魯布革水力發電廠水淹廠房預防及應急措施探討

朱 亮

（魯布革水力發電廠，云南 曲靖 655800）

魯布革水力發電廠水淹廠房預防及應急措施探討

朱 亮

（魯布革水力發電廠，云南 曲靖 655800）

安全生產是電力企業的生命線。為了進一步促進魯布革水力發電廠應急管理工作，提高處置突發事件的能力，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財產安全，從水淹廠房直接原因、機組振動管理、應急機構職責、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。

水力發電廠；地下廠房；應急管理；預防措施

魯布革水力發電廠隸屬于中國南方電網有限責任公司調峰調頻發電公司，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、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，系統大面積停電，引起社會恐慌；經濟損失總額約15億人民幣，電站修復至少要5年。在國內也發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。該系統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、排水泵控制系統故障、排水泵管路相關閥門狀態異常導致排水泵不能啟動時，滲水將引起廠房內水位異常升高。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；通過視頻監控系統及計算機監控系統，增強對水泵啟動及相關水池水位的監視；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生嚴重水錘，或者水電廠壓力鋼管存在質量缺陷以致壓力鋼管產生破損，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，必須嚴格按照作業指導書及運行技術標準進行速度控制，避免嚴重水錘的產生；要避免山體滲水壓力對鋼管的破壞；調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視途徑。

1.3 排水管破損

排水泵排水管存在質量缺陷，運行操作不當，自動啟停控制程序錯誤，多臺泵同時啟停產生的嚴重水錘，水泵正常啟停工作過程中產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

在廠房區域降大雨、暴雨或連續降雨時，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；根據氣候和季節特點合理安排排水系統的設備檢修；及時消除水泵、水位測量及視頻監視系統的缺陷，確保信號、自動控制的可靠性，確保各排水泵、排水系統的排水能力。

1.5 突發山洪

廠房洞口山洪突發，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，導致水輪機發生結構性破壞，壓力水會從水輪機組涌入廠房。該廠引入了水輪發電機組在線監測裝置，能實時監控水輪機振動情況，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

魯布革水電廠機組振動主要在超負荷、低負荷工況下發生，機組應盡量避開振動區。穿越低負荷振動區時為開停機的短暫過程，穿越次數等同于開停機次數。AGC控制方式下能自動避開振動區。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，該廠規定正常情況時機組單機負荷在90～150 MW范圍內運行。

2.2 振動關鍵部位檢查監督

(1) 為了加強機組振動管理，及時發現和消除振動隱患，確保機組安全穩定運行，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、調壓井等易導致異物進入引水系統的部位。

(2) 結合機組檢修，對易產生疲勞損傷的焊縫、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；引水系統快速事故閘門能實現緊急關閉。

2.3 機組巡視管理

加強對機組振動、擺度等運行狀態參數的巡視，做好振動巡視記錄和分析。重點巡視：振動區附近的機組穩定性及異常聲響；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、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；導水機構連接、轉動是否正常；機組各連接、固定螺栓有無松動現象。

3 視頻監控系統

視頻監控系統是魯布革水電廠綜合自動化的重要組成部分，真正實現多點多方式遙視是該廠實現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控系統是基于新一代IP網絡的全數字視頻監控系統。

該系統集中管理和控制所有前端設備及各監控中心及廠房區、壩區、調壓井以及現場遠方監控區的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視點列為預防水淹廠房的重點監視窗口，一旦出現異常情況，立即響應并采取應急措施。

4 應急組織機構及職責

在魯布革水力發電廠應急組織機構中，應急指揮中心擁有最高指揮權，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組。

4.1 應急工作組

負責發布事故應急搶險命令，指揮、協調應急搶險工作，調度搶險物資，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。調整運行方式、調整排水方式，維持廠房內正常設備的運行，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，組織和協調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，包括內部電話系統、廠部和外部電話系統、計算機網絡系統等。

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組

負責廠房門口、現場生活區的安全保衛工作，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生所進行治療，將危重病人送到縣醫院進行救治，在運送途中按協議由鄉衛生所派醫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，并對演練的結果進行總結和評估，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 結束語

現今，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．魯布革水力發電廠水淹廠房應急預案[R]．2013.

2 GB/T8564-2003水輪發電機組安裝技術規范[S]．

3 楊紅偉．魯布革水力發電廠視頻監控系統的改造[J]．調峰調頻技術，2010(3).

2013-06-27；

2013-08-08)