朱 亮

（魯布革水力發(fā)電廠，云南 曲靖 655800）

魯布革水力發(fā)電廠水淹廠房預防及應急措施探討

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。為了進一步促進魯布革水力發(fā)電廠應急管理工作，提高處置突發(fā)事件的能力，最大限度地預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、機組振動管理、應急機構(gòu)職責、水淹廠房事件處理程序等方面提出了預防及應急處理措施。

水力發(fā)電廠；地下廠房；應急管理；預防措施

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)電廠的主要風險之一，水淹廠房事故的后果往往十分嚴重。2009-08-17，俄羅斯薩揚-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)濟損失總額約15億人民幣，電站修復至少要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，水淹廠房的風險更大，更應積極地完善預防及應急管理措施，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 水淹廠房事故風險分析及預防

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、排水泵管路相關閥門狀態(tài)異常導致排水泵不能啟動時，滲水將引起廠房內(nèi)水位異常升高。為了控制這項風險，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行及檢修方式；通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)及計算機監(jiān)控系統(tǒng)，增強對水泵啟動及相關水池水位的監(jiān)視；并制訂了完善的排水泵設備消缺管理制度。

1.2 壓力鋼管破損

如運行操作不當而產(chǎn)生嚴重水錘，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，造成極其嚴重的破壞。所以，在鋼管充水、排空操作過程中，必須嚴格按照作業(yè)指導書及運行技術(shù)標準進行速度控制，避免嚴重水錘的產(chǎn)生；要避免山體滲水壓力對鋼管的破壞；調(diào)速器緊急關閉時間必須滿足設計要求；必須定期對鋼管進行金屬探傷檢查，確認是否有缺陷，若有則消除缺陷。而在滲漏集水井口、機組進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，運行操作不當，自動啟?？刂瞥绦蝈e誤，多臺泵同時啟停產(chǎn)生的嚴重水錘，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。實際運行中，應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)生嚴重的水錘破壞。應做好管路的防腐與維護工作，必要時，要對管路進行金屬探傷檢查，以保證和維持設備的健康水平。

1.4 強降雨

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對排水溝進行定期或不定期的清理；根據(jù)氣候和季節(jié)特點合理安排排水系統(tǒng)的設備檢修；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輸洞口和主變運輸洞口涌入廠房。該廠將應急物資庫設立在地下廠房洞口保安值班室處，必要時應提前將主廠房運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、主變運輸洞口筑臨時擋水壩，以防止山洪涌入廠房。

1.6 振動超標

運行機組振動超標，導致水輪機發(fā)生結(jié)構(gòu)性破壞，壓力水會從水輪機組涌入廠房。該廠引入了水輪發(fā)電機組在線監(jiān)測裝置，能實時監(jiān)控水輪機振動情況，充分預防水輪機振動超標對設備的危害。

2 機組振動管理

2.1 振動區(qū)

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

2.2 振動關鍵部位檢查監(jiān)督

(1) 為了加強機組振動管理，及時發(fā)現(xiàn)和消除振動隱患，確保機組安全穩(wěn)定運行，該廠制定了與振動相關的重點設備、重點部位的定期維護和監(jiān)督檢查制度。這些重點部位是：機組預埋、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)壓井等易導致異物進入引水系統(tǒng)的部位。

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

(3) 重點檢查機組振動事故情況下的保護措施和應急措施。機組保護和自動控制應考慮振動嚴重超標時能卸荷停機；裝置失電時能自動關閉導水機構(gòu)；引水系統(tǒng)快速事故閘門能實現(xiàn)緊急關閉。

2.3 機組巡視管理

加強對機組振動、擺度等運行狀態(tài)參數(shù)的巡視，做好振動巡視記錄和分析。重點巡視：振動區(qū)附近的機組穩(wěn)定性及異常聲響；水輪機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；水輪機頂蓋有無積水，主軸密封情況是否良好；導水機構(gòu)連接、轉(zhuǎn)動是否正常；機組各連接、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，真正實現(xiàn)多點多方式遙視是該廠實現(xiàn)無人值班管理模式的一項重要保證。該廠目前應用的視頻監(jiān)控系統(tǒng)是基于新一代IP網(wǎng)絡的全數(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)場遠方監(jiān)控區(qū)的82臺攝像機、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、機組進口球閥處、水輪機室、尾水錐管、廠房洞口等多處視頻監(jiān)視點列為預防水淹廠房的重點監(jiān)視窗口，一旦出現(xiàn)異常情況，立即響應并采取應急措施。

4 應急組織機構(gòu)及職責

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

4.1 應急工作組

負責發(fā)布事故應急搶險命令，指揮、協(xié)調(diào)應急搶險工作，調(diào)度搶險物資，將事故情況及時報告應急指揮中心及上級公司。

4.2 事故應急處理小組

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

4.3 通信應急組

負責應急指揮工作迅速、高效、有序進行，組織和協(xié)調(diào)全廠的通信保障和通信恢復應急工作，迅速安排人員和通信設備，保障應急響應期間的通信暢通，包括內(nèi)部電話系統(tǒng)、廠部和外部電話系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)等。

4.4 堵水及抽排水小組

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

4.5 后勤保障及安全保衛(wèi)組

負責廠房門口、現(xiàn)場生活區(qū)的安全保衛(wèi)工作，運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)生所進行治療，將危重病人送到縣醫(yī)院進行救治，在運送途中按協(xié)議由鄉(xiāng)衛(wèi)生所派醫(yī)護人員進行護送和急救。

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 培訓與演練

6.1 應急培訓

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

6.2 應急措施演練

對水淹廠房應的急措施每年開展1次演練，并對演練的結(jié)果進行總結(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，每年對應急措施進行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防及應急措施都非常重視，都出臺了自己的應急響應措施及管理辦法，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施，特別是當緊急情況出現(xiàn)時，相關人員能快速反應、及時到位，才能真正確保人身和設備的安全。

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

2 GB/T8564-2003水輪發(fā)電機組安裝技術(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)