汽轮机超速飞车到底有多可怕？

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2015年6月11日20点11分许，位于海盐县沈荡镇工业园区的浙江恒洋热电有限公司汽轮机厂房内2号汽轮机设备爆炸引发厂房内发生重大火灾，接到报警后，消防人员迅速赶赴现场奋力扑救将大火扑灭。

2015年6月12日海盐县安全生产监督管理局牵头组织了事故调查组，开展事故现场查勘和人员访谈，了解事故发生、现场施救和企业损失情况。

事故发生经过：

电站DCS系统记录的历史数据显示，2015年6月11日20点10分09秒在2#机组发电机带21MW左右负荷运行中的2#循环水泵发生断电，备用的循环水泵没有自动联锁启动，造成2#机组凝汽器循环冷却水中断，凝汽器压力从－80KPa开始上升，20点10分50秒凝汽器压力上升到－64.63KPa触发停机信号，停机信号同时送2#汽轮机关闭主汽门和发电机出口油开关跳闸。20点10分54秒发电机负荷从21MW甩至零，2#汽轮机的转速从2993.73rpm开始上升，20点10分57秒转速到3300rpm电超速保护动作信号送出，但保安油压没有释放，汽轮机主汽门和调节汽门没有关闭。20点11分08秒转速继续飞升至4490rpm（超出转速表量程）以上，转速飞升过程中机械超速保护（120%机械超速保护装置）也没有起作用，保安油压始终没有释放，造成主汽门和调节汽门不能关闭切断汽轮机进汽，发生严重超速事故。20点11分12秒保安油压小于1MPa报警信号才出现，此时2#汽轮机前后轴承箱已发生剧烈爆炸。

根据电厂汽轮机厂房监视录像记录，2015年6月11日20点09分29秒（显示时间与DCS时间不同步）控制室运行人员发现2号发电机负荷瞬间甩至零，其中一名运行主值跑出主控室到就地检查，在接近2号汽轮机头时前轴承箱就发生剧烈爆炸，所幸未伤及人员性命。

防止汽轮机超速事故视频学习

再来看一个案例

一、事故经过

2018 年5月1日22:34分，贵定公司因雷击造成外供电线路失电，导致余热发电1#、2#机组同时跳停，当班操作员立即通过中控按钮启动应急油泵，并电话通知相关领导。巡检工立即赶到汽轮机现场，发现1#机组有异音，且机头位置喷油，无法靠近，随即对2#机组进行应急处理，并立即报告分厂和工段领导。

22:40分，公司领导到达现场，组织人员对现场采取保护和应急处置。恢复供电后，对1#机组进行了初步检查，发现排气缸开裂，安全阀冲开，励磁机端盖脱落，手动盘车无法盘动等。在安排专人现场监控后向区域专业组领导、股份公司相关部室人员进行了汇报。

5月2日贵州区域领导、机电专业组、装备管理部、自动化所、海川工程、南汽厂家相关人员，先后到达现场进行了详细检查，并于5月3日召开专题会议，对事故的原因、后续修复及防范措施进行分析研讨。

二、设备损坏情况

经检查，汽轮机后缸上、下缸体开裂，第八、九级叶片全部脱落，第七级叶片外圈磨损及3块变形，前六级叶片外圈磨损，第七～九级隔板断裂，隔板汽封、径向汽封、前后汽封全部磨损，主油泵小轴断裂及油封环磨损，主油泵挡油环断裂，正推力瓦全部磨损，1#～4#瓦损坏，主轴1#、2#瓦轴径磨损，轴向位移及测速探头全部磨损，汽轮机侧联轴器及齿轮位移，盘车电机壳体断裂，励磁机定转子摩擦损坏，整流盘连接线断裂及风扇叶片磨损，凝汽器约20根铜管受损，发电机转子需返厂检修测试。

三、事故原因分析

正常情况下，在系统失电后，发电机组会自动解列，机组转速会迅速上升，汽轮机电气及机械保护动作，自动关闭主汽门，但因不间断交流电源装置（UPS）处于旁路状态及操作员未及时按下急停按钮，均不能对主汽门提供关闭信号，导致主汽门不能关闭，汽轮机飞车。具体原因分析如下：

1、中控操作人员在系统失电后，按操作规程启动应急油泵，但未按下中控急停按钮（该操作步骤在发电失电应急操作规程中未作要求，操作员对此功能不清楚），造成主汽门无法及时关闭，是导致此次事故的主要原因之一。

2、现场余热发电不间断交流电源装置（UPS）处于旁路状态，失电后无法为机组控制系统提供电源，导致主汽门无法及时自动关闭，不间断交流电源装置（UPS）处于旁路状态，是此次事故的主要原因之一。(经咨询厂家，不间断交流电源在外电源停电，自身电量较低时会自动打到旁路状态进行自我保护，同时，人为也可以切换至旁路状态，贵定公司在日常检查中未能及时发现并恢复正常状态)

四、防范措施

1、利用开、停机契机，对机组电气超速进行试验，如机组连续运行6个月以上，需对机组进行机电超速试验，并做好记录。

2、利用开停机时，对主汽门、高调门严密性进行试验并做好记录。

3、加强对不间断交流电源（UPS）日常维护与管理，梳理存在的问题，及时进行整改，确保系统处于完好状态。

4、进一步完善DCS 控制系统，对不间断交流电源（UPS）正常信号引进中控操作画面，如不正常会自动报警。

5、发电机组在正常运行情况下，应每周对系统辅助设备进行联络试验，如油泵系统、真空系统等联络试验，并做好记录。

6、结合此次事故“举一反三”，修订完善《发电系统中控操作规程》，在《余热发电全线失电时应急操作》中增加中控紧停按钮操作步骤，规范操作行为，同时组织对中控操作人员等关键岗位人员进行培训，进一步掌握发电操作技能，特别在异常紧急情况下的操作规范。

案例1 泰国首都曼谷附近一家自备电厂25MW汽轮发电机组机毁人亡事故

泰国发生的25MW汽轮发电机组机毁人亡事故 泰国首都曼谷附近一家自备电厂发生一起25MW汽轮发电机组机毁人亡事故，汽轮机和发电机大轴断为数节,发电机励磁侧线圈发生燃烧,励磁机线圈及励磁机定子铁心全部脱出,励磁机主轴飞出厂房以外,发电机定子端盖励磁侧飞出,嵌入厂房墙内,齿轮箱盖飞出,变速箱大齿轮自齿轮箱内飞出.1#轴瓦压盖飞出,1#轴承和1#轴颈飞出.事故发生时,一名运行工人被飞出部件击中当场死亡.事故原因正在调查当中..............

案例2 富拉尔基二电厂86年3号机断油烧瓦事故

（一）、事故经过

86年2月23日3号机（200MW）临检结束，2时25分3号炉点火，6时20分冲动，5分钟即到3000转/分定速。汽机运行班长辛××来到三号机操作盘前见已定速便说：“调速油泵可以停了”，并准备自己下零米去关调速油泵出口门，这时备用司机王××说：“我去”，便下去了。班长去五瓦处检查，室内只留司机朱××。王××关闭凋速油泵出口门到一半（原未全开）的时候，听到给水泵声音不正常，便停止关门去给水泵处检查。6时28分，高、中压油动机先后自行关闭，司机忙喊：“快去开调速油泵出口门”，但室内无值班员。班长在机头手摇同步器挂闸未成功。此时1—5瓦冒烟，立即打闸停机。此时副班长跑下去把调速油泵出口门全开，但为时已晚。6时33分，转子停止，惰走7分钟，经检查除1瓦外，其他各瓦都有不同程度的磨损。汽封片磨平或倒状，22级以后的隔板汽封磨损较重，20级叶片围板及铆钉头有轻度磨痕。转入大修处理。

（二）、原因分析

1、油泵不打油，调速油压降低，各调速汽门关闭。三号机于84年9月25日投产，11月曾发生大轴弯曲事故，汽封片磨损未完全处理，汽封漏汽很大，使主油箱存水结垢严重，主油箱排汽阀堵塞未能排出空气。主油泵入口有空气使调速油压下降。此次启动速度快，从冲动到定速只有5分钟，调速油泵运行时间短空气尚未排出，就急剧关闭调速油泵出口门。过去也曾因调速油泵停的快，油压出现过波动，后改关出口门的方法停泵。这次又操作联系不当，使油压下降。

2、交直流油泵未启动。当备用司机关调速油泵出门时，司机未能很好的监视油压变化，慌乱中也忘记启动润滑油泵。24伏直流监视灯光早已消失一直未能发现。

3、低油压联动电源已经切除。20日热工人员未开工作票在三号机热控盘进行了四项工作，把热工保护电源总开关断开，工作结束忘记合上，致使低油压未能联动润滑油泵。

4、这次机组启动，使用了启动操作票，操作票中有“交直流润滑油泵联动试验和低油压联动试验”项目，但司机在执行这两项工作都没有做，而操作票上却已划“√”。

浙江台州发电厂88年1号汽轮发电机组烧瓦事故

1988年8月18日15时25分，台州发电厂1号汽轮发电机组因油系统中渗有大量空气，造成自动主汽门自行关闭，调速油泵未自启动，交流润滑油泵刚自启动即被直流油泵自启动而闭锁，直流油泵自启动后电机烧损，致使断电烧瓦，构成重大事故。

（一）、事故经过

台州发电厂1号汽轮发电机系上海汽轮机厂制造，N125-135/535/535型，1982年12月投产。事故发生前，1号机组额定出力运行，各参数均正常，当时系统频率49.6Hz，汽轮机润滑油系统旁路滤网运行，主滤网撤出清理，14时55分主滤网清理结束。15时当班班长郑××下令一号机司机陶××将旁路滤网切换为主滤网运行，陶接令后即用电话令零米值班员李××开启交流润滑油泵轧兰冷却水。接着陶按规定启动了交流润滑油泵，并将监盘工作交给监盘副司机管××，即去零米执行润滑油滤网切换监护操作。15时12分主滤网充油排汽结束，15时16分主滤网投入运行，当关闭旁路滤网出口二圈时，发现调速油泵启动，陶即令李停止操作，并跑至零米值班室打电话询问情况。

同时，在监盘的副司机管××，当时在场的班长傅××，当班班长郑见调速油泵运行指示红灯闪光（自启动），并听到警铃响了一下，但未见光字牌亮，查油压正常。郑令现场副司机王××检查，未见异常，也无其他人员在工作，分析为误自启动，即令管停下调速油泵，停后各油压均稍有下降，几秒钟后调速油泵又自启动，警铃响，“主油泵出口油压低至0.9MPa光字牌亮后又熄灭，查油压恢复正常，管即复归开关控制把手（合上），15时17分郑接陶询问电话，郑告：“是自启动”。并查问下面操作情况后，通知陶：“上面准备停交流润滑油泵，保持调速油泵运行，滤网切换操作完毕后汇报”。陶答：“好的”。陶回到现场时见交流润滑油泵转速已下降，随即关闭该泵轧兰冷却水，调整好调速油泵冷却水。15时20分旁路滤网撤出运行操作完毕（出口门关闭）。陶汇报郑：“切换操作全部结束”。并提出：“慢慢关闭调速油泵出口门，上面注意油压变化，待全关后现扬按事故按钮停调速油泵，然后再开启出口门”。郑同意如此操作。陶令李去操作，由李关闭调速油泵出口门后，陶按事故按钮停泵。15时25分当准重新开启调速油泵出口门时，发现直流润滑油泵启动，电机冒火，陶令李速开调速油泵出口门及旁路滤网出口门（主、旁路网同时投运），并协助操作完后跑回集控室。

在集控室，管、郑见油压有所下降，事故喇叭响，调速油泵开关指示灯绿灯闪光，即复归开关（拉开），此时，调速油压1.1MPa，润滑油压0.1MPa，均正常。几秒钟后“主汽门关闭”，主油泵出口油压低至0.9MPa及润滑油压低至0.08MPa～0.015MPa等光字牌全部亮。管、郑准备去合调速油泵时，发现直流润滑油泵自启动0.08、0.055、0.04、0.015MPa低油压光字牌全部熄灭。但随即发现直流润滑油泵开关红灯熄灭，事故喇叭响，电流到零（电动机烧坏）。当即解除交直流油泵联锁，抢合交流润滑油泵和调速油泵均不成功。班长傅××即跑到九米现场开真空破坏门。生产厂长梁××听到安全门排汽声，即跑到集控室，得知两台油泵均抢合不成时，即令电气运行人员跑到开关室合上调速油泵开关。此时司机陶××跑到集控室，大声喊：“直流油泵电机烧了”。并见调速油泵开关红灯闪光，即复归开关把手（合上），油压恢复正常。郑××去现场调查，发现2、3号轴承处有烟冒出，此时监盘副司机即停射水泵。

(二）、事故发生与扩大原因

1、分析认为主油泵工作失常是这次事故的起因。而主油泵工作失常则是由于油中渗有大量空气所造成的。因此油系统中渗有大量空气泡是这次一号机油压大幅晃动且急剧下降而跳机的原因。事故前清扫主滤网后进行切换操作时，启动了交流润滑油泵，使润滑油压升高，各轴承回油量增加，油循环倍率增大，带入的空气随之增加。

2、造成这次跳机事故扩大成断油烧瓦的主要原因是直流润滑油泵自启动后电机烧毁，而直流润滑油泵电机烧毁时直流母线电压偏低，造成调速油泵、交流润滑油泵手动抢合不成。

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案例3：南非某600MW飞车事故

案例4：1999年5月13日12时25分，广东某硫铁矿企业集团公司化工厂8万吨硫酸系统余热发电装置在试生产过程中发生一起汽轮机因飞车引起的爆炸事故，造成现场操作人员1人当场死亡、1人轻伤、设备粉碎性破坏的重大人身伤亡及设备损失事故。

事故经过 ：

1999年5月13日7时45分，8万吨硫酸装置动力车间发电岗位岑某、陈某、路某、赖某4人上白班，接班时，汽轮机组运行正常。中午12时4人吃午饭时接到动力车间副主任孟某关于饭后汽轮机停车的指令，停车的目的是为了解决锅炉蒸汽孔板流量计法兰等多处漏气故障，进行计划检修。12时10分左右，当班主操作工岑某叫陈某先到一楼把电动油泵打开，岑某自己则把同步器操作手轮退（旋）到顶。等陈某上来后，岑某安排他进操作室解列，岑某在机头处观察汽轮机转速表。由于转速表一直未有变化，岑某就来到操作室北门口处问陈某有没有解列，陈某回答“已解列”，但岑某发现操作屏上的指示灯经灯亮（说明仍未解列），就又返回机头处，当时现场转速表显示转速还是正常，随后又回到操作室北门口问陈某是否解列了，陈某未回答并从操作室南门口跑出。这时岑某检查操作屏指示灯已正常（绿灯已亮），并看见陈某来到机头处手拍危急遮断器，并用手关主汽门手轮，这时岑某回到机头处，陈某讲“主汽门手轮关不动”，同时发现转速表转速达6800转/分。当时岑某检查危急遮断器，发现已跳出，就去关主汽门，但主汽门手轮关不动。随后岑某又拉了轴向位移遮断器，但汽轮机转速仍继续上升，转速已达7800转/分。同时汽轮机伴随着相当大的震动声，这时岑某一边叫大家远离，一边向一楼冲去，想去关隔离门和油泵，当岑某还未到停止按钮处，就听到上面一声巨响，汽轮机飞车爆炸，并有黑烟和大量蒸汽冒出。过后，岑某和从4万吨发电装置赶来的林某及从锅炉关气后赶来的孟某一齐救火，灭火后发现陈某卧躺在值班房南门口，不省人事，立即送往医院抢救。事故中赖某受轻伤，路某受惊过度，被及时送化工厂医务室处理后再送云硫医院治疗。陈某送医院后证实已死亡，经法医鉴定是外力钝器重击致胸背部开放性损伤，心肺严重挫伤死亡。

集团公司领导接到事故报告后，立即赶赴事故现场，指挥组织事故的抢救和善后工作。封锁事故现场、清点人员、安排电器工程技术人员全面检查，关停有关供电，退出发电机并网断路器手推车，按规程组织系统装置停机；集团公司安委会成员和公安分局、安全环保卫生处、机动处等部门有关人员也立即赶到现场，展开事故现场的勘查取证等工作。

事故发生后，集团公司立即向市公安局、市劳动局、市总工会等部门报告，并上报省重化厅，邀请杭州汽轮机厂、省化建、南化设计院等单位派专家前来云硫参加5月16日的事故分析会。集团公司并于当天下午成立了8万吨硫酸装置汽轮机事故调查组，并分工落实，立即开展事故调查工作。

事故原因：

经事故调查组初步调查分析，事故原因如下：

1、汽轮机调节阀关闭不到位，造成发电机解列后汽轮机转速一直上升。

2、主汽门断油后不能自动切断汽路，同时用手不能关动主汽门手轮，从而造成汽轮机飞车，最后引起爆炸。陈某在解列后，跑到汽轮机头前按危急遮断器，接着关主汽门手轮，但是关不了。岑某到汽轮机头前检查，即关主汽门手轮，但也关不动，再拉轴向位移遮断器，但汽轮机的转速仍然上升。还有，事故发生后，从二楼发电房冒出大量蒸汽，都说明主汽门在断油后仍然处于打开的状态，这就是造成汽轮机飞车、进而爆炸的主要原因。