都是棉布惹的禍:貴州某電廠2號機組4.18非停事件分析

一、事件經過

(一)事件前運行工況

2018年04月18日2號機組正常運行中,機組負荷137MW,機組所有熱工保護全部投入,AGC、一次調頻投入。主汽壓力9.20/9.19MPa,主汽溫度537/526℃,再熱汽壓力1.5/1.5MPa, 再熱汽溫度526/528℃,汽機真空77.75kPa。

(二)事件詳細經過

2018年04月18日09時44分34秒, 2號機組DCS系統本體安全監視畫面中“ASP2動作”報警,09時44分35秒“主汽門關閉”,ETS發汽機“已跳閘”信號,程跳逆功率保護動作,發變組斷路器DL跳閘,機組甩負荷到0MW。09時44分53秒,汽包水位急劇下降至低三值(-230mm),MFT動作滅火, 09時56分吹掃點火成功。11時32分,重新併網成功。12時30分,機組負荷恢復至100MW,投入AGC運行。事故處理期間各專業保護、聯鎖動作及運行處理操作均正常。

二、處理情況

2018年04月18日09時44分35秒2號汽輪機 “ASP2動作”、“主汽門關閉”信號報警;運行人員檢查機組轉速下降,主汽門、調門已關閉,鍋爐“汽包水位低三值”MFT動作滅火,其他保護及聯鎖動作正常;9時44分56秒,轉速降至2890r/min,運行人員手動提前啟動低壓交流油泵正常,調整各參數正常。

9時45分37秒,轉速降至2673r/min,值長令:“機組試掛閘,待全面檢查無異常後,恢復機組轉速至3000r/min”。

9時45分53秒,機組重新掛閘,熱工人員現場檢查DEH記錄,報警信號為“保安油壓低”、“掛閘油壓低”、“OPC油壓低”, SOE記錄 “ETS來ASP2開關壓力過低”、“ETS來汽機跳閘”、“ETS來主汽門關閉”,無保護動作出口,汽輪機軸振、瓦振歷史趨勢未見異常;汽機檢修人員及運行人員對機組進行全面檢查無異常;9時50分36秒,衝轉至3000 r/min進行跳機原因排查,期間機組轉速最低降至2612 r/min; 10時18分,做噴油試驗正常;11時08分做機頭動態打閘試驗正常;11時20分,再次通過機頭打閘方式對低壓保安油系統全面排空氣;11時24分,掛閘恢復3000r/min,汽機檢修人員通過看油窗查看2號汽輪機組前箱內部油管道及接頭正常,無油管斷裂造成明顯漏油及噴油情況,並對系統、設備檢查無異常。

事件發生後,在公司領導組織下,各專業技術管理人員通過多種方式對現場工作人員的詢證以及查看機頭打閘按鈕未發現人為觸碰痕跡;同時通過跳機後近三小時的現場掛閘、打閘、噴油等排空氣和油壓檢查比對等均未見異常;結合機組前些年曾在啟動過程中出現過系統自己掉閘類似現象,在充分排空氣後均能正常運行,其他同類電液調節機組也有因進空氣或危急遮斷滑閥密封面不嚴等非低壓保安油系統設備明顯損壞因素造成的自動掉閘現象。現場初步分析時一致認為類似以前積空氣或是低壓保安油系統非直接損壞等因素造成跳機的可能性很大,人為直接打閘可能性很小。

總經理、黨委書記、生產副總經理兼總工程師第一時間在集控室召開了專業技術人員現場分析會,各專業技術管理人員彙報了2號機跳機後各專業檢查及試驗情況,均未發現異常情況。經再次詢問現場工作人員衛生清掃情況,無法排除人員誤碰打閘按鈕防護罩造成跳閘,經與會人員一致同意,會議決定同意機組併網運行,並彙報貴州公司安生部。11時32分,機組併網成功,逐步加負荷至100MW,至今未見異常。

三、原因分析

(一)原因排查和分析判斷過程

1.通過SOE記錄、DEH報警記錄以及熱工保護等參數排除熱工原因。

現場查看DCS系統SOE記錄(見圖1),4月18日09時44分34秒689毫秒,“ETS來ASP2開關壓力過低”報警,09時44分34秒847毫秒,“ETS來汽機跳閘”,“ETS來主汽門關閉”。其他熱工汽機主保護均未觸發。

查看DEH系統報警記錄(見圖2),09時53分07秒(注:DEH系統時間比DCS系統時間快513秒),“1SAFETYOIL”(低壓保安油壓低),“1LATCHOIL”(掛閘油壓低),“1OPCOIL”(OPC油壓低)同時報警。查看野馬寨公司“2號機抗燃油系統圖”(見附件1),熱工汽機主保護迴路動作AST電磁閥,只動作ASP高壓保安油系統,主汽門關閉,不會動作低壓保安油系統。同時詢問查看並核實運行人員操作記錄,DCS遠方復位AST,不能建立ASP高壓保安油系統,最後在DEH系統畫面點擊汽機“掛閘”,低壓油系統建立後,DCS遠方復位AST成功,ASP高壓保安油系

統建立,主汽門滿足開啟條件。

都是棉布惹的禍:貴州某電廠2號機組4.18非停事件分析

圖1 DCS系統SOE記錄

都是棉布惹的禍:貴州某電廠2號機組4.18非停事件分析

圖2 2號機DEH系統報警記錄

查看熱工DEH、ETS、TSI、DCS的電源、模件、通訊網絡,服務器均無報警記錄。

綜合以上分析,排除熱工保護動作可能。

2.低壓保安油系統排查分析

通過調取跳機首出信號僅為“ASP2動作”、“主汽門關閉”,且跳機後需要在DEH系統中重新掛閘,掛閘電磁閥動作後方能重新建立低壓保安油油壓,可以明確判斷為低壓保安油系統動作後卸掉高壓保安油跳機。

造成低壓保安油動作可能性有以下幾個方面:

1)超速裝置動作

由於在跳機前機組轉速3000r/min,未出現轉速波動現象,且危急保安器探測裝置未探測到飛錘擊出信號,判斷超速裝置未動作,排除飛錘擊出的可能性。

2)油路漏油或附加保安油節流孔堵塞

機組跳機後,重新掛閘檢查低壓保安油及掛閘油壓均正常,與跳機前無異,油系統節流孔無堵塞的情況,通過看油窗觀察低壓保安油及附加保安油管均無明顯漏油現象,排除油管漏油情況。

3)危急遮斷滑閥及解脫錯油門滑閥本體發生損壞

跳機後通過機組掛閘已成功,打閘及噴油試驗均正常,分析各路油壓在跳機前後均正常且沒有變化,判斷滑閥本體未發生直接損壞。

4)危急遮斷滑閥、解脫錯油門本體腔室油路堆積空氣或危急遮斷滑閥密封面不嚴造成滑閥下移動作。

一是機組在掛閘後,由於低壓保安油中含有空氣,分別進入危急遮斷滑閥上下腔室,上腔室的油可從小滑閥上的槽中排出,理論上不存在積空氣現象,附加保安油進入危急遮斷器滑閥下腔室,且與解脫錯油門進油管連通,空氣易聚集在危急遮斷器滑閥下腔室,造成危急遮斷器滑閥附加保安油壓波動下降,可能發生滑閥自動下移。二是危急遮斷器滑閥密封面密封不嚴,掛閘油壓沿密封面間隙進入大滑閥頂部環形油室建立油壓,致使大滑閥上部油壓作用面積增加,造成大滑閥被壓至下止點而使機組掉閘。

經過多次深入研究分析,雖未全面解體檢查,但一般上述情況發生在油泵啟動不久,機組掛閘啟動的過程中。而2號機本次開機併網已運行30個小時,最終排除了堆積空氣、密封面不嚴等原因造成的低壓保安油失壓。

5)人為機頭打閘或觸碰誤動機頭打閘按鈕

機組跳機後,經初步詢問現場工作人員均未有觸碰汽輪機機頭打閘按鈕,查看機頭打閘按鈕上積油積灰痕跡均在,未發現明顯的人為觸碰痕跡,故現場初步分析時認為人為直接打閘的可能性極小。

事件次日,再次進行深入調查分析,現場比對發現2號機機頭打閘按鈕防護罩最矮,進一步檢查機頭打閘按鈕時發現機頭打閘停機按鈕與防護罩內頂部間隙過小,打閘停機按鈕頂部和防護罩內頂部均為圓弧錐形,防罩頂部中心高度約35mm,頂部邊緣高度約32mm,打閘停機按鈕中心高度約34mm,打閘停機按鈕總行程一般約20mm左右。通過仔細詢問前一日現場做打閘試驗時的人員,發現打閘時按鈕啟動力量較輕,感覺按鈕按下較小行程時機組就已掉閘。最終分析認為裝置存在啟動過於靈敏、觸發解脫錯油門洩油行程過短的隱患。

結合以前解體其他機組解脫錯油門的經驗,按鈕支撐彈簧為鋼絲1.6/鋼絲B,存在剛性減弱的現象。上次A修委託外包隊伍進行了解體,但未複查彈簧性能和更換,按鈕啟動力量較輕,運行中打閘按鈕位於全行程的正常偏下狀態。

3.通過近3天對視頻監控和現場詳細調查取證及詢問,判定為工作人員不慎碰觸了機頭打閘按鈕防護罩。

事件發生後第三日,按照非停當事故的要求,公司總經理再次主持深入分析調查,通過近3日調取現場監控錄像,並多次逐一深入詢問有關人員,確認機組跳機時工作人員進入2號機機頭化妝板內工作(由於監視探頭位置受限,人員內部工作詳細情況無法確定),進入機頭化妝板前明顯看到工作人員所持的棉布較大,即使沒有直接擦拭按鈕防護罩,但在旁邊清掃時,大塊棉布仍然與按鈕防護罩發生了接觸掛帶,造成防護罩傾斜、翻動,進而壓迫了打閘按鈕。

(二)結論

1.直接原因

現場工作人員清掃機頭衛生時,使用的棉布不慎觸碰、掛帶機頭打閘按鈕防護罩,造成防護罩傾斜、翻動,進而壓迫了打閘按鈕。是本次事件的直接原因和誘發因素。

2.間接原因

解脫錯油門彈簧老化、失效變短,打閘按鈕處於全行程正常偏下位置且啟動力量較輕,導致解脫錯油門裝置過於靈敏;同時機頭打閘按鈕防護罩未固定、高度不夠。整個裝置客觀上存在隱患,是本次事件的間接原因和主要因素。

四、暴露問題

1.員工安全意識淡薄。範某某明知機頭衛生清掃屬於危險區域作業,工作中棉布隨意拖動,安全防範意識差。

2.專業管理人員管理工作不到位。檢修部專業管理人員沒有對自己管轄專業及管轄範圍內的檢修工作進行有效的梳理,日常工作中沒有落實“管業務必須管安全”的工作要求。暴露出檢修部專業管理人員安全管理工作不到位。

3.現場安全隱患排查不深入。針對主機停機按鈕等重要裝置,在多次機組臨修以及等級檢修的情況下,檢修人員未對設備進行深入排查,且專業管理人員主觀意識上就認為停機按鈕是正常的,沒有持質疑的態度去思考這些問題,從而使得現場設備安全隱患排查不深入。

4.現場安全標示管理工作不到位。機組停機按鈕處沒有 “手動停機按鈕,嚴禁觸碰”安全警示標識,相關注意事項也沒有在現場進行提示,就地停機按鈕防護罩顏色不正確,且無防止傾翻、移動的措施,增加機組非停的安全風險。

5.事故初步分析調查不深入。在事故發生後未及時通過調取現場視頻資料,未深入對現場作業人員進行調查,從而使得事故原因分析產生偏差,暴露出事故調查分析工作不深入。

6.現場防誤動措施不完善,防誤動工作管理不到位。公司雖然有防電氣“三誤”工作措施,但沒有現場熱力系統以及重要輔機、重要裝置防誤動的措施。暴露出公司防誤動工作管理不到位。

7.事故現場保護及取證意識不強。2號汽輪機跳閘時,未及時採取措施保護事故現場,造成現場取證困難。

8.文明衛生管理工作不到位。公司制定了文明衛生日活動方案,活動日當天所有部門均要參加現場文明衛生活動,但沒有針對現場的工作明確具體的安全監管要求,沒有明確重點部位及重點區域衛生清掃的監管人員和有關管控措施。暴露出活動方案不完善,文明衛生管理工作不到位。

9.事故處理信息向上級公司彙報不及時、不全面。

10.汽機專業設備檢修質量驗收把關不嚴、技術管理工作不深入、不到位。公司2號機組於2017年7月進行A修,在解脫錯油門的檢修中沒有督促外委隊伍對解脫錯油門滑閥、閥套及閥套油口等進行測量,也未核對解脫錯油門行程、彈簧剛性等。

11.系統裝置設計存在欠缺,低壓保安油壓及掛閘油壓只有壓力開關,在DEH上報警(開關量),無法在DCS上調取油壓趨勢,不利於問題分析。

五、防範措施

1.設備部認真組織制定切實可行的“防非停”攻堅方案,並下發執行,設備部定期對方案實施情況進行監督和考核。

2.為深刻吸取“4.18”2號機非停事件教訓,安監部下發《關於進一步嚴抓嚴管安全生產工作的通知》,以五個“嚴抓嚴管”為重點,開展安全管理自查自糾活動,發現問題嚴格按照規定落實責任,切實做好安全生產各項工作,確保公司安全生產局面持續穩定。

3.安監部組織對檢修部汽機專業全體人員再次進行安全教育培訓和考試,培訓內容包括安規、兩票、安全生產獎懲辦法以及三講一落實管理辦法等有關規定和制度,從而進一步提升員工的安全意識。

4.明確文明衛生日重點區域衛生清掃的監管要求,使得文明生產日重點區域有人監管,保證文明生產日現場人身和設備安全。

5.檢修部各專業管理人員對本專業的檢修工作進行梳理,對重要且危險的檢修工作要對工作負責人或班組長進行重點交代。

6.檢修部汽機專業每月深入開展現場隱患排查工作,設備部要定期對部門及班組隱患排查情況進行監督和檢查,對未按規定開展安全隱患排查工作的落實責任。

7.發電部再次梳理現場設備及設施標識牌,整理出缺失清單,完善標識工作。

8.狠抓人員技能技術培訓。制定印發2018年技能培訓工作方案,制訂有針對性的培訓計劃,考賽結合。通過增加運行、檢修規程、圖紙以及技術標準的培訓和考試頻次,增加技能競賽等方式來切實提升人員的技能技術水平。

9.設備部牽頭制定現場防止人員誤動設備和裝置的措施經審核批准後下發執行。

10.結合機組等級檢修,對危急遮斷滑閥、解脫錯油門滑閥及彈簧進行解體檢查,建立檢查測量臺帳和對比分析臺帳,完善質量驗收過程中的見證點和驗證點,把好質量驗收關。

11.改進解脫錯油門打閘按鈕防護罩(臨時措施已完成),徹底解決防誤動問題。

12.增加低壓保安油壓模擬量信號和附加保安油壓力開關。

13.修訂、完善信息彙報規定,規範信息彙報流程。


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