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(dòng)應急響應，北京市副市長(cháng)張延昆同志對做好善后處理和事故調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管局組織調查。經(jīng)請示北京市政府，國家能源局華北監管局牽頭，會(huì )同北京市安全生產(chǎn)監督管理局、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任公司“3?13”2號機組事故調查組，依據《電力安全事故應急處置和調查處理條例》(國務(wù)院第599號條例)和《生產(chǎn)安全事故報告和調查處理條例》(國務(wù)院第493號條例)開(kāi)展事故調查。

事故調查組按照“四不放過(guò)”和“科學(xué)嚴謹、依法依規、實(shí)事求是、注重實(shí)效”的原則，通過(guò)現場(chǎng)勘驗、查閱資料、調查取證、實(shí)驗測試、檢測鑒定和專(zhuān)家分析論證，查明了事故發(fā)生的原因、經(jīng)過(guò)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(guān)責任單位的處理建議，并針對事故原因及暴露出的問(wèn)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(chǎng))，位于北京市朝陽(yáng)區，毗鄰東五環(huán)，隸屬于中國華能集團公司。目前電廠(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)還建有供熱專(zhuān)用燃氣熱水爐，全廠(chǎng)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(wàn)平方米，是北京市發(fā)電能力最大、國內供熱能力最大的熱電廠(chǎng)。

(二)事故設備情況。

發(fā)生事故的是華能北京熱電廠(chǎng)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(dòng)機廠(chǎng)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(chǎng)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(guò)3次，最近一次大修在2010年5月完成。主廠(chǎng)房為單層大跨度彩鋼結構廠(chǎng)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(guò)、應急救援情況

(一)事故發(fā)生經(jīng)過(guò)。

(二)應急救援及現場(chǎng)處置情況。

北京市公安局消防局于14時(shí)49分接警，迅速調派18個(gè)消防中隊、91輛消防車(chē)、540余名消防官兵趕赴現場(chǎng)處置。北京市委、市政府、公安部、市公安局、市消防局等領(lǐng)導到場(chǎng)指揮，現場(chǎng)采取了“強攻近戰、內外夾擊、分片分段堵截、消滅火災”的戰術(shù)方法，至16時(shí)左右將明火全部撲滅。

16時(shí)22分，電廠(chǎng)值班員進(jìn)入控制室陸續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(chǎng)損失電力負荷640兆瓦，事故未造成對用戶(hù)停供電，未對電網(wǎng)和熱網(wǎng)運行造成實(shí)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(guò)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(guò)火，部分損毀，2號機組所處的廠(chǎng)房頂棚鋼梁過(guò)火，局部頂棚燒穿，廠(chǎng)房0米、4米、6米、12米平臺多數豎直鋼梁、樓梯過(guò)火，相鄰廠(chǎng)房頂棚部分損毀，部分窗戶(hù)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。根據消防部門(mén)估算，過(guò)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(huì )司法鑒定中心評估，本次事故直接經(jīng)濟損失為988.46萬(wàn)元。

四、事故原因

調查組經(jīng)查勘事故現場(chǎng)，分析機組運行監控系統各類(lèi)信號和數據，問(wèn)詢(xún)電廠(chǎng)運行和檢修人員，未發(fā)現人為誤操作、運行管理失職和惡意破壞的因素。調查組經(jīng)技術(shù)分析后認為，事故原因是由于華能北京熱電廠(chǎng)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(xué)研究院技術(shù)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，具備發(fā)生應力腐蝕的條件。汽輪機長(cháng)期運行過(guò)程中，在應力和腐蝕性介質(zhì)共同作用下，首先在葉輪反T形槽內壁上方根部形成微裂紋，隨著(zhù)應力腐蝕裂紋的擴展，裂紋面積越來(lái)越大，剩余承載面積越來(lái)越小，當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(gè)部位粗糙度達到6.3微米，遠遠大于同類(lèi)型機組技術(shù)引進(jìn)單位哈爾濱汽輪機廠(chǎng)《汽輪機主要零部件(轉子部分)加工裝配技術(shù)條件》規定的3.2微米;現場(chǎng)測量反T形槽兩個(gè)R角低于0.3毫米，也低于上述技術(shù)條件。工藝不規范的部位會(huì )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(mǎn)足國內標準要求，但沖擊韌性和斷面后延伸率低于標準，材料表現偏脆、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。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(dòng)，導致軸和軸瓦嚴重磨損，同時(shí)導致軸封和氫氣密封系統失效。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火花和高溫的軸系轉動(dòng)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(guān)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(guān)負責人員進(jìn)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(dòng)機廠(chǎng)，對事故發(fā)生負有產(chǎn)品質(zhì)量責任。該設備以易貨貿易方式引進(jìn)，制造期間正處在前蘇聯(lián)解體時(shí)期，對責任單位建議由有關(guān)部門(mén)依法處理。

七、暴露的問(wèn)題

(一)國內在役的蘇聯(lián)解體時(shí)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(gè)別部件加工質(zhì)量一般，加工工藝不能滿(mǎn)足國內生產(chǎn)技術(shù)標準要求。

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

(三)現行的發(fā)電機組定期檢修和試驗技術(shù)標準對此類(lèi)俄制機組針對性不足。檢修和試驗技術(shù)標準中缺少對機組長(cháng)期運行和頻繁調峰后，開(kāi)展套裝轉子應力集中部位和干、濕蒸汽交替區域的檢查和維護內容。

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(jìn)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(shí)時(shí)監控，強化長(cháng)期監測數據的分析應用，特別是對機組異常的監測數據，應及時(shí)采取措施，必要時(shí)，聯(lián)合制造廠(chǎng)家和研究機構對問(wèn)題徹底分析、全面排查。

(二)華能?chē)H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(dòng)汽輪機組轉子、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(jìn)行檢驗，并對設計上應力集中區域加以詳細分析，評估其安全性，及時(shí)研究制定和實(shí)施改進(jìn)措施，避免此類(lèi)事故再次發(fā)生。

(三)華能?chē)H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(shí)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(shù)交流，全面提升發(fā)電運行整體安全水平。