[时评]江西丰城电厂冷却塔事故分析

2016-11-26 20:03 来源:编辑整理 作者:佚名
​2016年11月24日7时许,江西丰城一电厂的在建冷却塔发生一起特大事故,到目前为止已经造成74人死亡,2人受伤,目前现场搜救已经基本结束,事故原因还在调查之中。究竟是什么导致了如此严重的事故,在调查报告出来之前谁也不知道,不过我们仍然可以根据现有的资料进行一些分析。
由于本文只是根据现有的网络资料进行的汇总、分析,故可能有不准确的地方,一切以将来的事故报告为准。
事发地位于江西丰城,在建的是装机容量为2×1000兆瓦火力发电机组配套的一座冷却塔。根据新闻的信息,该冷却塔设计高度165米,已经建成70余米。设计高度165米是什么概念?根据《工业循环水冷却设计规范(GB/T50102-2014)》的资料,165米高的冷却塔已是我国冷却塔的最大型号!
冷却塔尺寸
​165米高的冷却塔底部直径124米,底面面积达1.2万平方米,周长近400米;冷却塔底部的斜支柱进风口高11.6米。这样的大工程中发生了如此事故,实在是遗憾。
事故原因究竟是什么?根据我个人的分析,可能有以下3个原因:
1. 混凝土强度不够导致操作平台垮塌;
2. 操作平台自身锚固设施失灵;
3. 塔吊倒塌引起连锁反应。

1. 混凝土强度不够导致操作平台垮塌:我认为这一原因的可能性最大,因此将主要篇幅集中在此。「混凝土强度不够」有两种可能性:一是使用了未达标的水泥;二是混凝土的养护时间不够,导致未达到设计强度就拆除了模板。
混凝土中浇筑之后,需要「养护」一定的时间,待其凝固达到一定强度才能拆除模板。假如在现场浇筑混凝土时,使用的这批次混凝土品质不达标,而现场技术人员又未对混凝土强度进行检测,只是根据经验使用了以前的养护时间,则拆除模板后的混凝土强度不够,自然会导致垮塌。《工业循环水冷却设计规范》对混凝土强度的要求:
《工业循环水冷却设计规范》对混凝土强度的要求
​在混凝土品质无问题时,过短的养护时间也会导致事故。由于混凝土的养护时间受温度影响比较大,低温时混凝土需要更多的时间才能达到设计强度。根据许多报道,事发的工程当时正在赶工期,还喊出了口号「协力奋战100天」,因此由赶工期而引发此次事故也是极有可能的。《双曲线冷却塔施工与质量验收规范(GB50573-2010)》对此也有相关规定:
《双曲线冷却塔施工与质量验收规范》对拆除模板时混凝土强度的要求
​《新京报》的一则新闻里提到知情人士的说法:「意外发生在施工的最后一个步骤,当时来自河北的工人们正拆除冷凝塔外围的木制脚手架,但是尚未干透的混凝土开始脱落,最后坍塌。」这一说法有很高的可信度。下面来看一个示意图:
塔壁混凝土浇筑示意图

现在采用的冷却塔施工方式一般是利用浇筑好的钢筋混凝土塔壁作为支撑,在其上搭建操作平台和模板。当浇筑的混凝土达到强度后,先拆除下方的模板A,将其安装到模板B上方,进行下一轮浇筑。但是在拆除模板A时,模板B处的混凝土尚未达到设计强度,并不足以支撑整个操作平台,于是发生了坍塌。由于整个冷却塔上部一圈都在同时施工,连在一起的操作平台就都垮了,工人从70余米的高度坠落。
操作平台和模板
​事实上,此类的冷却塔事故早已有先例,而且和这次的事故有很大的相似性!
1978年,美国西弗吉尼亚州柳树岛(WillowIsland)的一在建电厂发生了操作平台坍塌事故,总共造成51人死亡,成为美国建筑史上最严重的事故之一。其事故原因正是因为浇筑的混凝土还未干便拆除模板,造成了巨大的伤亡。人们没有在事故中取得教训,相似的事故竟然在几十年后在中国上演,令人心痛。
操作平台垮塌示意图
​由于并没有冷却塔顶部的细节照片,事故的真正原因还不得而知。这里我想对广大的新闻媒体吐个槽,现在网络上有如此多的从冷却塔事故现场正上方拍的照片,一个大大的圆,各家的媒体拍摄的照片惊人地一致。但是人们几乎不能从这种照片中得到任何信息!
众多媒体拍摄的事故现场图
​既然已经用无人机去航拍了,为什么不再靠近一点?为什么不拍一些操作平台塌落部位的细节?假如能拍到螺栓、钢筋拉扯的痕迹,混凝土的开裂形态,对于事故的分析可以详尽得多。
2. 操作平台自身锚固设施失灵:由于操作平台的锚固设备失灵老化或者未按要求拧紧全部螺栓导致平台坍塌,从而引发连锁反应也是有可能的,《双曲线冷却塔施工与质量验收规范(GB50573-2010)》对此也有规定:
相关规范对操作平台和模板强度的要求
加粗的6.3.7是强制性条文,必须严格遵守,但是由于目前资料不足,无法对此原因进行判断。
3. 塔吊倒塌引起连锁反应:由于塔吊倒塌碰掉操作平台是央视和澎湃新闻的说法,澎湃新闻还特意做了一个3D的模拟动画演示事故场景。但我认为目前的资料尚不足以得出此结论。
冷却塔内部的塔吊,网络图片
位于冷却塔内部的塔吊是泵送混凝土的通道,也是工人们上下的通道。在此类事故中,由于工人只有一条逃生通道,发生事故后往往无处可逃。目前没有确切的关于地面和冷却塔上工人的死伤比例,不过根据新华社的报道:「除了地面层的工友,在上面的人全部坠落,被钢筋等材料压在下面」,「从地面层成功逃生的工人王耀龙说,地面层的工人除了两人轻伤外都安全逃生」,这条新闻暗示在塔上的工人全部遇难,地面只有2人受伤。
由于冷却塔建筑形制的特殊性,工人的安全保障设备还很不健全,希望厂家能够重视工人的安全,开发新的安全机制,使事故发生时工人能够逃生。另外,个人认为工人在施工时盲目相信经验,不相信科学也可能是事故发生的原因,假如工人在拆除模板之前按照规定,使用仪器检测混凝土的强度,此次事故很可能可以避免。
建筑工人工作都很辛苦,据说遇难的大多是来自河北的木工,千里迢迢来江西打工却遭受如此灾难,这些工人可能都是家里的顶梁柱,很难想象妻子失去丈夫、孩子失去父亲的情形。事故的发生真的很令人痛心,每次事故都是血的教训,只希望工人的生命安全能够越来越有保障吧……​
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