摘 要
随着社会的发展和人类的进步,我们越来越追求自身的安全与物品的安全。而随着安全系统工程的引入,国家和越来越多的企业在施工和运行时进行安全评价,安全评价已经逐渐变为强制性的法律要求,而根据国家安全生产法和一些有关安全生产法律法规的要求,水电站项目必须根据安全评价的相关的标准对水电站的施工及运行等阶段安全评价。
安全评价是对工程和运行中可能出现的危险有害因素进行识别分析,分析出原因,然后针对性的针对具体的危险因素提出各自相应的安全防范措施,用来指导施工生产和运行中的安全管理。很多企业通过安全评价来减少和控制企业生产、施工中的危险有害因素、降低生产中的事故风险,有效地保护了企业的财产和员工的健康,全面提高了企业的本质安全程度和管理水平。
本着“安全第一,预防为主”的安全生产指导方针,我们对白水河三级水电站建设过程中可能出现的事故和各种事故原因,针对工程选址及工程总体布置危险、有害因素,设备和系统及主要建筑物,生产过程的主要危险因素,生产作业场所有害因素,施工期危险性分析等进行了安全预评价,并提出了安全对策措施与建议。
关键词:水电站工程;安全预评价;危险源
第1章 绪论
1.1 安全评价的概述
(1)安全评价是能够进行安全生产的重要手段。企业要做到生产过程中不发生伤亡事故和职业危害,企业必须在的各个环节作各方面的安全评价。安全评价是以实现人与物的安全为目的一门学科,应用着安全系统工程原理和方法来辨识、分析工程、系统、运行等活动中的危险有害因素,做出其相应的评价结论,对其进行预先危险分析或现状分析,安全评价既可已针对一个特定的对象进行危险分析,也可以针对一定区域范围来进行危险分析。
(2)安全评价的作用
表1-1 安全评价的作用
序号 | 作用 |
1 | 可以使系统有效地减少事故和职业危害。 |
2 | 可以系统地进行安全管理。 |
3 | 可以用最少投资达到最佳安全效果。 |
4 | 可以促进各项安全标准制定和可靠性数据积累。 |
5 | 可以迅速提高安全技术人员业务水平。 |
(3)评价方法种类
安全评价内容十分丰富,如果安全评价目的和对象不同,则安全评价的内容和指标也会有所不同。安全评价方法有很多,而每种安全评价方法都有它所适用的范围和可以应用的条件。在进行安全评价时,应该根据安全评价的对象和要实现的安全评价目标为依据,来选择适合的安全评价方法。安全评价方法举例如下:
表1-2 安全评价方法
序号 | 方法 |
1 | 安全检查表评价法 |
2 | 预先危险分析法(PHA) |
3 | 事故树分析法(FTA) |
4 | 事件树分析法(ETA) |
5 | 作业条件危险性评价法(LEC) |
6 | 火灾/爆炸危险指数评价法 |
7 | 矩阵法 |
1.2 安全评价的内容
一般来说,安全评价包括了下面几个部分:
表1-3 安全评价内容
序号 | 内容 |
1 | 安全对策措施和建议 |
2 | 被评价单位的简介 |
3 | 生产工艺的简介 |
4 | 主要危险有害因素的分析 |
5 | 评价方法的选择和评价单元的划分 |
6 | 安全对策措施和建议 |
7 | 评价结论 |
1.3 安全评价国外现状
安全评价起源于X,它是因为系统安全工程的发展而随着发展起来的。在上世纪六十年代,系统安全思想已经被人们所接受,形成了一个独立的系统安全工程学科,自此,系统安全工程得以快速的发展,逐渐形成了安全评价中的一个派别。由于安全评价技术的发展,安全评价已在现代生产经营单位管理中占有优先的地位。而由于安全评价在减少事故,特别是重大恶性事故方面取得的巨大效益,许多国家XX和生产经营单位愿意投入巨额资金进行安全评价。20世纪80年代初期,安全系统工程正式引入我国,引入后受到了许多企业和行业管理部门的高度重视。
1.4 我国研究应用现状
中国安全评价现状可概括为如下六个方面。
表1-4安全评价现状
序号 | 现状 |
1 | 安全评价是行政许可事项之一,其法律法规逐渐完善 |
2 | 开发了一些安全评价方法,并得到广泛的应用 |
3 | 开发了一些安全评价软件,提高了安全评价的科技水平 |
4 | 具备了一定的从业人员 |
5 | 完成了大量安全评价项目,对确保安全生产起了重要作用 |
6 | 安全评价存在的问题 |
第2章 建设项目概况
2.1工程规模
白水河三级水电站为径流式引水电站,电站装机容量15.3MW,正常蓄水位2532.0m,设计引水流量5.6m3/s,设计水头333.19m,多年平均发电量5900万kW·h,本工程为IV等工程,工程规模为小(1)型。主要建筑物按4级设计,次要建筑物按5级设计。
溢流坝、泄洪冲砂闸、进水闸、引水隧洞、前池、压力管道设计洪水标准为30年一遇,当洪峰流量为107.0m3/s时;校核洪水标准为100年一遇,当洪峰流量为146.0m3/s时,消能防冲建筑物洪水标准为20年一遇。
2.2水文、气象
2.2.1 气象
白水河三级水电站属亚温带亚湿润气候区,具有气候温和湿润,四季分明,日照时间长的特点。
工程区多年平均气温7.0℃,极端最高气温35.5℃,极端最低气温-19.9℃;多年平均降水量595.9mm,主要集中在5~9月,占全年降水量的80.4%;多年平均蒸发量1461.7mm;相对湿度为65%;多年平均风速1.8m/s,最大风速15m/s;最大积雪深度15cm;年日照时数2267.6hr;最大冻土深度75cm。
2.2.2 水文
(1)径流
白水江上游的径流以降水补给为主,枯水期径流以地下水补给为主,以地表水补给为辅。径流的年内分配与年内降水量的分配是基本一致,但是每月的分配是不均匀的,大部分的径流集中在看6到9月,占全年径流量的50%,12~3月仅占11%。白水河三级水电站年径流成果见表2-1。
表2-1 白水河三级水电站年径流成果
电站名称 | 集水面积(km2) | Qm(m3/s) | 设计年平均流量(m3/s) | ||
P=15% | P=50% | P=85% | |||
金达三级电站 | 158.3 | 3 | 3.77 | 2.94 | 2.24 |
(2)暴雨、洪水
①暴雨洪水特性
本地区暴雨一般为雷暴雨,笼罩面积小,但强度大,常造成局部地区洪水。
白水江上游的植被较好,由于地势较高,又有高山阻隔,暴雨强度和频数远低于下游地区,洪水在地区上的分布与降雨分布相应。由于海拔较高,暴雨强度较小,洪水一般陡涨缓落。
②设计洪水
白水河三级水电站为引水式电站,洪水以峰为控制。依据大峪沟多坝水文站分析成果,设计断面不同频率的洪峰流量成果见表2-2。
表2-2 白水河三级电站设计洪峰流量成果
位置 | 设计洪峰流量(m3/s) | ||||||
P=0.5% | P=1% | P=2% | P=3.3% | P=5% | P=10% | P=20% | |
枢纽 | 170 | 146 | 124 | 107 | 94.3 | 72.9 | 52.7 |
厂房 | 185 | 160 | 135 | 117 | 103 | 79.4 | 57.4 |
③分期洪水
电站以上流域洪水由降水形成,施工分期时段全年为:1~3月、4月、5月、6月、7~9月、10月、11月、12月共十个时期。白水河三级水电站分期洪水成果表见表2-3。
表2-3 白水河三级电站分期洪水成果表
分期 | 不同频率最大流量(m3/s) | |||||
枢纽 | 厂房 | |||||
P=5% | P=10% | P=20% | P=5% | P=10% | P=20% | |
1~3月 | 4.26 | 3.56 | 2.81 | 4.69 | 3.88 | 3.07 |
4月 | 17.3 | 12.9 | 8.86 | 18.9 | 14.1 | 9.68 |
5月 | 38.9 | 30.2 | 22.1 | 42.5 | 33 | 24.1 |
6月 | 52.5 | 40.1 | 28.3 | 57.3 | 43.8 | 30.9 |
7~9月 | 94.3 | 72.9 | 52.7 | 103 | 79.4 | 57.4 |
10月 | 21.9 | 18 | 14.1 | 23.9 | 19.6 | 15.4 |
11月 | 15.2 | 10.9 | 7.12 | 16.6 | 11.9 | 7.77 |
12月 | 4.57 | 3.83 | 3.08 | 4.99 | 4.18 | 3.36 |
(3)泥沙
白水河流域降水造成的水土流失是产沙的主要因素。按立节站的相关资料,推算白水河三级电站枢纽以上流域多年来的平均悬移质输沙率及平均悬移质输沙量和平均悬移质含沙量等数据。白水河三级电站泥沙成果见表2-4。
表2-4 白水河三级电站泥沙成果表
项目 | 单位 | 全年 |
多年平均悬移质输沙率 | kg/s | 0.9 |
多年平均悬移质含沙量 | kg/m | 0.257 |
多年平均悬移质输沙量 | 104t | 2.84 |
多年平均推移质输沙量 | 104t | 0.85 |
多年平均总输沙量 | 104t | 3.69 |
2.3工程的地质条件
2.3.1 水库的工程地质条件
设计正常蓄水位2532.0m,水位抬高8.0~8.2m,回水长度150~180m,水库区范围较小。库区河谷较为开阔,左宽右窄。库区内除了坝线左岸残存的少量草地被淹没外,其它库段无淹没、浸没损失;岸坡均挤压紧密、胶结较好,且水库水头压力较小,不存在水库诱发地震的条件。
2.3.2 坝址区工程地质条件
本阶段选定坝址位于二级厂房下游约450m处,设计正常蓄水位2532.0m。河谷对称,坝线长度短,坝线上游是开阔的河漫滩,是较理想的坝址。
坝址区河谷为较为开阔的“U”型谷,枢纽处河流流向SE127°,河水面宽3~8m,河水位高程2513~2514m,枢纽附近谷底宽12~18m。
坝址范围内左岸发育较大冲沟,沟内有长期性流水,沟口形成多期洪积物,地表植被发育,暴雨季节不会产生大的泥石流。除左岸冲沟外,再无较大冲沟发育,仅阶地以上山坡有规模不大的小冲沟展布,纵坡陡,沟内无长期性流水,唯暴雨季节有暂时性洪流发生,并带有少量的水石流,但多堆积于坝址阶地之上,对坝址建筑物影响不大。
石炭灰岩分布于枢纽区两岸,是构成坝肩的主要岩体,右岸地表露头良好,薄层状构造,层理明显,表面多有蜂窝抗溶蚀现象,局部沿断裂有轻微力变质,强风化深度1~3m,弱风化深度5~8m;第四系堆积物主要分布于河床和坝址区左岸斜坡,岩性为冲洪积含块石砂卵砾石和坡洪积块石碎石土,前者分布于坝址现代河床,结构松散,厚5~8m;后者分布于左岸斜坡,结构松散,厚10~20m,局部架空,稳定性较差。
2.3.3 引水建筑物工程地质条件
引水建筑物包括引水渠和引水隧洞。左岸岩石完整,上覆岩体厚,成洞条件好。左岸洞线的最大优点是:洞线短,投资省,本阶段推荐采用左岸洞线。
(1)引水渠工程地质条件
推荐线路引水渠位于桑坝河左岸,山体高出河水均在300m以上,地形险峻,冲沟发育较多。引水渠主要通过第四系松散堆积物,由洪积和崩坡积块石碎石土组成。引水渠挖填方深度较大,存在渠基不均匀沉陷和边坡稳定等工程地质问题。
(2)引水隧洞工程地质条件
隧洞通过的岩体,为石灰系下统薄层灰岩(间夹泥质灰岩)和石岩系中统(中)厚层灰岩,言性较单一,岩相变化不大,为倾向岸里的单斜岩层,岩层走向北西向。
引水隧洞进口为陡缓相接斜坡,隧洞进口自然边坡基本稳定。桩号0+618.2~0+642.6m通过小冲沟,上伏基岩较薄,厚0~11.5m,受地表裂隙影响,成洞条件差。开挖过程中洞线通过断层或常年流水大冲沟时,可能会出现局部涌水;
2.4工程总体布置
工程的总体布置包括了:引水枢纽、引水系统和厂区等三大部分。
(1)引水枢纽
在桩号坝横0+000布置引水枢纽,采用闸坝结合型式,由溢流坝、泄洪冲砂闸组成,其中溢流坝担负着泄洪任务,泄洪冲砂闸担负着泄洪、冲砂任务。溢流坝布置在河床的右面,泄洪冲砂闸布置在溢流坝的左侧,正对河槽中心。
(2)引水系统
引水系统包括:进水闸、引水明渠、隧洞、前池、压力管道等。
进水闸布置在泄洪冲砂闸的左侧,取水角为18°。明渠布置在进水闸至隧洞之间的第四系松散坡积体上,隧洞布置在左岸灰岩山体中,前池布置在隧洞出口,其后接压力管道。压力管道沿山坡布置,敷设坡比为1:2.04。
(3)厂区
厂区包括发电厂房、进厂公路和升压站。发电厂房布置在桩号4+453.7(厂纵0+000)处的河漫滩及阶地上,主厂房(长×宽)39.45m×11.7m、副厂房(长×宽)39.45m×10.91m。由于受布置场地的限制,厂房大部分占据了原河道,将原河道改至右岸阶地。为保证尾水顺畅流入河道,厂房纵中心线与河道(改道后的河道)中心线斜变,交角22.9°。
在厂房的右侧约50m处的阶地上布置升压站,平面尺寸(长×宽)43.5m×33m。
水站采用3×5100kW装机,水轮机选用HL(542)-WJ-70,水轮发电机选用SF5100-4/1730。水轮机参数值具体见表2-5。
表2-5 白水河三级水电站水轮机参数
项目 | 参数值 |
机组单机容量N(kW) | 5100 |
型号 | HL(542)-WJ-70 |
额定水头Hr(m) | 333.19 |
转轮直径D1(m) | 0.7 |
额定转速nr(r/m) | 1500 |
额定流量Q(m3/s) | 1.864 |
额定点效率η(%) | 88.8 |
水轮机额定出力NT(kW) | 5390.79 |
水轮机吸出高度Hs(m) | -3.6 |
水轮机安装高程H(m) | 2184.92 |
额定工况单位转速nr(r/min) | 57.47 |
额定点比转速nsr(m·kW) | 77.5 |
水轮发电机的附属设备包括调速器、进水阀及主厂房桥式起重机。电站配备YWT-1000型微机调速器3台,采用PID调节,残压测速,并配置气囊及自动补气装置。电站采用一根总管在厂房前分岔向三台机供水的方式,每台机蜗壳进口前装设一台进水球阀,直径为600mm,阀后设伸缩节。电站采用16/3.2t慢速桥式起重机1台,跨度为10m。主要设备型号参数见表2-6。
表2-6 白水河三级电站主要设备表
序号 | 名称 | 型号规格 | 单位 | 数量 |
1 | 水轮机 | HL(542)-WJ-70 NT=5390.79kW Hr=333.19kW | 台 | 3 |
Q=1.864 m3/s nr=1500r/m | ||||
2 | 水轮发电机 | SF5100-4/1730 n=1500 r/min N=51000kW | 台 | 3 |
3 | 调速器 | YWT-1000 p=2.5MPa | 台 | 3 |
4 | 进水球阀 | DN600 5.0MPa | 台 | 3 |
5 | 起重机 | 16/3.2t慢速桥式起重机Lk=10m | 台 | 1 |
白水河三级电站为地面式厂房,主厂房分为二个机组段和一个安装间,机组为一列布置。二机组段内布置3台水轮发电机组,机组中心上游侧宽度为5.0m,下游侧宽度为5.0m,上游侧均为主运行通道。
2.5电气
(1)接入电力系统方式
白水河三级水电站的接入系统初步考虑:电站发电机侧电压等级为6.3kV,主变压器电压等级为35/6.3kV,拟出两回35kV线路,接入代古寺35kV变电所。
(2)电气主接线
①电气主接线
白水河三级水电站总装机容量为15MW,单机容量5000kW,装机3台,年利用小时数3848h,保证出力1507kW。电气主接线发电机电压侧推荐采用单母线接线,两台主变,主变高压侧接线亦采用单母线接线。
②厂用电接线
本电站厂用电负荷主要是主副厂房用电负荷。主要供电负荷有调速器油泵、排水泵、高低压空压机、照明、采暖用电负荷。厂用电电源采用2台厂用变压器,互为热备用。一台厂用变压器选为SC10-315kVA 6.3±5%/0.4kV。另一台厂用变压器选为S10-315kVA 38.5/±5%/0.4kV,高压侧从35kV出线上取得电源,低压侧通过电缆再接至厂用低压柜。厂用0.4kV侧为单母线分段接线,设有备用电源自动投入装置。枢纽用电负荷主要是进水闸、泄洪冲砂闸门启闭机用电负荷。枢纽配电变压器选为S10-160kVA 6.3/±5%/0.4kV,高压侧电源从电站6.3kV发电机母线出一回6.3kV线路至枢纽,距离约4.7km。低压侧通过电缆再接至低压配电柜。
(3)主要电气设备的选择
主要电气设备的选择见表2-7。
表2-7 主要电气设备表
序号 | 名称 | 型号 | 数量 |
1 | 水轮发电机 | SF5100-4/1730 | 3台 |
2 | 可控硅励磁装置 | 微机型 | 3台 |
3 | 升压变压器 | S10-10000kVA | 2台 |
4 | 厂用变压器 | SC10-315kVA | 1台 |
5 | 厂用变压器 | S10-315kVA | 1台 |
6 | 高压开关柜 | KYN28A-12 | 15面 |
7 | SF6断路器 | LW16-35GY | 4台 |
本电站在中央控制室采用集中微机控制方式。操作电压为直流220V。
发电机采用静止可控硅励磁装置。监控、保护的配置采用微机型控制系统。
电站与系统采用电力载波通信。
(4)电气设备布置
①主副厂房电气设备布置
本电站主副厂房发电机层地面高程为2184.07m,电站主厂房发电机层布置有三台水轮发电机,每台机组分别有励磁屏1面、发电机保护屏1面,全厂公用LCU柜1面、主变保护柜1面、35kV线路保护柜1面、厂用低压配电柜5面均布置在副厂房中央控制室内。
副厂房设在主厂房的上游侧。内设中央控制室、厂变及励磁变室、高压开关柜室、电气试验室和交接班室。
②升压站布置
升压站布置在电站厂房上游侧,距厂房约50m,站内地面高程2192.00m,长43.5m,宽33m。站内开关设备采用中式布置形式。主变低压侧采用电缆进线,35kV电压级采用架空出线。
2.5.1金属结构
本工程在水工建筑物的枢纽、前池和厂房三大系统的水道上布置的金属结构设备有:闸门、拦污栅12扇,重约53.5t;闸槽埋件共14孔,重约68.5t;启闭设备及自动抓梁共11台(套),重约35.05t;各种轨道及附件约5t;金属结构设备总重约156t。
枢纽水道总体布置
(1)枢纽系统在左岸设l孔进水闸,进水闸设l孔粗格拦污栅、1孔工作闸。在进水闸的右侧设1孔排漂闸。在排漂闸右侧设2孔泄冲闸,泄冲闸设2孔工作门,2孔事故检修门。
①泄洪冲砂闸
a)工作闸门
泄洪冲沙潜孔一字排列,孔口尺寸均为(宽×高)3m×3m,每一泄冲闸设工作闸门一扇。泄冲闸的主控制设备采用弧形钢闸门
b)事故检修门
在每孔工作闸的上游侧各设事故检修闸门一个。事故检修闸的孔口尺寸为(宽×高)3m×4m。闸门采用多主粱等高齐平连接的平板结构型式,采用滑块支承,下游封水。
闸门的运行方式为动闭静启,采用潜水泵或充水阀事故检修门与工作门之间充水平压后启门。由于2孔泄冲闸工作门公用1扇事故检修门,故其操作设备可采用移动式台车或电动葫芦,本工程采用结构简单,操作方便,造价低廉的1×200KN-12m电动葫芦。
②引水进水口
枢纽进水口位于左岸,在引水进水口设了一孔进水闸,在进水闸的上游侧设粗格拦污栅一道。
a)进水闸工作门
进水口工作闸门采用滑动平板门,孔宽1.5m,闸门高度为1.8m。闸门采用双主梁等高齐平连接的平板结构型式,采用滑块支承,上游封水。
b)引水进口粗格拦污栅
拦污栅的高度为1.8m,孔口宽度1.5m。拦污栅为平面直立焊接结构,拦污栅底部设水平栅,起吊设备为一台1×30KN-2.5m手动电动葫芦。
③枢纽排漂闸
在枢纽进水口右侧设一孔排漂闸,操作工况为全开、全闭。排漂闸采用露顶式滑动平板门,孔宽2m,设计水头1m。闸门高度为1.3m,闸门采用双主粱等高齐平连接的平板结构型式,采用滑块支承,上游封水。
闸门的运行方式为动水启闭,选用结构简单,操作方便的一台2×10KN-3m电动葫芦作为其操作设备。
(2)前池水道总体布置
①事故检修闸门
在前池发电进口设事故检修闸门,闸底板高程2522.97m,设计水头7.08m。
闸门为平板滑动门,孔口尺寸(宽×高)2.8m×2.6m,门叶为双主梁平面焊接结构,双吊点,滑块支承,下游止水。
闸门的运行方式为动闭静启,采用潜水泵或充水阀向压力钢管充水,待闸门前后基本平压后再起升闸门。选用一台2×80KN-8mQPQ固定卷扬式启闭机作为事故检修门的操作设备。
②前池拦污栅
拦污栅为平面直立捍接结构,底部设水平栅,拦污栅为动水启闭,选用一台1×100KN-9m电动葫芦作为其操作设备。
③前池排砂孔
在前池设排砂闸一孔,排砂孔底扳高程2521.97m。排砂孔工作门孔口尺寸(宽×高)1.5m×l.5m。
闸门选用耐腐蚀性强的铸铁闸门配一台1×80KN-4m手电两用螺杆式启闭机操作。
(3)厂房尾水水道总体布置
本电站共装3台机组,厂房共有3个尾水出口,3孔尾水闸一字排列,3个闸孔设置2扇尾水闸门。
3孔尾水检修闸门孔口尺寸均为2m×3.5m,尾水闸孔的底扳高均为2178.57m,尾水平台高程均为2191.00m。门型为上游封水、滑块支承的平板闸门。
2.6采暖通风
电站厂房宜以发电机热风采暖为主,辅以电热采暖。主厂房通风则采取自然通风方式,中控室设柜式空调器一台,通讯、载波室、实验室等处临时辅以排风扇、电扇降温、散热、换气。
2.7消防设计
电站的消防包括厂房建筑物消防及机电设备消防两部分。
白水河三级水电站主厂房内设置水消火栓,并配置一定数量的移动式灭火器材。机电设备消防以移动式灭火器为主。
2.8施工组织
2.8.1 主体工程施工
(1)概述
本工程均为常规施工,施工技术难度不大,引水隧洞为控制性工程,隧洞全长3155.9m,根据不同洞段的工程地质条件分别进行设计。进出口段、加强段,全断面衬砌、衬砌厚度40cm。I、II类围岩洞段,底板采用C15混凝土衬砌,衬砌厚度20cm,边墙及顶拱喷C20混凝士。IV、V类围岩洞段,全断面钢筋混凝土衬砌。
引水隧洞断面较小,以人工和小型施工机械为主,引水隧洞沿线缺乏设置施工支洞的地形条件,由进出口两个工作面施工,相应的主洞单头最大掘进长度约为1.58km。
(2)施工方法
①土方明挖:采用1m3挖掘机开挖,装5~8t自卸汽车出渣,平均运距0.5km,人工配合修整边坡,作为填筑料可就近堆放,其中:压力管道及泄水管道由人工开挖装架子车,水平人工推架子车运距60m弃渣。
②岩石洞挖:隧洞设计开挖断面在10m2左右,采用手风钻打孔、爆破,人工装1t机动翻斗车运输出渣,平均运距:洞内900m、洞外200m。
③岩石明挖:手风钻打孔、爆破,1m3挖掘机开挖,装5~8t自卸汽车出渣,平均运距0.5km;其中:压力管道及泄水管道由人工开挖装架子车,水平人工推架子车运距60m弃渣。
④砼工程:采用0.4m3移动式砼拌和机拌料,砼运输视不同的建筑物而有所区别,进水闸、泄洪冲砂闸、溢流坝、压力前池、厂房及尾水等工程的底板及基础可直接由架子车运输50m入仓:进水闸、泄洪冲砂闸、厂房等工程的墩墙需垂直转运,采用井架提升机配合塔架工作平台,垂直平均吊运7m,架子车入仓;压力管道及泄水管道的镇墩及管床砼需由5t慢速卷扬机牵引架子车入仓,斜坡牵距90m;隧洞砼衬砌由1t机动翻斗车洞内运输500m,采用砼泵入仓。砼均由机械振捣。
⑤浆砌块石:砂浆由人工制浆,架子车运输砂浆50m,人工砌筑。
⑥抛填块石:5~8t自卸汽车运500m至施工现场抛石。
⑦钢管制安:钢管在厂家购买成品运至施工现场,由10t卷扬机牵引至安装现场,人工配合进行安装就位。
⑧其它施工:采用常规施工工艺进行。
2.8.2 施工交通及施工总布置
(1)施工交通
本工程昼夜高峰运输强度56t。工程紧邻桑坝乡XX至黑拉村公路沿河展布,区内有桑坝乡~腊子口多级公路与212国道相连距县城约118km;西北面与卓尼县接壤,东北面与岷县接壤,距岷县县城约80km。在施工期间可提前修建进枢纽区和厂房区的永久道路,对外变通较为方便。
施工场内交通利用桑坝乡XX至黑拉村公路,在此基础上补充完善场内道路,新修施工道路约3.5km,道路宽度设计为6m,跨河桥一座。具体如下:修建至前池和引水隧洞出口施工道路,该段平均纵坡控制在10%,长度约3000m;修建至引水洞进口道路,平均纵坡控制在10%,长度约300m;另考虑部分施工道路连接各施工营地、弃渣场和工作面,平均缴坡控制在6%,长度约300m;目前枢纽左岸没有施工道路,为沟通施工期枢纽左右岸交通,在枢纽上游设一座临时跨桥,结构性形式为简易木桥,其标准为汽—20级,跨度约为15m。
(2)供风、水、电工程
①施工供风
主要用于石方开采。本工程拟对供风集中的引水系统设置固定式空压站,共设隧洞进口(枢纽位置)和隧洞出口(前池位置)两座空压站,引水洞沿程供风损失大,每座空压站各配一台20m3/min固定式电动空压机。
②施工供水
施工用水直接由泵站将桑坝沟水抽送至蓄水池,再由配水管道分送至各施工点。根据本工程集中供水区的分布,分别在枢纽区、厂房区及前池附近设置3座抽水泵站,即可满足本工程旌工用水所需。其中:
a)枢纽区1座,采用IS50-32-125型水泵一级抽水至高位蓄水池(V=50m3)。
b)厂房区1座。采用IS50-32-125型水泵一级抽水至高位蓄水池(V=50m3)。
c)压力前池及引水隧洞出口施工用水由厂房区高位水池采用D12-50×7型多级离心泵二级抽水至高位蓄水池(V=20m3)。
③施工供电
工程区内有10kV农用输电线路通过,线路近期经过增容改造,容量满足本工程使用,可就近“T”接使用,做为本工程主要的施工和生活电源,在枢纽和厂房区各设一座降压变电站,配一台S9-800/10型变压器。另备85kW柴油发电机组做为补充电源。
④施工通讯
施工期间的通讯可向当地电信部门申请安装固定电话,以满足场内外的施工通讯要求。中国移动、中国联通无线通讯信号已覆盖工地现场,为现场人员配备一定数量的手机,可满足本工程施工通讯需要。
(3)施工布置
①施工工厂
a)砼生产系统
工程所需砼总量3.58万m3,砼高峰月浇筑强度2900m3,小时浇筑强度14.5m3,砼拌和站采用0.4m3移动式砼拌和机,配自动进料和计量装置,分设于各施工现场附近,即可满足砼施工要求。建筑面积50m2。
b)机械、汽车修配保养站
工程所需主要施工机械设备60余台,机械设备的中、小修理任务主要由岷县和迭部县的机械、汽车修理厂承担,工地仅负责机槭设备的检修和保养,建筑面积500m2。
c)钢木综合加工厂:木材加工生产规模3.0m3/班;钢筋生产规模3.5t/班,建筑面积330m3。
②生活设施
本工程施工高峰人数为560人,共需施工临时生活房屋2640m3。
③施工布置
本工程选择枢纽和厂房分区布置方案。生活福利区、辅助企业区及仓库分设于枢纽、厂房两区,生括、生产设施的布置不占或少占耕地或林地。
2.8.3 施工总进度
(1)施工准备工程
主要包括房屋、工棚、备料、风、水、电、道路、桥等附属设施,由第一年7月~9月尽量完成上述工作,隧洞施工所需风、水、电管线可根据施工进度延续,备料工程可随主体工程均衡进行。
(2)主体工程
枢纽根据导流时段的划分,泄冲闸、进水闸工程安排在第一年11月~第二年10月底结束,因泄冲闸担负Ⅱ~2期及III期的导流任务,故应在第二年3月底以前必需完成右岸闸墩和导墙砼、以及溢流坝左边墙砼浇筑;第二年11月~第三年10月底完成溢流坝的施工。引水系统是本工程控制性工期,安排在第一年8月~第三年10月底结束,有效施工期27个月。电站厂房工程在围堰围护下施工,安排在第一年10月~第三年11月底结束,第三年10月底第一台机组发电,厂区工程可在厂房工程水下部分施工结束并具备挡水条件,拆除围堰后进行。
(3)竣工收尾工程
工程高峰期工人数约560人,共需劳动工日27.3万工日,工程所需材料:水泥13460t,圆木145m3、钢筋1230t、钢材560t(包括金属结构)、炸药43.1t、油料117t。
2.9工程管理
2.9.1管理机构设置及人员编制
电站人员编制共计30人。其中包括了:运行人员20人,检修调试人员7人,管理服务人员3人。
2.9.2管理办法
(1)管理范围和保护范围
工程管理范围主要包括引水枢纽建筑物、引水建筑物、地面厂区、生活区、供电及通讯线路等部分。电站的管理范围指水电站本身建设占地,以及有关生产、维护、管理和观测设施占地的范围。电站的保护范围是指为了确保水电站在设计条件下安全运行和进行维护工作的需要,不允许单位和个人进行有损电站工程设施和运行安全的范围。
工程管理的任务是保证各建筑物安全可靠、电站及枢纽正常运行,提高经济效益。
(2)管理措施
提高电站管理工作的科技含量,制定严格有效的管理制度,深化内部劳动人事制度的改革,逐步建立新的用人制度,形成布局基本合理、层次适当、专业、工种配套的职工队伍体系。
2.10 工程特性
白水河三级水电站的主要工程特性见表2-8。
表2-8 白水河三级水电站主要工程特性表
序号 | 项目 | 单位 | 指标 | 备注 |
一 | 气象 | |||
1 | 多年平均降水量 | mm | 595.9 | |
2 | 多年平均蒸发量 | mm | 1461.7 | |
3 | 多年平均日照 | hr | 2267.6 | |
4 | 多年平均气温 | ℃ | 7 | |
5 | 极端最低气温 | ℃ | -19.9 | |
6 | 极端最高气温 | ℃ | 35.5 | |
7 | 最大冻土深度 | cm | 75 | |
8 | 多年平均风速 | m/s | 1.8 | |
9 | 最大风速 | m/s | 15 | |
二 | 泥沙 | |||
1 | 多年平均悬移质输沙量 | t | 2.84×104 | |
2 | 多年平均推移质输沙量 | t | 0.85×104 | |
3 | 输沙总量 | t | 3.69×104 | |
三 | 水能指标 | |||
1 | 流域面积 | m2 | 158.3 | |
2 | 多年平均径流量 | 亿m3 | 0.947 | P=50% |
续表2-8 白水河三级水电站主要工程特性表
序号 | 项目 | 单位 | 指标 | 备注 |
3 | 多年平均流量 | m3/s | 3 | |
4 | 发电引水流量 | m3/s | 5.6 | |
5 | 前池水位 | |||
-1 | 正常水位 | m | 2529.55 | |
-2 | 最低水位 | m | 2528.67 | |
-3 | 最高水位 | m | 2530.05 | |
-4 | 最大水头 | m | 334.1 | |
-5 | 最小水头 | m | 333.19 | |
-6 | 加权水头 | m | 333.81 | |
-7 | 设计水头 | m | 333.19 | |
6 | 装机容量 | kW | 15300 | |
7 | 多年平均发电量 | 万kW·h | 5900 | |
8 | 年利用小时数 | h | 3856 | |
9 | 保证出力 | kW | 1507 | |
四 | 工程地质 | |||
1 | 地基特征 | |||
-1 | 闸(坝)址区 | 薄层灰岩 | ||
-2 | 引水明渠 | 块石碎石土 | ||
-3 | 前池 | 薄~(中)厚层灰岩 | ||
-4 | 压力管道 | (中)厚层灰岩 | ||
-5 | 厂址区 | 块石碎石土或(中)厚层灰岩 | ||
2 | 地震烈度 | 度 | 泥质灰岩、(中)厚层灰岩 | |
五 | 引水枢纽 | |||
(一) | 泄洪冲砂闸 | |||
1 | 正常蓄水位 | m | 2532 | |
2 | 设计洪水水位 | m | 2532.75 | |
3 | 校核洪水水位 | m | 2532.91 | |
4 | 闸底板高程 | m | 2513.54 | |
5 | 闸顶高程 | m | 2533.34 |
续表2-8 白水河三级水电站主要工程特性表
序号 | 项目 | 单位 | 指标 | 备注 |
6 | 孔数 | 孔 | 2 | |
7 | 孔口尺寸(宽×高) | m | 3.0×3.0 | |
(二) | 溢流坝 | |||
1 | 正常蓄水位 | m | 2532 | |
2 | 设计洪水水位 | m | 2532.75 | |
3 | 校核洪水水位 | m | 2532.91 | |
4 | 堰顶高程 | m | 2532.2 | |
5 | 坝顶高程 | m | 2533.34 | |
6 | 溢流宽度 | m | 12 | |
(三) | 进水闸 | |||
1 | 正常挡水位 | m | 2532 | |
2 | 闸底板高程 | m | 2530.69 | |
3 | 闸顶高程 | m | 2533.34 | |
4 | 孔数 | 孔 | 1 | |
5 | 孔口宽 | m | 2 | |
(四) | 排漂闸 | |||
1 | 正常挡水位 | m | 2532 | |
2 | 闸底板高程 | m | 2530.04 | |
3 | 闸顶高程 | m | 2533.34 | |
4 | 孔数 | 孔 | 1 | |
5 | 孔口宽 | m | 2.5 | |
六 | 引水明渠 | |||
1 | 长度 | m | 617.4 | |
2 | 断面形式 | 平底梯形 | ||
3 | 底宽 | m | 1 | |
4 | 渠深 | m | 1.85 | |
5 | 边坡系数 | 1.5 | ||
6 | 纵坡 | 1.083333333 | ||
七 | 引水隧洞 | |||
1 | 长度 | m | 3155.9 | |
2 | 断面形式 | 城门洞型 |
续表2-8 白水河三级水电站主要工程特性表
序号 | 项目 | 单位 | 指标 | 备注 |
3 | 底宽 | m | 2.8 | |
4 | 边墙高 | m | 2.4 | |
5 | 顶拱半径 | m | 1.4 | |
6 | 顶拱圆心角 | ° | 102.12 | |
7 | 纵坡 | 1.083333333 | ||
八 | 前池 | |||
(一) | 前室 | |||
1 | 正常水位 | m | 2529.55 | |
2 | 最高水位 | m | 2530.05 | |
3 | 最低水位 | m | 2528.67 | |
4 | 长度 | m | 24.61 | 包括5m长渐变段 |
5 | 宽度 | m | 5.8 | |
6 | 边墙顶高程 | m | 2530.37 | |
7 | 前室底板高程 | m | 2521.97 | |
(二) | 溢流堰 | |||
1 | 堰顶高程 | m | 2529.75 | |
2 | 溢流宽度 | m | 21.1 | |
(三) | 进水口 | |||
1 | 孔口尺寸(宽×高) | m | 2.8×3.65 | |
2 | 底板高程 | m | 2522.97 | |
3 | 边墙顶高程 | m | 2530.37 | |
九 | 压力管道长度 | |||
1 | 长度 | m | 703 | |
2 | 管径 | mm | 1400 | 内径 |
3 | 管壁厚度 | mm | 22 | |
十 | 主、副厂房尺寸:长×宽 | |||
1 | 主厂房 | m | 39.45×11.7 | |
2 | 副厂房 | m | 39.45×10.91 | |
十一 | 升压站尺寸:长×宽 | m | 43.5×33 | |
十二 | 主要机电设备 |
续表2-8 白水河三级水电站主要工程特性表
序号 | 项目 | 单位 | 指标 | 备注 |
1 | 水轮机型号 | HL(542)-WJ-70 | ||
2 | 发电机型号 | SF5100-4/1730 | ||
十三 | 施工组织设计 | |||
1 | 主体工程量 | |||
-1 | 砂砾石开挖 | 万m3 | 15.66 | |
-2 | 砂砾石夯填 | 万m3 | 3.07 | |
-3 | 岩石明挖 | 万m3 | 2.58 | |
-4 | 岩石洞挖 | 万m3 | 4.31 | |
-5 | 混凝土 | 万m3 | 3.58 | |
-6 | 钢筋制安 | t | 1230 | |
-7 | 压力钢管制作及安装 | t | 287 | |
-8 | 金属结构安装 | t | 156 | |
-9 | 发电机组安装 | 台(套) | 3 | |
2 | 主要建筑材料 | |||
-1 | 水泥 | t | 13460 | |
-2 | 钢筋 | t | 1230 | |
-3 | 钢材 | t | 560 | 包括金属结构 |
-4 | 木材 | m3 | 145 | |
-5 | 炸药 | t | 43.1 | |
-6 | 油料 | t | 117 | |
3 | 施工总工期 | 年 | 2.5 | |
4 | 总劳动力 | 万工日 | 27.3 | |
5 | 高峰总人数 | 人/d | 560 | |
6 | 土方开挖强度 | m3/d | 951 | |
7 | 石方开挖强度 | m3/d | 330 | |
8 | 土方夯填强度 | m3/d | 307 | |
9 | 砼浇筑强度 | m3/d | 116 | |
十四 | 经济指标 | |||
1 | 财务指标 | |||
-1 | 工程总投资 | 万元 | 12703.63 | |
-2 | 静态总投资 | 万元 | 11179.56 |
续表2-8 白水河三级水电站主要工程特性表
序号 | 项目 | 单位 | 指标 | 备注 |
-3 | 动态总投资 | 万元 | 11849.08 | |
-4 | 单位千瓦静态投资 | 元/kW | 7303 | |
-5 | 单位千瓦动态投资 | 元/kW | 7744.5 | |
-6 | 单位电量经营成本 | 元/kW·h | 0.032 | |
-7 | 单位电量发电成本 | 元/kW·h | 0.12 | |
-8 | 全部投资财务内部收益率 | % | 7.21 | |
-9 | 财务净现值 | 万元 | 219 | |
-10 | 投资利益率 | % | 4.9 | |
2 | 国民经济指标 | |||
-1 | 国民经济内部收益率 | % | 11.82 | |
-2 | 经济净现值 | 万元 | 4141 | |
-3 | 经济效益费用比 | 1.367 | ||
-4 | 投资回收年限 | 年 | 13.93 |
第3章 危险源辨识
3.1工程选址及工程总体布置危险、有害因素分析
本工程在选址时,若对区域水文、气象、地质构造、水文地质条件等不利于安全的因素考察;或对不利因素未采取必要的设计对策措施;或本工程上游遭遇超标洪水、遭遇其他不可抗拒因素等,将造成洪水淹没危险及水工建筑物失稳危险,均可使工程建成后不能实现安全运行,影响人民群众生命财产安全。
在主、副厂房、独立开关站、变压器装置、避雷装置周围等易触电的区域,若缺少网栅、围墙、警示牌等防护设施或达不到要求,容易导致人触电。
3.1.1暴雨 洪水 泥石流
因水电站属亚温带亚湿润气候区,具有气候温和湿润,四季分明,冬无严寒,夏无酷暑,日照时间长的特点。由于地势较高,又有高山阻隔,暴雨强度和频数远低于下游地区,洪水在地区上的分布与降雨分布相应。由于海拔较高,暴雨强度较小,洪水一般陡涨缓落。溢流坝、泄洪冲砂闸、进水闸、引水隧洞、前池、压力管道设计洪水标准为30年一遇,洪峰流量为107.0m3/s;校核洪水标准为100年一遇,洪峰流量为146.0m3/s;消能防冲建筑物洪水标准为20年一遇,洪峰流量为94.3m3/s。厂房设计洪水标准为30年一遇,洪峰流量为117.0m3/s;校核洪水标准为100年一遇,洪峰流量为160.0m3/s。
而沟内有长期性流水,沟口形成多期洪积物,地表植被发育,暴雨季节不会产生大的泥石流。除左岸冲沟外,再无较大冲沟发育,仅阶地以上山坡有规模不大的小冲沟展布,纵坡陡,沟内无长期性流水,唯暴雨季节有暂时性洪流发生,并带有少量的水石流,但多堆积于坝址阶地之上,对坝址建筑物影响不大。故暴雨,洪水,泥石流带来的危害并不大。
3.1.2 边坡及岩体失稳
边坡及岩体失稳的突发性强,危害性大。高边坡掉落石块、边坡坍塌、滑坡等引起的边坡及岩体失稳的突发性强,危害性大。白水河三级水电站伤害事故,严重影响人身安全及紧邻道路、建筑物和配电设备的安全。白水河三级水电站的引水明渠段、压力前池、压力管道、发电厂房处均存在边坡稳定问题。
引水渠、前池基础、压力钢管、厂房、泄水渠、尾水渠段挖深较大,形成高边坡问题,在暴雨作用下易形成崩塌、滑坡等地质灾害,对施工人员及施工设备安全构成危害。
3.2电气设备及系统
3.2.1主变压器运行故障
表3-1 主变压器运行故障
1 | 如果长期过载运行,会引起线圈发热,使绝缘逐渐老化,造成匣间短路、相间短路或对地短路及油的分解 |
2 | 变压器绝缘油在贮存、运输或运行维护中,若油质量差或杂质、水分过多,会降低绝缘强度。当绝缘强度降低到一定值时,变压器就会短路而引起电火花、电弧或出现危险温度。因此,运行中变压器应定期化验油质,不合格的油应及时更换。把安全工程师站点加入收藏夹 |
3 | 铁芯绝缘老化或夹紧螺栓套管损坏,会使铁芯产生很大的涡流,引起铁芯长期发热造成绝缘老化 |
4 | 变压器检修吊芯时,应注意保护线圈或绝缘套管,如果发现有擦破损伤,应及时处理 |
5 | 线圈内部接头接触不良,线圈之间的连接点、引至高、低压侧套管的接点、以及分接开关上各支点接触不良,会产生局部过热,破坏绝缘,发生短路或断路。此时所产生的高温电弧会使绝缘油分解,产生大量气体,变压器内压力加。当压力超过瓦斯断电器保护定值而不跳闸时,会发生爆炸 |
6 | 电力变压器的电源一般通过架空线而来,而架空线很容易遭受雷击,变压器会因击穿绝缘而烧毁 |
7 | 短路保护要可靠。变压器线圈或负载发生短路,变压器将承受相当大的短路电流,如果保护系统失灵或保护定值过大,就有可能烧毁变压器。为此,必须安装可靠的短路保护装置 |
8 | 对于采用保护接零的低压系统,变压器低压侧中性点要直接接地当三相负载不平衡时,零线上会出现电流。 |
9 | 防止超温变压器运行时应监视温度的变化。如果变压器线圈导线是A级绝缘,其绝缘体以纸和棉纱为主,温度的高低对绝缘和使用寿命的影响很大,温度每升高8℃,绝缘寿命要减少50%左右。变压器在正常温度(90℃)下运行,寿命约20年;若温度升至105℃,则寿命为7年5温度升至120℃,寿命仅为两年。所以变压器运行时,一定要保持良好的通风和冷却,必要时可采取强制通风,以达到降低变压器温升的目的 |
变压器故障后果主要是影响变压器正常工作,变压器发生火灾爆炸,导致设备损坏、人员伤亡,甚至导致二次事故的发生。
3.2.2辅助设备
技术供水系统中设备包括滤水器、安全阀等,主要故障类型有:设备失电、故障和管路堵塞造成机组冷却水压力低从而引起机组轴瓦温度过高造成事故,停机过程引起的管路压力过高而安全阀故障引起管路爆裂造成事故。排水系统中设备主要包括潜水电泵等,主要故障类型有:设备失电、故障和管路堵塞造成集水井水位过高造成水淹厂房事故等。
3.2.3 开关设备
电力系统中常用的开关设备有断路器、隔离开关、接地开关。断路器的主要故障类型有操作机构失灵或误动作、二次回路故障、密封结构故障、绝缘故障、触头或导电回路接触不良等。断路器因其设备类型的不同,故障类型也不同。隔离开关事故导致带负荷拉刀闸,造成人身伤亡、设备损坏。接地开关常见的故障是分、合操作困难,具体原因有:盖板销口与操作轴销相切、开口销脱落等。
3.2.4接地网故障
设计上是否存在着接地网布置不合理、考虑因素不齐全等弊端或施工质量问题。接地网发生故障将引起保护失灵,造成人员触电、设备损害、局部范围严重腐蚀而失效。接地网发生故障将引起保护失灵,造成人员触电、设备损害、雷电等事故。雷电等事故。
3.2.5高低压配电装置
在副厂房发电机层布置有高低压配电室,其中高压开关柜采用SF6断路器,可能出现断流容量不足而造成开关设备烧毁或爆炸;设备现场污秽严重,出现污闪现象;套管、支持绝缘子、绝缘提升杆闪络、爆炸。高压开关柜由于机械防误操作装置失效或由于强行误操作可能引起误送电或造成操作人员触电伤亡。由于采用SF6断路器,因此可能出现SF6气体泄漏,虽然气体容积很小,但也会使运行检修人员感觉不适。
在副厂房发电机层还布置有继中央控制室,电气实验室,交接班室等,可能会由于其中部分盘柜内设备布置过于紧凑,造成温升过高,从而引发火灾,也可能由于盘柜漏电造成人员触电伤亡。
3.2.6水轮发电机
表3-2 水轮发电机
1 | 水轮发电机各部位摆动、振动超标 |
2 | 机组冷却供水管路进、出水不畅通,供水压力不符合要求 |
3 | 机组各部位轴承、发电机定子等运行稳定温度超标 |
4 | 下导油盒漏油 |
5 | 定子线捧部分短接、转子偏心引起磁力不平衡加大径向轴承荷载等;定子线捧部分短接、转子偏心引起磁力不平衡加大径向轴承荷载等 |
6 | 各制动器漏油、制动器与转子刹车环间隙过大,制动系统管路、阀件渗漏;各制动器漏油、制动器与转子刹车环间隙过大,制动系统管路、阀件渗漏 |
7 | 转子各磁极键松动,转子风扇有裂纹,转子底部的刹车环及固定的螺钉松动;转子各磁极键松动,转子风扇有裂纹,转子底部的刹车环及固定的螺钉松动 |
8 | 推力轴承、导轴承瓦片缺损、裂纹;推力轴承、导轴承瓦片缺损、裂纹 |
9 | 各轴承油槽漏油、冷却器漏水;各轴承油槽漏油、冷却器漏水 |
10 | 消防装置缺陷等。消防装置缺陷等 |
本设备运用水轮发电机三台,而这些有害因素会影响发电机的安全运行,导致构件裂纹、破坏,甚至会产生火灾、触这些有害因素会影响发电机的安全运行,导致构件裂纹、破坏,甚至会产生火灾等事故。
3.2.7主要建筑物
(1)溢流坝
溢流坝起着拦截水流,抬高水位的作用,溢流坝承受着巨大的水平推力和其他荷载,因此其对地质环境条件、施工质量、运行管理等有着很高的要求,而一旦失事则会造成巨大的人员伤亡和财产损失。溢流坝由于设计施工或运用管理的不当,可能导致溢流坝溃坝事故,在水位高和泄洪流量大的不良水力条件下会遭到冲刷破坏。
①水库及大遭遇遇非常洪水或山洪暴发时,如果水位超过防洪设计标准,将导致水库溃坝等事故,给下游人民生命财产和工农业生产造成特别重大危害。
②建筑工程质量缺陷
本工程挡水建筑物采用正向挡水、泄洪排沙的布置。其危险因素主要有以下方面:
表3-3 危险因素
1 | 坝体表面或泄水部位以及闸墩等个别部位出现对结构安全有危害的裂缝 |
2 | 坝体混凝土出现严重腐蚀现象 |
3 | 在坝体表面或坝体内出现混凝土受压破碎现象 |
续表3-3 危险因素
4 | 坝体沿坝基面发生明显的位移或坝身明显倾斜 |
5 | 坝基下游出现隆起现象或两岸支撑山体发生明显位移 |
6 | 坝基或两岸支撑山体突然出现大量渗水或涌水现象 |
7 | 溢流坝泄流时,坝体发生共振 |
8 | 通过坝基、坝体及两坝端岸坡的渗流量在相同条件下不断增大、
渗漏水出现浑浊、出水位置升高或移动等 |
(2)闸门、进水口
①闸门被破坏,会失去防沙、防污以及导漂等作用。进水闸在经过一段时间的运营后,在长期的冲刷腐蚀下,给闸基的安全构成重大威胁,甚至可能导致水闸坍塌。
②进水孔位置设置不合理,泥沙堵塞进水口,推移质进入引水系统。
③拦污栅损坏,流水中的草杂物、泥沙,使机组冷却器堵塞,迫使机组停运。并由于过滤水器堵塞造成轴承冷却水中断被迫停机,造成停产及经济损失。
④制作闸门、启闭机的金属结构材料或加工工艺质量不符合标准引发故障。
⑤人员误操作快速门及事故检修门,引发闸门非正常下落。
⑥在检修期间进行电焊作业时,若未进行必要的个体防护,或者防护措施不当,因高压电弧产生的有毒电离气体,以及焊皮气化产生的有毒蒸气,将对人员的正常工作和身体健康构成威胁。
(3)引水明渠、前池
①由于渠道渠堤兼做检修维护及施工道路,人员若不慎掉入引水渠,可能会发生淹溺事故。
②前池地基不稳定,前池地基有发生不均匀沉降的可能,引起前池开裂。
(4)引水隧洞
由于隧洞有些洞身在不同部位穿越断层、裂隙,对隧洞局部稳定有影响,因此在设计、施工的时候必须满足相应的设计、施工规范及规程,以避免发生塌方等现象。
根据已有的破坏事例分析,造成隧洞失事的主要原因有以下几方面:
表3-4 隧洞失事的主要原因
1 | 忽视了当地的地质条件,或者对于某些地质上的问题没有
采取正确的处理措施 |
2 | 由于过高的外水压力作用,使隧洞衬砌遭受破坏 |
3 | 由于压力波和其他谐振波等原因,使隧洞内发生了过高的内水压力 |
续表3-4 隧洞失事的主要原因
4 | 施工不良,尤其是隧洞衬砌和岩石之间填筑不密实,使衬砌内发生
过高的压力而毁坏 |
5 | 操作运用不妥 |
(5)压力管道
压力管道在使用过程中,可能会因管道设计不合理,材质与制造质量低劣,安装、检修、维护不当,操作失误等原因导致管道事故。
压力钢管系冷卷、焊接结构,需承受连续冲击荷载、腐蚀和磨损。一般情况下(通常水质及一般流速),压力钢管的腐蚀、磨损率约为0.01mm/年~0.02mm/年。如果水质呈酸性且含沙量高、流速大时,腐蚀和磨损速率明显加快,也可能成倍增长。如果水电站引水枢纽未采取合理的排沙措施,泥沙将对压力钢管造成一定的磨损、由于管道在运行期间事故停机或开机操作不当、压力钢管材料选用不当,容易使钢管主要受力构件在施工、运行中变形,均可引起管道爆裂事故。
(6)厂房
①防洪、抗震设计标准经复核达不到设计或标准、规范要求。
②结构缺陷。
a)厂房所有结构构件的承载能力、变形控制、裂缝控制等缺陷;
b)厂房结构安全级别及对应的结构重要性系数缺陷;
c)混凝土质量不合格;
d)安全出口、安全疏散通道不合格。
3.3金属结构设备
金属结构设备无论在布置、设计、制造、安装和运行管理哪个环节出现疏忽或差错,均将产生不良甚至严重后果。甚至有时会导致洪水失去控制,产生漫坝失事导致设备破坏、人员伤亡、电站无法运行。甚至有时会导致洪水失去控制,产生漫坝失事等事故。水电站埋藏式压力钢管主要承受内水压力,钢衬本身只承担少部分内水压或只起等事故。
水工闸门和启闭机存在的缺陷和隐患主要有:
表3-5水工闸门和启闭机存在的缺陷和隐患
1 | 设计考虑不周,对金属结构设备的运行条件、操作方式、
具体参数考虑的不全面、不细致,与实际情况和需要有较大的出入 |
2 | 水工建筑物的总体布置不尽合理,泄水道的水力设计欠佳,
从而在泄水道进、出口或沿程出现空蚀、漩涡等不良现象 |
3 | 门叶结构设计不合理,以致出现上托力和下吸力过大、
结构强度不足、刚度太低、变形过大、闸门振动等不良现象 |
4 | 闸门零部件设计不周,以致出现应力集中,
裂缝、转动不灵等不良现象 |
5 | 制作闸门、启闭机等金属结构设备所用材料质量低劣,
未达到有关标准规定的要求,从而引起质量或破坏事故 |
6 | 闸门和启闭机的制造工艺、加工工艺和质量不符合规范、
标准的规定,未达到设计提出的要求,从而引起质量或破坏事故 |
7 | 安装措施和工艺不尽合理 |
8 | 闸门和启闭机的运行管理不善,保养与维修工作不到位 |
本工程运用水轮发电机三台,这些方面的质量问题往往给金属结构设备带来许多难以克服、无法弥补的缺陷,造成各种类型的故障或事故。金属结构设备担负着整个枢纽调节水位、保护机组正常运行等任务。另外冬季各闸门及门槽的防冻问题对电站的正常运行很重要。
3.4水淹厂房
水淹厂房事故轻者对设备造成损坏,尤其是电气设备,重者因水淹造成设备短路,会危及设备与人身安全,更甚者会导致厂房淹没,直至水电站毁灭。台兰河二级水电站导致水淹厂房的因素主要有,
(1)施工质量不过关或误操作等导致压力管道或泄洪系统失事,从而导致厂房被淹;压力管道是水电站的的咽喉,发生事故时,轻则造成停电事故,重则导致水电站毁灭。
(2)厂房结构破坏、发电设备密封失效等;
(3)压力管道渗漏、检修时引水和尾水检修闸门漏水等;
(4)厂房渗漏排水系统失灵;
(5)进厂大门处没有设置防雨水倒灌的设施,雨洪不能被及时排出,交通道路雨水洪水倒灌厂房。
3.5生产过程的主要危险因素辨识分析
3.5.1淹溺
本工程发生淹溺的危险源有渠首进水闸段、引水渠段、前池、厂房周围、尾水渠及下游河道等处。导致淹溺发生的主要原因有:相关工作场所的防护栏缺失或损坏或不符合安全标准要求;从事金属结构检修、水轮机组检修作业时突然充水;混流机组进水口产生的负压、甩负荷时产生的涌浪将人员卷入;作业人员没有或缺少必要的安全防护设备;淹溺危险源的安全标志缺失或不醒目;在泄洪时,不及时预警导致超过下游河道的安全泄流量等。要特别注意在闸门起吊、盖板掀起时,一定要设临时防护栏杆等措施,防止意外淹溺事故。
3.5.2火灾
水电站是防火重点单位。一旦发生火灾事故,可危及人身安全,致人伤残或死亡,同时也可导致设备损坏或报废,甚至使系统运行瘫痪。
(1)电缆火灾
电缆是水电站防火的重点对象,因为电缆遍布各个角落且数量众多,有些电缆在电缆夹层室电缆布置密度更高,电缆的绝缘材料又易燃烧,而且动力电缆在运行过程中经常处于发热状态。
(2)油系统火灾
其火灾危险性分电站用油型号所示。油浸式电力变压器、油储罐室及油处理室油量较大,火灾危险性大,灾危险性属于丙类。油浸式电力变压器、油储罐室及油处理室油量较大,火灾危险性大,如果这些场所的通风、防爆措施不当,还可能发生油蒸气与空气混合物爆炸事故。因此透如果这些场所的通风、防爆措施不当,还可能发生油蒸气与空气混合物爆炸事故。因此透平油罐室、油处理室,充油电力设备及相关建筑物是消防重点,必须予以高度重视。平油罐室、油处理室,充油电力设备及相关建筑物是消防重点,必须予以高度重视。
(3)电气设备火灾
表3-6电气设备火灾
1 | 电气设备过热、火花和电弧是引起火灾事故的直接原因 |
2 | 电气设备过热是电流产生的热量造成的。电气设备正常的发热是允许的,
但当电气设备非正常运行时,热量增加,温度升高,达到一定条件,可能引起火灾。 |
续表3-6电气设备火灾
3 | 电火花温度很高,电弧温度可高达3000℃~6000℃,因此,电火花和
电弧不仅能引起可燃物燃烧,还能使金属熔化、飞溅,构成火源。 在有爆炸危险的场所,电火花和电弧更是引起火灾和爆炸的一个十分危险的因素 |
4 | 电火花包括工作火花和事故火花两大类,工作火花是指电气设备正常工作时或正常
操作过程中产生的,如开关或接触器开合时产生的火花、插销拔出或插入时的火花等; |
3.5.3爆炸
火灾、爆炸有一定的因果关系,火灾如处理不当可能会发生爆炸。白水河三级水电站工程的变压器、互感器、高压开关、母线设备、电气设备以及电缆层、蓄电池室、透平油罐室和油处理室、压力容器等如果操作、使用和维护不当,都可能发生爆炸事故。在设备检修中使用氧气、乙炔气瓶等,若不按规定操作,也很容易发生火灾或爆炸事故。
变压器爆炸起火其产生的后果是非常严重的,因为其往往不仅会造成电力系统故障,而且其爆炸冲击波和燃烧油会波及周围电力设备、建筑物以及人员造成重大事故。2010年6月3日孟加拉国首都一处居民区附近的大型电力变压器发生爆炸导致周围7栋居民楼起火,造成百余人死亡。我国于上世纪80年代后对大型变压器、电压互感器从标准的制定上和生产工艺上均采取了有效措施,事故明显下降,但新投产的变压器、互感器质量也不是百分之百的稳定。
此外,空压机储罐、空压管道和各种压力容器,若设备存在缺陷,安全附件不齐全或操作不当,均存在压力装置或容器爆炸的危险性。
在运行期,使用润滑油和透平油等场所,遇火源可能发生燃烧爆炸事故;另外,当这些场所积聚可燃性气体,如果通风不畅,使可燃气体遇引爆火源可能会直接发生爆炸事故。
3.5.4电伤害
白水河三级水电站工程生产过程中存在的电伤害隐患包括有触电、雷电、静电、电火花、电气误操作等,容易引起事故。见表3-7。
表3-7电伤害
1.
触电 | ①人体与带电体直接接触造成触电 |
②人体接近高压设备造成弧光放电 | |
③在停电设备上工作时突然来电 |
续表3-7 电伤害
2.
雷电 | 雷电是一种自然放电现象。由于雷击,
在架空线路或空中金属管道上产生的冲击电压沿线路 或管道的两方向迅速传播的雷电波称为雷电波入侵。 |
3.
静电 | 本电站中用到燃油和润滑油,在其储存和运输等环节
比较容易产生和积聚静电,可能引起火灾、爆炸危险; |
4.
电火花 | 电火花温度很高,电弧温度可高达3000℃~6000℃,
因此,电火花和电弧不仅能引起可燃物燃烧,还能使 金属熔化、飞溅,构成火源。在有爆炸危险的场所, 电火花和电弧更是引起火灾和爆炸的一个十分危险的因素 |
电火花包括工作火花和事故火花两大类:工作火花是指电气
设备正常工作时或正常操作过程中产生的,如开关或接触器 开合时产生的火花、插销拔出或插入时的火花等;事故火花 是线路或设备发生故障 | |
5.
电 气 误 操 作 | 由于作业人员安全意识不强,培训不到位,有可能发生电
气的五种恶性误操作(带地线合闸、带电挂地线、 带负荷拉合隔离开关、误拉合断路器、误入带电间隔), 将会导致重大人身伤亡和设备损坏事故的发生 |
3.5.5机械伤害
本工程的各个工序都涉及到机械设备的使用,而且机械设备种类繁多,某些设备的快速转动部件、快速移动部件、摆动部件、啮合部件若缺乏良好的防护设施,工作人员在对其进行操作的过程中有可能伤及手、脚、头及身体其他部位。本工程涉及工种繁多,各工种若没有配备必要的劳动防护用品等也可能造成机械伤害。
机械伤害有可能发生在本工程施工、安装、运行及维修的各个环节,其中维修调试作业是机械伤害的多发环节。因维修调试作业的特殊性,使维修人员采用正常工作不允许的方法进行操作、检修维护人员多人配合不协调、以及作业场所和环境问题都有可能导致对检修、维护人员造成机械伤害。
水电站使用的起重设备和车床等各种机械设备,如果安全防护距离不够、防护罩或防护屏不符合规范规程的要求,可能发生机械伤害事故。
3.5.6高处坠落
造成高处坠落事故的主要因素见表3-8。
表3-8高处坠落事故的主要因素
1 | 没有按要求使用安全带、安全帽 |
2 | 使用梯子不当 |
3 | 没有按要求穿防滑性能良好的软底鞋 |
4 | 高处作业时安全防护设施损坏 |
5 | 工作责任心不强,主观判断失误 |
6 | 使用安全保护装置不完善或缺乏的设备、设施进行作业 |
7 | 作业人员疏忽大意,疲劳过度 |
8 | 高处作业安全管理不到位等 |
3.5.7物体打击
本电站设备种类多,其中不乏高速旋转部件等,使得在生产、维修各环节存在物体打击伤亡事故隐患。
其中高处坠物造成的物体打击事故最为常见,其主要原因有高处作业时工具、材料等坠落,击伤下方操作人员;在高处作业时未经确定随便向下面抛掷物件等。
3.5.8安全标志及措施缺陷
本工程若存在标志缺失,则可导致对作业人员安全警示缺少或不够,易导致触电、火灾、高处坠落、物体打击、车辆伤害等事故发生,对安全运行和安全管理带来影响。
尾水等部位若缺少防护栏杆或防护栏杆不足、缺少安全警示标志等,极易造成人员失误,坠落淹溺。尤其是在闸门起吊、盖板掀起时,应设临时防护栏杆等措施,防止意外淹溺事故。
3.5.9人的不安全行为
根据国内有关统计资料表明:自然灾害与人为风险造成的工程损失比例大约为6:4。
人为因素可能导致电站发生倒塔厂房损毁的最严重损失后果主要是设计风险和施工风险。设计标准偏低、荷载取值不当、安全系数不足等均可能给建设项目留先天性安全隐患。
凡事需要人员完成的工作,例如工程设计、施工、设备制造安装、规章制度制定、电厂运行、技术改造、岗位作业等的安全因素都需要有专人去把关。但人如果发生不安全行为,就会引起整个系统的不安全隐患,从而极易造成事故的发生。
3.5.10特种设备缺陷危险性分析
(1)起重机械
在进行装卸、搬运、检修作业、闸门启闭时,均需使用起重设备,如各种启闭机、桥式起重机、电动葫芦等。如选型不当,制造、安装质量不合格,过载,安全装置失效,起重机吊杆起落高度超过最大负荷对应值,或超重吊装,传动机构损坏,滑轮组、吊钩缺陷,钢丝绳损伤断股,现场指挥错误,违章作业或误操作,未定期检验等,均可能发生起重伤害事故。吊钩、滑轮、卷筒等制造不合格,或使用磨损超标可发生坠物伤人。
(2)压力容器和压力管道
由于可研报告中未介绍气系统的相关内容,本节仅对常规情况下水电站运行可能使
压缩空气管道、油压装置管道等是压力管道,在使用过程中,可能会因管道设计不合理,材质与制造质量低劣,安装、检修、维护不当,操作失误等原因导致管道事故。
3.6生产作业场所有害因素辨识分析
3.6.1噪声、振动
噪声能引起听觉功能敏感度下降甚至造成耳聋,运行人员心绪烦躁或引起神经衰弱,心血管病及消化系统等疾病的高发,噪声干扰影响信息交流听不清谈话或信号,使得误操作率上升。
电站主要噪声源有,机械动力噪声、流体动力噪声、交通噪声和电磁噪声等。
机械动力噪声主要发生于机械设备运转过程中的振动、摩擦、碰撞产生的噪声,以低、中频为主;根据同类工程调研结果,水轮发电机组(90dB)、柴油发电机组、空气压缩机(80-90dB)、水泵、电动机(80dB)、变压器(80dB)、断路器(1l0dB)和空调设备等,主要集中在厂区。
设备高压气清扫及设备元件等打磨过程中产生的噪声,也会危害人体健康。
水电站的水轮发电机组、柴油发电机、空气压缩机、风机、水泵电动机及变压器和断路器等均可能成为振动源,特别是水轮发电机组的机械振动及电磁振动,甚至可能引起机组和厂房的共振,进而引起机组及电站重大的安全事故。
3.6.2湿度
作业环境不良,会使工作人员操作失误增多,是导致事故发生的危险、有害因素。作业环境不良的情况有通风不良、缺氧、空气质量不好等。
因水电站属亚温带亚湿润气候区,具有气候温和湿润,四季分明,冬无严寒,夏无酷暑,日照时间长的特点。故无明显高温危害和低温危害。
但有潮湿危害,过大的湿度会引起电气设备受潮、绝缘下降,引起触电事故,运行检修人员易患风湿性关节炎、神经衰弱等病症,主要应注意厂房的水轮机层以下的防潮防湿问题。
3.6.3电磁辐射
电磁场对人体的影响主要表现在对人体神经系统、血液循环系统、生殖系统、血微量元素及生化代谢等功能有一定影响。对环境的破坏作用有:电磁干扰和电磁污染。在一定的时间、空间范围内使人体受到非正常、超限值照射,是各类辐射发生危害后果的条件。电磁辐射可使人体产生失眠、头疼、心悸、乏力、脱发和记忆力减退等症状。
国家标准中对于工作场所电场强度及磁感应强度的限值规定如下:一分钟内的电场强度平均值为4kV/m;一分钟内磁感应强度平均值为100μT(微特斯拉)。根据实际经验,一般变电所或电站电场强度实测值只有几V/m(伏/米),磁感应强度则不到1μT。本工程电场强度及磁感应强度远低于国家标准的限值。
本工程监控系统采用的LCD(液晶)屏幕能有效减少电磁辐射对运行人员的伤害。
3.6.4固有化学物质
水电站的固有化学物质危害主要包括:
(1)酸、碱等化学物质的腐蚀性危害,如在金属防腐处理、蓄电池室发生故障,造成氢气和铅酸的泄漏,仍将带来严重的安全隐患,并对周围的环境和水体造成污染。
(2)灭火人员未佩戴过滤式防毒面罩可能发生烟雾窒息或中毒;未及时撤离出火场的人员也可能发生烟雾窒息或中毒。当发电机、厂房内发生火灾时,使用二氧化碳灭火,当火灾扑灭后,发电机室以及与之相通的廊道、厂房未有效通风换气,可能形成窒息或中毒性环境,人员未经含氧量、有毒气体的检测,盲目进入可能发生二氧化碳窒息或中毒。
(3)运行所需原料泄露,发生化学反应后,产程有毒物质,例如高压开关设备中的SF6气体在特殊情况下会发生泄露事故,对工作人员会造成危害。SF6在电弧的作用下会发生分解,形成低氟化合物。
(4)白水河三级水电站的废水主要有清洗设备、卫生用水的废水,水量较小,一般不足以造成对环境的污染和对人员健康的危害。
3.6.5 采光照明不良危害因素分析
本工程在检修作业中,如阀门廊道等部位照明不良,可能增大发生事故的可能性。
在泵房、变压器房、配电间等处以及巡检走道、工作桥等处的照明不良,可能会发生触电、高处坠落等事故。
3.6.6 窒息、中毒危害因素分析
当厂房内发生火灾时,特别是电缆火灾时,燃烧产生的烟雾具有毒性,灭火人员未佩戴过滤式防毒面罩可能发生烟雾窒息或中毒;未及时撤离出火场的人员也可能发生烟雾窒息或中毒。
闸门、设备在喷涂防腐漆时,如通风不良或不佩戴有效的防护用具,可造成二甲苯溶剂中毒。
SF6设备的SF6气体、检修电焊时的烟气及蓄电池室内散发的酸雾蒸汽,可能造成人员中毒。
3.6.7 粉尘、有害物质危害因素分析
(1)粉尘
厂房外的粉尘可通过通风换气进入厂房,也可能通过流动的人员、机动车或物料设备产生粉尘,影响人的身体健康。
(2)污染
凡是有油类设备的废弃物和含油的水都不允许直接排入地面水体或尾水,如变压器事故油坑排出的油水以及油泵、液压系统检修更换或清洗油,都应经过油水分离后才能排入地面水体。
3.6.8作业环境不良危害因素分析
作业场所环境不良主要包括室内地面滑,作业场所狭窄,作业场所杂乱,室内地面不平,室内梯架缺陷,地面、墙面和天花板上的开口缺陷,房屋基础下沉,安全通道缺陷,安全出口缺陷,室内给、排水不良,涌水等。不良的作业环境不但威胁检修、运行 人员的人身安全,而且恶劣的环境还会影响工作者的心情、情绪,也会导致事故的发生。
3.7 施工期危险性分析
3.7.1 崩塌危险性分析
白水河三级水电站在施工过程中,坝基、隧洞洞身、前池、压力管道、尾水渠等基坑开挖和取料场工程活动在机械震动、降雨及地表径流等因素的影响下引发崩塌。明渠、隧洞进口段等基坑开挖导致崩塌的预测可能性中等,危险性中等。隧洞出口段、厂房等基坑开挖导致崩塌的预测可能性较大,危险性中等。
3.7.2 施工导流危险性分析
本工程属小(1)型IV等工程,主要建筑物为4级,次要建筑物为5级,临时性建筑物为V级。本工程导流建筑物为V级,施工期洪水重现期为5年一遇洪水标准。但在施工过程中,导流建筑物设计不合理,施工质量差,防洪渡汛设施不当,一旦发生暴雨和洪水,导流建筑物就很有可能失事,淹没施工基坑,造成人员伤亡和设备受损。
厂房导流方案:I期从第一年7月至第一年10月,II期从第年11月至第三年9月,III期从第三年10月至第三年12月。导流施工期间如发生暴雨或遭遇超标洪水,或围堰施工质量差,有可能导致溃堰,造成人员伤亡和设备损失。
3.7.3 危险物品危险性分析
本工程在施工过程中需要大量炸药,应特别注意施工爆破对人员的伤害。
工程施工需一定量的木材、柴油、机油、润滑油等。木材、油料及废弃的棉纱、布头、纸、油毡等为可燃材料,施工现场如存有明火、电火花,电弧积热等点火源、可能发生火灾。
施工中使用的氧气瓶、乙炔瓶等进行焊接过程中,使用管理不当,也可能发生火灾爆炸事故。
3.7.4 施工用电危险性分析
因施工需要,在本工程施工区内将架设电力电缆,这些电缆多为临时设施,如果架设或保护不合理,易造成漏电或触电,就有可能造成人员伤亡。
3.7.5 放炮和火药爆炸
在隧洞掘进、建筑石料采掘、坝址及坝肩基岩开挖等均需要采用爆破方法。在爆破材料的加工、雷管、炸药的储存、运输以及爆破作业中,如炸药保管不善有可能发生爆炸事故,爆破时警戒不严、安全距离不够可造成爆破飞石伤人。
3.7.6 火灾
工程施工需一定量的木材、柴油、机油、润滑油等。木材、油料及废弃的棉纱、布头、纸、油毡等为可燃材料,施工现场如存有明火、电火花,电弧积热等点火源、可能发生火灾。
3.7.7 起重伤害危险性分析
施工用设备如混凝土搅拌机、电焊机、变压器、水轮发电机等大件设备的吊装过程中,由于起重机械操作不当、违章作业、提升机械安全保护装置不全,均可能造成起重伤害。
3.7.8 车辆伤害危险性分析
施工中物料、设备运输过程中,由于车辆性能、路况、环境条件、驾驶人员素质等原因可导致车辆伤害。
3.7.9高处坠落危险性分析
在高边坡切坡、金属结构安装、厂房、升压站等施工过程中,现场存在着高处作业平台和各种洞、孔及建筑施工架设的脚手架,可能发生作业人员坠落伤亡事故,因此存在高处坠落的危险。
3.7.10淹溺
坝体施工导流采取围堰作业,若围堰冲毁垮塌,有造成作业人员淹溺的危险。
河道截流后基坑经常性排水由围堰渗水、降雨及施工弃水构成。如果基坑抽排设施排量不足或发生故障或遇超标暴雨洪水,基坑内可能发生淹溺等危险。
3.7.11作业环境不良
(1)高温作业
夏季施工作业时,若不做好防暑降温,有造成作业人员中暑的危险。
(2)噪声
施工爆破、砂石料加工系统、施工机械、混凝土拌和、运输车辆等均会产生一定的噪声。
(3)粉尘
在切坡、凿岩、爆破、装卸石料、排土弃渣、喷混凝土工程施工中,如隧洞掘进通风不良、混凝土喷射支护未采取防尘措施,物料运输等一系列生产过程中可能产生粉尘及扬尘,作业人员未戴防尘口罩,过早进入爆破作业现场等,均可受到粉尘危害。
第4章 安全预评价
4.1 预评价单元的划分
通过对白塔河上游三级水电站工程进行危险、有害因素识别与分析,结合水电行业特点和工程布置情况,将整个工程划见4-1.
表4-1预评价单元的划分
1 | 枢纽总体布置单元 |
2 | 水库及近坝库岸单元 |
3 | 主要建筑物单元 |
4 | 主要生产设备及其附属设施单元 |
5 | 金属结构单元 |
6 | 安全监测系统单元 |
7 | 作业环境单元 |
8 | 施工安全单元 |
4.2 评价方法的选择
本报告根据工程生产运行特点,按照科学性、针对性和实用性的原则,选用了安全检查表法、预先危险性分析法和工程类比分析评价法进行评价。
(1)安全检查表法
安全检查表法是系统安全工程中一种最基础、最简便、广泛应用的系统危险性评价方法。安全检查表是由一些对工艺过程、机械设备和作业情况熟悉并富有安全技术、安全管理经验的人员,根据法规、标准制定检查表,可预测建设项目在运行期间可能存在的缺陷、疏漏、隐患,并原则性的提出装置在运行期间(或工程设计、建设)应注意的问题。
(2)预先危险性分析法
预先危险性分析法是在每项生产活动之前,特别是在设计的开始阶段,对系统存在的危险类别、出现条件、事故后果等进行概略地分析,尽可能评价出潜在的危险性。其目的是早期发现系统的潜在危险因素,确定系统的危险等级,提出相应的防范措施,防止这些危险因素发展成为事故。
在分析系统危险性时,为了衡量危险性的大小及其对系统破坏程度,将各类危险性划分为4个等级,见表4-2。
表4-2危险性等级划分表
级别 | 事故后果 | 严重程度 |
Ⅰ | 安全的 | 不会造成人员伤亡或系统损坏 |
Ⅱ | 临界的 | 处于事故的边缘状态,暂时还不致于造成人员伤亡、系统损坏或降低系统性能,但应予以排除或采取控制措施 |
Ⅲ | 危险的 | 会造成人员伤亡或系统损坏,要立即采取防范对策措施 |
Ⅳ | 灾难性的 | 造成人员重大伤亡及系统严重破坏的灾难性事故,必须予以果断排除并进行重点防范 |
4.3安全预评价
4.3.1 枢纽总体布置单元
工程总平面布置评价主要是对关于自然条件、地址选择、总平面布置等方面的安全状况进行评价。对总平面布置单元采用安全检查表法进行评价,评价结果见表4-3。
表4-3总平面布置安全检查表
序号 | 检查内容 | 依据标准 | 检查记录 | 结果 |
1 | 在有关场所应设置安全标志。安全标志的制作、几何图形及颜色等应符合《安全标志及其使用导则》(GB2894-2008)的要求 | DL5061—1996
2.0.5 | 安全标志按照GB2894《安全标志及其使用导则》的要求进行设计 | 符合 |
2 | 枢纽总体布置应全面考虑自然条件、社会环境、安全卫生设施、交通道路、环境绿化等因素,统一规划,合理安排 | DL5061-1996
3.0.1 | 考虑自然条件等因素 | 符合 |
3 | 工业企业选址应结合建设地点现状与当地XX的整体规划,以及水文、地质、气象等因素,进行综合分析而确定 | GBZ1-2010
5.1.1 | 工程选址时考虑了水文气象以及地质等因素综合确定 | 符合 |
4 | 厂址应位于不受洪水、潮水或内涝威胁的地带;当不可避免时,必须具有可靠的防洪、排涝措施 | GB50187-1993
2.0.10 | 企业制定相应防洪排涝措施 | 符合 |
续表4-3 总平面布置安全检查表
序号 | 检查内容 | 依据标准 | 检查记录 | 结果 |
5 | 厂房位置宜避开冲沟口和崩塌体,对可能发生的山洪淤积、泥石流或崩塌体等应采取相应的防御措施;厂房位于高陡坡下时,对边坡稳定要有充分的论证,并中应设有安全保护措施及排水 | SL266-2001
2.2.2 | 厂房位处左岸河漫滩,地面高程2189.5~2190m,表部河床冲洪积含孤块石砂卵砾石层厚5~8m;下部为泥盆系中统泥质灰岩。
厂房后边垃地形坡度为40~60°,表面大部分覆盖厚2~30m的崩坡积、坡积块石碎石土,局部基岩裸露,岩性为泥盆系中统泥质灰岩和石炭系中统(中)厚层灰岩,岩层斜倾岸里,边坡在天然状态下稳定 | 符合 |
6 | 应合理确定厂房、开关站等主体建筑物和主变压器场地的位置、防火间距、消防车道、疏散通道及消防水源 | DL5061-1996
3.0.2 | 防火间距、消防车道、疏散通道及消防水源等可研中未有说明 | 不符合 |
7 | 枢纽范围内紧临交通道路、配电装置场地及各类建筑物的高边坡地段,应根据枢纽地质条件,采取必要的防护措施 | DL5061-1996
3.0.3 | 各类建筑物采取了相应的防护措施 | 符合 |
8 | 厂区内机电设备布置根据安全、适用、经济的原则,结合枢纽、地形、地质、水文、气象、泄洪水雾等条件,进行统筹规划,使电厂运行安全、管理方便 | DL/T5186-2004
7.1.1 | 本工程厂区内机电设备按规范布置 | 符合 |
9 | 厂区除主要生产设施外,还应根据运行管理方式的需要设置必要的辅助设施 | DL/T5186-2004
7.1.3 | 有必要的辅助设施 | 符合 |
续表4-3 总平面布置安全检查表
序号 | 检查内容 | 依据标准 | 检查记录 | 结果 |
10 | 安装间面积应根据厂房型式、机组结构、安装进度及一台机扩大性检修等因素综合确定 | DL/T5186-2004
7.2.3 | 安装间面积按照规范设计 | 符合 |
11 | 主厂房内机组段水力机械与电气设备宜分区、分层布置,避免互相干扰 | DL/T5186-2004
7.2.5 | 按分区、分层布置水力机械与电气设备 | 符合 |
12 | 副厂房的设置应根据水电厂总体规划结合枢纽布置条件确定 | DL/T5186-2004
7.3.1 | 副厂房的设置满足要求 | 符合 |
13 | 副厂房内机、电设备宜分区布置,应使相关设备布置合理,运行维护方便 | DL/T5186-2004
7.3.2 | 副厂房内机、电设备分区布置,运行维护方便 | 符合 |
评价小结:对于枢纽总平面布置综合考虑了洪水、暴雨、地震、地质等自然条件因素的影响。枢纽总体布置符合《水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范》等规范的要求。
4.3.2水库及近坝库岸单元
应用预先危险性分析法对水库及近坝库岸单元进行安全评价,本单元中的危险有害因素主要有地震、暴雨洪水、水库渗漏、泥沙淤积,评价结果见表4-4~表4-6。
(1)地震危险性评价
地震的预先危险性分析评价,见表4-4。
表4-4地震预先危险性分析
危险因素 | 地震 |
事故原因 | 设计时建筑物未进行抗震计算并未按抗震构造要求设防;电站运行期间没有定期进行巡检、维护 |
事故后果 | 建筑物、主要电气设备遭不同程度破坏,人员伤害 |
危险等级 | Ⅱ |
防范措施 | 建筑物需进行抗震计算并按抗震构造要求设防;分析工程地震地质背景,避开强震区和活动性断裂;严格按规范优选具有较高抗震能力的闸坝结构;严格按规范进行地震工况下稳定应力计算;严格按要求进行构造设计; |
(2)暴雨、洪水危险性评价
暴雨、洪水的预先危险性分析评价,见表4-5。
表4-5暴雨、洪水预先危险性分析
危险因素 | 暴雨、洪水 |
事故原因 | 设计过洪能力不足,大坝等水工建筑物防洪标准偏低;施工期超标洪水、局地暴雨;未做好全面的洪水预报工作;施工过程中,导流建筑物设计不合理;管理不善,启闭设备操作失灵,泄洪受阻 |
危险因素 | 暴雨、洪水 |
事故后果 | 财产受损,人员伤害 |
危险等级 | Ⅱ |
防范措施 | 严格按规范规程设计防洪标准;加强水文测报系统,加强汛情预报,并及时作出水库防洪调度方案;合理设计导筑物;加强管理,作好年度渡汛方案及抢险抗洪预案,备好各类抢险救灾物资 |
(3)库区危险性评价
库区的危险有害因素主要有水库渗漏、泥沙淤积,预先危险性分析评价结果见表4-5。
表4-6库区预先危险性分析
危险因素1 | 水库渗漏 |
事故原因 | 水库封闭条件不良,库水向周边渗漏;库区产生断裂;防渗不力或失效 |
事故后果 | 绕坝渗漏影响大坝安全 |
危险等级 | Ⅱ |
防范措施 | 准确监测渗漏量;建立科学的运行管理制度,提高应对不可预见危险的能力;设当选择防渗材料选择,对坚硬的裂隙岩体采用灌浆帷幕的方法;除采用灌浆帷幕外,还可采用铺盖、封堵和建截水墙防渗 |
危险因素2 | 泥沙淤积 |
事故原因 | 水库泥沙淤积计算和水轮机设计时未充分考虑本工程泥沙多、颗粒较粗、硬度较大的不利因素;枢纽排沙系统设计存在缺陷或运行不当,或没有及时冲排沙;施工时乱倒废弃渣土 |
事故后果 | 造成水量和能量损失、损坏水轮机,造成财产损失 |
危险等级 | Ⅱ |
危险因素2 | 泥沙淤积 |
防范措施 | 1.优化水工建筑物的布置和水库运行方式; |
2.水轮机过流部件采取抗磨措施,汛期含沙量大时停机,避开沙峰; | |
3.对固体径流的多发地段经常进行检查,发现异常,及时采取措施; | |
4.工程施工中应严格禁止乱倒废弃渣土 |
续表4-6库区预先危险性分析
危险因素3 | 边坡失稳 |
事故原因 | 1.地质情况没有勘察清楚; |
2.地理地质现象作用强烈; | |
3.施工时对危岩的处理不彻底,防护措施不力; | |
4.没有进行监测,或是对监测资料没有及时分析整理; | |
5.开挖坡度(坡比)不合理; | |
6.水库蓄水运行后,库水频繁升降影响库岸 | |
事故后果 | 库岸局部坍塌,影响水库库容,减少发电效益,引起涌浪危害大坝 |
危险等级 | Ⅱ |
防范措施 | 1.局部需采取固结灌浆、锚索、挂网喷混凝土、混凝土框架等支护措施; |
2.对工作面进行定期巡查或检定,及时清除危石; | |
3.研究合理的开挖坡比; | |
4.坡面防护措施: | |
a.浇筑混凝土墙护坡;b.喷射混凝土,保护坡面岩石稳定; | |
5.加固岩体措施:采用预应力锚索,目的在于将岩体相互串成整体,并与坡面混凝土防护相结合增加坝肩安全度; | |
6.对局部小型崩塌体可采取喷锚等支护措施,并加强监测; | |
7.对库岸坡度较缓,河水掏蚀坡脚,或岸坡较陡,底部岩体变形破碎,在雨水冲蚀、浸泡时,抗剪强度降低,易产生松动滑坡的坡地,应采取有效措施,防止滑坡; | |
8.对库岸因坡脚开挖,岩质边坡临空失稳现象应进行加固修复; | |
9.对库岸或坝区发生过崩塌堆积滑坡体采取一定的安全防范措施 |
4.3.3主要生产设备及其附属设施单元
为了便于评价,本单元划分为2个子单元,分别为水力机械及附属设施危险性评价单元和电气设备危险性评价单元。
(1)水力机械及附属设施危险性分析
本子单元主要设备包括水轮机及其附属设施,以及可研中未介绍的油系统、压缩空气系统、供排水系统以及厂房桥机等。
应用预先危险性分析法对水力机械及附属设施子单元进行安全评价,本单元中的危险有害因素主要有:水轮机轴承温度过热,水轮机过流部分磨损气蚀,水轮机超速,定转子扫膛,油系统缺陷,可燃液体火灾,压力容器爆炸,水系统缺陷,压缩空气系统缺陷,起重伤害等,评价结果见表4-7。
表4-7水力机械及辅助设施预先危险性分析
危险因素1 | 水轮机轴承温度过热 |
事故原因 | 1.机组振动较大;
2.冷却水中断或者水质差; 3.冷却器堵塞; 4.油位过低或油质劣化; 5.冷却器漏水 |
事故后果 | 停机 |
危险等级 | Ⅱ |
防范措施 | 1.监视停机情况,不能自动的则手动完成;
2.如果保护拒动,则应人为紧急停机; 3.检查瓦温升高的油盆内油位及油色、冷却器的工作情况; 4.查清事故原因,报告值班负责人 |
危险因素2 | 水轮机水轮机过流部分磨损气蚀 |
事故原因 | 设计不合理,水压调节不匀 |
事故后果 | 水轮机破坏,停机 |
危险等级 | Ⅱ |
防范措施 | 1.合理设计;
2.保证来水水压稳定; 3.水轮机做防磨损处理 |
危险因素3 | 水轮机超速 |
事故原因 | 1.甩负荷;
2.过速保护失效; 3.导水机构卡阻损坏; 4.接力器活塞、控制环卡涩、跳动; 5.油压下降过快; 6.调速系统故障 |
事故后果 | 设备损坏,财产损失 |
危险等级 | Ⅱ |
续表4-7水力机械及辅助设施预先危险性分析
防范措施 | 1.开机前应检查调速系统油温、油压、油位是否正常;
2.定期检查过速保护装置,确保其安全可靠; 3.查找接力器漏油原因并及时处理,控制漏油量不得超标;接力器推拉杆连接螺栓应紧固; 4.检查压油泵、阀组和自动回路工作是否正常; 5.电液压调速器双微机在运行中应互为备用; 6.确保安全阀动作正常; 7.定期检查剪断销断裂情况 |
危险因素4 | 定转子扫膛 |
事故原因 | 1.设计不合理,或安装质量差,导致发电机气隙小;
2.定子、转子本身的刚度及其支撑结构强度不足; 3.齿谐波脉动磁场和磁极端部漏磁大造成损耗发热; 4.冷却通风不足或缺陷; 5.长期间断运行,造成热膨胀不均匀 |
事故后果 | 铁芯烧损,设备损坏 |
危险等级 | Ⅱ |
防范措施 | 1.合理选择设备材料,确保设备及零配件的刚度和支撑结构强度满足要求;
2.规范设计,严格安装质量,确保气隙满足规范及设备运行要求; 3.严禁发电机超压超负荷运行,且加强设备运行监视,确保冷却通风正常; 4.确保机组在设计要求限值内正常运转,不得长期间断运行; 5.应设置发电机定转子气隙监测设备 |
危险因素4 | 定转子扫膛 |
事故原因 | 1.设计不合理,或安装质量差,导致发电机气隙小;
2.定子、转子本身的刚度及其支撑结构强度不足; 3.齿谐波脉动磁场和磁极端部漏磁大造成损耗发热; 4.冷却通风不足或缺陷; 5.长期间断运行,造成热膨胀不均匀 |
事故后果 | 铁芯烧损,设备损坏 |
危险等级 | Ⅱ |
续表4-7水力机械及辅助设施预先危险性分析
防范措施 | 1.合理选择设备材料,确保设备及零配件的刚度和支撑结构强度满足要求;
2.规范设计,严格安装质量,确保气隙满足规范及设备运行要求; 3.严禁发电机超压超负荷运行,且加强设备运行监视,确保冷却通风正常; 4.确保机组在设计要求限值内正常运转,不得长期间断运行; 5.应设置发电机定转子气隙监测设备 |
事故原因 | 1.设计不合理,或安装质量差,导致发电机气隙小;
2.定子、转子本身的刚度及其支撑结构强度不足; 3.齿谐波脉动磁场和磁极端部漏磁大造成损耗发热; 4.冷却通风不足或缺陷; 5.长期间断运行,造成热膨胀不均匀 |
事故后果 | 铁芯烧损,设备损坏 |
危险等级 | Ⅱ |
防范措施 | 1.合理选择设备材料,确保设备及零配件的刚度和支撑结构强度满足要求;
2.规范设计,严格安装质量,确保气隙满足规范及设备运行要求; 3.严禁发电机超压超负荷运行,且加强设备运行监视,确保冷却通风正常; 4.确保机组在设计要求限值内正常运转,不得长期间断运行; 5.应设置发电机定转子气隙监测设备 |
危险因素5 | 油系统缺陷 |
事故原因 | 1.备用油量不符合规定要求;
2.储油箱内油质不合格并未定期化验; 3.齿轮油泵供油不正常,压力滤油机、真空滤油机未处于正常状态; 4.油管道不通畅,阀门漏油 |
事故后果 | 引发事故停机,造成经济损失 |
危险等级 | Ⅱ |
防范措施 | 1.备用油量应符合规定要求;
2.储油箱内油质应定期化验; 3.严禁阀门漏油; 4.油位信号装置动作应正确、可靠 |
续表4-7水力机械及辅助设施预先危险性分析
危险因素6 | 可燃液体火灾 |
事故原因 | 1.油流速过快,与管壁磨擦产生静电;
2.油系统设备、管道无静电接地或接地失效,导致静电积聚,电压升高; 3.作业人员穿戴化纤织物产生静电; 4.装卸、更换油料时,产生静电火花引起燃烧或油气爆炸; 5.外界明火使油系统着火燃烧; 6.油系统设备、管道因存在缺陷、振动疲劳发生爆裂油泄漏遇火源着火; 7.油系统安全阀、压力表、液位计等缺陷导致超压运行,引起容器、管道爆裂漏油遇火源着火 |
事故后果 | 造成人员伤亡,经济损失 |
危险等级 | Ⅲ |
防范措施 | 1.油系统容器、油泵和管道应有静电接地装置;
2.法兰连接处应有静电跨接; 3.禁止作业人员穿戴化纤织物进入油罐室和油处理室; 4.装卸、更换油料时,输油管道、油罐、油罐车等应有接地防静电措施; 5.可在有产生静电危害事故的场所入口处设置消除静电栏杆; 6.加强明火管理; 7.油罐室和油处理室应按规范要求设置消防设施; 8.定期对油系统压力容器、管道、安全附件进行检验,确保其安全完好 |
危险因素7 | 压力容器爆炸 |
事故原因 | 1.设计参数选取错误,结构设计不合理;
2.设计、制造时选用材质错误或材质不良; 3.制造质量不合格,焊接质量差; 4.安全附件不全或失效; 5.腐蚀、疲劳破坏; 6.未按规定进行定期检验; 7.超压运行; 8.检修时在容器上随意开孔焊接或补焊; 9.带压紧锢螺栓 |
事故后果 | 导致人员伤亡、经济损失 |
危险等级 | Ⅲ |
续表4-7水力机械及辅助设施预先危险性分析
防范措施 | 1.压力容器设计、制造、安装应符合《固定式压力容器》及有关标准、规范要求;
2.出厂设备的技术文件应齐全; 3.压力容器检修安装竣工后,应作系统耐压试验; 4.严格执行安全操作规程,严禁超压运行; 5.确保安全附件齐全并处于正常工作状态,在运行中不能随意退出;安全阀、压力表等安全附件应进行定期校验,安全阀还应定期进行排气试验; 6.禁止在压力容器上随意开孔和焊接;若必须开孔或焊接修理时,应进行强度核算,并按照有关制造标准制定焊接工艺,按规定进行无损检验及水压试验; 7.压力容器焊工必须具有相应的焊接资质 |
危险因素8 | 水系统缺陷 |
事故原因 | 1.主备用水源、主备用供水泵、管道系统、滤水系统不可靠;
2.水质不合格;水压、水温、水量不符合设计要求; 3.排水泵、备用泵存在缺陷; 4.吸水管道漏水 |
事故后果 | 引发事故停机,造成经济损失 |
危险等级 | Ⅱ |
防范措施 | 1.应选取可靠的主备用水源、主备用供水泵、管道系统、滤水系统;
2.水压、水温、水量应符合设计要求; 3.技术供水在进入用水设备前,应经过滤水器 |
危险因素9 | 压缩空气系统缺陷 |
事故原因 | 1.空压机运行不正常,备用空压机不能正常投入使用;
2.输气管道及阀门泄漏 |
事故后果 | 引发事故停机,造成经济损失 |
危险等级 | Ⅱ |
防范措施 | 1.空压机运行不正常时,备用空压机能正常投入使用;
2.加强运行期的检修维护,防止输气管道及阀门泄漏 |
续表4-7水力机械及辅助设施预先危险性分析
危险因素10 | 起重伤害 |
事故原因 | 1.操作失误,违章作业; |
2.指挥不当,监护失误导致事故; | |
3.起重机械运行时出现故障; | |
4.钢丝绳、吊钩等起重工具有缺陷; | |
5.起重设备安全装置未投入或失效 | |
事故后果 | 人员伤害 |
危险因素10 | 起重伤害 |
危险等级 | Ⅱ |
防范措施 | 1.严格执行安全操作规程,执行“十不吊”、“起重机械使用、验收规定”、作业票等制度; |
2.加强人员培训,操作者须持证上岗,加强安全教育; | |
3.搞好起重机械安全检查,定期检验; | |
4.确保安全保护装置完整、灵敏,正常投入运行; | |
5.吊物不得从人头顶上通过,吊物下不得站人; | |
6.起重机械各部位、吊载及辅助用具与其他设备要保持足够的安全距离 |
(2)电气设备危险性分析
电气设备子单元主要设备包括发电机、变压器、配电装置、互感器、输电线路及电缆、电站自动控制系统等电气设备及系统。应用预先危险性分析法对电气设备子单元进行安全评价,本单元中的危险有害因素主要有:发电机烧损,变压器火灾、爆炸,电压互感器着火、爆炸,电缆火灾,高压电触电,低压电触电,雷击,静电事故,全厂停电,计算机控制系统故障,励磁系统失磁、过励等的评价结果见表4-8。
表4-8水力机械及辅助设施预先危险性分析
危险因素1 | 发电机烧损 |
事故原因 | 1.发电机定子绕组匝间或相间绝缘损坏短路起火;
2.发电机在过负荷或不平衡负荷引起负序电流定子发热,致使绝缘严重过热、老化、绝缘强度降低,严重时导致线圈短路起弧; 3.发电机非同期并列操作致使发电机过热; 4.发电机解列操作产生操作过电压使发电机绝缘损坏; 5.绝缘受潮、受蚀引起绝缘强度降低发生短路; 6.绝缘质量差、施工工艺不良、检修质量低劣等将引起绝缘松动磨损; |
续表4-8水力机械及辅助设施预先危险性分析
危险因素1 | 发电机烧损 |
事故后果 | 发电机着火引起火灾,造成重大经济损失及人员伤害 |
危险等级 | Ⅱ |
防范措施 | 1.提高绕组绝缘施工质量,绕组安装时应注意防止绝缘机械损伤;
2.防止发电机过负荷及非全相运行; 3.发电机变压器组的主断路器出现非全相运行时,其相关保护应及时起动; 4.选择精度高、功能强、稳定性好的同期装置; 5.发电机绝缘过热报警时,应立即取样进行色谱分析,必要时停机进行处理; 6.安装和大修时应执行严格的现场管理制度,防止锯条、螺钉螺母、工具等金属杂物遗留在定子内部,特别应对端部线圈的夹缝、上下渐伸线等位置作详细检查,此外应加强动火管理; 7.定子铁芯应压紧、压正、无松动现象,定子端部固定结构件应紧固良好,有可靠的防松动措施; 8.机组应设100%接地保护 |
危险因素2 | 变压器火灾、爆炸 |
事故原因 | 1.绕组绝缘损毁产生短路(如老化、变质、绝缘强度降低、焊渣或铁磁物质进入变压器、制造缺陷)等;
2.过电压保护失效使绝缘击穿; 3.变压器套管闪络起火; 4.分接开关和绕组连接处接触不良,产生高温; 5.磁路故障、铁芯故障产生涡流、环流发热,引起变压器故障等; 6.变压器油质不良或进水受潮使绝缘下降,造成短路; |
事故后果 | 设备损坏及人员伤害 |
危险等级 | Ⅱ |
防范措施 | 1.加强对变压器类设备从选型、定货、验收到投运的全过程管理,明确变压器专责人员及其职责;
2.变压器应装设性能良好的继电保护装置; 3.加强油质管理,对不同油种的混合应慎重; 4.温度计、超温信号装置必须配备齐全,本体温度计、远方测温温度计指示与本体实际温度应一致,超温信号准确可靠; 5.变压器应密封良好,严防变压器受潮、进水、进空气; 6.定期对套管进行清扫,保持清洁;套管引线接头温度监视装置完善; |
续表4-8水力机械及辅助设施预先危险性分析
危险因素3 | 电压互感器着火、爆炸 |
事故原因 | 1.电火花、电弧或外界火源;
2.短路故障、继电保护拒动; 3.检修技术措施不当; 4.电压互感器内部绝缘油汽化后压力升高; 5.氧化锌电阻温升过高 |
事故后果 | 设备损坏,人员伤害 |
危险等级 | Ⅱ |
防范措施 | 1.防止短路故障、继电保护拒动;
2.正常检修设备; 3.进行实时监测 |
危险因素4 | 电缆火灾 |
事故原因 | 1.电缆制造、安装质量不合格,或运行中电缆绝缘受机械损伤发生短路;
2.电缆头或中间接头连接不好,接触不良,相间短路产生电弧; 3.电缆截面不够,过负荷、过热等使电缆绝缘老化,绝缘强度降低,引起短路起火; 4.电焊火花或电气设备起火等其他明火火源引燃电缆; 5.电缆长期受水浸泡或外护套损坏、密封不良,导致绝缘强度降低,引起电缆短路起火; 6.管理制度不严; 7.电缆火灾时产生大量有毒气体,造成人员中毒、窒息 |
事故后果 | 人员伤害、财产损失 |
危险等级 | Ⅱ |
防范措施 | 1.建立健全电缆运行、维护、检查及防火、报警各项规章制度;
2.坚持定期巡视检查,对电缆中间接头定期测温,按规定进行预防性试验; 3.电缆沟应保持清洁,不积粉尘、不积水,禁止堆放杂物,定期清扫架空电缆上的粉尘; 4.检修后及时恢复电缆的阻燃、隔离防火等安全措施; 5.必须保持电缆沟盖板的严密性,防止检修火花,着火油流进入电缆沟; 6.运行中的电缆不得长期超负荷运行,容量不足的要及时更换; 7.在有火灾危险性较大有地点,应选用阻燃型电缆; 8.电缆竖井和电缆沟应分段做防火隔离,对敷设在隧洞和厂房内构架上的电缆要采用分段阻燃措施 |
续表4-8水力机械及辅助设施预先危险性分析
危险因素5 | 高压电触电 |
事故原因 | 1.高压设备操作和维护通道过小;
2.高压电气设备安全间距不合要求; 3.停电检修时有人误合闸; 4.电气工具绝缘破损; 5.操作人员缺乏必要的防护措施; 6.保护装置失灵 |
事故后果 | 人员伤亡 |
危险等级 | Ⅲ |
防范措施 | 1.高压电气设备的布置应按有关规范、标准留出操作和维护通道,设置必要的护栏、护网,设置规定的警示标志;
2.高压电气设备与地面之间、高压设备与高压设备之间、高压设备与其他设施之间应保持一定的安全间距; 3.值班电工必须穿绝缘鞋、防护服; 4.严格执行工作票制度,分析整个工作中存在的各种危险,并采取必要的预防措施。禁止违章作业; 5.高压电气设备应设有屏蔽或防护围栏; |
危险因素6 | 低压电触电 |
事故原因 | 1.设备、线路绝缘老化导致漏电;
2.设备、线路因机械损伤、过载击穿等原因造成绝缘损坏使设备带电; 3.电气设备无接地或接零保护或失效; 4.电工工具绝缘不良或破损; 5.误操作或违章作业; |
事故后果 | 人员伤亡 |
危险等级 | Ⅲ |
防范措施 | 1.电气设备金属外壳必须采取适当的保护接地或保护接零等安全措施;
2.按规定配置过载保护器、漏电保护器; 3.线缆穿管保护或桥架敷设; 4.生产及检修过程中要注意防护设备、线路的绝缘,以免发生绝缘损坏而漏电; 5.定期检测电工工具的绝缘情况,发现不合格的应及时更新; 6.严格执行电气作业工作票制度; 7.禁止违章作业 |
续表4-8水力机械及辅助设施预先危险性分析
危险因素7 | 雷击 |
事故原因 | 1.接地设计不合理;
2.接地网受腐蚀严重,接地电阻超标; 3.避雷器故障 |
事故后果 | 人员伤亡、设备损坏,电站停产造成经济损失 |
危险等级 | Ⅱ |
防范措施 | 1.应按《水力发电厂过电压保护和绝缘配合设计技术导则》和《水力发电厂接地设计技术导则》的规定设置过电压保护和接地装置;
2.水下接地网应敷设在水库蓄水最低水位以下区域,并采取防水措施和防腐蚀措施; 3.接地装置的焊接质量、接地试验应符合规定,定期检测接地电阻,发现问题及时处理; 4.选用耐腐蚀材料或设计有足够的腐蚀裕量,防止接地网装置的腐蚀破坏; 5.接地网应采用多点连接; |
危险因素8 | 静电事故 |
事故原因 | 1.作业人员违章作业
2.设备未可靠接地 3.移动的导电容器或器具有可能产生静电危害时未接地; 4.在有可能发生静电危害的房间里,工作人员未穿防静电服 5.防护用品不合要求 |
事故后果 | 人员伤亡、引发二次事故 |
危险等级 | Ⅱ |
防范措施 | 1.严格执行安全操作规程、严禁作业人员违章作业;
2.对可能发生静电的管道和设备进行可靠接地; 3.移动的导电容器或器具有可能产生静电的设备进行可靠接地; 4.在有可能发生静电危害的房间里,工作人员应穿防静电服; 5.按要求作业人员应配备符合要求的防护用品,如绝缘靴、绝缘手套等。 |
危险因素9 | 全厂停电 |
事故原因 | 1.厂用工作电源停电时,备用电系统无法及时投入运行;
2.厂用电系统中的主要设备如变压器、断路器等故障; 3.遭受雷击 |
事故后果 | 造成全厂停电事故 |
危险等级 | Ⅱ |
续表4-8水力机械及辅助设施预先危险性分析
防范措施 | 1.厂用备用或启动电源应考虑空载、失压及带负荷自启动三种方式;
2.设计中应正确选择厂用电系统的继电保护方式; 3.厂用电系统应设置可靠的过电压、过电流保护措施; 4.加强对厂用电系统的运行维护 |
危险因素10 | 计算机控制系统故障,影响运行 |
事故原因 | 1.控制系统失电,或电源电缆及接插件故障,导致控制系统黑屏、死机;
2.整定值设计不合理; 3.自动调节装置失灵; 4.设备缺陷寻致信息反馈出错; 5.屏蔽、接地不符合要求,受到电磁干扰或雷击; 6.控制系统操作应用软件出错,或系统侵入病毒,丢失信息,导致死机; 7.设备维护不周,导致积尘受潮发生短路 |
事故后果 | 可造成控制系统、操作失灵,严重时造成设备损坏或机组停运 |
危险等级 | Ⅱ |
防范措施 | 1.加强控制系统电源组件维护管理工作,不间断电源宜采取双重化等冗余措施;
2.系统设计必须充分考虑防止保护误动、拒动的措施,并配备可靠的保护系统在线试验装置; 3.控制系统应能对发电机组的启动、并网、有功和无功负荷的调整、停机、调相运行等进行自动控制,在自动控制故障时能切换至手动运行; 4.与电厂的安全运行密切相关的关键设备应双重化设置。控制及保护系统应考虑合理的冗余配置、总线负荷率,提高系统的可靠性; 5.对涉及机组安全的执行机构、阀门等外围设备,在设计和配置时,要保证其在失电、失气、失信号或系统失灵的情况下,能够向安全方向动作或保持原位; |
危险因素11 | 励磁系统失磁、过励 |
事故原因 | 1.灭磁开关误投;
2.励磁绕组断线; 3.励磁系统过电压、过电流保护装置失效; 4.转子回路短路; 5.整流元件损坏; 6.发电机并列、解列操作过程中操作不当; 7.发电机失去励磁后,失磁保护动作拒动 |
事故后果 | 发电机损坏、被迫停机 |
续表4-8水力机械及辅助设施预先危险性分析
危险等级 | Ⅱ |
防范措施 | 1.加强监护,防止误切励磁;
2.确保励磁引线连接、固定牢固; 3.定期检查电刷质量并装配良好; 4.发电机并列操作升压前应检查相应开关位置正确,励磁电流为零。升压过程应缓慢进行,接近额定值时,防止调整幅度过大,误加大励磁电流引起过励磁; |
危险因素12 | 防雷接地装置缺陷 |
事故原因 | 1.接地设计不合理;
2.接地网受腐蚀严重,接地电阻超标; 3.避雷器故障; 4.主厂房强电、弱电设备接地网未分开埋设或强电、弱电地网未采取隔离措施 |
事故后果 | 雷击造成设备损坏,并可引起火灾、触电、电网停电等其他事故 |
危险等级 | Ⅱ |
防范措施 | 1.应按《水力发电厂过电压保护和绝缘配合设计技术导则》和《水力发电厂接地设计技术导则》的规定设置过电压保护和接地装置;
2.水下接地网应敷设在水库蓄水最低水位以下区域,并采取防水措施和防腐蚀措施; 3.接地装置的焊接质量、接地试验应符合规定,定期检测接地电阻,发现问题及时处理; 4.选用耐腐蚀材料或设计有足够的腐蚀裕量,防止接地网装置的腐蚀破坏; |
危险因素13 | SF6中毒、窒息 |
事故原因 | 1. SF6电气设备室内检修中,在设备拆分时SF6气体泄漏,室内通风不良;
2.设备漏气,室内通风不良或排风装置失效 |
事故后果 | 人员伤害 |
危险等级 | Ⅱ |
防范措施 | 1.在SF6电气设备的配电装置室及检修室,应设置机械排风装置,室内空气不允许再循环。室内空气中SF6浓度不得超过6000mg/m3事故时,排气管的吸气口应尽量贴近地面,距地高度≤0.3m并在上部也适当排气;
2.人员进入SF6电气设备的配电装置室前必须先机械通风15min以上方可进入; 3. SF6电气设备配电装置室应设事故排风装置; 4. SF6电气设备配电装置室,应配备SF6气体净化回收装置; |
危险因素14 | 柴油发电机缺陷 |
续表4-8水力机械及辅助设施预先危险性分析
事故原因 | 1.柴油机在机油不足时运转;
2.柴油发电机房通风排烟不良; 3.带负荷急停机或突然卸除负荷后立刻停机; 4.冷启动后未暖机就带负荷运转; 5.柴油机冷启动后猛轰油门 |
事故后果 | 无法保障电站运行的安全性和可靠性,造成经济损失 |
危险等级 | Ⅱ |
防范措施 | 1.每日检查柴油发电机:机油平面,冷却液平面;
2.日检柴油发电机有无损坏、掺漏,皮带是否松弛或磨损; 3.定期检查空气滤清器,清洁或更换空气滤清器芯子; 4.用空气枪及清水冼冷却器前后端的散热片 |
通过对机电设备及其系统预评价单元的预先危险性分析,水轮机轴承温度过热,水轮机过流部分磨损气蚀,水轮机超速,定转子扫膛,油系统缺陷,水系统缺陷,压缩空气系统缺陷,起重伤害,发电机烧损,变压器火灾、爆炸,电压互感器着火、爆炸,电缆火灾,雷击,全厂停电,静电事故,计算机控制系统故障,励磁系统失磁、过励,防雷接地装置缺陷,SF6中毒、窒息以及柴油发电机缺陷的危险等级均为Ⅱ级,危险程度为临界的,采取有效的对策措施后可以将其排除或得到有效控制。可燃液体火灾,压力容器爆炸,高压电触电,低压电触电的危险等级均为Ⅲ级,危险等级较大,应在设计、制造及施工、安装中采取可靠措施,提高本质安全性,并应在运行中落实相应的各项安全技术措施及管理、操作,防止事故发生。
4.3.4 金属结构单元安全
应用预先危险性分析法对金属结构单元进行安全评价,本单元中的危险有害因素主要有:闸门启闭机操作卡阻、失控,启闭机故障,拦污栅缺陷,评价结果见表4-9。
表4-9金属结构单元预先危险性分析
危险因素1 | 闸门启闭机操作卡阻、失控 |
事故原因 | 1.闸门变形,产生门槽卡阻,提升下降不灵活; |
2.闸门定轮安装共面度超差、启闭不灵; | |
3.闸门止水损坏,产生异常泄漏; | |
4.弧形闸门支铰位置高程偏差过大,轴承润滑不良产生振动、卡阻; | |
5.移动式门机、台车启闭机行走定位不准确,使闸门启闭受阻; |
续表4-9金属结构单元预先危险性分析
危险因素1 | 闸门启闭机操作卡阻、失控 |
事故后果 | 闸门启闭机操作卡阻、失控,影响泄洪、排沙、发电、防淤等系统的安全运行,造成重大事故 |
危险等级 | Ⅱ |
防范措施 | 1.采购符合国家标准材质的闸门;
2.定期检验启闭机、闸门的安全可靠性,加强设备维护保养工作,确保启闭机、闸门正常动作; 3.闸门及其相关设备安装准确到位; 4.启闭设备应设可靠的备用电源,并能及时转换; |
危险因素2 | 启闭机故障 |
事故原因 | 1.液压启闭机:a.油缸内有泄漏、油路有杂质;b.设计不周,造成油缸不同步或容量不足;c.活塞杆设计刚度不够;d.没有备用电源;e.制造安装缺陷; |
2.固定卷扬机:a.设计不周;b.维护不当;c.制造安装缺陷;d.没有备用电源 | |
事故后果 | 闸门不能正常启闭,不能正常发电和检修,电站设备和建筑物受损,发电效益减少,造成经济损失 |
危险等级 | Ⅱ |
防范措施 | 1.选用质量合格的液压启闭机、门机和卷扬机,并作好日常维护; |
2.液压启闭机和卷扬机安装到位;配套安全装置完好; | |
3.保证固定卷扬机备用电源 | |
危险因素3 | 拦污栅缺陷 |
事故原因 | 1.栅体强度、刚度不足,或产生严重变形; |
2.焊接接头质量差,在运行中发生断裂; | |
3.腐蚀损坏; | |
4.支承结构损坏; | |
5.漂浮物堆积过多未及时清理,阻力过大导致栅体变形破坏 | |
事故后果 | 栅体损坏,造成流道堵塞,严重时可导致机组损坏,影响设备运行 |
危险等级 | Ⅱ |
防范措施 | 栅体应有足够强度和刚度;加强维护,防止腐蚀破坏;经常清污 |
评价小结:通过对金属结构单元预先危险性分析,闸门启闭机操作卡阻、失控,启闭机故障,拦污栅缺陷的危险等级均为Ⅱ级,危险程度为临界的,采取有效的对策措施后可以将其排除或得到有效控制。
4.3.5作业环境
作业环境评价采用作业条件危险性分析法
评价结果见表4-10。
表4-10 作业条件不良危险性分析
事故、故障类型 | 发生部位 | L | E | C | D | 危险程度 |
噪声、振动 | 水轮发电机组、空压机、风机、电动机、变压器、断路器等 | 6 | 3 | 7 | 126 | 显著危险 |
尘埃、有毒危害 | 高压电器、蓄电池室、继电保护室、计算机室、中控室 | l | 3 | 15 | 45 | 可能危险 |
发电机机坑 | l | 3 | 15 | 45 | 可能危险 | |
安装场 | 3 | 1 | 15 | 45 | 可能危险 | |
电磁辐射 | 开关站、避雷器、电压互感器、阻波器、出线构架 | 3 | 3 | 7 | 63 | 可能危险 |
温度、湿度不良 | 水轮机层、中控室 | 3 | 3 | 7 | 63 | 可能危险 |
采光、照明不良 | 厂房、中控室、作业廊道 | 3 | 3 | 7 | 63 | 可能危险 |
经过评价,本电站水轮发电机组、空压机、风机、电动机、变压器、断路器等噪声、振动为显著危险;开关站、避雷器、电压互感器、阻波器、出线构架的电磁辐射、温度、湿度不良、采光、照明不良为可能危险。应做好作业环境的监测、防护。
4.3.6施工安全单元
应用预先危险性分析法对施工安全单元进行安全评价,本单元中的危险有害因素主要有:施工期洪水,坍塌、边坡失稳,火灾、爆炸,电伤害,机械伤害、起重伤害、车辆伤害,高处坠落、物体打击以及爆破,评价结果见表4-11。
表4-11施工安全单元预先危险性分析
危险因素1 | 施工期洪水 |
事故原因 | 施工期如果遭遇超标洪水过境,或未做好全面的洪水预报工作,或未制定完善的防洪措施,导致基坑受淹、导流围堰溃堰等 |
事故后果 | 造成人员伤害和财产受损 |
危险等级 | Ⅱ |
续表4-11施工安全单元预先危险性分析
危险因素1 | 施工期洪水 |
防范措施 | 1.制定完善的防洪度汛措施,并在施工过程中严格落实;
2.施工期间,加强流域洪水的预报,根据施工阶段不同,具体有: ①修筑围堰和导流建筑物阶段,需预报施工河段上游及围堰前的水位和流量; ②截流施工阶段,除对枯季中小洪水做出预报外,特别要预报截流时过水口门上下游的流量、水位和流速,作为截流措施的依据; ③进入边施工边蓄水阶段,要求预报水库水位和出库流量; 此外,整个施工期间,还需预报水工建筑物附近料场和生活区的水位,以保证临时建筑物免于淹没 |
危险因素2 | 坍塌、边坡失稳 |
事故原因 | 1.施工中岩土、坡体结构不稳定;
2.施工中对岩土、坡体的支护结构强度不够或未采取合理的支护措施; 3.弃渣场等的排水、挡水措施不到位,水流冲刷坡面或地下水压导致坡体坍塌; 4.施工中堆载或人工爆破操作不当,增大斜坡下滑力,促使斜坡不稳定; 5.施工时监督管理不严 |
事故后果 | 造成人员伤害和设备损坏 |
危险等级 | Ⅱ |
防范措施 | 1.施工期加强各种不稳定土体、坡面等的支护、锚固或采取护坡措施;
2.弃渣场等的渣面及时跟进平整,或复耕工作,设置田间排水沟等; 3.加强滑坡的预测预报工作; 4.采取措施排除斜坡地段的地表水和地下水,消除或减轻水对斜坡的危害作用; |
5根据实际情况,及时对坡体进行减荷反压,降低下滑力,增加抗滑力; | |
6.条件允许情况下,可采取化学灌浆等改善斜坡岩土的性质 | |
危险因素3 | 火灾、爆炸 |
事故原因 | 1.施工现场设施不符合消防安全的要求,如仓库防火性能低,通风不良,易燃易爆材料混放,高压线下堆放易燃材料等储存不当;
2.缺少防火、防爆安全装置和设施,如消防、急救设施不全,或设置不当等; 3.在易燃易爆材料堆放处违章动火作业; 4.施工过程中对易燃易爆物品使用不当或违章操作; 5.高处实施电焊、气割作业时,对作业周围和下方缺少防护遮挡; |
续表4-11施工安全单元预先危险性分析
危险因素3 | 火灾、爆炸 |
事故后果 | 造成人员伤害和财产受损 |
危险等级 | Ⅱ |
防范措施 | 1.施工现场的设备设施严格按照满足消防要求配置;
2.完善施工现场的防火、防爆措施; 3.严禁在易燃易爆物品周围堆放助燃物; 4.规范施工人员的作业制度,严禁违章操作; 5.易燃易爆品上方及附近进行电焊等作业时,加强防护遮挡措施; |
危险因素4 | 电伤害 |
事故原因 | 1.施工人员未经许可,违章操作或使用不合格的电气设备;
2.电气设备存在绝缘缺陷或保护接零接地不当等安全隐患; 3.电源箱等设备漏电保护不足或带电线路接线错误; 4.个体防护措施不当; 5.用电环境不良,潮湿有水等; 6.安全管理、安全教育及安全检查工作不到位 |
事故后果 | 造成人员伤害和设备损坏 |
危险等级 | Ⅱ |
防范措施 | 1.管理人员提高安全意识,健全安全管理制度及措施,杜绝违章指挥和违章操作等不良行为;
2.电气操作人员必须是经过安全技术培训,合格上岗的; 3.进行电气安全教育,提高现场工作人员的安全意识和技术水平; 4.使用合格的电气设备,并加强管理,电气设备的布置应满足间距要求等; 5.施工过程中保证电气设备的接零接地,确保漏电保护; 6.加强施工现场的防护措施; 7.改善工作环境,尽量避免潮湿、多烟、高温、周边有危险品存在的环境 |
危险因素5 | 机械伤害、起重伤害、车辆伤害 |
事故原因 | 1.施工中用到钻机、打磨机、搅拌设备等转动设备,人员操作不当,接近或触及设备的转动危险部位;
2.有转动危险部位的转动设备没有配置合格的防护罩或防护栏; 3.施工中的起重机械、机动车辆等存在设备缺陷; |
事故后果 | 造成人员伤害和设备损坏 |
危险等级 | Ⅱ |
续表4-11施工安全单元预先危险性分析
危险因素3 | 火灾、爆炸 |
防范措施 | 1.规范施工人员的操作过程,加强安全管理,提高安全意识;
2.有转动危险部位的转动设备配备符合要求的防护罩或防护栏; 3.对起重、车辆等设备定期维护检查,确保设备安全运行; 4.施工现场配备必要的符合要求的警告标志; 5.起重等作业时,配备适当的防护措施 |
危险因素6 | 高处坠落、物体打击 |
事故原因 | 1.无安全护栏或护栏的高度、强度不符合规程、规范的要求,且无醒目的安全标示;2.船闸主体土建(如上下闸首、闸室、交通桥等)工程施工大多属于高处作业,登高作业人员未按规定使用安全带;3.在金属构件的制作安装、施工以及高处作业中各种材料、器具违规上下投掷,材料、器具未在指定位置落下; |
事故后果 | 人身伤害 |
危险等级 | Ⅱ |
防范措施 | 1.施工单位应做好作业人员的安全教育及相关安全预防工作;
2.施工单位应为作业人员提供合格的安全帽、安全带等必备的安全防护用具,作业人员应按规定正确配戴和使用; 3.高处作业前,应由项目分管负责人组织对安全防护设施进行检查验收,经验收合格签字后,方可作业。安全防护临时拆除或变动安全设施时,应经项目分管负责人审批签字,并组织验收,经验收合格签字后,方可实施; 4.各类施工作业平台、卸料平台、移动式操作平台及脚手架应按规定编制安装拆卸施工方案,使用前应经验收合格后方可作业; 5.平台应设置防护栏杆及登高扶梯,平台上严禁超载; 6.作业层脚手架的脚手板应铺设严密,脚手架外侧应采用密目式安全网作全封闭; 7.模板工程应按规定编制施工方案。模板工程在绑扎钢筋、粉刷模板、支拆模板时应保证作业人员有可靠的立足点,作业面应按规定设置安全防护措施。模板及其支撑体系的施工荷载应均匀堆置,并不得超过设计要求; 8.严禁在吊物下穿行或停留; |
续表4-11施工安全单元预先危险性分析
危险因素7 | 爆破 |
事故原因 | 1.爆破作业中违反爆破安全规程、违章作业、对爆破安全认识不足;
2.网路不爆、留有盲炮等造成爆破本身的拒爆事故; 3.爆破材料质量差、受潮变质或施工中线路受损、连线错误,漏连等导致事故; 4.施工中控制不利,爆破后产生的地震、空气冲击波、飞石、噪声和爆破毒气等公害,造成人员伤亡,建筑物、构筑物破坏; 5.参与爆破施工的人员不具备爆破员资格; 6.爆破作业时未进行有组织地计划,作业中指挥不当; 7.爆破人员未采取合理的防护措施; 8.施工现场安全管理不到位 |
事故后果 | 造成人员伤亡和财产受损 |
危险等级 | Ⅱ |
防范措施 | 1.提高施工人员的安全意识,规范作业,加强作业现场的安全管理;
2.爆破作业前,预先严格检查爆破材料质量,线路等,避免造成盲炮等事故; 3.严格控制爆破产生的地震、空气冲击波、飞石、噪声和爆破毒气等造成的影响; 4.爆破员需经安全培训合格后,持证上岗; 5.确保爆破工作有组织地进行,按照操作规范指挥得当; 6.爆破人员需配备必要的符合要求的防护措施; 7.爆破现场禁止无关人员靠近,加强监督管理,防范意外事故发生 |
通过对施工安全单元的预先危险性分析评价,施工过程中主要存在施工期洪水、坍塌、边坡失稳、火灾、爆炸、电伤害、机械伤害、起重伤害、车辆伤害,高处坠落、物体打击以及爆破等危险因素,其危险等级均为Ⅱ级。应在施工安装过程中,规范操作人员的作业行为,采取可靠的防护措施,加强施工现场的安全监督管理,确保施工人员的人身安全及设备、设施的安全运行。
第5章 安全对策措施和建议
5.1安全对策措施
5.1.1 设备防火,防爆设计
电站水轮发电机组、压力容器、油库与油处理室、高低压开关室、GIS开关室、电缆夹层都是容易引发火灾、爆炸事故设备、设施.
设备的防火、防爆必须认真做好以下几项工作:
严格执行进厂设备、备件、材料的质量检査验收制度,防止不合格设备,备件.材料 进入生产装置投入生产,消除设备本身的不安全因素。工艺提岀的专业设计条件应正确无 误;对于易燃易爆的油系统的油獄, 压空系统的储气緒,应符合有关安全标准要求.
油库与油姓理室也建议釆用高压水喷雾灭火.
水电厂电缆应全部选用阻燃性电缆,所有电力及控制电缆应分层敷设,层间用防火隔板分隔,电缆穿越的孔洞必须用阻燃型材料封堵,在电缆密集的央层内应设置关闭通风与 排烟措施,另外,还应配备有足够的消防器材,室外消防栓应按照主要消防通道布设,室内消防栓应按规范设置于各层的上下游墙, 在消防设计上应保证在建筑物内任何一点发生火灾,均可有两股水柱同时到达.
5.1.2 施工期间爆破作业安全防护措施
为防止爆破作业作业中的放炮事故发生,防止爆破器材管理失误造成火药爆炸事故,电站在施工期间必须落实以下爆破作业的安全防护措施见表5-1.
表5-1爆破作业的安全防护措施
1 | 进行爆破作业的单位,必须都必须经过培训,考试合格并持有爆破员作业证.取得“爆破员作业证”的新爆破员,应在有经验的爆破员指导下实习三个月后,方准独立进行爆破工作 |
2 | 每次爆破作业应编制爆破方案.爆破方案及地下各爆破作业点的通风要求与安全 措施,应由单位的总工程师批准后方可实施爆破 |
3 | 爆破器材库的位置、结构和设施等的设置须经主管部门批准,并经当地县(市) 公安局许可.临时性库房必须符合下列规定:库房宜为平房;库房地面必须平整无缝; |
4 | 在地面作业地点存放爆破器材时,必须有专人看管:作业地点只准存放当班作业所需 的爆破器材:雷管或起爆体不得和炸药存放在一起 |
5.1.3 电气安全对策措施
为防止人体直接、间接和跨步电压触电(电击、电伤),应采取以下措施见表5-2.
表5-2电气安全对策措施
1 | 接地保护系统.水电站电气接地保护工作非常重要.设计部门要根据《水力发电厂接地设计技术导则〉要求,核设计水平确定电网在非对称故障情况下歧大入地电流值. 确定接地装置形式及接地电阻值、允许的接触电位差和跨步电位差值.初期发电时,根据电网实际的短路电流和形成的接地系统校核上述参数不满足安全要求时,应釆取临时措施,保证初期发电时期电站安全运行. |
①工作接地.有效接地中,自耦变压器和需要接地的电力变压器中性点、线路并联电抗器中性点.私压互器.接地开关等按照需要进行接地S
②保护接地.电站以下电力设备的金属部件均接地或接中性线(保护线):电机, 变压器、电抗器、电器、携带式及移动式用电器具的或外売;SF6全封闭组合电器<GIS)与大电流封闭线外売以及电气设备箱、柜的金属外売b电力设备传动装置;互器的二次绕组:配电、控制保护屏(柜、箱)及操作台等的金属框架:室内外配电装置金属架构、交. 直流电力电缆桥架,接线盒外売、电缆的屏蔽装外皮等, ③防雷接地.设有避雷针.避雷线的构架,微波塔均设置集中接地装置. | |
2 | 漏电保护.要按《漏电保护器安装和运行》(GB 13955-1992)的要求,在I、II类手持电动工具、I类移动式电气设备及建筑施工场所、临时用电的电气设备和高温、潮湿、强腐蚀、金属占有系数大的场所、所有插座回路和新制造的低压配电开关、动力柜(箱),机电设备的动力配电箱等均须安装漏电保护器(也称作漏电流动作保护器,剩余电流动作保护器) |
5.1.4作业场所安全防范措施
作业场所安全防范措施见5-3.
表5-3作业场所安全防范措施
1 | 显示誥。显示形式(常见有数字式和指针式)、尺寸应便于察看,信息含义明确.对安全性有重大影响的危险信号和报警装置,应配置在机械设备相应的易发生故障或危险性较大的部位,优先采用声,光组合信号 |
2 | 工作位置的安全性.考虑人机系统的安全性和可靠性时,必须为操作人员创造良好的与人的劳动姿势有关的工作空间、工作椅、作业面等条件,防止产生疲劳和发生事故. 在危险作业点,应留有足够在意外情况下能避让的空间和安全通道:高处作业必须充分考虑操作人员脚踏和站立的安全性; |
5.1.5 起重作业的安全对策措施
起重吊装作业是危险性较大的作业,物体打击就是起重吊装作业的潜在风险。如果吊装的物体是易燃、易爆、有毒、腐蚀性强的物料,当吊索、吊具意外断裂或者吊钩损坏及一些违规操作等导致物品坠落,则除了有可能造成人员伤亡外,还会导致盛装易燃、易爆、有毒、腐蚀性强的物品的包装损坏,致使有毒有害或易燃易爆的物质流散出来,造成污染,甚至会发生火灾、爆炸、中毒等事故.
起重设备在检查、检修的过程中,也存在着触电、高处坠落、机械伤害的危险,而汽车吊在行驶过程中存在着引发交通事故的潜在危险性。见表5-4.
表5-4起重作业的安全对策措施
1 | 各种吊装作业前,应预先在吊装现场设置安全警戒标志并设专人监护,非施工人员禁止入内 |
2 | 吊装作业中,夜间应有足够的照明,室外作业遇到大雪、暴雨、大雾及六级以上大风时,应停止作业 |
3 | 吊装作业人员必须佩戴安全帽,安全帽应符合《安全帽〉(GB 2811-1989)的规定,高处作业时应遵守厂区高处作业安全规程的有关规定 |
4 | 吊装作业前,应对起重吊装设备,钢丝绳,揽风绳,链条、吊钩等各种机具进行检査,必须保证安全可靠,不准带病使用 |
5 | 任何人不得随同吊装重物或吊装机械升降。在特殊情况下必须随之升降的,应采取可靠的安全措施,并经过现场指拝员批准 |
6 | 吊装作业现场如须动火时,应遵守厂区动火作业安全规程的有关规定.吊装作业现场的吊绳索,揽风绳、拖拉绳等应避免同带电线路接触,并保持安全距髙 |
7 | 用定型起重吊装机械(履带吊车、轮胎吊车、桥式吊车等)进行吊装作业时,除遵守通用标准外,还应遵守该定型机械的操作规程 |
8 | 吊装作业时,必须按规定负荷进行吊装,吊具、索具经计算选择使用,严禁超负荷运行.所吊重物接近或达到额定起重吊装能力时,应检査制动新用低高度、短行程试吊后,再平稳吊起 |
9 | 悬吊重物下方严禁人员站立、通行和工作 |
10 | 起重作业”十不吊’ 在吊装作业中,有下列情况之一者不准吊装,超负荷不吊,物体质量不明或重物埋在地下不吊;光线不足,看不清重物或指挥信号不明不吊;歪拉斜引重物不吊;重物紧固不牢,绳打结、绳不齐不吊;棱刃物体没有村垫措施不吊;重物下站人,或重物越过人头不吊:带电物体不吊I吊物上有人不吊;起重机安全装置失效不吊; |
11 | 汽车吊作业时,除要严格遵守起重作业和汽车吊的有关安全操作规程外,还应保证车辆的完好,不准带病运行,做到行驶安全 |
12 | 吊装作业时,必须分工明确、坚守岗位,并按《起重吊运指挥信号》(GB 508—1985)规定的联络信号,统一指挥 |
5.2建议
具体建议见表5-5.
表5-5建议
1 | 要坚持“安全第一,预防为主”的方针,以保证本项目长期安全运行下去 |
2 | 加强对油系统的动火管理,实行一级动火审批制度,并设置齐全有效的防甫、接地,防静电设施 |
3 | 本项目完成后,各建筑物要设置防雷接地装置。根据国家标准,防雷接地装置要每年进行检测,并有详细检测记录,防止接地装置损环失效 |
4 | 厂内安全通道要保持畅通无阻,并设置明显的指示、警示标志 |
5 | 本项目投产后,对工作人员要进行技术业务培训和安全教育,并考核合格方可上岗:特种作业人员要经培训考核,100%持证上岗 |
6 | 应加强质量教育,在基建施工和设备安装时,要协助施工単位,精心组织、藉心施工、精心安装,严格工程监理。尤其是关键机械、电气设备的安装更为重要。另外各类管道及焊接工程同样要抓好质竜,不因施工缺陷、焊接质址不好而发生重大质量及设备事故。对起重机械、压力容器在投产前要由特种设备检验机构进行安装检验,并颁发使用合格证 |
7 | 应建立健全各项规章制度。尤其是要制订水轮机、发电机.变压崙等关键设备 的管理办法来加强管理。开展职工事故应变能力的训练等安全教育,及时消除陽患,确保劳动安全与职业卫生始终处于良好状态,保证水电站的安全生产与职工身心健康 |
第6章 结论
自从20世纪,安全系统工程引入我国之后,国家和很多企业对此高度重视.通过吸收、消化国外安全检查表和安全评价方法,我国很多行业己经开始应用安全评价方法,对还未建设的或已经建设的构筑物进行安全预评价、安全验收评价等,然而,如何将安全理论应用到水利水电工程中,仍是我们面临的当务之急。
本文根据白水河三级水电站可行性研究报告进行了安全预评价,应用了安全工程的原理与安全评价方法,对白水河三级水电站的设计、施工、管理及运行等多方面存在的、可能存在的危险源和危害性进行预先风险分析,确定危险有害因素及其危害程度:针对主要危险有害因素进行了预先风险分析,提出消除危险源或预防危险的对策措施和建议。
本文运用了预先危险性分析法和安全检查表法等两种安全评价方法,对白水河三级水电站进行了安全预评价,贯彻的落实了“安全第一、预防为主”的方针,使施工、运行的时,增加了很多安全性。
参考文献
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- Philip Charsley. HAZOP and Risk Assessment[J]. DNV Loss Control Management. 2016(4)
致 谢
本论文在魏丹老师的悉心指导下完成的。老师渊博的专业知识、严谨的治学态度,精益求精的工作作风,诲人不倦的高尚师德,严于律己、宽以待人的崇高风范,朴实无法、平易近人的人格魅力对本人影响深远。不仅使本人树立了远大的学习目标、掌握了基本的研究方法,还使本人明白了许多为人处事的道理。本次论文从选题到完成,每一步都是在老师的悉心指导下完成的,倾注了老师大量的心血。在此,谨向老师表示崇高的敬意和衷心的感谢!在写论文的过程中,遇到了很多的问题,在老师的耐心指导下,问题都得以解决。所以在此,再次对老师道一声:老师,谢谢您!
春梦秋云,聚散真容易。离校日期已日趋渐进,毕业论文的完成也随之进入了尾声。从开始进入课题到论文的顺利完成,一直都离不开老师、同学、朋友给我热情的帮助,通过毕业设计,学生对自己大学四年以来所学的知识有更多的认识。
三年寒窗,所收获的不仅仅是愈加丰厚的知识,更重要的是在阅读、实践中所培养的思维方式、表达能力和广阔视野。很庆幸这三年来我遇到了如此多的良师益友,无论在学习上、生活上,还是工作上,都给予了我无私的帮助和热心的照顾,让我在一个充满温馨的环境中度过三年的大学生活。感恩之情难以用言语量度,谨以最朴实的话语致以最崇高的敬意。
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