哈尔滨阳明滩大桥引桥坍塌事故分析与对策

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第一篇:哈尔滨阳明滩大桥引桥坍塌事故分析与对策

哈尔滨阳明滩大桥引桥坍塌事故分析与对策

翁俊峰 20090140120

(土木工程学院,工程管理,0901班)

摘 要:本文依据哈尔滨阳明滩大桥的概况以及相关技术资料分析,主要从人为使用因素、设计规范因素、设计存在的问题、施工质量存在的缺陷、政府部门维护管理不到位、建设工期短和事故处理措施缺乏等方面进行深入的分析,并据此得出结论。最后,依据结论以及结合其他相关研究提出了相应的解决对策。

关键字:阳明滩大桥;坍塌事故;事故分析;解决对策

Yangming Harbin beach bridge collapse accident analysis and

Countermeasures

(Wengjunfeng 20090140120)Abstract: On the basis of Yangming Harbin beach bridge survey as well as the relevant technical information analysis, mainly from the human factor, design factors, the problems existing in the design, construction quality defects of government departments, maintenance and management is not in place, the construction period is short and accident treatment measures the respect such as lack of in-depth analysis, and to conclude.Finally, based on the conclusions and the integration with other related research and put forward the corresponding countermeasures.key words: Yang Mingtan bridge;collapsing accident;accident analysis;Countermeasures

一、哈尔滨阳明滩大桥概况

1、工程项目简介:

阳明滩大桥位于哈尔滨市西部松花江干流上,因主桥穿越松花江阳明滩岛而得名,工程于2009年12月5日开工建设,2011年11月6日建成通车,估算总投资18.82亿元。为哈尔滨市首座悬索桥(双塔自锚式悬索桥),全长7133米,其中桥梁部分长6464米,接线道路长669米,每小时车流量可达9800辆,桥面宽度41.5米,双向8车道,主桥跨度427米,主塔高80米,桥下通航净高不小于10米,可满足松花江三级航道通航要求。

哈尔滨市是我国地理纬度最高的大城市。全年1月为最冷月,平均气温为-19.7℃,极低值为-41.1℃;全年7月最热,有记录以来最高气温为39℃。最大冻土深度2.05m。四季风向多变,以偏南风为主导风型,年平均风速4.1 m/s,历年最大风速多介于14.5~26.0 m/s 之间。松花江哈尔滨江段属于平原区宽滩性蜿蜒型多汊河段,具有坡降平缓、流速小、含砂量小等特点。松花江又是季节性封冻河流,每年11月下旬至次年4月为封冻时期,平均冰厚1.4 m。

2、主要技术标准:

1.道路等级:城市快速路(双向8车道)2.设计行车速度:80 Km/h 3.桥梁设计荷载:公路I级;人群荷载3 KN/㎡

4.抗震设防标准:基本烈度6度,地震动峰值加速度为0.05g,抗震设防类别为A类; 5.桥梁设计洪水频率:1/300 . 6.坡度:纵坡≤3%;横坡:2%

7.其它基本指标按《公路工程技术标准》(JTGB01.2003)执行

3、主要参加单位:

建设单位:哈尔滨市城市建设投资集团有限公司

设计单位:哈尔滨市市政工程设计院,资质为市政行业甲级 监理单位:黑龙江省公路工程监理咨询公司

施工单位:中交二航局

中国铁建13局集团4公司

龙建路桥

中国施工单位为福建省交建集团工程有限公司

中铁一局集团桥梁工程有限公司

4、结构设计概况: 1.加劲梁

主跨及锚跨87 m 范围加劲梁为钢—混凝土组合梁。组合梁由主系梁、横梁和小纵梁组成的钢梁与混凝土桥面板形成整体组合截面。

钢梁部分采用纵、横梁体系。2 根箱形主系梁,梁高3.2 m,宽2.1 m。2 根主系梁之间纵桥向设置横梁,间距4 m,为工字形截面,高度与主系梁一致;横梁分为主横梁和副横梁,主横梁为吊索横梁。横梁顶板宽700 mm,与主系梁顶板对齐;底板宽500 mm,与主系梁底板对齐。主系梁之间共设置3 道小纵梁,主要作为桥面支撑,不参与主梁总体受力,-2-

小纵梁梁高1.2 m。钢材采用Q370qE,以满足哈尔滨地区- 40 ℃以下工作温度。钢梁根据节段划分在工厂采用焊接,现场用高强度螺栓连接成整体。

钢梁上搁置C55 钢筋混凝土桥面板,板厚250 mm。桥面板与主系梁、横梁、小纵梁之间采用22 mm × 200 mm 圆头焊钉剪力键连接。在塔根部16 m范围以及钢—混凝土组合梁与混凝土梁结合段部分桥面板采用现浇,其余部分均采用预制板。钢—混凝土组合梁横断面见图1。

图1 钢—混凝土组合梁横断面(cm)过渡跨加劲梁为变高度预应力混凝土箱梁,伸入锚跨21 m,上、下行分幅布置,两幅加劲梁净距1.0 m。单幅加劲梁为单箱双室截面,支点梁高4.58 m;跨中梁高2.3 m,梁高采用折线变化。单幅箱梁顶宽18 m,翼缘板悬臂长度3.5 m。在锚墩处设1 道大横梁,宽3 m;边支点处横隔墙厚度2 m。箱梁采用双向预应力设计,分为纵向预应力和顶板及横梁的横向预应力。主缆锚固在锚墩顶的箱梁上。钢梁采用顶推施工,最大顶推跨度76 m。混凝土箱梁采用支架施工。钢梁与混凝土箱梁合龙后,在钢梁上铺设预制桥面板和现浇段施工。加劲梁全部完成后架设主缆和吊索。

2.主塔

塔的主要承重结构为钢筋混凝土H 式结构,塔主体结构高度80.5 m。塔柱截面为箱形,根据塔柱建筑造型布置和结构受力要求,塔柱共分成3 段: 上塔柱截面尺寸为5.4 m(纵)×3.1 m(横);中塔柱截面尺寸为6.0 m(纵)×3.4 m(横);下塔柱截面尺寸为8.0 m(纵)× 4.4 m(横),混凝土C50。加劲梁下方设置1 道下横梁,为预应力混凝土结构。塔顶处设置1 道上横梁,为钢桁架结构。两塔柱横桥向中心间距根据塔柱建筑外包尺寸以及车行道桥面宽度确定为41 m,桥面人行道绕道塔柱外侧。

上塔柱根据建筑造型要求,采用外包钢框架装饰。上塔柱混凝土表面外包1 层12 mm 厚的钢板,该钢板主要起到两重作用: 1)塔柱施工的外模板;2)作为钢框架装饰的预埋件。主塔墩基础采用2 m的钻孔桩,每个主墩下共28 根。主塔墩承台为亚铃形,厚5 m,根据GB /T50476—2008《混凝土结构耐久性设计规范》采用Ca40引气混凝土,以满足冻融环境的耐久性要求。承台侧表面铺1 层花岗岩砌石,作为防

冰撞体。

3.缆索系统

全桥共设2 根主缆,为空间布置。每根主缆由37 股预制平行钢丝索股组成,每股预制平行钢丝索股由127 根5.1 mm 的镀锌高强钢丝组成正六边形。主缆采用标准强度1 670 MPa 的镀锌高强钢丝,恒+活组合下最大缆力59 964 kN,主缆设计安全系数2.57。成桥状态的主跨主缆矢跨比为1 /5。吊索采用PE 防护的7 mm 镀锌平行钢丝标准强度拉索,上端锚头采用40Cr 叉形热铸锚具,下端锚头采用可以张拉的冷铸锚具,钢丝标准强度为1 770 MPa。吊索顺桥向间距8 m,锚跨尾端短吊索距散索点16 m,索塔两侧第1 根吊索索距12 m;吊索横桥向呈空间布置,角度2.6°~ 10.6°。吊索规格共2 类,PSS7 - 91 和PSS7 - 55。每个吊点处布置2 根吊索,纵桥向并排布置,全桥共196 根吊索。普通吊索的设计安全系数≥3,尾端短吊索的设计安全系数≥4。

4.索鞍与索夹

1)塔顶主索鞍。塔顶索鞍为全铸钢结构,材料牌号为ZG275 - 485H 焊接碳素钢铸件;底座支承板为Q345 厚钢板焊接结构。鞍槽根据主缆线形设计成空间曲线形。为减轻施工时调整鞍座位置的顶推摩阻力,鞍座下方设四氟聚乙烯滑板,并作润滑处理,以适应施工中的相对位移。

2)索夹和散索套。吊索上端通过索夹挂于主缆上,索夹采用上、下分合形式,上、下两半索夹采用螺杆相连夹紧。索夹采用低温冲击韧性和焊接性能较优的ZG20Mn 低合金铸钢[1],螺杆采用40CrNiMoA。索夹分为有吊索索夹和无吊索索夹,共8 种类型。散索套也采用ZG20Mn 铸钢结构,左右分合形式,两半散索套采用螺杆相连夹紧。

二、哈尔滨阳明滩大桥工程事故分析

1.超载运行

桥梁结构的整体计算应采用车道荷载:PK=360 KN;qk=10.5*121=1271 KN,单车道共计163吨,而实际荷载为4亮挂车,预计为400—500吨。虽然在设计上允许向一侧偏,但是偏载有一定的限度,按现在交通部的相关标准,单侧大概能承受150吨左右的重量,而事发时,停在塌桥中段的有3辆大挂车,每辆保守估计120吨到150吨之间,另外,还有一辆距离较远的,损坏程度较轻,约为30吨。从现场看,3辆车停靠得比较近,合计将近500吨重量在单侧压着。而在设计上,该段桥梁的载重能力为单向50吨,也就是说,单个车道一次通过一辆载重50吨的货车。3车停靠,出现将

近500吨重量,相当于超出桥梁承载能力七八倍。正如由于车辆对桥体造成偏载,使得桥整体倾覆下去。

2.地质勘查

地质勘查点位、深度、结层是否达标和详细等,由于未能找到相关地质勘查资料,所以不能下定论,但个人认为这方面可能性少。如果有问题,全桥都会出现,不能只一个引桥。

3.设计缺陷

引桥采用“独柱桥墩”结构,理论上有先天缺陷,塌桥长度一共120多米,桥面整体侧翻。这120米,分成3块,事故发生点集中分布在前两块,大概为前80米。桥的主要结构是钢梁加混凝土,桥体侧翻后,钢梁一点没变形,混凝土也没有大的损害,二者间连接也较好,整体没有任何地方断裂。所以说,引桥采用“独柱桥墩”结构,理论上有先天缺陷,作为设计者,可以适当在一些关键路段多考虑超载路段因素,加大安全系数还是必要的。

4.工程监理

不负责任、人情节点、专业水平低等,这方面的问题可能存在一部分。这家监理公司是很过硬的公司,从桥的质量分析没多大题上,也可以断定监理在工程监管中还是到位的。

5.施工质量差

不规范施工、野蛮作业等,这方面的问题可能存在一部分。虽然从现场情况看,倾覆的桥板上部、下部、周围的桥体都没有问题,且桥板是整块倾覆,下坠后也没有发生断裂,T型桥墩的悬臂端只是在端部发生局部破坏,说明质量还是可以的。但在混凝土中发现木材和编织袋,在桥面板边缘的板及护栏出现多处裂缝则说明施工存在一定的违规现象。

6.施工工期短

阳明滩大桥原计划3年,实际18个月就完成了。但结合阳明滩大桥的实际桥型和施工工艺来说,钢梁是从工厂里直接拉过来,直接浇混凝土,这种施工结构形式很快,当时也是专门挑选这种较快的形式,确定的施工方案和形象进度来控制计划的。桥型施工快与慢,与赶工期不能捏在一起谈。按理说,这样的桥有几部分是在加工厂预制的,倾覆的主体钢梁也是在工厂预制的,现场施工部分只是占的比例很小。也就是说,其工程本身就用不了三年,所以这个应该不是主要因素。

7.政府的监管

为了政绩、浮夸、作秀,不顾专业规律,这方面也可能含有部分因素。阳明滩大桥其建成通车,在建设规模、景观设计、建设速度、技术创新等方面都创造了路桥建设的新纪录。行政命令凌驾于科学决策之上、不尊重科学规律的做法。再者,桥头并没有立限重标识。

三、哈尔滨阳明滩大桥工程事故分析结论

综上所述,哈尔滨阳明滩大桥引桥发生断裂垮塌案件的产生,不是施工单位单一方面的因素而形成的结果,其原因是方方面面因素的积累,哈尔滨阳明滩大桥垮塌是必然的,是一起责任事故。

1.车辆超载是本次事故的直接原因,是诱因。

2.设计不合理是本次事故的主要原因。从下图中可以看出,连续箱梁侧翻,是因为墩帽断裂了,说明墩帽设计不合理。该墩帽悬臂太长,如果不能增加墩柱缩短悬臂长度的话,就应该采取预应力墩帽或者加大墩帽钢筋直径和钢筋数量,从图片来看,很显然,这方面措施不足或者没有。

3.施工质量粗糙,也是可以肯定的,也有一定的责任。如下图,箱梁底板钢筋明显的有偷漏钢筋的迹象,而且没按照要求绑扎,混凝土松散不密实,还有编织袋,木棍等杂物。

4.参与该桥的各级管理单位负有一定的责任。从以上的过程和结果来看,监理单位和建设单位的管理责任是肯定的。

四、哈尔滨阳明滩大桥事故解决对策

1)建立严格的桥梁安全问责机制,对相关责任人追究责任,落实建设、设计、施工、监理单位的桥梁安全责任。从根本上遏止桥梁垮塌事故屡屡发生现象。

2)严格按照法规和技术标准进行工程建设。加强新建城市桥梁过程质量安全监管,严把工程竣工验收关,从源头上杜绝危桥出现。

3)加强桥梁维护管理工作。建立城市桥梁维护及安全使用情况的动态档案。健全定期检测制度。据此做出科学分析,确定桥梁养护、维修、日常检测方案。制订明确的城市桥梁养护内容和管理责任,用好管好养护经费,逐一落实到位,加强维修把一些问题消除在萌芽状态,防患于未然。

4)对目前存在严重安全隐患的城市桥梁,区别轻重缓急,本着迅速消险、及时加固、逐步实施的原则,制订方案,抓紧实施消险工作,对桥梁结构进行详细全面检测。评估结构安全,以防病害进一步扩大。对病害特别严重、安全隐患较大的桥梁,立即实行限载。在对桥梁结构进行详细全面检测的基础上完成消险工程。

5)在事故调查和消险措施中应当进行科学的工程分析。既要消除存在的严重安全隐患。不留遗撼:又要科学评估结构消险工程方案,节省资金。用好纳税人的钱。要认真分析事故原因,提出对策,为今后桥梁建设、设计、施工、维护管理提供借鉴,消除桥梁质量安全通病。

6)修订我国城市桥梁结构设计规范,提高在安全与耐久性设置上的标准要求。7)政府有关部门要树立正确的政绩观,对人民生命财产安全高度负责.从国家长远利益出发,牢同确立百年大计、质量第一和安全责任重于泰山的观念,在实施桥梁建设的过程中,认真开展前期预研、勘察论证,科学确定施工进度和施工工期,杜绝短命工程,消除安全隐患。提高桥梁结构的耐久性。

【参考文献】

[1] 汪广丰,城市桥梁垮塌事故的原因分析与对策建议,《中国市政工程》,2009(5)[2] 周南,塌桥之痛——近年中国桥梁垮塌事故之TOP8,《中国市场》2007(33)

[3] 康永兴,基于AHP的某高架桥坍塌事故分析研究[期刊论文],《交通世界(建养机械)》2009(9)[4] 彭俊,哈尔滨市阳明滩大桥主桥总体设计,中国市政工程,2012(3)

第二篇:813凤凰堤溪沱江大桥坍塌事故分析

8.13凤凰堤溪沱江大桥坍塌事故分析

一、工程介绍

堤溪沱江大桥工程是湖南省凤凰县至贵州省铜仁大兴机场凤大公路工程建设项目中一个二级路的公路大型桥梁。大桥全长328.45m,桥面宽度13m,设3%纵坡,桥型为4孔65m跨径高度为42米等截面悬链线空腹式无铰拱桥,腹拱采用等截面圆弧拱。基础则奠基在弱风化泥灰或白云岩上,混凝土、石块构筑成基础,全桥未设制动墩。大桥桥墩高33m,且为联拱石拱桥。2003年6月,湖南省交通厅批准了凤大公路工程项目初步设计,并于同年12月批准了凤大公路项目开工报告。堤溪沱江大桥于2004年3月12日开工,计划工期16个月。事故发生时,大桥腹拱圈、侧墙的砌筑及拱上填料已基本完工,拆架工作接近尾声,计划于2007年8月底完成大桥建设所有工程,9月20日竣工通车。

建设单位湘西自治州凤大公路建设有限责任公司(以下称“凤大公司”),隶属于湘西自治州人民政府,为国有独资公司。

设计和地质勘察单位华罡设计院,全民所有制,隶属长沙理工大学。该院具有公路行业甲级《工程设计证书》、甲级《工程咨询资格证书》和甲级《工程勘察证书》。

施工单位湖南路桥建设集团公司(以下称“路桥公司”)。是国有独资大型企业,下辖28个分(子)公司、参股公司(单位)。具有建设部颁发的“公路工程施工总承包特级、公路路基工程专业承包壹级、公路路面工程专业承包壹级、桥梁工程专业承包壹级、公路交通工程专业承包交通安全设施”《建筑企业资质证书》,2006年7月取得《安全生产许可证》。路桥公司实行三级管理体制,二级机构道路七公司负责堤溪沱江大桥的具体施工任务。

监理单位湖南省金衢交通咨询监理有限公司。是由45位自然人股东持股的有限责任公司。具有公路工程甲级监理资质。事发前,当地媒体称该桥“气势宏伟,古乡古色,十分契合古城整体风貌,建成后必将成为古城的又一重要景观”。

湖南湘西州当地媒体《湘西团结报》8月13日发布的报道称,凤大路建设由湘西州凤大路建设有限责任公司负责,公司由湘西州公路局“抽调精兵强将组成”。公司“严格按照国家有关规定,对施工、监理等工程进行招标,”自开工以来,凤大公司“积极推行工程建设精细化管理,着力抓好工程质量、安全、进度、成本、廉正管理五大控制。几年来,建设工地从未发生一起安全责任事故,公司未收到举报不廉的电话或信件,受到一致好评”。而且为了给预定在2007年9月20日举行的“湘西州50周年州庆”献礼,凤大公路“工人们正抓紧时间施工”。“经常组织施工队伍进行劳动竞赛,在施工中掀起‘赶、比、超’的热潮”。

二、事故回放

2007年8月13日,湖南省湘西土家族苗族自治州凤凰县正在建设的堤溪沱

江大桥发生特别重大坍塌事故,造成64人死亡、4人重伤、18人轻伤,直接经济损失3974.7万元。

2007年8月13日,堤溪沱江大桥建设工地的7支施工队、152名作业人员正在进行1、2、3号孔主拱圈支架拆除和桥面砌石、填平层等施工作业。桥梁施工中,随着拱上荷载的不断增加,1号孔拱圈受力最大的多个断面达到或接近极限强度出现开裂、掉渣,接着落下石块。在最先达到完全破坏的0号桥台侧2号腹拱下方主拱断面裂缝张大下沉,下沉量最大的断面右侧拱段(靠1号墩侧)带着2号横墙向0号台侧倾倒,通过2号腹拱挤压1号腹拱,因1号腹拱为三铰拱,承受挤压能力最低而迅速破坏下塌。受连拱效应影响,整个大桥迅速向0号台方向垮塌。大桥坍塌过程持续了大约30秒。

三、各级响应

事故发生5分钟后,凤凰县政府立即向州、省政府有关部门进行了报告,并由县委、县政府主要领导带领机关干部、公安干警和医务人员赶到现场抢救。省委、省政府领导率相关部门负责人迅速赶赴现场,指挥抢险搜救工作,并成立了事故处置指挥部。指挥部从省内紧急调集各方面专家和技术力量汇聚现场,组成了由公安、武警、医务及政府其它相关部门的1857名干部群众参加的现场救援队伍,调用各类挖掘机械设备、救护车辆共计49台(辆),进行现场清理和失踪人员搜寻工作。经过5天的紧张工作,现场抢险搜救至8月18日结束。经过搜寻、核查确认,共有64名作业人员在事故中死亡,另有22人受伤,有88人生还。

党中央、国务院高度重视这次事故。正在国外访问的时任国家主席胡锦涛非常关心,专门作出重要指示,要求有关方面尽最大努力搜救下落不明人员,救治伤员。要迅速组织事故调查组,查明事故原因,严肃追究责任者。同时,要吸取事故教训,举一反三,严防类似事故再次发生。时任总理温家宝作出重要批示,要求地方和有关部门尽快组织各方面做好抢救和善后工作,查明原因,严肃处理。国务委员兼国务院秘书长华建敏和建设部、交通部、卫生部、安全监管总局等有关部门负责人已赶到事故现场,指导抢救工作。

四、事故调查

国务院事故调查组经调查认定,这是一起严重的责任事故。由于施工、建设单位严重违反桥梁建设的法规标准、现场管理混乱、盲目赶工期,监理单位、质量监督部门严重失职,勘察设计单位服务和设计交底不到位,湘西自治州和凤凰县两级政府及湖南省交通厅、公路局等有关部门监管不力,致使大桥主拱圈砌筑材料未满足规范和设计要求,拱桥上部构造施工工序不合理,主拱圈砌筑质量差,降低了拱圈砌体的整体性和强度,随着拱上施工荷载的不断增加,造成1号孔主拱圈靠近0号桥台一侧3至4米宽范围内,砌体强度达到破坏极限而坍塌,受连拱效应影响,整个大桥迅速坍塌。

五、事故原因

1.事故的直接原因

由于大桥主拱圈砌筑材料未满足规范和设计要求,拱桥上部构造施工工序不合理,主拱圈砌筑质量差,降低了拱圈砌体的整体性和强度,随着拱上荷载的不断增加,造成1号孔主拱圈靠近0号桥台一侧约3至4m宽范围内,即2号腹拱下的拱脚区段砌体强度达到破坏极限而坍塌,受连拱效应影响,整个大桥迅速坍塌。

2.事故的主要原因

一是施工单位路桥公司道路七公司凤大公路堤溪沱江大桥项目经理部,擅自变更原主拱圈施工方案,现场管理混乱,违规乱用料石,主拱圈施工不符合规范要求,在主拱圈未达到设计强度的情况下就开始落架施工作业。

二是建设单位湘西自治州凤大公路建设有限责任公司,项目管理混乱,对发现的施工质量问题未认真督促施工单位整改,未经设计单位同意擅自与施工单位变更原主拱圈设计施工方案,盲目倒排工期赶进度,越权指挥,甚至要求监理不要上桥检查。

三是工程监理单位湖南省金衢交通咨询监理有限公司,未能制止施工单位擅自变更原主拱圈施工方案,对发现的主拱圈施工质量问题督促整改不力,在主拱圈砌筑完成但强度资料尚未测出的情况下即签字验收合格。

四是设计和地质勘察单位华罡设计院,违规将勘察项目分包给个人,地质勘察设计深度不够,现场服务和设计交底不到位。

五是湖南省、湘西州交通质量监督部门对大桥工程的质量监管严重失职。六是湘西自治州、凤凰县两级政府及湖南省有关部门对工程建设立项审批、招投标、质量和安全生产等方面的工作监管不力。州政府要求盲目赶工期,向“州庆”50周年献礼。

3.经调查认定这是一起责任事故。

六、处理结果

根据国务院常务会议的决定,湖南省有关部门对事故发生负有直接责任,涉嫌犯罪的湘西自治州公路局局长兼凤大公司董事长胡东升、总工程师兼凤大公司总经理游兴富和湘西自治州交通局副局长王伟波等24人移送司法机关依法追究刑事责任。对事故发生负有责任的湖南省交通厅、湘西自治州政府相关负责人,省、州公路局和省路桥集团公司,以及设计、监理、质监等单位的32名责任人给予相应的政纪、党纪处分。其中:湖南省交通厅厅长欧阳斌行政记过,原厅长李安行政记大过、党内警告,副厅长、党组成员詹新华行政记大过、党内警告,厅党组成员、省公路局局长、党委书记李德旗撤销行政职务和党内职务。湘西自治州副州长、州安委会主任秦湘赛行政记大过、党内警告。湖南省路桥集团董事长、党委副书记陈志兵撤销行政职务和党内职务,总经理刘晓东撤销行政职务、党内严重警告,党委书记、副董事长方联名党内严重警告。

2009年1月9日,湖南法院对凤凰堤溪沱江大桥坍塌事故案件的相关责任人作出一审判决。株洲市荷塘区人民法院一审以玩忽职守罪、受贿罪、单位受贿罪数罪并罚判处原湖南省湘西自治州凤大公路建设有限责任公司总经理游兴富有期徒刑十九年,剥夺政治权利五年,并没收财产人民币五万元,犯罪所得人民币二十五万九千元、美金一万元予追缴,上缴国库。攸县人民法院一审以玩忽职守罪、受贿罪、单位受贿罪数罪并罚判处原湘西自治州凤大公路建设有限责任公司董事长胡东升有期徒刑十九年;以玩忽职守罪分别判处该公司工程合约部部长陈昕有期徒刑三年;实验室主任张飞有期徒刑四年;工程部副部长侯茂彪有期徒刑五年,相关犯罪所得予以没收,上缴国库。古首市人民法院一审以玩忽职守罪、贪污罪、受贿罪数罪并罚判处原湘西土家族苗族自治州交通局党组副书记、副局长王伟波有期徒刑十五年,追缴犯罪所得三十万八千元;以玩忽职守罪、受贿罪数罪并罚判处原湖南省交通建设质量监督站湘西自治州分站站长张仕成有期徒刑七年;以重大安全责任事故罪分别判处原湖南省路桥建设集团公司第七公司副经理、“凤大公路”A1标段项目部经理夏友佳,湖南省金衢交通咨询监理有限公司董事长胡伟等14名被告人五至十年有期徒刑。麻阳县苗族自治县人民法院一审以重大安全责任事故罪,受贿罪数罪并罚判处原湘西土家族苗族自治州凤大公路建设有限责任公司副总经理兼总工程师吴志华有期徒刑十二年,并处罚金二万元。

法院审理查明:被告人游兴富不认真履行职责,玩忽职守,盲目地只抓工程进度,对质量问题未进行有效整改,对擅自变更施工工艺失察;利用职务上的便利收受贿赂,并对凤大公司单位受贿罪负责任。被告人胡东升、陈昕、张飞、侯茂彪不展行或不认真履行质量监督检查的职责,胡东升并对单位受贿承担责任。被告人王伟波严重不负责任,不认真履行职责以致重大质量隐患没得到根除导致大桥坍塌,侵吞公款并收受他人贿赂。被告人张仕成身为质监分站站长,严重不负责任,不认真履行职责,对事故负有直接责任,并收受贿赂。吴志华作为总工程师擅自批准施工单位提出变更的与设计要求不相符的大桥主拱圈施工方案,收受贿赂。被告人夏友佳、胡伟等14名被告人在大桥的施工、监理过程中违反国家规定,降低工程质量标准,是造成重大人员伤亡和重大经济损失后果的直接责任人。2007年8月13日,凤凰堤溪沱江大桥发生坍塌事故,造成64人死亡,4人受重伤,18人轻伤,直接经济损失三千九百七十四点七万元。依据上述事实,法院遂依法分别作出前述判决。

七、事故启示

这次事故的发生不仅给患难家属带来了不幸,而且也让国家蒙受巨大的经济损失。相关责任人受到应有的惩处也是应该的。但是事件不能以处理就了事。我们应该从中加以总结,吸取教训,防止事故的再发生。

启示一:施工单位必须具备资质条件。施工方必须先查验资质条件,再经过论证、听证、招投标等程序进行承包。对不具备资质条件的施工单位,不能承包。政府部门一定要把好这一关口。

启示二:政府部门必须加强对施工单位的监管,从质量上把关,严防其偷工减料。

启示三:国家必须尽快完善《公路水运工程安全生产监督管理办法》,便于设计部门在设计时操作。

启示四:交通管理部门必须加强对载重车辆的安全检查。发现载重车辆严重超载的,不能一罚了之,必要时可以吊销驾驶执照,以消除安全隐患。

启示五:有关部门必须加大施工的审计力度。审计监察等部门对桥梁施工必须全程参与,做到事前参与事中监督事后审计。发现有行贿受贿行为,立即惩处,严防腐败的发生,把事故消除在萌芽状态。

第三篇:重特大事故多发原因分析与对策

重特大事故多发原因分析与对策

[ 作者:罗云

来源:中国安全生产报

发布时间:2005-3-16

责编:周文国 ]

现状2004年11月28日发生的陕西省陈家山煤矿特别重大瓦斯爆炸事故还未调查完结,今年2月14日,相隔不到3个月,又发生辽宁省阜新矿业(集团)公司孙家湾煤矿214人死亡的特大矿难。这是偶然,还是必然?是局部问题,还是全局问题?如果仅仅是个别现象,我们就不能定下是全局问题结论。但情况并非如此,我国的现实是:今年超过200人死亡的孙家湾特大矿难是我国1960年以来发生的最大煤矿瓦斯爆炸事故;2004年10月以来,短短几个月内连续发生3次死亡百人以上的特别重大煤矿事故,如此频繁发生矿难,在我国近20年来实属罕见;我国已持续两年(2003年和2004年)特别重大事故发生频率居高不下,是1990年以来的高发期;中国的煤炭产量约占全球的35%,事故死亡人数则占近80%;我国的煤炭百万吨死亡率是美国的100多倍,南非的30多倍,印度的10多倍;近3年全国平均每天发生约8起重大事故,每周发生近3起特大事故,每月发生1.2起特别重大事故;我国目前冶金的百万吨钢死亡率是美国的20倍、日本的80倍;特种设备的事故发生率是发达国家的5倍至6倍;道路交通万车死亡率约10人,是美国的10多倍、日本的20余倍;近15年民航重大事故率是世界平均水平的近2倍、航空发达国家的约4倍。

值得注意的是,这种情况是在全社会高度重视安全生产工作的情况下发生的。这就让我们不得不思考如下问题:是全社会对安全生产问题认识不够,还是政府、经营者、部分从业人员安全生产意识不强?是对事故的症节或原因认识不清,还是采取的安全生产措施不力?是微观(现场)、局部(行业或企业)的原因,还是有深层次、全局性的根源?

笔者认为,相对重要的症节是上述各组问题中的后者。

社会背景和宏观根源分析我国安全生产工作或重大事故高发与社会大背景有密切关系。

一是,在计划经济向市场经济转轨过程中,由于涉及生产安全的许多深层次问题还远未解决,适应社会主义市场经济体制要求的生产安全支撑与保障体系尚未形成。比如我国的安全生产监管体制和安全生产运行机制就有待于加强和改善,国家安全监察与地方属地管理的职责需要明晰。

二是,随着经济增长速度的加快和产业结构的调整,工业规模扩张,工业就业人员急剧增加,为生产安全带来许多新情况、新问题,经济快速增长与生产安全基础薄弱的矛盾日益突出,事故隐患和危害日益严重。如煤炭行业近3年的原煤年产量为16亿吨至20亿吨,而具备生产安全保障能力的矿井(含露天矿)2000多处,生产能力约为每年12亿吨,表明三分之一(近7亿吨)的原煤产量提高没有安全保障。

三是,矿产资源的长期大规模开发,埋藏于浅部的高品位矿产资源日益枯竭,大批矿山过渡到深部开采,水压、地压、地温、瓦斯压力都相应增加,自然条件不断恶化,瓦斯突出、冲击地压等灾害的复杂性和治理的难度在加大。如我国现有煤矿95%以上是地下开采,不但条件差、开采深度深,而且瓦斯含量高、煤层透气性差,这就对安全生产的保障能力提出了高要求。

四是,随着工业化进程的不断加快,无论是老装置的改造还是新装置的建设,单套装置生产规模日益扩大成为共同趋势。如电网由区域电网向全国电网过渡,高电压、远距离和交直流混合输变电技术在推广使用;民航、铁路、高速公路、水上交通步入高速发展时期,危险因素的种类增多,危害程度增加。

五是,随着城市化进程速度的加快,输送易燃、易爆物质的长距离输送管道和城镇输送系统管道在大幅度增长。城市建筑密度越来越大,人口密度越来越高,如北京的人口密度已是纽约的1.7倍,城市灾害事故放大、耦合、衍生的可能性和严重程度均在增加。如重特大事故均是在大中城市、国有大矿和大型飞机等人员密集和规模较大的区域或场所发生。

六是,随着体制改革的不断深入,经济成分、经营方式、用工形式和生活方式都呈现多元化,私营、个体企业大量涌现,大批农民工进城务工,使安全管理及其监督监察的难度和复杂性加大。如我国的事故高发行业,一是矿山行业,特别是煤矿,二是建筑行业,它们都有从业人员数量多,整体素质低的特点。

七是,全社会安全文化基础薄弱,全民安全素质还需进一步加强。一是各级政府官员在社会发展和经济发展中,“以人为本”和安全生产与社会经济科学协调发展的观念要真正树立。经营者在处理全局利益与自身利益、眼前效益与长远效益、社会效益与经济效益的关系时,缺乏科学的认识观,从业人员自身的安全意识和防范能力也有待提高。

除了深层次的根源外,重大事故高发的直接原因还表现在:安全法规、标准的科学性和有效性有待提高,政府安全生产监管工作不到位,安全投入明显不足(长期安全欠账近千亿元),事故查处力度不够,特别是经济处罚、法律处罚的力度不够。

规律和特点无论是矿山事故、消防火灾事故,还是交通事故、企业经贸事故等,都有其共同的本质和特性规律。近几年,我国发生的重特大事故,如中石油川东北井喷事故、北京市密云县踩踏事故、吉林市中百商厦火灾事故等都是责任事故,都是生产过程或系统控制不当,造成秩序或能量失控所致。理论上讲这些事故都是来自于技术系统的风险问题。对于技术风险现象,一般讲都是人为可控的,它是人造系统不良和失控的表现,这种现象是能够控制和防范的。如果我们在生产技术、作业管理等方面未做好工作,即本质安全和防范措施无力或失效,事故的发生就是必然的。

对重大事故的规律认识,要从其构成的要素入手。通过对火灾、爆炸、塌翻、中毒等各类安全事故,以及道路交通事故、飞机失事、火车相撞等意外事故的分析,都能够揭示出其规律,即不外乎人的不安全作为(人为因素)、生产或技术系统的不安全状态(物质因素)、作业条件或环境不良(环境因素)、生产或经营管理欠缺(管理因素)等“四要素”所导致或构成。这里说的“四要素”,并不是说要同时存在,有的情况下一个要素就足够引发一起事故。

“四要素”当中,从原因上讲,人的因素是最重要的。人的因素直接地讲就是作业人员或操作者违章或差错。深入、细致地分析,技术、环境、管理的因素,归根结底还是人的因素,如技术设计不合理、安全规范标准质量不到位等技术原因;现场管理不善、政府监管不力等管理原因,都是相关人员安全不作为或作为不良的结果。由此可以得出结论,如果政府管理部门的资质审核、发证、监督、管理等都照章办事,企业生产过程中技术规范、管理有效、人员培训严格、操作者遵章守纪,各种重大事故发生的可能性就大大降低。

对策思考遏制重大事故的高发,需要采取治本与治标相结合的综合系统工程措施。在社会宏观机制和安全生产战略性措施方面,一是要在科学发展观的指导下调整经济发展速度、协调市场机制,合理构建行业(能源)结构,避免粗犷型发展模式;二是建立多元化安全投入结构和政策机制,首先国家要建立安全投入公益化机制,同时通过政策激励,建立企业、社会、个人多元化的安全保障投入模式;三是推行“科技兴安”战略,发展安全生产科学技术,实现生产过程的本质安全;四是建设安全文化,提高全民安全素质,特别是提高政府官员的公共安全管理素质和责任意识,同时加强对企业经营人员的安全监管,提高企业的事故预防能力;五是在行政措施、法律措施的基础上,强化经济处罚力度,改变“安全违法成本低于事故预防成本”、“死得起,伤不起” 的现象,提高事故违法成本,提高事故赔偿标准。

从微观或安全专业理论上讲(国际上发达国家的经验也同样证明),保障安全生产、防范安全事故的基本措施有三,称为三大对策(三E对策):科学技术对策、安全文化对策和安全管理对策。

科学技术对策就是通过安全设施、安全设备、安全装置和防护用品等安全工程与技术硬件的投入,实现生产技术系统的本质安全化。长期以来,我国推行的“三同时”审核制、安全预评价等措施和制度都是行之有效的方法。对于煤矿,就是要求具备基本的安全生产条件,要有瓦斯抽排放系统、瓦斯报警监控系统,配备良好的个体防护装备等。

安全文化对策就是通过对全民,包括各级政府官员、企业法人代表、生产管理人员、企业员工,甚至社会大众、学生等的安全培训教育,以提高全民的素质,包括意识、知识、技能、态度、观念等综合素质。对于煤矿,要提高经营者的安全生产责任意识,提高矿工的自我防护意识,使其具备防火知识、使用灭火器材的技能等。

安全管理对策是指通过立法、监察、监督、检查等管理方式,保障技术的条件和环境达标,以及人员的行为规范,以实现安全生产的目的。过去在计划经济体制下,我国主要靠行政管理的手段来保障安全生产。在新的经济体制下,我国正在完善法制管理的手段。随着国家管理体制变革和创新,以及“入世”后面对的国际和社会经济背景,我国的安全管理应在经济、科技、文化方面寻找新的手段。对于政府层面,在通常的领导批示、红头文件、电话会议、大检查等手段的基础上,要向管理深度、治本力度、预防效果方面发展。要在安全生产管理机制和体制上下功夫。在企业层面上,要建立现代的企业安全生产管理体系,落实科学、全面、有效的管理制度。对于煤矿,要加强政府监察,坚持“不达标、不投产”,完善各种现场管理制度,形成“当地政府、开采矿主和矿工”三方自律机制等。

(作者系中国地质大学(北京校区)教授)

第四篇:3.20电气操作事故分析与对策报告

3.20电气操作事故调查报告事故经过:

2011年3月20日上午11:10分左右,值班电工居述康接到放渣螺旋电机不能启动的通知。检查结果为放渣螺旋60A断路器跳闸,在没有查清跳闸原因的前提下合闸断路器,造成1#、2#生产线跳闸两次,原因是埋在土壤中电缆线接地过流造成正、反转交流接触器触点熔焊,引起触点短路。现将事故分析、处理方法简介如下: 事故分析:

埋入土壤中3×10mm2+1×6 mm2电缆(放渣螺旋用),其中一相接地(黄色),因接地相电动机工作中电流较大,造成正、反转交流接触器触头熔焊(即接触器触点断不开),引起短路跳闸。值班电工居述康接到放渣螺旋不能启动的通知后赶到事故现场(新线配电室3#柜),找到放渣螺旋60A断路器跳闸,在没有查清跳闸原因,就合闸造成断路器电源端短路,引起配电房1000A主断路器跳闸一次。

由于第一次合闸短路产生电弧,烧断放渣螺旋6 mm2电源线,以及邻近的几个断路器电源线被灼伤,产生的氧化铜渣没有清理干净。居再次送电,引起空气间隙间短路造成第二次跳闸。处理方法:

1、断开上层400A隔离开关,暂停渣气泵、出渣系统。在确保生产不受影响的前提下,清理事故柜内被灼伤的电线,氧化铜渣,更换有问题的断路器、接触器。经测试正常,于13:30恢复渣气系统、出渣系统。

2、查找放渣螺旋电机电缆的接地相(黄色)并重新配线,有备用3×6 mm2+1×2.5 mm2电缆线,取其中两根(黄色、红色)替代3×10mm2+1×6 mm2接地相(黄色)。经测试正常,于15:30放渣螺旋开机正常。事故责任:

居述康在没有查清事故发生原因的前提下合闸断路器,造成1#、2#生产线跳闸两次,负主要责任。整改措施:

1、事故处理完毕后,第一时间召集当事人居述康、电仪工黄俊,要求其讲明事故的经过、分析原因,并说明事故的严重性(居述康手被轻微电灼伤)。强调值班中遇到问题,应按照第一时间找原因再下结论,后处理的过程进行操作。

2、集中全班电工,进行一次安全用电学习,并学习处理问题的心理状态渐进式方法。通过本次事故的教训,杜绝发生类似事故。

3、经常性地对全厂电缆、用电设备进行全面排查,做好记录,做到心中有本明白的参数帐。处理建议:

1、为防止此类事故再次发生,本着“惩前毖后、治病救人”的原则,建议对主要责任人居述康处以100.00元人民币的罚款。

2、对电仪主管陈玉荣、电工班班长口头批评,并要求在今后加强员工操作技能、处理事故程序和安全意识培训。

江西中氟化工有限公司 2011年3月21日

第五篇:美国三哩岛核电站事故分析与对策

美国三哩岛核电站事故分析与对策

39055207 马喆

前言

美国三哩岛核泄漏事故是核能史上第一起堆芯熔化事故,也是压水堆型核电站发生的一次最大事故。1979年3月28日,位于美国宾西法尼亚州的三哩岛核电站的2号堆,发生了核电史上第一次严重事故。这是由于水泵阀门信号灯故障和操作人员多次误操作所造成的。反应堆堆芯两次露出水面,使燃料元件破坏和大约三分之二的堆芯熔化。导致大量惰性气体和放射性碘与其他一些放射性核素进入了安全壳内。并且由于锆包壳和水发生化学反应,也产生许多氢气,但没有发生爆炸。因为安全壳的良好密封性和屏蔽作用,这次事故释放到环境中的放射性物质很少。根据监测调查,对周围80千米的200万居民所带来的总剂量仅为20人·Sv(希沃特),不到这地区居民年本底辐射总剂量的(核设施建设运行之前该地区的辐射剂量水平)1%(这地区的年本底辐射总剂量2400人·Sv),附近居民受到的最大个人剂量不到1毫希沃特,只与作一次X光胸部透视所受的剂量差不多。三里岛核电站值班的118名工作人员,无一伤亡,只有3人的受照剂量超过季度允许剂量水平。

三哩岛核电站 事故描述与分析 事故经过简介

1979年3月28日,美国都市爱迪生公司设在宾夕法尼亚州哈里斯堡城附近的三哩岛核电站二号动力堆发生了一次严重事故。事故是由一系列设备故障和操作失误引起的。当天凌晨4时,反应堆二回路(即用来产生蒸汽推动汽轮机的回路)给水泵发生故障,使蒸汽发生器中的供水量和蒸汽产生量迅速降低,热量带不走。本应立即投入备用供水系统,但两周前被操作人员违反操作规程给关闭了。于是,造成一回路(它将反应堆中的热量带出来在热交换器中传给二回路产生蒸汽)水的温度和压力升高。这时,一回路中的安全装置——减压安全阀自动开启,把一回路中的高压高温水向排放箱排除,以降低堆内压力保证安全。在正常情况下,当堆内压力下降到正常值时,安全阀会自动关闭,但这次安全阀又恰好失灵,未能关闭,使大量水和中蒸汽不断排出,排放箱容纳不了,从而排放到反应堆大厅里(它在一个巨大的安全壳内)。这时,反应堆已自动停堆,堆芯自动冷却系统自动向堆内注水,以控制堆芯还在大量释放的热量。如果到此结束,尚不能形成放射性外溢的重大事故,但操作人员又进行了一次误操作,两次关闭紧急冷却系统共十五分钟,使堆内温度急剧上升,造成部分核燃料元件(内装二氧化铀,外有金属锆的包壳)损坏,从而造成了两个严重后果:第一,由于燃料元件破损,使大量放射性物质进入一回路的水中,通过未闭合的安全阀进入反应堆大厅,通过辅助设备排入周围大气。次日,在电站外3.2公里处测得放射性最大剂量为核工业人员允许剂量的十九倍,这一数值随时间而减弱。第二,由于堆芯温度过高,元件的包壳材料锆可能与冷却水发生化学反应产生大量氢,聚在堆和大厅的顶部。氢与氧混合在一起,随时可能发生爆炸,这将是灾难性的事故(后来业已证明氧不可能发生)。因此,美国政府极为重视,采取了各种可能的措施来防止发生爆炸,并做了在最坏的情况下撤退居民的准备。但最后控制了态势,没有发生爆炸,也没有人员的伤亡。

造成事故发生的要点

1、蒸汽发生器给水系统出现故障;

2、反应堆冷却剂系统压力升高,稳压器卸压阀开启,反应堆停堆;稳压器卸压阀开启后未能关闭,反应堆冷却剂系统泄露;

3、操作人员将稳压器卸压阀“(要求)开”指示灯误理解为稳压器卸压阀已关闭;

4、对稳压器卸压阀卡开造成的稳压器水位上升现象,操作人员做了错误的判断:以为反应堆冷却剂系统已满水,但实际上反应堆冷却剂系统的1/2溶剂是空的;

5、因担心反应堆冷却剂系统水实体运行,操作人员停运了高压安注系统。反应堆得不到冷却,堆芯过热;

6、当操作人员意识到反应堆冷却剂系统发生了泄漏,立刻恢复了高压安注系统和主泵的运行; 7、260℃的水涌入2760℃的堆芯,使堆芯燃料像玻璃一样破裂,堆芯坍塌。

三哩岛核电站事故示意图

事故后果

1、堆芯熔毁:堆芯47的燃料熔毁,约20t二氧化铀堆积在压力容器底部。

2、放射性释放:约2×106Ci(1Ci=3.7×1010Bq)的惰性气体(氙-133)释放到环境,占燃料释放的放射性物质总量的2%。仅15Ci的碘-131释放到环境,剩余6.7×107Ci的碘-131阻留在反应堆冷却剂系统,反应堆厂房和辅助厂房。由于反应堆厂房的屏蔽作用,大部分放射性物质没有泄漏出去。在80Km范围内,两百多万居民实际接收的辐射剂量平均每人约为1.5×10−2mSv,为居民允许照射剂量的百分之一。

3、应急响应:3月30日,宾夕法尼亚州州长发布撤离劝告,劝告离电站5英里范围内的孕妇和学龄儿童撤离,约4200人。实际上,由于担心放射性危害,在离电站15英里的范围内,有39%的公众撤离,约14.4万人。

核电厂严重事故的定义

核电厂严重事故severe accident of nuclear power plants指核电厂反应堆堆芯严重损坏,并有可能破坏安全壳的完整性,从而造成环境放射性污染及人身伤亡,产生巨大损失的事故。

现有核电厂基于纵深防御原则,设置了多道屏障及专设安全设施,采取了严格的质量管理和操纵员选拔培训制度,同时,核电厂选址也有严格要求,因而核电厂抵御外来灾害和内部事件的能力很强。只有在连续发生多重故障及操作失误,才会导致严重事故。

相对于只考虑单一故障为特征的核电厂设计基准事故,严重事故又称为超设计基准事故。严重事故的发生概率虽然低,但并不是不可能发生的。如果计算到1986年切尔诺贝利事故时为止,世界商用核电厂累积约4000堆年的运行历史,其间发生过两次严重事故(见三哩岛核电厂事故、切尔诺贝利核电厂事故),发生概率达到5×10-4/(堆·年)。这说明,单纯考虑设计基准事故,不考虑严重事故的防止和缓解,不足以确保工作人员、公众和环境的安全。因此,认真研究严重事故,采取对策来防止严重事故的发生和缓解严重事故的后果十分必要。

严重事故的初因

经研究分析发现,导致堆芯严重损坏的假设始发事件与核电厂的设计特征有十分密切的关系。归纳起来,共同的主要假设始发事件大致是:

①失水事故后失去应急堆芯冷却。②失水事故后失去再循环。③全厂断电后未能及时恢复供电。④一回路与其他系统结合部的失水事故。⑤蒸汽发生器传热管破裂后减压失败,⑥失去公用水或失去设备冷却水。

假设始发事件中如考虑外部事件,还应加上地震和火灾。假设始发事件分析表明,可能导致堆芯严重损坏的主要假设始发事件不很多,因此,便于进一步考虑设计改进或事故预防。三哩岛核事故的原因分析

发生小的事故时没有引以为戒提高警惕

早在三哩岛事故前18个月,即1977年9月24日,与三哩岛核电站同类型的戴维斯贝斯核电站就发生过类似的事情。

当时,一个虚假信号导致了主给水隔离。辅助给水启动,主蒸汽隔离阀关闭。反应堆冷却剂系统压力上升,稳压器卸压阀开启。反应堆系统冷却剂系统温度上升,稳压器水位上升。手动停堆后反应堆冷却剂系统压力迅速下降,但是稳压器卸压阀没有关闭。高压安注启动。操纵员停止了安注。幸运的是,20分钟后操纵员识别出了故障,关闭了稳压器卸压阀前的电动隔离阀,恢复了安注。

事件后,戴维斯贝斯核电站的反应堆供应商B&W公司(该公司在三哩岛事故后退出核电市场)的一名高级工程师在一份备忘录中措辞强烈地指责出:事件中操纵员错误地停止了高压安注系统。这种错误如果再次发生,将会导致严重的后果。因此必须尽快向操纵员发出清晰明确(避免错误停止高压安注系统)的指令。

但遗憾的是,没有任何一个指令发出,13个月后,三哩岛事故发生了„„ 组织因素

操纵员和值长是最有可能发现问题并将这些问题反应给核电站设计者和管理层的人。但是,他们没能在事故前发现这些问题。他们认为事故处置针对的是大问题。“既然大问题能应对,小问题也就能应对。”他们认为:如果非预期的事情发生了,操纵员凭借自己的知识和经验是能够临机处置的。规程无法涵盖每一种可能的时间组合,因此他们寄希望于操纵员的临机处置。所以操纵员在很多的情况下需要做出基于知识的判断。然而现在的人员绩效理论指出:基于知识做出的临机判断的错误概率是50%。

例外运行(Operation by exception)——思维模式。操纵员的心理(思维)模式拘泥于例外运行。该心理(思维)模式假定:系统设备处于正常运行、正常发挥功能的状态,除非仪表显示、报警、交接班信息提供了例外信息——异常状况。运行人员仅对异常采取响应。在这种思维模式下,交接班时重要信息(辅助给水电动阀隔离关闭)的遗失导致了严重后果。

操纵员培训中的缺陷。管理者能够知道非预期的事情发生,但他们指望操纵员能够临机处理。因此操纵员培训非常注重于系统理论、系统设计、系统安装以及系统相互作用方面的知识和细节。旨在以此丰富操纵员的知识和经验,使其在遇到非预期瞬态时能够正确地临机处理。因此没有将“紧急情况下操纵员要做什么”作为培训重点。

规程针对大问题。设计者预期的大问题是反应堆冷却剂系统大破口事故(大LOCA)。事故的进程非常短,只有几分钟时间。对每一个预期的事故,他们都有详细的处理规程。针对反应堆冷却剂系统大破口事故,有几套独立的注水系统用于补偿冷却剂泄漏。核电站设计者相信,只要这些系统按照设计要求发挥作用,反应堆就不会毁坏。但是他们错了,因为在三哩岛事故出现的是“小问题”——泄漏非常小。事故持续了数天。

处置事故的方法。事故处理规程的编写是以时间导向为基础的。如果操纵员能够正确地识别故障,规程就会提供正确的处置方法。所有的事故培训都要求操纵员能正确地识别故障,然后正确地执行相关事故处理规程。但是他们错误地识别了故障,采取了错误的行动。设计上的自满

没有提供观察堆芯基本参数的仪表。反应堆基本的安全原则是保持堆芯冷却。但是设计者没有提供监视堆芯温度的仪表。堆芯温度是通过压力容器出口的冷却剂温度推断得出的。但是这是以又冷却剂通过堆芯为前提的。如果断流,将无法知道堆芯实际的温度。

没有提供可以发现堆芯异常的手段。如果堆芯温度超过堆芯压力对应的饱和温度,表明堆芯出现过热损坏。但设计没有提供可以显示堆芯出现沸腾工况的仪表,如堆芯过冷度仪表。

没有提供重要参数的直接显示。主控盘台无辅助给水流量显示仪表。操纵员通过泵的运行和阀门的开启推断辅助给水进入蒸汽发生器。事故期间,因辅助给水隔离阀在关闭状态,辅助给水流量没有建立达8分钟。辅助给水隔离阀的状态信息在交接班时丢失了。设计上的缺陷

专设安全系统。允许认为闭锁安注信号;安注信号不自动触发反应堆厂房(安全壳)隔离,导致放射性物质扩散到辅助厂房和大气环境。

主控室的报警。主控室的控制盘台上方的报警指示超过1300个。这些报警无优先级规定,颜色编码无逻辑性。每一个报警都通过一个刺耳的高音喇叭发出声音。新报警一出现,喇叭就发出一次高音。事故开始前的14分钟,有超过800个报警出现。

计算机。当报警出现后,计算机对报警进行排序。计算机终端是一台孔氏打印机,经常卡纸。打印机每分钟打印不超过6行文字。而事故开始后的一分钟就有超过100行的报警信息。

朦胧的感觉——不知道现场设备的现场状况。看不到现场的设备;听不到现场的设备;对现场的设备没有真实感觉。(注:一套辅助监视系统如工业电视系统,可以帮助操纵员看到、听到重要设备的现场状况。)

严重事故的研究与对策开展

严重事故研究最早的国家为美国。1975年WASH一1400报告首次将概率安全分析技术应用到核电厂,对几座典型美国核电厂做了第一次全面的分析,提供了以事件发生频率为依据的事故分类方法,并建立了安全壳失效模式和放射性物质释出模式。

WASH一1400报告首次指出,核电厂风险主要并非来自设计基准事故,而是堆芯熔化事故。1979年美国的三哩岛事故是一次严重事故,它引起了世界核能界的震惊。这一事件无可质疑地肯定了WASH一1400报告的价值。

从此以后,美国的严重事故研究进入了全面深入开展的时期。1986年4月乌克兰切尔诺贝利核电厂事故后,严重事故研究工作进一步获得加速与推进。

在美国,作为三哩岛事故响应的“未解决的安全课题”和“三哩岛行动计划”及从1983年开始执行的严重事故的研究计划(severe accident research Program,SARP),将核安全研究范围拓宽到事故概率、物理过程、事故处理、安全壳分析、裂变产物与源项、燃料元件行为、人因工程、事故后果与对策、法规与标准等十分广泛的领域。其结果形成了一系列管理法规修订和政策声明,并在对事故机理了解的基础上,形成了一系列配套的分析程序包。

三哩岛事故之后,其他核电发达国家也相应地展开了严重事故的机理和处理研究,然而规模和课题广度均不及美国。其中法国特别着重于事故对策,并开发出H及U系列规程和配套的专用设备。德国的研究侧重于安全壳的完整性保障。日本、英国等则侧重确保核电厂系统的运行可靠性。

至今,个别国家(如芬兰、瑞士)已将严重事故以法规或提供导则的方式纳入核安全监管的要求,提出对核电厂设计的修改或规程的变更。有些国家(如法国、意大利、荷兰)已确定可接受的安全水平的安全目标,也有些国家(如加拿大)以适当扩展设计基准的方式来考虑严重事故。

为了进一步提高核电的安全性、经济性,使公众能够接受,美国和欧洲国家的厂方、核安全部门及设计者分别研制出电力公司要求文件(URD)及欧洲电力公司要求(EUR),提出新一代核电厂的设计要求,日本及韩国也在上述两种文件的基础上提出了日本电力公司要求文件(J URD)及韩国电力公司要求文件(KURD)。这些文件建立了先进轻水反应堆的技术基础。

对于现有的核电厂,国际上认为:它们的安全设计有很高的安全程度和保守程度,常常可以经受超设计基准事故。纵深防御的安全原则对于严重事故的早期预防和事故后果缓解也是有效的。

但是,由于安全设计主要考虑设计基准事故,有可能在应付严重事故方面存在着某些薄弱环节。为此,对现有的核电厂应做出各类严重事故序列分析,从分析中找出安全设计中的薄弱环节。解决的办法是:硬件方面不作大的改动,而是努力完善运行规程以及与之配套的控制室布局调整,进一步强化操纵员的选拔与培训,尽量提高运行水平,从而达到预防严重事故发生的目的。

这种对策已广泛为各国所接受,相应的研究重点为安全参数显示系统的开发,紧急运行规程的编制与论证,控制室设计的人因工程考虑,操纵员培训大纲的改进,质量保证大纲的完善以及运行管理法规的强化。

目前,世界各国对严重事故的研究正以各自不同的重点和技术方向进行着。应该说,严重事故研究的重要性已为国际核能界所认识,已成为核电安全中必须考虑的基本间题。

中国核安全法规对设计中考虑严重事故的要求吸取了国际经验及中国对严重事故研究成果,中国已将在设计中考虑严重故事的要求写入核安全法规。在1991年修改的《核电厂设计安全规定》中,提出了设计中针对严重事故应考虑的事项,包括:

(l)针对特定设计,确定能导致严重事故的重要事件序列。

(2)考虑电厂的已有能力,包括超越其预定功能和设计标准时利用某些系统的可能,以及利用某些暂设系统使电厂恢复到受控制状态,并减轻严重事故的后果。

(3)应对能降低这些事件出现的概率或能减轻这些事件后果的可能设计修改做出评价。若通过适当努力能提高总的安全性,则应进行这种设计修改。

(4)在计及有代表性的和起主导作用的严重事故的条件下,制定事故处理规程。

结语

三哩岛核泄漏事故是核能史上第一起堆芯熔化事故,自发生至今一直是反核人士反对核能应用的有力证据。三哩岛核泄漏事故虽然严重,但未造成严重后果,究其原因在于围阻体发挥了重要作用,凸现了其作为核电站最后一道安全防线的重要作用。在整个事件中,运行人员的错误操作和机械故障是重要的原因,提示人们,核电站运行人员的培训、面对紧急事件的处理能力、控制系统的友好性等细节对核电站的安全运行有着重要影响。

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