1300兆瓦;二期工程安裝“二拖一”燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組，2011年底投產(chǎn)，發(fā)電裝機容量923兆瓦，供熱能力650兆瓦。電廠還建有供熱專用燃氣熱水爐，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、國內(nèi)供熱能力最大的熱電廠。

(二)事故設備情況。

發(fā)生事故的是華能北京熱電廠2號機組，機組容量165兆瓦，供熱能力133兆瓦，于1998年1月21日投產(chǎn)。2號機組鍋爐采用德國巴布科克生產(chǎn)的W型火焰帶飛灰復燃裝置的液態(tài)排渣塔式直流爐，型號為WGZ830/13.7-1;汽輪機為俄羅斯烏拉爾汽輪發(fā)動機廠制造的帶工業(yè)抽汽及采暖供熱的雙抽機組，型號為PT-140/165-130/15-2;發(fā)電機由俄羅斯圣彼得堡電力工廠制造，額定功率165兆瓦，型號為ТВВ-167-2ЕУ3。機組自投產(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、應急救援情況

(一)事故發(fā)生經(jīng)過。

(二)應急救援及現(xiàn)場處置情況。

北京市公安局消防局于14時49分接警，迅速調(diào)派18個消防中隊、91輛消防車、540余名消防官兵趕赴現(xiàn)場處置。北京市委、市政府、公安部、市公安局、市消防局等領導到場指揮，現(xiàn)場采取了“強攻近戰(zhàn)、內(nèi)外夾擊、分片分段堵截、消滅火災”的戰(zhàn)術方法，至16時左右將明火全部撲滅。

16時22分，電廠值班員進入控制室陸續(xù)恢復其他機組的生產(chǎn)運行。

三、事故損失情況

事故造成2號發(fā)電機組跳閘，1、3、4號發(fā)電機組接連避險停運，全廠損失電力負荷640兆瓦，事故未造成對用戶停供電，未對電網(wǎng)和熱網(wǎng)運行造成實質(zhì)性影響。事故引發(fā)的火災造成2號汽輪發(fā)電機組表面大部分過火，軸瓦、勵磁小軸、軸承箱等部分設備損毀，汽機輔機設備大部分過火，部分損毀，2號機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)的火災主要是汽輪機油、氫氣、建筑材料以及電纜等易燃物品的燃燒。根據(jù)運行記錄估算，當日2號機溢出汽輪機油約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)濟損失評估單位中國電力企業(yè)聯(lián)合會司法鑒定中心評估，本次事故直接經(jīng)濟損失為988.46萬元。

四、事故原因

調(diào)查組經(jīng)查勘事故現(xiàn)場，分析機組運行監(jiān)控系統(tǒng)各類信號和數(shù)據(jù)，問詢電廠運行和檢修人員，未發(fā)現(xiàn)人為誤操作、運行管理失職和惡意破壞的因素。調(diào)查組經(jīng)技術分析后認為，事故原因是由于華能北京熱電廠2號機組汽輪機第20級葉輪輪緣在運行中突然斷裂。鋼鐵研究總院和華北電力科學研究院技術鑒定確定，該輪緣的斷裂屬于在應力和腐蝕性介質(zhì)共同作用下發(fā)生的應力腐蝕斷裂。經(jīng)核對機組原始設計資料，20級葉輪正處在干、濕蒸汽交替區(qū)，具備發(fā)生應力腐蝕的條件。汽輪機長期運行過程中，在應力和腐蝕性介質(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，隨著應力腐蝕裂紋的擴展，裂紋面積越來越大，剩余承載面積越來越小，當剩余承載面積不足以承受葉片離心力的作用時，剩余面積將以剪切的方式瞬時斷裂，從而導致輪緣的脫落。輪緣截面如圖：

另一方面，20級輪緣加工工藝粗糙，材質(zhì)存在缺陷。經(jīng)北京北重汽輪電機有限責任公司檢測，20級輪緣反T形槽加工工藝粗糙，多個部位粗糙度達到6.3微米，遠遠大于同類型機組技術引進單位哈爾濱汽輪機廠《汽輪機主要零部件(轉(zhuǎn)子部分)加工裝配技術條件》規(guī)定的3.2微米;現(xiàn)場測量反T形槽兩個R角低于0.3毫米，也低于上述技術條件。工藝不規(guī)范的部位會導致應力的高度集中，使斷裂更易發(fā)生。20級輪緣材質(zhì)經(jīng)華北電科院金屬檢驗，材質(zhì)與國產(chǎn)34CrNi1Mo型號的鋼材近似，主要強度特性滿足國內(nèi)標準要求，但沖擊韌性和斷面后延伸率低于標準，材料表現(xiàn)偏脆、硬和韌性較低。

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

五、事故性質(zhì)

經(jīng)調(diào)查認定，“3?13”華能北京熱電有限責任公司2號機組事故是一起設備質(zhì)量缺陷導致的一般設備事故。

六、對事故有關責任單位的處理建議

由于事故是因設備質(zhì)量缺陷導致，建議不對華能北京熱電有限責任公司和相關負責人員進行行政處罰。事故設備制造單位為俄羅斯烏拉爾汽輪發(fā)動機廠，對事故發(fā)生負有產(chǎn)品質(zhì)量責任。該設備以易貨貿(mào)易方式引進，制造期間正處在前蘇聯(lián)解體時期，對責任單位建議由有關部門依法處理。

七、暴露的問題

(一)國內(nèi)在役的蘇聯(lián)解體時期生產(chǎn)制造的大型發(fā)電機組設備可靠性不高，其老化速度可能較快，特別是個別部件加工質(zhì)量一般，加工工藝不能滿足國內(nèi)生產(chǎn)技術標準要求。

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

(三)現(xiàn)行的發(fā)電機組定期檢修和試驗技術標準對此類俄制機組針對性不足。檢修和試驗技術標準中缺少對機組長期運行和頻繁調(diào)峰后，開展套裝轉(zhuǎn)子應力集中部位和干、濕蒸汽交替區(qū)域的檢查和維護內(nèi)容。

八、事故防范和整改措施

(一)華能北京熱電有限責任公司應進一步加強設備事故隱患管理工作，不斷完善設備的巡視檢查和實時監(jiān)控，強化長期監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析應用，特別是對機組異常的監(jiān)測數(shù)據(jù)，應及時采取措施，必要時，聯(lián)合制造廠家和研究機構對問題徹底分析、全面排查。

(二)華能國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任公司應積極推動汽輪機組轉(zhuǎn)子、葉輪、葉片等部件金屬試驗的研究工作，提升金屬部件事故隱患的排查治理能力;對其它俄制汽輪機組通流部件的金屬材質(zhì)和機械性能應進行檢驗，并對設計上應力集中區(qū)域加以詳細分析，評估其安全性，及時研究制定和實施改進措施，避免此類事故再次發(fā)生。

(三)華能國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任公司應認真吸取此次事故經(jīng)驗教訓，舉一反三，全面落實企業(yè)的安全生產(chǎn)主體責任，嚴格細致地做好設備的基礎性管理工作，并發(fā)揮集團優(yōu)勢，加強安全生產(chǎn)技術交流，全面提升發(fā)電運行整體安全水平。