3D模擬還原｜解讀江西宜春豐城電廠工地倒塌事故的背后原因

2017-01-07  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)

3D視頻模擬|還原豐城電廠冷卻塔施工平橋吊倒塌事故現(xiàn)場

2016年11月24日,這個美帝等西方國家的“感恩節(jié)”。

早7時40分左右,江西省豐城電廠三期在建冷卻塔施工平橋吊倒塌,造成橫板混凝土通道坍塌。截止現(xiàn)在,事故已造成74人死亡,2人受傷,最后1名失蹤者已被救出。豐電三期項目由贛能股份出資,河北億能煙塔公司承建。此次所有傷亡人員均來自河北億能。該公司自2016年4月開始施工,9月曾舉行“協(xié)力奮戰(zhàn)一百天”動員大會,公司負責人承認有趕工期。工地正處在24小時施工狀態(tài)。 河北億能豐城項目部工作人員高士超對澎湃新聞?wù)f,懷疑“可能是混凝土強度沒達到造成”。

新京報動畫

傍晚舉行的新聞發(fā)布會上,“11·24”事故救援指揮部總指揮長、江西省副省長李貽煌宣讀的事故情況通報中,豐城電廠三期擴建工程位于豐城市尚莊街道石上村,由江西贛能股份有限公司投資建設(shè)、中國電力工程顧問集團中南電力設(shè)計院有限公司總承包。監(jiān)理單位是上海施耐迪工程咨詢有限公司,施工單位是河北億能煙塔工程有限公司。

以上信息及視頻來源:澎湃新聞、新京報

以下信息是對現(xiàn)場的回顧:

新華社江西豐城11月24日專電 豐城電廠“11·24”事故現(xiàn)場搜救基本結(jié)束,截至20時,事故造成67人死亡,3人受傷,其中1人正在搶救。善后工作正在緊張進行中。

24日早上7時40分許,江西豐城電廠三期在建冷卻塔施工平橋吊發(fā)生倒塌,造成橫版混凝土通道倒塌。當日上午11時左右,新華社記者趕到豐城電廠三期事故現(xiàn)場。記者在現(xiàn)場發(fā)現(xiàn),內(nèi)徑125米、高70多米的在建冷卻塔內(nèi),施工平橋吊坍塌在地上,鋼筋扭曲疊雜在一起?，F(xiàn)場救援人員正迅速地用液壓剪等工具,剪斷糾纏在一起的鋼筋,清理現(xiàn)場,搜救仍被壓在底層的工人。搜救犬正在逐一搜尋現(xiàn)場有無生命跡象。

11時40分左右,陸續(xù)有十五六具遇難者遺體從坍塌現(xiàn)場抬出。死亡人員主要來自河北、湖北兩省。

至記者19時發(fā)稿時,現(xiàn)場清理搜救仍在進行中,確認遺體身份、家屬接待安置等工作正在緊張進行中。

“不知道發(fā)生了什么,我逃出來以后就嚇傻了。”記者在豐城市人民醫(yī)院見到了目前在接受治療的事故幸存者王搖勝。他和當時也在現(xiàn)場、現(xiàn)在醫(yī)院照顧他的幾名工友回憶了那驚恐的一刻。

24日一早剛過7時,他們10多位工友就到達冷卻塔內(nèi),進行零班與早班的交接。在他們頭頂上方70多米的高處,搭建有施工平臺,那里還有幾十名工人。大概五分鐘后,他們突然聽到頭頂上方有人大聲喊叫,接著就看見上面的腳手架往下墜落,砸塌水塔和安全通道。在地面層工作的工人迅速往冷卻塔外跑。短短十幾分鐘的時間內(nèi),整個施工平臺完全坍塌下來。

“當時上下施工平臺用的電梯,一起坍塌了。除了地面層的工友,在上面的人全部墜落,被鋼筋等材料壓在下面?！?/span>王搖勝說。

從地面層成功逃生的工人王耀龍說,地面層的工人除了兩人輕傷外都安全逃生,他們主要來自甘肅天水市。

記者了解到,發(fā)生事故的工地全稱是“豐城電廠三期擴建工程”,建設(shè)單位是江西贛能股份有限公司豐城三期發(fā)電廠,總承包單位是中國電力工程顧問集團中南電力設(shè)計院有限公司,主體施工單位分別由4家公司分別中標建設(shè)。發(fā)生事故的是由河北億能煙塔工程有限公司負責的D標段工程,即冷卻塔與煙囪施工項目。

豐城電廠三期擴建工程是江西省重點工程,本期工程投資總額76.7億元。發(fā)生事故的冷卻塔今年4月份開工建設(shè),計劃建設(shè)高度156米。

冷卻塔與煙囪施工項目的工程部工程師廖輝壽介紹說,冷卻塔是雙曲線建設(shè)工程,屬于復雜的建筑種類。冷卻塔外壁薄,施工平臺跟隨施工進度抬升。發(fā)生事故時,冷卻塔已建設(shè)到70多米。據(jù)介紹,河北億能煙塔工程有限公司,是專業(yè)從事冷卻塔、煙囪、環(huán)保工程建設(shè)施工及項目改造的一家公司。

事故現(xiàn)場航拍畫面

搜救現(xiàn)場

事故現(xiàn)場

救援現(xiàn)場

搜救犬進入現(xiàn)場搜救

據(jù)豐城政府網(wǎng)介紹,江西豐城電廠位于豐城市西面石上村銅鼓山,廠區(qū)距豐城市區(qū)8公里,距南昌市約60km,南臨贛江約0.5km,東距豐高公路約0.6km,北距豐城水泥廠2.8km。(圖為資料圖片)

事故發(fā)生后,國家安全監(jiān)管總局黨組書記、局長楊煥寧率工作組于24日下午趕到現(xiàn)場,指導協(xié)助地方工作。

24日上午,江西省委書記鹿心社、省長劉奇趕赴豐城電廠事故現(xiàn)場指導現(xiàn)場救援工作,召開現(xiàn)場會,組織指揮現(xiàn)場救援和善后等工作。鹿心社要求現(xiàn)場指揮部加大對現(xiàn)場救援人員、設(shè)備、物資上的投入,解救被困人員,最大限度減少損失。江西省政府已啟動省級安全生產(chǎn)應(yīng)急預案,副省長李貽煌已趕赴事故現(xiàn)場指導搶險救援工作。

記者抵達時,現(xiàn)場已有373人參加救援,投入22臺設(shè)備、7部吊車。截至16時50分,江西武警總隊共組織協(xié)調(diào)宜春、南昌、新余、吉安4個支隊部分力量增援,調(diào)派32輛消防車、212名官兵、9條搜救犬、2臺無人機、7套生命探測儀和7套3G單兵圖傳設(shè)備到場處置。

24日中午,江西省成立現(xiàn)場指揮部,下設(shè)現(xiàn)場救援組、醫(yī)療組、安全保衛(wèi)組、輿情組、善后處理組、技術(shù)組和后勤保障組等7個組,把搶救人員放在第一位;目前相關(guān)部門正盡快核清事故發(fā)生時現(xiàn)場人數(shù),一一核對傷亡人員個人信息;對每名死難者安排一個工作組,做好死難者家屬接待、服務(wù)和心理疏導等工作。

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什么是冷卻塔?

冷卻塔是將循環(huán)冷卻水在其中噴淋,使之與空氣直接接觸,通過蒸發(fā)和對流把攜帶的熱量散發(fā)到大氣中去的冷卻裝置。冷卻塔的作用是將挾帶熱量的冷卻水在塔內(nèi)與空氣進行換熱,使熱量傳輸給空氣并散入大氣,冷卻塔中水和空氣的換熱方式之一是,流過水表面的空氣與水直接接觸,通過接觸傳熱和蒸發(fā)散熱,把水中的熱量傳輸給空氣。用這種方式冷卻的稱為濕式冷卻塔。缺水地區(qū)或在補充水有困難的情況下,也可采用干式冷卻塔。干式冷卻塔中空氣與水的換熱是通過由金屬管組成的散熱器表面?zhèn)鳠?將管內(nèi)水的熱量傳輸給散熱器外流動的空氣。

發(fā)電廠冷卻塔有何作用?

發(fā)電廠首先要由鍋爐燃燒產(chǎn)生蒸汽,然后送入到汽輪機,通過汽輪機的轉(zhuǎn)動帶動發(fā)電機發(fā)電。汽輪機的排氣進入到一個叫凝汽器的冷端設(shè)備,凝結(jié)成水,由凝結(jié)水泵送往給水泵,再進入鍋爐,這樣就構(gòu)成一個熱力循環(huán)。發(fā)電廠就是依靠這個過程不斷的循環(huán)發(fā)電。 發(fā)電廠冷卻塔的作用就是利用從下往上流動的空氣去冷卻從上往下流動的水。 冷卻后的水最主要的作用是送到凝汽器里把在蒸汽輪機中做過功的蒸汽冷凝成水再送回鍋爐中去加熱。 如果沒有這個冷卻塔蒸汽就無法冷凝成水再送回鍋爐,發(fā)電廠的熱力循環(huán)就無法建立,工質(zhì)也無法回收。

電廠冷卻塔為什么要修成雙曲型?

冷卻塔做成雙曲線形的原因之一是為了提高冷卻的效率,底部有最大的圓周,可以最大限度地進入冷空氣,冷空氣到達最細部位時,接觸熱水,這時首先由于管徑變小,空氣流速加快,可以盡快的帶走熱水中的熱量,其次由于管徑變小,冷空氣的體積也受到壓縮,故壓力也有增加,而壓力增加流體的含熱能力會隨之增加,于是在細腰部冷空氣可以最大限度的吸收熱水的熱量從而使熱水冷卻。到了最上部,管徑再次擴大,已攜帶了大量熱量的空氣由于速度減慢,壓力減小,又將所含的熱量釋放出來形成白色的水蒸氣。

雙曲冷卻塔結(jié)構(gòu)示意圖

另外一方面,修建雙曲冷卻塔也是出于對成本控制的考慮。冷卻塔的單葉雙曲面是一種直紋曲面,這一點可以形象化地簡單的理解為把一根直線繞著與它異面的一個軸旋轉(zhuǎn),這個直線劃過的曲面就是一個單葉雙曲面。一個建筑如果采用單葉雙曲面的造型,那么它的主體可以只由直的鋼梁來建造。而生產(chǎn)直的大型鋼梁成本遠低于生產(chǎn)玩去的大型鋼梁,同時安裝和運輸也更方便。這樣既可以減少風的阻力,又可以用最少的材料來維持結(jié)構(gòu)的完整性。

發(fā)電廠冷卻塔究竟有多大?

以華電鄒縣四期2×1000MW機組為例,其冷卻塔采用逆流式雙曲線自然通風冷卻塔,冷卻面積12000m2,塔高165m。在超大型冷卻塔結(jié)構(gòu)設(shè)計研究方面,需要針對具體工程有針對性地開展冷卻塔結(jié)構(gòu)選型、風工程特性研究、有限元對比分析、屈曲穩(wěn)定分析、施工期穩(wěn)定分析、塔筒幾何非線性影響評價、塔芯超長構(gòu)件設(shè)計等在內(nèi)的一系列專題研究,這些研究成果是工程超大型冷卻塔結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工的重要依據(jù),也是未來電廠安全穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)。

雙曲冷卻塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)是什么樣?

為什么建筑施工領(lǐng)域易發(fā)事故

年底是建筑領(lǐng)域事故高發(fā)期,趕工期趕進度,造成忽視安全生產(chǎn),極易造成事故發(fā)生。

大部分工程仍采用傳統(tǒng)的工藝和管理模式,手工作業(yè)多,安全管理精細化程度不足。

工程建設(shè)涉及總承包、專業(yè)承包、勞務(wù)分包等隊伍,加上設(shè)備租賃、材料供應(yīng)單位等,一個項目往往涉及到十幾家甚至幾十家單位,安全管理水平參差不齊。

建設(shè)單位安全職責無明確規(guī)定,責任不落實;部分施工單位項目安全管理機構(gòu)不健全,安全教育、安全防護、文明施工的投入不足,不按方案施工;現(xiàn)場管理人員安全檢查不徹底,隱患整改不及時;監(jiān)理單位未有效履行監(jiān)理職責等。

建筑工人從業(yè)門檻低,安全技能和安全素質(zhì)不高,加上用工緊缺,經(jīng)常在職業(yè)技能和安全教育培訓缺失的情況下上崗。

建設(shè)單位存在隨意壓縮工期、造價的現(xiàn)象,施工單位非法分包和轉(zhuǎn)包,壓縮安全投入。塔吊、施工電梯等建筑施工特種設(shè)備租賃、維保行業(yè)門檻低,隱患較多。

信息化施工水平低,安全監(jiān)控手段和技術(shù)水平不足,難以把隱患完全消除在萌芽狀態(tài),安全管理較為被動。

施工項目受天氣影響較大,出現(xiàn)極端惡劣天氣,應(yīng)及時停產(chǎn)停工,避免危險發(fā)生。

1、材料和構(gòu)造應(yīng)符合相應(yīng)的技術(shù)標準,規(guī)范、規(guī)程的規(guī)定。腳手架高度超過規(guī)范時,應(yīng)有專項設(shè)計計算,并經(jīng)審查批準。

2、搭設(shè)與拆除應(yīng)有能指導施工的方案,并在搭設(shè)前進行交底。

驗收后方可使用。腳手架要經(jīng)施工負責人員檢查驗收后,才能使用。使用期間應(yīng)該經(jīng)常檢查,發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時維修和加固。

1、模板設(shè)計。模板工程施工前,應(yīng)由專業(yè)技術(shù)人員進行模板設(shè)計,并經(jīng)上一級技術(shù)部門批準。模板設(shè)計的內(nèi)容包括:模板及支撐構(gòu)件的材料及類別與規(guī)格的選擇,受力構(gòu)件及地面承載力的計算,構(gòu)造措施等。

2、模板施工技術(shù)方案。施工應(yīng)根據(jù)模板施工技術(shù)方案進行,方案的主要內(nèi)容有:模板的制作、安裝、拆除等的施工順序、方法及安全措施。施工方案需經(jīng)上一級部門批準。

3、模板安裝。模板及支撐的安裝應(yīng)嚴格按設(shè)計要求和施工方案進行施工。如設(shè)計存在問題或?qū)嵤┯欣щy時,需向工地技術(shù)負責人提出,并經(jīng)上一級技術(shù)負責人同意后方可更改。

4、檢查驗收。模板工程安裝完成后,必須按照設(shè)計要求,由工地負責人與安全檢查員共同檢查驗收,確認安全可靠后,才能澆灌混凝土。澆混凝土過程中,應(yīng)指定專人對模板所支撐的受力情況進行監(jiān)視,發(fā)現(xiàn)問題,及時處理。

5、拆模。模板支撐的拆除,必須在確認混凝土強度達到設(shè)計要求后才能進行,且拆除順序也應(yīng)嚴格按照模板施工技術(shù)方案的要求,嚴禁野蠻拆模。

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