2010-02-15新聞來源:四川水力發電
2009年8月,俄羅斯薩揚·舒申斯克水電站大壩發生一個重大事故,造成75人死亡,許多人受傷,共有40噸的石油泄入到葉尼塞河。老牌科技雜誌《大眾機械師》對此進行了深度調查,專家對美國此類事件提高了警惕。

圖1:救援人員正在薩揚·舒申斯克水電站清理廢墟和尋找遇難人員
圖2:事發地點在俄國的位置
圖3:水輪發電機房設有10台64萬千瓦的發電機組
圖4:事故發生後,俄羅斯出動2000名救援人員清除雜物,對被洪水淹沒的水輪發電機房進行抽水和搜尋幸存者
圖5:薩揚·舒申斯克水電站發生事故的區域
網易探索2月5日報道 2009年8月,俄羅斯薩揚·舒申斯克水電站大壩發生一個重大事故,造成75人死亡,許多人受傷,共有40噸的石油泄入到葉尼塞河。美國水電站總裝機容量為近100千兆瓦,因此專家懷疑,同樣的事故會不會在美國發生?
2009年8月17日早上還不到8 點鍾,俄羅斯西伯利亞中南部的薩楊·舒申斯克(Sayano-Shushenskaya)水電站,一群早班工人走下一輛“叮叮鐺鐺”響的蘇聯時代電車,通過過安全門進入各自的工作崗位。在950英尺長的水輪發電機房,保潔員在石材地板上拖地,管理人員在分配任務。在屋頂上,技術人員開始安裝新的通風係統。他的上方是一座80層高的弧形大壩,壩頂長度超過0.5英裏。當這個水電站滿負荷運行時,水泥大壩後水庫的水順著安裝在大壩內部的10個壓力鋼管流到下方的水輪發電機房,衝擊10台水輪發電機組的轉輪,用巨大的力量推動它們高速旋轉,然後流出水電站,注入葉尼塞河中。
這座蘇聯時代的水電站於1978年完工,是目前俄羅斯最大的水電站,輸出的電力可滿足3.8萬人口的城市的電力需要。那天早晨水電站正進行大修和設備更新,所在在水輪發電機房的工人比平常要多:有52人在發電機房,另有63在下麵的水車室裏。10個水輪發電機組有9個在滿負荷運轉,包括有問題的2號水輪發電機組。2號水輪發電機組本來已經停止運行,但由於前一天晚上,東北方向500英裏遠的布拉茨克水電站發生火災,導致電力供應不足,因此被迫重新投入發電。屋頂上的技術員剛幹了幾分鍾活,就感覺到屋頂開始振動。振動聲變得越來越大,並逐漸成為雷鳴般的轟鳴聲。他大吃一驚,匆忙逃離了屋頂。
上午8時13分,兩聲巨大的爆炸震動了整個機房。保安員亞曆山大·卡塔耶特瑟夫(音譯,Aleksandr Kataytsev)對俄羅斯英語新聞電視台今日俄羅斯(RT)說,他當時正在水輪發電機房的下麵一層,突然聽到“一個響亮的重擊聲,接著又一個,象發生爆炸,然後屋子就變得一片漆黑。”
重達1500噸的水輪發電機組炸開水泥地板,衝出50英尺高,然後墜落到地麵。壓力鋼管的水本來是推動水輪發電機組旋轉的,這時以每秒鍾67,600加侖的流量從炸開的缺口處噴湧而出,就像一把巨大的工業水刀,切斷了1號、2號和3號水輪發電機組上的金屬托梁,那兒的屋頂隨即象鋁箔一樣皺縮起來,並倒塌在一堆玻璃和金屬上。
水繼續湧入機房,先淹掉機房內較低的地方,最終淹沒其他水輪發電機組。電站的自動安全係統本應該關停水輪發電機組和關閉壩頂的壓力鋼管的進水口閘門,但7 號水輪發電機組和9號水輪發電機組仍在全速運轉,並超過每分鍾142轉的額定轉速,引起劈啪作響的短路,使電站陷入黑暗中。事故發生時,在水電站下遊有人用錄像機拍下了明亮的閃光和一次巨大的爆炸。這個爆炸發生在7號水輪發電機組和9號水輪發電機組附近,當時有一水柱從2號水輪發電機組邊上的裂縫噴出。
由於水位上漲,員工們紛紛逃向主要入口。由於擔心大壩完全跨塌,許多人打電話給下遊的親戚,並敦促他們撤到周圍的薩揚(Sayan)山上。在逃離的工人當中,有幾名是負責安全和緊急情況的管理人員,這更增加了混亂。在四樓,不知所措的中層負責人向應急指揮係統打電話報告。但沒有人回答。
保安員卡塔耶特瑟夫用他的手機當手電筒,找到撤退的路並轉移到高處。在壩頂,他和其他幾名員工竭盡全力用手工的辦法關閉壓力鋼管的進水口閘門。到上午9時半,他們已經關閉所有的進水口閘門,製止了對下麵的進一步破壞。
在事故發生之後,救援人員被動員去搜索幸存者。經營薩揚·舒申斯克水電站的部分國有的公用事業公司RusHydro公司,召集了400名員工,對已被淹沒的水輪發電機房進行抽水,並從廢墟中清出一條通道。俄羅斯總統梅德韋傑夫派出緊急情況部長謝爾蓋·紹伊古和能源部長謝爾蓋·什馬季科監督救援工作。負責環境清理的工作人員試圖控製石油泄漏,此時泄漏的石油在葉尼塞河已向下擴散了50英裏遠,導致鱒魚養殖場有400噸魚死亡。在隨後兩個多星期,2000多名救援人員清理了177,000立方英尺的碎片,抽出了7300萬加侖的水,並從廢墟中救出14名幸存者。但是,困在水輪發電機房和下麵被洪水淹沒房間裏的 75名工人則沒有這麼幸運了。
對於俄羅斯來說,這場災難不禁讓人聯想到1986年烏克蘭切爾諾貝利核電廠發生的災難,那時烏克蘭還是當時蘇聯的一部分。俄羅斯緊急情況部長紹伊古在莫斯科一家電台發表講話時,稱這次水電大壩事故為“因其破壞的規模和對我們的能源工業和經濟造成的損失的規模,這是過去25年中最大的人為的緊急情況。”有些評論家稱薩揚·舒申斯克事故為“俄羅斯的切爾諾貝利”,而正如切爾諾貝利對全球提出有關核安全的問題,薩揚·舒申斯克使其他國家產生了懷疑:其他水電站是否存在同樣的風險?
對事故的調查
事故發生後,俄羅斯聯邦生態、科技與核能監督署立即展開了調查。官方報告在去年10月3日發布,把事故歸咎於管理不善和技術缺陷。
根據該報告,在2009年1月至3月對2號水輪發電機組進行了維修,並安裝了一個新的自動化控製係統,目的是減緩或加速水輪發電機組的運轉,使輸出的電力與需求的波動相匹配。3月16日,修複好的2號水輪發電機組重新運行。但它的運轉仍然不正常:機器振動的振幅在4月至7月間增加到不安全的水平。該機組被迫關停。直到8月16日,當布拉茨克水電站起火,薩揚經理舒申斯克不得已將該水輪發電機組重新投入生產。
2號水輪發電機組在運行時,振動時的振幅是上限2 4倍的。在8月17日上午,由於控製係統降低了2號水輪發電機組的電力輸出,振動的幅度增加。這個機組就象調到低速檔爬山時的汽車發動機,在激烈地顫抖,用於固定機組的已老化的金屬釘承受著巨大的壓力。該水電站的水輪發電機組由列寧格勒(現為聖彼得堡)金屬工廠(LMZ)製造,規定的使用壽命為30年,而 2號水輪發電機組到8月17日已使用29年10個月。調查人員確定,第一次爆炸造成的電力中斷使安全係統陷於癱瘓,而這個安全係統本來應該關閉整個發電站的,於是一次故障演變成一場災難。
政府和RusHydro公司的官員呼籲對水電站實施更嚴格的監管,但經濟上的壓力依然會把財政方麵的考慮置於安全的前麵。在8月29日救援工作停止前的6 天,對薩揚·舒申斯克水電站的修複工作已經展開。重建工作將需要5年時間,耗資約13億美元,但附近的全球鋁業巨頭俄羅斯鋁業公司下屬的兩家鋁冶煉廠不能等那麼久。之前它們消耗了這個電站70%的發電量,現在需要尋找替代的電力以維持生產。俄羅斯鋁業公司和RusHydro公司迫切要求政府增加額外的資金,加快安加拉河上一家聯營水電站的完工,今年是這家水電站建設的第29個年頭。
美國會發生類似的事故嗎?
美國水電站總裝機容量為近100千兆瓦,年發電量250兆兆瓦(terawatt)小時,這使其成為世界第四大水電生產國。然而,即使擁有水力發電的曆史可以追溯到19世紀,並有超過2000家的水電站在運轉,美國還從來沒有發生象發生在薩揚·舒申斯克水電站的那樣的事故。
專家一致認為,發生類似事故的可能性不大,因為美國的設備遵循更嚴格的操作標準和嚴格的檢查製度。美國墾務局(The Bureau of Reclamation)管理著58個水力發電站,年發電量為440億千瓦小時。下屬的液壓設備集團公司(the Hydraulic Equipment Group)負責西部一些著名的大壩如胡佛大壩的維護,該公司的負責人丹·德雷克(Dan Drake)說,水輪發電機組一有異常的征兆出現,就會被關掉,而且冗餘自動係統也會隨時起作用。“如果一個機組出現了劇烈的或異常振動,”德雷克說,“它將會被關掉,並且壓力鋼管的進水口閘門也將被關閉。”通過定期維修和更換設備也是確保大壩安全的重要措施。
俄羅斯解決能源問題的辦法是建立更多的水壩,但又沒有對危害安全的官僚文化進行改革。 “即使他們知道正在運行的水輪發電機組存在重大缺陷,他們也會把經濟上的考慮放在人類生活安全因素的前麵,”美國最大的水電運營商——美國陸軍工兵部隊(the U.S. Army Corps of Engineers)大壩和堤防安全特別助理埃裏克·哈爾平(Eric Halpin)說,“我們遵循的原則剛好相反。如果沒有安全或有一個失敗的風險,那麼所有其他利益,無論是經濟的、環境的或其他任何東西,都將消失。”