1、事故后果模拟分析法在电力安全生产中的应用摘 要文章首先分析了电力安全生产的现状，然后对事故后果模拟系统进行了概述，最后分析了事故后果模拟分析法在电力安全生产中的应用。 关键词事故后果模拟分析法；电力；安全 中图分类号：TQ086 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）35-0221-01 一、前言 随着经济的快速增长，电力系统的规模越来越大，电力生产具有高危险性，容易发生人身伤亡事故、电网事故和设备事故。电力系统安全事故直接影响着人们的生命财产安全和社会稳定，加强事故后果模拟分析法在电力安全生产中的应用，对电力安全生产具有重要的意义。 二、电力安全生产现状 多发、频发的自然灾
2、害（如冰灾、地震、台风等）对电网设备造成严重危胁，造成事故不断；不受控的外力对电力设备的损坏大大增加，例如偷盗电力设施；电网发展跟不上电源发展，电网发展跟不上用电发展，对电网安全生产更是投入不足；电力建设工程受阻，增加电网瓶颈，网架不坚强；“大干快上”最低中标，电力设备质量以及电力工程安装质量仍存在相当问题，电力设备的不可靠经常造成电网事故与设备事故；施工人员的素质参差不齐，安全意识淡薄，工程以包代管，是电力生产人身伤亡事故不断的根本原因；电力安全生产责任、管理以及监督不到位，人为责任事故不断。人身事故，恶性误操作时有发生，造成全站、全厂停电，并威胁电网安全；对于特高压直流、百万机组或者超高压
3、电网大发展，以及高新技术大量应用，造成技术准备跟不上、管理跟不上、人员素质跟不上，加上大电网安全可靠运行机制还没有被充分认识与掌握；电力安全生产的应急体制、机制、法制以及预案都不是很完善，对于对突发事件、预测、预警、预报、应急处置等仍存在较多问题。 三、事故后果模拟系统的概述 1、事故后果模拟分析是安全评价的一个重要组成部分，是根据现有的事故数学模型，应用计算数学方法，求取事故对人员的伤害范围或对物体的破坏范围的安全评价方法。其目的在于定量地描述一个可能发生的重大事故对工厂、厂内职工、厂外居民，甚至对环境造成危害的严重程度。火灾、爆炸、中毒等重大工业事故的危险、危害程度运用（按理想的情况建立的
4、）数学模型来描述、评价，有的虽与实际情况有较大出入，但对事故后果评价来说是可参考的。 2、事故后果模拟分析法可以分为以下三种模型 （1）物理爆炸模型 爆炸是物质的一种非常急剧的物理、化学变化，也是大量能量在短时间迅速释放或急剧转化成机械功的现象。它通常是借助于气体的膨胀来实现的。物理爆炸是物质状态参数温度、压力、体积）迅速发生变化，在瞬间放出大量能量并对外做功的现象。其特点是爆炸现象发生过程中，造成爆炸发生的介质的化学性质不发生变化，发生变化的仅是介质的状态参数。 （2）泄漏扩散及火灾爆炸模型 由于设备损坏或操作失误引起泄漏从而大量释放易燃、易爆、有毒有害物质，将会导致火灾、爆炸、中毒等重大事
5、故发生，因此后果分析要考虑泄漏情况。 （3）中毒模型 有毒物质泄漏后生成有毒蒸汽云，它在空气中飘移、扩散，直接影响现场人员并可能波及居民区。大量剧毒物质泄漏可能带来严重的人员伤亡和环境污染。 3、设计原则 （l）真实性原则 事故后果模拟系统设计应当从常用电力企业事故的实际情况出发，选择合理的动力学引擎，使得模拟结果在符合自然规律的前提下进行。 （2）可操作性原则 系统设计要方便用户操作和使用，要符合人的操作习惯，同时在界面的设计上要突出模拟中系统的重要信息。总之，系统设计的首要原则是以用户为中心，在功能设计、软件操作以及其他方面要设身处地为用户着想。 （3）数据完备、数据统一原则 系统必须有完
6、备、准确的数据，这是事故模拟运行成功的关键。没有数据的系统是空架子，不具有实用性。另外，数据必须统一且减少冗余。 四、事故后果模拟分析法在电力安全生产中的应用 本节以火力发电厂汽轮机飞车爆炸事故为例，叙述事故模拟分析法在火力发电厂安全评价中的应用。 1、汽轮机发生飞车爆炸事故的基理 汽轮机爆炸属于物理性爆炸，是汽轮机系统中储存的大量能量的迅速释放，转化为机械能的现象。汽轮机在运行过程中，由于超速受压元件的某些部位超过了材料的极限强度，薄弱处发生断裂，水蒸汽从破口处冲出来，瞬间汽轮机内压力降至外界大气压力。水蒸气就像火药爆炸时的气体急剧膨胀一样，形成强大的冲击波，具有极大的破坏力。汽轮机爆炸时由
7、于从破口处冲出的水蒸汽有很高的速度，当与空气或地面接触后，便会产生强大的反作用力，使汽轮机朝反作用力的方向运动、翻滚。汽轮机爆炸时所释放的能量除了很少一部分消耗在撕裂钢板、将部分碎片以及与汽轮机相连的汽水管道、阀门和本体抛离原地外，其余大部分能量将以冲击波的形式作用于周围环境，造成建筑物的破坏及人员伤亡。 2、汽轮机爆炸的原因分析 汽轮机爆炸的原因主要是因为超速，汽轮机在超速的情况下，引起汽轮机内部应力超出范围，高速运行的部件断裂，打碎气缸造成爆炸。汽轮机超速事故是由于汽轮机在调速和保护系统故障及本身的缺陷造成的。 3、汽轮机爆炸模拟分析与计算 目前对汽轮机破裂爆炸所产生的冲击波超压一般都是根
8、据同能量的梯恩梯（TNT）的试验数据按相似法则来确定，即 TNT 当量法。汽轮机系统中储存的能量主要是高温、高压的干饱和蒸汽所具有的能量干饱和水蒸汽的爆炸能量，因干饱和水蒸汽爆炸时瞬间发生泄压，未及与外办发生热量交换，因此是一绝热膨胀过程。但它不用查明蒸汽热力性质而可以直接计算，对危险性评价可提供参考。 汽轮机爆炸时，爆破能量在向外释放时以冲击波能量、碎片能量和容器残余变形能量三种形式表现出来。大部分能量产生了空气冲击波。爆炸冲击波，冲击波是由压缩波迭加形成的，是波阵面以突进形式在介质中传播的压缩波。汽轮机破裂时，其内的高压气体大量冲出，使周围的空气受到冲击而发生扰动，空气状态（压力、密度、温
9、度等）发生突跃变化，其传播速度大于扰动介质的声速，这种拢动在空气中传播就成为冲击波。在离爆破中心一定距离地方，空气压力会随时间发生迅速而悬殊的变化。开始时，压力突然升高，产生一个很大的正压力，接着又迅速衰减，在很短时间内正压降至负压。如此反复循环数次，压力渐次衰减下去。 ，最常用的就是超压准则。超压准则认为，只要冲击波超压达到一定值时，便会对目标造成一定的伤害或破坏。 事故后果模拟分析法，适合对易燃易爆压力容器进行危险性评价，使工作人员了解系统中危险的严重程度。事故后果模拟分析法适用于火力发电厂的锅炉、汽轮机等压力容器的评价，同时对油库、化学危险品贮藏库等易燃易爆场所有非常好的评价效果。 五、
10、电力安全生产的重要性 电力安全生产的重要性是由电力生产客观规律和生产特性及社会作用共同决定的。电力安全生产不仅关系到企业自身的稳定、效益和发展，而且直接影响电网的利益和安全。 发电、输电、配电和用户组成一个统一的电网运行系统，其中任何一个环节出了事故，都会影响整个电网的安全稳定运行。严重的事故则会使电网运行中断，甚至导致电网的崩溃和瓦解，造成长时间、大面积的停电，直接影响工农业生产和人民生活的正常进行，给社会造成重大的经济损失，影响社会的安定，损害党和政府以及企业的形象。 六、结束语 由上文可知，安全是一切工作的重中之重，唯有安全生产这个环节不出差错， 企业才能去争取更好的成绩。因此，电力企业要不断加大安全监督力度，严格执行安全生产奖惩规定，严格重大事故责任追究制度，努力提高电力生产的科学管理的水平，确保安全生产的各项要求落到实处。 参考文献 1萧树阳.电力安全生产的管理及探讨J.电力安全生产的管理及探讨，2014，25（7）：96-97. 2韦仲康.电力市场环境下的电网安全与稳定J.电力安全技术，2013（5）：15-16.
