3D模拟还原｜解读江西宜春丰城电厂工地倒塌事故的背后原因

2017-01-07  by:CAE仿真在线  来源:互联网

3D视频模拟|还原丰城电厂冷却塔施工平桥吊倒塌事故现场

2016年11月24日,这个美帝等西方国家的“感恩节”。

早7时40分左右,江西省丰城电厂三期在建冷却塔施工平桥吊倒塌,造成横板混凝土通道坍塌。截止现在,事故已造成74人死亡,2人受伤,最后1名失踪者已被救出。丰电三期项目由赣能股份出资,河北亿能烟塔公司承建。此次所有伤亡人员均来自河北亿能。该公司自2016年4月开始施工,9月曾举行“协力奋战一百天”动员大会,公司负责人承认有赶工期。工地正处在24小时施工状态。 河北亿能丰城项目部工作人员高士超对澎湃新闻说,怀疑“可能是混凝土强度没达到造成”。

新京报动画

傍晚举行的新闻发布会上,“11·24”事故救援指挥部总指挥长、江西省副省长李贻煌宣读的事故情况通报中,丰城电厂三期扩建工程位于丰城市尚庄街道石上村,由江西赣能股份有限公司投资建设、中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司总承包。监理单位是上海施耐迪工程咨询有限公司,施工单位是河北亿能烟塔工程有限公司。

以上信息及视频来源:澎湃新闻、新京报

以下信息是对现场的回顾:

新华社江西丰城11月24日专电 丰城电厂“11·24”事故现场搜救基本结束,截至20时,事故造成67人死亡,3人受伤,其中1人正在抢救。善后工作正在紧张进行中。

24日早上7时40分许,江西丰城电厂三期在建冷却塔施工平桥吊发生倒塌,造成横版混凝土通道倒塌。当日上午11时左右,新华社记者赶到丰城电厂三期事故现场。记者在现场发现,内径125米、高70多米的在建冷却塔内,施工平桥吊坍塌在地上,钢筋扭曲叠杂在一起。现场救援人员正迅速地用液压剪等工具,剪断纠缠在一起的钢筋,清理现场,搜救仍被压在底层的工人。搜救犬正在逐一搜寻现场有无生命迹象。

11时40分左右,陆续有十五六具遇难者遗体从坍塌现场抬出。死亡人员主要来自河北、湖北两省。

至记者19时发稿时,现场清理搜救仍在进行中,确认遗体身份、家属接待安置等工作正在紧张进行中。

“不知道发生了什么,我逃出来以后就吓傻了。”记者在丰城市人民医院见到了目前在接受治疗的事故幸存者王摇胜。他和当时也在现场、现在医院照顾他的几名工友回忆了那惊恐的一刻。

24日一早刚过7时,他们10多位工友就到达冷却塔内,进行零班与早班的交接。在他们头顶上方70多米的高处,搭建有施工平台,那里还有几十名工人。大概五分钟后,他们突然听到头顶上方有人大声喊叫,接着就看见上面的脚手架往下坠落,砸塌水塔和安全通道。在地面层工作的工人迅速往冷却塔外跑。短短十几分钟的时间内,整个施工平台完全坍塌下来。

“当时上下施工平台用的电梯,一起坍塌了。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。”王摇胜说。

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,他们主要来自甘肃天水市。

记者了解到,发生事故的工地全称是“丰城电厂三期扩建工程”,建设单位是江西赣能股份有限公司丰城三期发电厂,总承包单位是中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司,主体施工单位分别由4家公司分别中标建设。发生事故的是由河北亿能烟塔工程有限公司负责的D标段工程,即冷却塔与烟囱施工项目。

丰城电厂三期扩建工程是江西省重点工程,本期工程投资总额76.7亿元。发生事故的冷却塔今年4月份开工建设,计划建设高度156米。

冷却塔与烟囱施工项目的工程部工程师廖辉寿介绍说,冷却塔是双曲线建设工程,属于复杂的建筑种类。冷却塔外壁薄,施工平台跟随施工进度抬升。发生事故时,冷却塔已建设到70多米。据介绍,河北亿能烟塔工程有限公司,是专业从事冷却塔、烟囱、环保工程建设施工及项目改造的一家公司。

事故现场航拍画面

搜救现场

事故现场

救援现场

搜救犬进入现场搜救

据丰城政府网介绍,江西丰城电厂位于丰城市西面石上村铜鼓山,厂区距丰城市区8公里,距南昌市约60km,南临赣江约0.5km,东距丰高公路约0.6km,北距丰城水泥厂2.8km。(图为资料图片)

事故发生后,国家安全监管总局党组书记、局长杨焕宁率工作组于24日下午赶到现场,指导协助地方工作。

24日上午,江西省委书记鹿心社、省长刘奇赶赴丰城电厂事故现场指导现场救援工作,召开现场会,组织指挥现场救援和善后等工作。鹿心社要求现场指挥部加大对现场救援人员、设备、物资上的投入,解救被困人员,最大限度减少损失。江西省政府已启动省级安全生产应急预案,副省长李贻煌已赶赴事故现场指导抢险救援工作。

记者抵达时,现场已有373人参加救援,投入22台设备、7部吊车。截至16时50分,江西武警总队共组织协调宜春、南昌、新余、吉安4个支队部分力量增援,调派32辆消防车、212名官兵、9条搜救犬、2台无人机、7套生命探测仪和7套3G单兵图传设备到场处置。

24日中午,江西省成立现场指挥部,下设现场救援组、医疗组、安全保卫组、舆情组、善后处理组、技术组和后勤保障组等7个组,把抢救人员放在第一位;目前相关部门正尽快核清事故发生时现场人数,一一核对伤亡人员个人信息;对每名死难者安排一个工作组,做好死难者家属接待、服务和心理疏导等工作。

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什么是冷却塔?

冷却塔是将循环冷却水在其中喷淋,使之与空气直接接触,通过蒸发和对流把携带的热量散发到大气中去的冷却装置。冷却塔的作用是将挟带热量的冷却水在塔内与空气进行换热,使热量传输给空气并散入大气,冷却塔中水和空气的换热方式之一是,流过水表面的空气与水直接接触,通过接触传热和蒸发散热,把水中的热量传输给空气。用这种方式冷却的称为湿式冷却塔。缺水地区或在补充水有困难的情况下,也可采用干式冷却塔。干式冷却塔中空气与水的换热是通过由金属管组成的散热器表面传热,将管内水的热量传输给散热器外流动的空气。

发电厂冷却塔有何作用?

发电厂首先要由锅炉燃烧产生蒸汽,然后送入到汽轮机,通过汽轮机的转动带动发电机发电。汽轮机的排气进入到一个叫凝汽器的冷端设备,凝结成水,由凝结水泵送往给水泵,再进入锅炉,这样就构成一个热力循环。发电厂就是依靠这个过程不断的循环发电。 发电厂冷却塔的作用就是利用从下往上流动的空气去冷却从上往下流动的水。 冷却后的水最主要的作用是送到凝汽器里把在蒸汽轮机中做过功的蒸汽冷凝成水再送回锅炉中去加热。 如果没有这个冷却塔蒸汽就无法冷凝成水再送回锅炉,发电厂的热力循环就无法建立,工质也无法回收。

电厂冷却塔为什么要修成双曲型?

冷却塔做成双曲线形的原因之一是为了提高冷却的效率,底部有最大的圆周,可以最大限度地进入冷空气,冷空气到达最细部位时,接触热水,这时首先由于管径变小,空气流速加快,可以尽快的带走热水中的热量,其次由于管径变小,冷空气的体积也受到压缩,故压力也有增加,而压力增加流体的含热能力会随之增加,于是在细腰部冷空气可以最大限度的吸收热水的热量从而使热水冷却。到了最上部,管径再次扩大,已携带了大量热量的空气由于速度减慢,压力减小,又将所含的热量释放出来形成白色的水蒸气。

双曲冷却塔结构示意图

另外一方面,修建双曲冷却塔也是出于对成本控制的考虑。冷却塔的单叶双曲面是一种直纹曲面,这一点可以形象化地简单的理解为把一根直线绕着与它异面的一个轴旋转,这个直线划过的曲面就是一个单叶双曲面。一个建筑如果采用单叶双曲面的造型,那么它的主体可以只由直的钢梁来建造。而生产直的大型钢梁成本远低于生产玩去的大型钢梁,同时安装和运输也更方便。这样既可以减少风的阻力,又可以用最少的材料来维持结构的完整性。

发电厂冷却塔究竟有多大?

以华电邹县四期2×1000MW机组为例,其冷却塔采用逆流式双曲线自然通风冷却塔,冷却面积12000m2,塔高165m。在超大型冷却塔结构设计研究方面,需要针对具体工程有针对性地开展冷却塔结构选型、风工程特性研究、有限元对比分析、屈曲稳定分析、施工期稳定分析、塔筒几何非线性影响评价、塔芯超长构件设计等在内的一系列专题研究,这些研究成果是工程超大型冷却塔结构设计与施工的重要依据,也是未来电厂安全稳定运行的基础。

双曲冷却塔内部结构是什么样?

为什么建筑施工领域易发事故

年底是建筑领域事故高发期,赶工期赶进度,造成忽视安全生产,极易造成事故发生。

大部分工程仍采用传统的工艺和管理模式,手工作业多,安全管理精细化程度不足。

工程建设涉及总承包、专业承包、劳务分包等队伍,加上设备租赁、材料供应单位等,一个项目往往涉及到十几家甚至几十家单位,安全管理水平参差不齐。

建设单位安全职责无明确规定,责任不落实;部分施工单位项目安全管理机构不健全,安全教育、安全防护、文明施工的投入不足,不按方案施工;现场管理人员安全检查不彻底,隐患整改不及时;监理单位未有效履行监理职责等。

建筑工人从业门槛低,安全技能和安全素质不高,加上用工紧缺,经常在职业技能和安全教育培训缺失的情况下上岗。

建设单位存在随意压缩工期、造价的现象,施工单位非法分包和转包,压缩安全投入。塔吊、施工电梯等建筑施工特种设备租赁、维保行业门槛低,隐患较多。

信息化施工水平低,安全监控手段和技术水平不足,难以把隐患完全消除在萌芽状态,安全管理较为被动。

施工项目受天气影响较大,出现极端恶劣天气,应及时停产停工,避免危险发生。

1、材料和构造应符合相应的技术标准,规范、规程的规定。脚手架高度超过规范时,应有专项设计计算,并经审查批准。

2、搭设与拆除应有能指导施工的方案,并在搭设前进行交底。

验收后方可使用。脚手架要经施工负责人员检查验收后,才能使用。使用期间应该经常检查,发现问题应及时维修和加固。

1、模板设计。模板工程施工前,应由专业技术人员进行模板设计,并经上一级技术部门批准。模板设计的内容包括:模板及支撑构件的材料及类别与规格的选择,受力构件及地面承载力的计算,构造措施等。

2、模板施工技术方案。施工应根据模板施工技术方案进行,方案的主要内容有:模板的制作、安装、拆除等的施工顺序、方法及安全措施。施工方案需经上一级部门批准。

3、模板安装。模板及支撑的安装应严格按设计要求和施工方案进行施工。如设计存在问题或实施有困难时,需向工地技术负责人提出,并经上一级技术负责人同意后方可更改。

4、检查验收。模板工程安装完成后,必须按照设计要求,由工地负责人与安全检查员共同检查验收,确认安全可靠后,才能浇灌混凝土。浇混凝土过程中,应指定专人对模板所支撑的受力情况进行监视,发现问题,及时处理。

5、拆模。模板支撑的拆除,必须在确认混凝土强度达到设计要求后才能进行,且拆除顺序也应严格按照模板施工技术方案的要求,严禁野蛮拆模。

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