魯布革水力發(fā)電廠水淹廠房預(yù)防及應(yīng)急措施探討

朱 亮

（魯布革水力發(fā)電廠，云南 曲靖 655800）

魯布革水力發(fā)電廠水淹廠房預(yù)防及應(yīng)急措施探討

朱 亮

（魯布革水力發(fā)電廠，云南 曲靖 655800）

安全生產(chǎn)是電力企業(yè)的生命線。為了進(jìn)一步促進(jìn)魯布革水力發(fā)電廠應(yīng)急管理工作，提高處置突發(fā)事件的能力，最大限度地預(yù)防和減少水淹廠房造成的損害和影響，保證員工的生命安全和企業(yè)財產(chǎn)安全，從水淹廠房直接原因、機(jī)組振動管理、應(yīng)急機(jī)構(gòu)職責(zé)、水淹廠房事件處理程序等方面提出了預(yù)防及應(yīng)急處理措施。

水力發(fā)電廠；地下廠房；應(yīng)急管理；預(yù)防措施

魯布革水力發(fā)電廠隸屬于中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司調(diào)峰調(diào)頻發(fā)電公司，位于云南省羅平縣，電站總裝機(jī)容量為60 MW(4×150 MW)。該工程由擋水建筑物、引水系統(tǒng)、地下廠房(長125 m,寬18 m,高39.4 m)3部分組成。

水淹廠房是水力發(fā)電廠的主要風(fēng)險之一，水淹廠房事故的后果往往十分嚴(yán)重。2009-08-17，俄羅斯薩揚(yáng)-舒申斯克水電站發(fā)生的水淹廠房事故共造成75人死亡， 13人受傷；電廠出力降至0，系統(tǒng)大面積停電，引起社會恐慌；經(jīng)濟(jì)損失總額約15億人民幣，電站修復(fù)至少要5年。在國內(nèi)也發(fā)生過黃龍灘水電廠水淹廠房事故和湖南郎江水電站水淹廠房事故。作為地下廠房的魯布革水電廠，水淹廠房的風(fēng)險更大，更應(yīng)積極地完善預(yù)防及應(yīng)急管理措施，最大限度地防止水淹廠房事故的發(fā)生，減少意外事故造成的損害和影響。

1 水淹廠房事故風(fēng)險分析及預(yù)防

1.1 排水泵故障

魯布革水電廠建有滲漏排水系統(tǒng)。該系統(tǒng)的作用是將山體滲漏水由排水溝引流至滲漏集水井，再由滲漏排水泵抽出廠房。當(dāng)排水泵動力電源消失、排水泵控制系統(tǒng)故障、排水泵管路相關(guān)閥門狀態(tài)異常導(dǎo)致排水泵不能啟動時，滲水將引起廠房內(nèi)水位異常升高。為了控制這項(xiàng)風(fēng)險，該廠將排水泵動力電源改為雙電源冗余配置并合理安排水泵的運(yùn)行及檢修方式；通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，增強(qiáng)對水泵啟動及相關(guān)水池水位的監(jiān)視；并制訂了完善的排水泵設(shè)備消缺管理制度。

1.2 壓力鋼管破損

如運(yùn)行操作不當(dāng)而產(chǎn)生嚴(yán)重水錘，或者水電廠壓力鋼管存在質(zhì)量缺陷以致壓力鋼管產(chǎn)生破損，高壓水將會涌入廠房，造成極其嚴(yán)重的破壞。所以，在鋼管充水、排空操作過程中，必須嚴(yán)格按照作業(yè)指導(dǎo)書及運(yùn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行速度控制，避免嚴(yán)重水錘的產(chǎn)生；要避免山體滲水壓力對鋼管的破壞；調(diào)速器緊急關(guān)閉時間必須滿足設(shè)計(jì)要求；必須定期對鋼管進(jìn)行金屬探傷檢查，確認(rèn)是否有缺陷，若有則消除缺陷。而在滲漏集水井口、機(jī)組進(jìn)口球閥處安裝視頻攝像頭，觀察壓力鋼管是否漏水，也是快速響應(yīng)最為直觀的監(jiān)視途徑。

1.3 排水管破損

排水泵排水管存在質(zhì)量缺陷，運(yùn)行操作不當(dāng)，自動啟?？刂瞥绦蝈e誤，多臺泵同時啟停產(chǎn)生的嚴(yán)重水錘，水泵正常啟停工作過程中產(chǎn)生的水錘疲勞破壞等，均能引起排水泵排水管破損。實(shí)際運(yùn)行中，應(yīng)避免多臺泵同時啟動、同時停止的操作，采用能減緩水錘的帶有緩閉功能的逆止閥，以免產(chǎn)生嚴(yán)重的水錘破壞。應(yīng)做好管路的防腐與維護(hù)工作，必要時，要對管路進(jìn)行金屬探傷檢查，以保證和維持設(shè)備的健康水平。

1.4 強(qiáng)降雨

在廠房區(qū)域降大雨、暴雨或連續(xù)降雨時，若排水溝不暢，會引起地下廠房滲水急劇增加，若不能及時排出廠房外，則可能造成水淹廠房。當(dāng)電廠尾水水位高于780 m高程時，尾水會通過帷幕灌漿工程未能封閉的滲漏通道從地下涌入廠房，若不能及時排出廠房外，也可能造成水淹廠房。每年汛前及汛期中要加強(qiáng)對排水溝進(jìn)行定期或不定期的清理；根據(jù)氣候和季節(jié)特點(diǎn)合理安排排水系統(tǒng)的設(shè)備檢修；及時消除水泵、水位測量及視頻監(jiān)視系統(tǒng)的缺陷，確保信號、自動控制的可靠性，確保各排水泵、排水系統(tǒng)的排水能力。

1.5 突發(fā)山洪

廠房洞口山洪突發(fā)，山洪水可能從主廠房運(yùn)輸洞口和主變運(yùn)輸洞口涌入廠房。該廠將應(yīng)急物資庫設(shè)立在地下廠房洞口保安值班室處，必要時應(yīng)提前將主廠房運(yùn)輸洞的防汛專用擋水板安裝到位；用防汛沙袋在主廠房洞口、主變運(yùn)輸洞口筑臨時擋水壩，以防止山洪涌入廠房。

1.6 振動超標(biāo)

運(yùn)行機(jī)組振動超標(biāo)，導(dǎo)致水輪機(jī)發(fā)生結(jié)構(gòu)性破壞，壓力水會從水輪機(jī)組涌入廠房。該廠引入了水輪發(fā)電機(jī)組在線監(jiān)測裝置，能實(shí)時監(jiān)控水輪機(jī)振動情況，充分預(yù)防水輪機(jī)振動超標(biāo)對設(shè)備的危害。

2 機(jī)組振動管理

2.1 振動區(qū)

魯布革水電廠機(jī)組振動主要在超負(fù)荷、低負(fù)荷工況下發(fā)生，機(jī)組應(yīng)盡量避開振動區(qū)。穿越低負(fù)荷振動區(qū)時為開停機(jī)的短暫過程，穿越次數(shù)等同于開停機(jī)次數(shù)。AGC控制方式下能自動避開振動區(qū)。為了防止機(jī)組因長期軸向振動超標(biāo)運(yùn)行而損壞，除事故應(yīng)急外，該廠規(guī)定正常情況時機(jī)組單機(jī)負(fù)荷在90～150 MW范圍內(nèi)運(yùn)行。

2.2 振動關(guān)鍵部位檢查監(jiān)督

(1) 為了加強(qiáng)機(jī)組振動管理，及時發(fā)現(xiàn)和消除振動隱患，確保機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，該廠制定了與振動相關(guān)的重點(diǎn)設(shè)備、重點(diǎn)部位的定期維護(hù)和監(jiān)督檢查制度。這些重點(diǎn)部位是：機(jī)組預(yù)埋、緊固件和連接件等可能因振動松脫的部位；壓力鋼管、頂蓋、尾水錐管等可能因振動大量出水的部位；取水口、調(diào)壓井等易導(dǎo)致異物進(jìn)入引水系統(tǒng)的部位。

(2) 結(jié)合機(jī)組檢修，對易產(chǎn)生疲勞損傷的焊縫、緊固螺栓進(jìn)行無損探傷。

(3) 重點(diǎn)檢查機(jī)組振動事故情況下的保護(hù)措施和應(yīng)急措施。機(jī)組保護(hù)和自動控制應(yīng)考慮振動嚴(yán)重超標(biāo)時能卸荷停機(jī)；裝置失電時能自動關(guān)閉導(dǎo)水機(jī)構(gòu)；引水系統(tǒng)快速事故閘門能實(shí)現(xiàn)緊急關(guān)閉。

2.3 機(jī)組巡視管理

加強(qiáng)對機(jī)組振動、擺度等運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)的巡視，做好振動巡視記錄和分析。重點(diǎn)巡視：振動區(qū)附近的機(jī)組穩(wěn)定性及異常聲響；水輪機(jī)壓力表指示是否正常，尾水管有無振動和噪音；軸承油質(zhì)、油溫是否正常；水輪機(jī)頂蓋有無積水，主軸密封情況是否良好；導(dǎo)水機(jī)構(gòu)連接、轉(zhuǎn)動是否正常；機(jī)組各連接、固定螺栓有無松動現(xiàn)象。

3 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

視頻監(jiān)控系統(tǒng)是魯布革水電廠綜合自動化的重要組成部分，真正實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)多方式遙視是該廠實(shí)現(xiàn)無人值班管理模式的一項(xiàng)重要保證。該廠目前應(yīng)用的視頻監(jiān)控系統(tǒng)是基于新一代IP網(wǎng)絡(luò)的全數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

該系統(tǒng)集中管理和控制所有前端設(shè)備及各監(jiān)控中心及廠房區(qū)、壩區(qū)、調(diào)壓井以及現(xiàn)場遠(yuǎn)方監(jiān)控區(qū)的82臺攝像機(jī)、12對紅外報警探頭。各視頻圖像每幅為1M，遙視圖像清晰可靠。

該廠已將調(diào)壓井口、滲漏集水井口、檢修集水井口、機(jī)組進(jìn)口球閥處、水輪機(jī)室、尾水錐管、廠房洞口等多處視頻監(jiān)視點(diǎn)列為預(yù)防水淹廠房的重點(diǎn)監(jiān)視窗口，一旦出現(xiàn)異常情況，立即響應(yīng)并采取應(yīng)急措施。

4 應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)及職責(zé)

在魯布革水力發(fā)電廠應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)中，應(yīng)急指揮中心擁有最高指揮權(quán)，其下設(shè)應(yīng)急工作組、事故應(yīng)急處理小組、通信應(yīng)急組、堵水及抽排水小組、后勤保障及安全保衛(wèi)組。

4.1 應(yīng)急工作組

負(fù)責(zé)發(fā)布事故應(yīng)急搶險命令，指揮、協(xié)調(diào)應(yīng)急搶險工作，調(diào)度搶險物資，將事故情況及時報告應(yīng)急指揮中心及上級公司。

4.2 事故應(yīng)急處理小組

負(fù)責(zé)到現(xiàn)場檢查、核實(shí)險情并向應(yīng)急工作組匯報，采取有效的應(yīng)急搶險隔離措施、安全措施。調(diào)整運(yùn)行方式、調(diào)整排水方式，維持廠房內(nèi)正常設(shè)備的運(yùn)行，盡快恢復(fù)受影響設(shè)備的供電。故障排除后進(jìn)行現(xiàn)場檢查，防止因處理事故留下安全隱患。

4.3 通信應(yīng)急組

負(fù)責(zé)應(yīng)急指揮工作迅速、高效、有序進(jìn)行，組織和協(xié)調(diào)全廠的通信保障和通信恢復(fù)應(yīng)急工作，迅速安排人員和通信設(shè)備，保障應(yīng)急響應(yīng)期間的通信暢通，包括內(nèi)部電話系統(tǒng)、廠部和外部電話系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等。

4.4 堵水及抽排水小組

負(fù)責(zé)用土袋或其他方式進(jìn)行堵水，對漏入廠房內(nèi)的分散水流進(jìn)行引流，將其匯集到排水溝或臨時排水點(diǎn)。

4.5 后勤保障及安全保衛(wèi)組

負(fù)責(zé)廠房門口、現(xiàn)場生活區(qū)的安全保衛(wèi)工作，運(yùn)送搶險物資和搶險人員。將搶險過程中受到意外傷害的人員送到衛(wèi)生所進(jìn)行治療，將危重病人送到縣醫(yī)院進(jìn)行救治，在運(yùn)送途中按協(xié)議由鄉(xiāng)衛(wèi)生所派醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行護(hù)送和急救。

5 水淹廠房事件處置程序

水淹廠房事件處置程序如圖1所示。

6 培訓(xùn)與演練

6.1 應(yīng)急培訓(xùn)

組織對相關(guān)人員進(jìn)行水淹廠房預(yù)防及應(yīng)急措施的培訓(xùn)，建立應(yīng)急教育、培訓(xùn)體系。利用已有的各種資源，編制開發(fā)培訓(xùn)教材，采用案例教學(xué)、情景模擬、交流研討、案例分析、應(yīng)急演練、對策研究等方式，開展形式多樣的培訓(xùn)工作，提高相關(guān)人員的突發(fā)事件應(yīng)急指揮和處置能力。

6.2 應(yīng)急措施演練

對水淹廠房應(yīng)的急措施每年開展1次演練，并對演練的結(jié)果進(jìn)行總結(jié)和評估，對演練中暴露出的問題和不足及時予以解決。同時，每年對應(yīng)急措施進(jìn)行1次修編。

圖1 水淹廠房事件處置程序

7 結(jié)束語

現(xiàn)今，各單位對水淹廠房預(yù)防及應(yīng)急措施都非常重視，都出臺了自己的應(yīng)急響應(yīng)措施及管理辦法，對控制事故影響產(chǎn)生了積極的作用。但是，只有方案的功能被最大化地實(shí)施，特別是當(dāng)緊急情況出現(xiàn)時，相關(guān)人員能快速反應(yīng)、及時到位，才能真正確保人身和設(shè)備的安全。

1 馬小林，王祖坤．魯布革水力發(fā)電廠水淹廠房應(yīng)急預(yù)案[R]．2013.

2 GB/T8564-2003水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)規(guī)范[S]．

3 楊紅偉．魯布革水力發(fā)電廠視頻監(jiān)控系統(tǒng)的改造[J]．調(diào)峰調(diào)頻技術(shù)，2010(3).

2013-06-27；

2013-08-08)