事故回顧：

事故原因：

事故發生后，國家能源局和北京市委市政府高度重視，立即啟動應急響應，北京市副市長張延昆同志對做好善后處理和事故調查工作提出了明確要求。國家能源局委托國家能源局華北監管局組織調查。經請示北京市政府，國家能源局華北監管局牽頭，會同北京市安全生產監督管理局、北京市發展和改革委員會、北京市公安局消防局、華能華北分公司，組成了華能北京熱電有限責任公司“3?13”2號機組事故調查組，依據《電力安全事故應急處置和調查處理條例》(國務院第599號條例)和《生產安全事故報告和調查處理條例》(國務院第493號條例)開展事故調查。

事故調查組按照“四不放過”和“科學嚴謹、依法依規、實事求是、注重實效”的原則，通過現場勘驗、查閱資料、調查取證、實驗測試、檢測鑒定和專家分析論證，查明了事故發生的原因、經過和直接經濟損失等情況，認定了事故性質和責任，提出了對有關責任單位的處理建議，并針對事故原因及暴露出的問題，提出了事故防范措施。

一、基本情況

(一)事故單位情況。

華能北京熱電有限責任公司(又名華能北京熱電廠)，位于北京市朝陽區，毗鄰東五環，隸屬于中國華能集團公司。目前電廠總裝機容量1768兆瓦，為熱電聯產企業，被北京市確定為東南熱電中心。電廠分兩期工程建設，一期工程安裝4臺前蘇聯(俄羅斯)產燃煤發電機組，1999年全部投產，發電裝機容量845兆瓦，供熱能力1300兆瓦;二期工程安裝“二拖一”燃氣-蒸汽聯合循環機組，2011年底投產，發電裝機容量923兆瓦，供熱能力650兆瓦。電廠還建有供熱專用燃氣熱水爐，全廠供熱能力占北京市集中管網供熱的三分之一，供熱面積5000余萬平方米，是北京市發電能力最大、國內供熱能力最大的熱電廠。

(二)事故設備情況。

發生事故的是華能北京熱電廠2號機組，機組容量165兆瓦，供熱能力133兆瓦，于1998年1月21日投產。2號機組鍋爐采用德國巴布科克生產的W型火焰帶飛灰復燃裝置的液態排渣塔式直流爐，型號為WGZ830/13.7-1;汽輪機為俄羅斯烏拉爾汽輪發動機廠制造的帶工業抽汽及采暖供熱的雙抽機組，型號為PT-140/165-130/15-2;發電機由俄羅斯圣彼得堡電力工廠制造，額定功率165兆瓦，型號為ТВВ-167-2ЕУ3。機組自投產至今大修過3次，最近一次大修在2010年5月完成。主廠房為單層大跨度彩鋼結構廠房，占地面積20000平方米，建筑面積84885平方米，建筑高度27米。

二、事故發生經過、應急救援情況

(一)事故發生經過。

(二)應急救援及現場處置情況。

北京市公安局消防局于14時49分接警，迅速調派18個消防中隊、91輛消防車、540余名消防官兵趕赴現場處置。北京市委、市政府、公安部、市公安局、市消防局等領導到場指揮，現場采取了“強攻近戰、內外夾擊、分片分段堵截、消滅火災”的戰術方法，至16時左右將明火全部撲滅。

16時22分，電廠值班員進入控制室陸續恢復其他機組的生產運行。

三、事故損失情況

事故造成2號發電機組跳閘，1、3、4號發電機組接連避險停運，全廠損失電力負荷640兆瓦，事故未造成對用戶停供電，未對電網和熱網運行造成實質性影響。事故引發的火災造成2號汽輪發電機組表面大部分過火，軸瓦、勵磁小軸、軸承箱等部分設備損毀，汽機輔機設備大部分過火，部分損毀，2號機組所處的廠房頂棚鋼梁過火，局部頂棚燒穿，廠房0米、4米、6米、12米平臺多數豎直鋼梁、樓梯過火，相鄰廠房頂棚部分損毀，部分窗戶玻璃破損。事故引發的火災主要是汽輪機油、氫氣、建筑材料以及電纜等易燃物品的燃燒。根據運行記錄估算，當日2號機溢出汽輪機油約5000升，漏出氫氣量約15.5立方米。根據消防部門估算，過火面積約500平方米。

經事故經濟損失評估單位中國電力企業聯合會司法鑒定中心評估，本次事故直接經濟損失為988.46萬元。

四、事故原因

調查組經查勘事故現場，分析機組運行監控系統各類信號和數據，問詢電廠運行和檢修人員，未發現人為誤操作、運行管理失職和惡意破壞的因素。調查組經技術分析后認為，事故原因是由于華能北京熱電廠2號機組汽輪機第20級葉輪輪緣在運行中突然斷裂。鋼鐵研究總院和華北電力科學研究院技術鑒定確定，該輪緣的斷裂屬于在應力和腐蝕性介質共同作用下發生的應力腐蝕斷裂。經核對機組原始設計資料，20級葉輪正處在干、濕蒸汽交替區，具備發生應力腐蝕的條件。汽輪機長期運行過程中，在應力和腐蝕性介質共同作用下，首先在葉輪反T形槽內壁上方根部形成微裂紋，隨著應力腐蝕裂紋的擴展，裂紋面積越來越大，剩余承載面積越來越小，當剩余承載面積不足以承受葉片離心力的作用時，剩余面積將以剪切的方式瞬時斷裂，從而導致輪緣的脫落。輪緣截面如圖：

另一方面，20級輪緣加工工藝粗糙，材質存在缺陷。經北京北重汽輪電機有限責任公司檢測，20級輪緣反T形槽加工工藝粗糙，多個部位粗糙度達到6.3微米，遠遠大于同類型機組技術引進單位哈爾濱汽輪機廠《汽輪機主要零部件(轉子部分)加工裝配技術條件》規定的3.2微米;現場測量反T形槽兩個R角低于0.3毫米，也低于上述技術條件。工藝不規范的部位會導致應力的高度集中，使斷裂更易發生。20級輪緣材質經華北電科院金屬檢驗，材質與國產34CrNi1Mo型號的鋼材近似，主要強度特性滿足國內標準要求，但沖擊韌性和斷面后延伸率低于標準，材料表現偏脆、硬和韌性較低。

第20級葉輪輪緣斷裂后，連帶39片葉片脫落在汽輪機低壓缸內。由于總體脫落質量達到了123千克，導致汽輪發電機組軸系嚴重失衡，機組軸系發生了劇烈的振動，導致軸和軸瓦嚴重磨損，同時導致軸封和氫氣密封系統失效。隨后，潤滑油和氫氣發生大量泄漏。由于潤滑油和氫氣都屬于可燃物，接觸空氣后，加之存在正常運行的勵磁系統火花和高溫的軸系轉動部位，潤滑油和氫氣發生了劇烈的爆炸和燃燒。

五、事故性質

經調查認定，“3?13”華能北京熱電有限責任公司2號機組事故是一起設備質量缺陷導致的一般設備事故。

六、對事故有關責任單位的處理建議

由于事故是因設備質量缺陷導致，建議不對華能北京熱電有限責任公司和相關負責人員進行行政處罰。事故設備制造單位為俄羅斯烏拉爾汽輪發動機廠，對事故發生負有產品質量責任。該設備以易貨貿易方式引進，制造期間正處在前蘇聯解體時期，對責任單位建議由有關部門依法處理。

七、暴露的問題

(一)國內在役的蘇聯解體時期生產制造的大型發電機組設備可靠性不高，其老化速度可能較快，特別是個別部件加工質量一般，加工工藝不能滿足國內生產技術標準要求。

(二)電力行業普遍缺乏對汽輪機轉子應力腐蝕的研究，由于國內多年未出現應力腐蝕事故案例，發電企業普遍缺乏在此方面的防范意識。目前國內在役同類型機組也可能存在同類事故隱患。

(三)現行的發電機組定期檢修和試驗技術標準對此類俄制機組針對性不足。檢修和試驗技術標準中缺少對機組長期運行和頻繁調峰后，開展套裝轉子應力集中部位和干、濕蒸汽交替區域的檢查和維護內容。

八、事故防范和整改措施

(一)華能北京熱電有限責任公司應進一步加強設備事故隱患管理工作，不斷完善設備的巡視檢查和實時監控，強化長期監測數據的分析應用，特別是對機組異常的監測數據，應及時采取措施，必要時，聯合制造廠家和研究機構對問題徹底分析、全面排查。

(二)華能國際電力股份有限公司、華能華北分公司、華能北京熱電有限責任公司應積極推動汽輪機組轉子、葉輪、葉片等部件金屬試驗的研究工作，提升金屬部件事故隱患的排查治理能力;對其它俄制汽輪機組通流部件的金屬材質和機械性能應進行檢驗，并對設計上應力集中區域加以詳細分析，評估其安全性，及時研究制定和實施改進措施，避免此類事故再次發生。

(三)華能國際電力股份有限公司、華能華北分公司、華能北京熱電有限責任公司應認真吸取此次事故經驗教訓，舉一反三，全面落實企業的安全生產主體責任，嚴格細致地做好設備的基礎性管理工作，并發揮集團優勢，加強安全生產技術交流，全面提升發電運行整體安全水平。