淺談某水電廠推力軸瓦燒瓦事件

田 華

（四川洪雅高奉山水力發(fā)電有限公司，四川 洪雅 620360）

1 概述

某水電廠位于青衣江中下游，電站以發(fā)電為主，電站裝機(jī)容量3×25 MW，采用三臺(tái)軸流轉(zhuǎn)槳式的水輪發(fā)電機(jī)組，設(shè)計(jì)水頭17 m，引用流量3×187 m3/s。該電站運(yùn)行實(shí)行中控室少人（2人）值班，機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)實(shí)行無(wú)人值守運(yùn)行方式，發(fā)電機(jī)為半傘式結(jié)構(gòu)，由上導(dǎo)、推力、水導(dǎo)軸承組成。

發(fā)電機(jī)推力軸承有14塊推力軸瓦，每隔一塊瓦裝設(shè)一個(gè)測(cè)溫電阻和2個(gè)油槽測(cè)溫電阻共9個(gè)溫度信號(hào)送至機(jī)組測(cè)溫制動(dòng)屏，其中四個(gè)軸瓦溫度信號(hào)送至測(cè)溫制動(dòng)屏的定點(diǎn)軸瓦顯示裝置，3個(gè)軸瓦溫度信號(hào)和2個(gè)油槽溫度信號(hào)送至測(cè)溫制動(dòng)屏溫度巡檢裝置。測(cè)溫電阻為PT100，當(dāng)測(cè)溫電阻阻值在100 Ω時(shí)裝置顯示溫度為0℃。定點(diǎn)軸瓦裝置和溫度巡檢裝置有兩對(duì)獨(dú)立報(bào)警接點(diǎn)：60℃溫度升高動(dòng)作，65℃溫度過(guò)高動(dòng)作，溫度升高只發(fā)報(bào)警信號(hào)，溫度過(guò)高則機(jī)組啟動(dòng)事故停機(jī)。該電站發(fā)電機(jī)測(cè)頻方式為殘壓測(cè)頻，不能監(jiān)視發(fā)電機(jī)在低轉(zhuǎn)速情況下的轉(zhuǎn)動(dòng)。

2 事故發(fā)生過(guò)程

2011年 12月10日早上09：10 ONCALL巡視人員巡檢至3號(hào)機(jī)組處發(fā)現(xiàn)3號(hào)機(jī)組推力4個(gè)定點(diǎn)軸瓦裝置顯示溫度均在110℃左右，立即匯報(bào)當(dāng)值值長(zhǎng)。值長(zhǎng)馬上進(jìn)入監(jiān)控系統(tǒng)查看3號(hào)機(jī)組其余3個(gè)軸瓦溫度也在110℃左右，兩個(gè)油槽溫度在90℃左右。值長(zhǎng)立即下達(dá)3號(hào)停機(jī)令，并通知維護(hù)人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備對(duì)3號(hào)機(jī)組推力軸承進(jìn)行檢查。

09：20 3號(hào)機(jī)組停機(jī)成功。09：25運(yùn)行人員做好相關(guān)安全措施，并打開(kāi)進(jìn)入定子風(fēng)洞蓋板進(jìn)行通風(fēng)。09：26維護(hù)人員在測(cè)溫制動(dòng)屏處用萬(wàn)用表電阻檔測(cè)量推力測(cè)溫電阻阻值均在145 Ω左右，對(duì)應(yīng)溫度顯示在110℃左右，證明推力軸瓦儀顯示溫度沒(méi)有問(wèn)題。

09：30安排維護(hù)人員和運(yùn)行人員下定子風(fēng)洞檢查推力油盆，維護(hù)人員進(jìn)入推力油盆處用測(cè)溫槍測(cè)量油盆蓋板溫度在80℃左右，證明推力油盆溫度比平時(shí)高很多，初步判斷推力軸瓦已燒損。

09：40安排運(yùn)行人員繼續(xù)給推力油盆供冷卻水，降低油盆溫度為拆除推力油盆蓋子做準(zhǔn)備工作。09：45維護(hù)人員開(kāi)始將推力油盆潤(rùn)滑油排至事故油筒，11：50維護(hù)人員拆除推力油盆蓋子和絕緣板，維護(hù)人員進(jìn)入推力油盆發(fā)現(xiàn)推力軸瓦與鏡板處有黑色鐵屑，仔細(xì)觀察瓦的側(cè)面有嚴(yán)重?zé)齻圹E，確認(rèn)推力軸瓦已被燒壞。單位負(fù)責(zé)人迅速將本次事故相關(guān)現(xiàn)象和現(xiàn)場(chǎng)圖片匯報(bào)給上級(jí)主管部門(mén)。

12月12日在該電站召開(kāi)12.10事故專(zhuān)題會(huì)，會(huì)議上對(duì)造成本次事故原因進(jìn)行分析，通過(guò)分析本次故障各方面現(xiàn)象，將本次事故定義為：運(yùn)行人員監(jiān)視、巡視不到位導(dǎo)致推力軸瓦燒損事件。對(duì)相關(guān)運(yùn)行人員、維護(hù)、安全主管、運(yùn)行經(jīng)理、維護(hù)經(jīng)理進(jìn)行了罰款和處罰。本次事故發(fā)生正值枯水期，未造成電站泄水，無(wú)間接損失。電站決定立即展開(kāi)對(duì)3號(hào)機(jī)組進(jìn)行B級(jí)檢修，本次事故造成電站直接損失預(yù)估50萬(wàn)元。

圖1 該電站測(cè)溫制動(dòng)屏定點(diǎn)軸瓦儀和溫度巡檢儀

圖2 該電站事故停機(jī)流程

3 事故原因分析

本次事故原因分析：①12月9日22：10上位機(jī)監(jiān)控報(bào)低壓氣罐氣壓過(guò)低，運(yùn)行人員未及時(shí)發(fā)現(xiàn)該報(bào)信息，夜班接班人員接班后因簡(jiǎn)報(bào)過(guò)多也未發(fā)現(xiàn)該報(bào)警，且接班人員未對(duì)事故光字牌進(jìn)行確認(rèn)。該電站低壓氣罐額定壓力為0.75 MPa，低壓氣機(jī)啟主用泵壓力為0.65 MPa，備用泵壓力為0.60 MPa，壓力過(guò)低為0.55 MPa，導(dǎo)致主、備用空壓機(jī)未啟動(dòng)原因?yàn)镻LC故障。②12月10日夜班人員在00：31發(fā)3號(hào)機(jī)組停機(jī)令,3號(hào)機(jī)組停機(jī)成功，因?yàn)樵谕C(jī)時(shí)機(jī)組制動(dòng)用低壓氣源壓力已在0.55 MPa以下，導(dǎo)致停機(jī)時(shí)制動(dòng)閘制動(dòng)力不夠，且導(dǎo)葉全關(guān)后有少量漏水，在機(jī)組停機(jī)態(tài)動(dòng)作后發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子仍在低轉(zhuǎn)速惰轉(zhuǎn)；③因該電站發(fā)電機(jī)測(cè)頻方式為殘壓測(cè)頻，不能監(jiān)視發(fā)電機(jī)在低轉(zhuǎn)速情況下的轉(zhuǎn)動(dòng)，雖然監(jiān)控測(cè)點(diǎn)有1%額定轉(zhuǎn)速信號(hào)，但當(dāng)機(jī)組在低轉(zhuǎn)速惰轉(zhuǎn)時(shí)該信號(hào)也不會(huì)復(fù)歸；④該電站當(dāng)時(shí)未安裝工業(yè)電視，不能監(jiān)視發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子實(shí)時(shí)運(yùn)行情況；⑤從00：35到06：45 3號(hào)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一直在惰轉(zhuǎn)，長(zhǎng)時(shí)間的惰轉(zhuǎn)導(dǎo)致3號(hào)發(fā)電機(jī)推力油盆中推力瓦和鏡板之間的油膜被損傷，06：45當(dāng)值值長(zhǎng)根據(jù)上游來(lái)水情況發(fā)3號(hào)機(jī)發(fā)電令，3號(hào)發(fā)電機(jī)發(fā)電成功，帶負(fù)荷20 MW運(yùn)行；⑥此時(shí)3號(hào)發(fā)電機(jī)推力油膜已損壞，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)推力瓦和油溫快速上升，事故前3號(hào)機(jī)組推力定點(diǎn)軸瓦儀溫度顯示有一定跳變，維護(hù)人員將其推力軸瓦溫度過(guò)高事故停機(jī)報(bào)警點(diǎn)拆除，巡檢溫度過(guò)高事故停機(jī)測(cè)點(diǎn)接線錯(cuò)誤，導(dǎo)致3號(hào)機(jī)組推力瓦和油溫都超過(guò)65℃，監(jiān)控裝置均無(wú)報(bào)警，中控室值守人員監(jiān)視不仔細(xì)未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)3號(hào)機(jī)組推力瓦溫上漲情況；⑦09:10 ONCALL巡視人員巡檢至3號(hào)機(jī)測(cè)溫制動(dòng)屏處時(shí)推力瓦溫已上漲至110℃左右。

事故直接原因：①巡視人員監(jiān)視不到位，未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)低壓氣機(jī)報(bào)警；②停機(jī)后中控室值守人員未及時(shí)到現(xiàn)場(chǎng)查看機(jī)組停機(jī)情況導(dǎo)致機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間惰轉(zhuǎn)。

事故間接原因：①維護(hù)人員將測(cè)溫制動(dòng)屏定點(diǎn)軸瓦儀事故停機(jī)報(bào)警點(diǎn)拆除，導(dǎo)致推力軸瓦溫度過(guò)高報(bào)警動(dòng)作后機(jī)組保護(hù)裝置事故停機(jī)不動(dòng)作；②維護(hù)人員定期試驗(yàn)中未校驗(yàn)測(cè)溫制動(dòng)屏巡檢儀溫度過(guò)高事故停機(jī)測(cè)點(diǎn)，導(dǎo)致3號(hào)機(jī)組巡檢儀溫度上升后巡檢溫度過(guò)高未動(dòng)作。

管理責(zé)任：①對(duì)運(yùn)行人員巡視、監(jiān)盤(pán)監(jiān)督不到位；②設(shè)備異動(dòng)管理不到位，設(shè)備異動(dòng)未進(jìn)行相關(guān)許可手續(xù)和審批；③對(duì)發(fā)電機(jī)組檢修質(zhì)量監(jiān)督不到位，導(dǎo)致檢修質(zhì)量較差。

4 整改措施

整改措施：①發(fā)電機(jī)增加齒盤(pán)測(cè)速裝置，保證機(jī)組在惰轉(zhuǎn)時(shí)1%額定轉(zhuǎn)速信號(hào)能正確報(bào)警；②增加工業(yè)電視系統(tǒng)，保證中控值值班人員能實(shí)時(shí)監(jiān)視發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部分運(yùn)行情況；③修改發(fā)電機(jī)監(jiān)控流程，將以前定點(diǎn)溫度儀或巡檢溫度過(guò)高報(bào)警事故停機(jī)改為定點(diǎn)溫度儀與巡檢溫度過(guò)高同時(shí)動(dòng)作后才啟動(dòng)機(jī)組事故停機(jī)，增加動(dòng)作可靠性；④將發(fā)電機(jī)測(cè)溫制動(dòng)屏制動(dòng)氣源壓力表改為電接點(diǎn)壓力表，當(dāng)氣源壓力低于0.6 MPa時(shí)監(jiān)控將會(huì)報(bào)該機(jī)組氣源壓力過(guò)低；⑤加強(qiáng)機(jī)組檢修質(zhì)量監(jiān)管，對(duì)重要點(diǎn)必須進(jìn)行質(zhì)量見(jiàn)證；⑥完善設(shè)備異動(dòng)管理制度，當(dāng)改變?cè)O(shè)備運(yùn)行方式或定值前必須先進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)驗(yàn)證并必須辦理設(shè)備異動(dòng)審批手續(xù)；⑦提高中控室運(yùn)行人員監(jiān)盤(pán)力度和質(zhì)量；⑧優(yōu)化運(yùn)行人員交、接班制度，接班人員應(yīng)對(duì)交班信息進(jìn)行確認(rèn)。

5 結(jié)束語(yǔ)

水電站事故的發(fā)生和人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)、環(huán)境的因素有著密切的聯(lián)系。在日常運(yùn)行、維護(hù)工作中應(yīng)做到：①加強(qiáng)人員的安全意識(shí)培訓(xùn)，健立健全設(shè)備維護(hù)、檢修管理制度，落實(shí)設(shè)備巡視檢查制度；②保障采購(gòu)設(shè)備的質(zhì)量，定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)；③改善設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境。通過(guò)對(duì)人、機(jī)、環(huán)三要素控制來(lái)確保設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。