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49個螺栓與75條人命

2009-12-29     新聞來源:188BETApp

  8月17日發生在俄羅斯薩陽-舒申斯克水電站的慘案已經過去2個半月,當時震驚世界的新聞,早已被隨後發生的美國三英裏島核泄漏事件、印度核電站工作人員受核輻射事件、黑龍江鶴崗煤礦瓦斯爆炸事件等國際能源重大事故所掩蓋,“新聞”已成“舊聞”,人們早已淡忘了。

  可是,作為參與世界最大水電工程技術研究和工程實施的一員,對當年我們研究和類比過的,解體以前的蘇聯和現在的俄羅斯最大的水電站――舒申斯克發生的慘案,就像核電技術工作者終生不會忘記美國賓州三英裏島1979年核電站事故和1986年蘇聯切爾諾貝利核電站的慘案一樣,終身不會忘記在大水電站大水電機組上發生的“機毀人亡”的慘重案例。

  2009年8月17日當地時間早上8時13分,一座擁10台64萬千瓦機組的巨型水電站,響起一聲悶雷,一道衝天水柱升起,隨後的67分鍾裏,發生了世界水電站最大的慘案,伴隨著進水口閘門緊急落下,昔日歡聲笑語的電廠,變得死一般寂靜。正在擔負電網440萬千瓦負荷的大電廠,電站出力在8時13分25秒瞬間變為零。3台64萬千瓦的機組嚴重毀壞,其餘7台受到重創。在後來救援的日子裏,發現當時正在電廠工作的300多名員工,有75名不幸遇難。在突發事故發生時,這些正在電站“深井”裏工作的鉗工、木工、車工、油漆工,這些正在為白色大理石廠房清掃的保潔工,還有在現場擔負技術指導工作的工程師、責任工程師,他們的腳步跑不過冰冷水流淹沒的速度,有的就倒在運貨的電梯口旁,有的卡在升到半程的電梯裏,有的來不及跑,就在工作設備旁殉職了。

  世界各路媒體紛紛猜測事發原因,水電行業的工程師們用當今的知識和技術手段,力圖“複原”慘案的演變過程。人們從互聯網上出現的現場照片,一致認定了電廠內的2號機組是事發的嚴重受害者,又是衍生慘案的“元凶”。人們驚奇地發現,躺在2號機坑內的油混水中的“一串”機件,除了通常可理解的水輪機大軸、轉輪、發電機轉子等轉動部件外,竟還有機組的承重部件頂蓋和支持在頂蓋上的發電機推力支架等固定部件。像這“一串”部件中的頂蓋,本應在水下靜默工作,卻從原來位置與澆灌在混凝土內的部件――座環脫開了,竄升10米左右倒在發電機層樓板上!

  64萬千瓦水輪機的頂蓋,用49個螺栓緊固在水輪機座環上。綜觀近200年水輪機的發展史,還沒有發生過大水電機組的頂蓋,能夠脫離座環的束縛,獨自淩空飛起的離奇事故。就是這個“離奇”,竟使人們不能相信這是事實!

  然而,“事實勝於雄辯”,現場拍攝的圖片證實了這一點,俄羅斯當局發布的技術原因報告也肯定了這是事實。那麼,將頂蓋和座環緊固在一起的49個螺栓螺母,為什麼“不作為”呢?

  更為可怕的是,事故發生後的調查、取證、試驗、檢驗,確認了49個螺栓確是沒有起到“聯結緊固”的作用,並且正由於此,衍生成為重大慘案的關鍵之一。

  49個螺栓螺母的設計沒有問題,使用的材料合乎標準。否則很難解釋為什麼隻有2號機的頂蓋“飛出”,其餘9台機組的還“堅守崗位”原地不動。

  螺栓的製造質量有問題嗎?“技術原因報告”說,沒有認定是廢品。

  那麼,是安裝(或拆卸檢修後回裝)的質量不合格嗎?對49個螺栓螺母的目測發現,有6個螺栓上並無螺帽斷裂的痕跡,這表明事故發生時這6個螺栓是沒有螺帽緊固的。通俗一點說,這些螺栓根本就沒有套上螺母!

  是運行有問題嗎?是的。經肉眼檢查2號機組49個頂蓋緊固螺栓,其斷口可分為2個區域:疲勞斷口區和徹底破壞區。通俗地說,其斷口分為“舊傷”和“新傷”兩部分。

  “舊傷”就是“疲勞破壞”。螺栓破壞的主要原因是經過20多年運行後疲勞裂縫的發展,這些疲勞裂縫起自螺槽內表麵。無損檢查發現,螺槽表麵有很多疲勞裂縫狀的缺陷,這些裂縫狀缺陷均是不能容許的,因為它們是螺栓破壞發展的起源,會降低這些零件的強度和承載能力,以及降低可拆的連接結構的整體承載能力。

  對49個螺栓的斷口逐個檢驗後發現,有41個螺栓螺紋斷裂的疲勞斷口麵積平均達64.9%。斷口麵積占螺栓麵積70%以上的螺栓有14個,甚至有8個螺栓斷口斷裂麵積超過90%!也就是說,螺栓已完全失去承載能力。用探傷方法檢驗,還發現螺母上有裂縫狀的較長不連續,螺圈上還有不容許的缺陷。

  “新傷”就是2號機在進入不推薦的機組運行工作區域時,振動擺度激增,水輪機頂蓋錨定螺栓被拉斷。在水壓力作用下機組轉子帶著水輪機頂蓋以及上機架開始向上彈射,由於密封被破壞,湧水淹沒水輪機室和其他機組部位。就因為這樣,由於2號機組的49個螺栓的“不作為”,就奪去了75條活生生的生命!

  最簡單不過的機械連接件――螺栓螺母為什麼成為誘發慘案的重大因素?薩陽-舒申斯克電站2號機組的這49個緊固連接螺栓為什麼會出現如此嚴重的疲勞斷裂?為什麼斷裂的狀況在檢修中沒有被發現?更沒有及時予以更換?為什麼49個螺栓中有6個螺母沒有套上根本不起緊固作用?

  在今年10月在瑞士洛桑召開的“2009年國際電工委員會水輪機技術委員會全體會議”上,我曾就“薩陽慘案”問及與會的俄羅斯專家,他們反複說的一句話就是:“我們的水輪機沒有問題。”

  也許他們是對的。“技術原因調查報告”說:“製造廠家規定的緊固件使用壽命與設備本身的使用壽命是一致的(30年)。”而至事故發生時,水輪機已運行29年10個月!

來源:三峽工程報