不常见！看云南泗南江水电站“5·29”较大燃爆事故原因分析，7死4伤

事故发生地泗南江水电站左岸泄洪冲沙（交通通风）洞进口底板高程823米，前段为圆形断面的有压洞，长约263.7米，内径6.5米，后段为方圆形断面的无压洞，长约357米。采用挑流消能，最大下泄流量602立方米每秒。泄洪冲沙洞工作闸室净空29.5米、上层净尺寸（长×宽）为10.0米×9.0米。泄洪冲沙洞工作闸室有两个进出口，其中：泄洪冲沙洞无压洞段净尺寸（宽×高）为5.0米×8.0米，交通通风洞口净尺寸（宽×高）为3.0米×4.5米。

左岸泄洪冲沙（交通通风）洞剖面图

（一）爆燃过程分析

泗南江水电站左岸泄洪冲沙（交通通风）洞事故检修闸门和工作闸门之间有压隧洞长263.7米，事故检修闸门长期开启，工作闸门在2019年部分开启进行检查后一直处于关闭状态。腐败的枯枝树叶等有机物沉积到水库底部淤泥中，在发电水流带动下，含甲烷的库底淤泥进入泄洪冲沙洞中堆积，产生可燃性气体。5月29日，冲沙作业开启工作闸门时，扰动有压隧洞内淤泥，使淤泥中的可燃性气体迅速释放出来，在洞内气流带动下进入工作弧门室、闸门操作室并弥漫至交通通风洞，达到爆燃极限范围，遇点火源引发爆燃。

（二）可燃性气体成分分析

根据在现场闸门操作室（6月2日）空气中采样（气袋采集），6月3日送云南省环境监测中心站采用直接进样—气相色谱法（HJ604-2017）测定提取气体成分分析报告发现，空气中仍然残留有甲烷成分为1.98mg/m3。在闸门口外残留的泥沙中取样送云南省产品质量监督检验研究院按《城市污水处理厂污泥检验方法》（CJT221-2005）检测分析报告显示其中含有有机质成分达到5.02%。调查组认定，引起此次爆燃事故的物质是以甲烷为主的混合气体。

1.持续干旱天气为甲烷产生提供了温度条件

2019年6月至2020年5月，受持续干旱天气影响，泗南江水库入库水量明显减少，水库运行水位显著低于2017年和2018年同期运行水位。2018年6月至2019年5月，年径流量17.98亿立方米。2019年6月至2020年5月，年径流量6.01亿立方米，来水量同比减少约2/3，平均水位下降约21.00米。

2017年-2020年泗南江水库水位变化比较

2017年-2020年泗南江水库来水量比较

泗南江水库2019年5月坝前水温分布曲线图

泗南江水库2020年5月坝前水温分布曲线

因降雨量少、来水严重偏枯造成库内水位严重偏低，库底水温较往年大幅升高，为大量甲烷的产生提供了温度条件。

2.库区水质变化为产甲烷菌的活动提供了有利环境

甲烷的产生受多方面因素的影响。淤泥中碳、氮、磷含量及溶解氧、氧化还原电位、水温、pH值等都直接影响甲烷的产生与释放。对库区水体及淤泥相关指标的检测数据分析发现，泄洪冲沙洞前至水库中部的淤泥性状及水环境相关指标有助于甲烷产生与释放。特别是2019年6月至2020年5月，气候条件原因造成水库来水严重减少，水库长时间低水位运行，影响了库区水质变化。

泗南江水库水质数据

事故发生时，泄洪冲沙洞口和交通通风洞口有烟雾喷出。据调查和连续测几天交通洞口和泄洪冲沙洞出口的气压、风向（上午、下午）测定结果，通常上午的时候气流是从冲沙洞往上部的交通洞和通风洞流动，而下午则相反，中午时分的气流流动不明显。

时间：5月29日11时9分15秒

事故发生时泄洪冲沙洞出口和交通通风洞出口烟雾图

时间：5月29日11时12分00秒     时间：5月29日11时12分18秒

 事故发生时爆炸碎片轨迹

不同时刻爆炸烟雾及阴影位置变化情况

因交通通风洞位于上侧，泄洪冲沙洞位于下侧，由于坝体阻挡，导致气流在坝体下部产生聚集，坝体下部气压升高，在弧形工作闸门未开启的情况下，气流会从泄洪冲沙洞灌入，造成气流从下往上，从交通通风洞流出的现象。

事故发生时，峡谷风为从下游吹向上游，在弧形工作闸门开启初期，坝体下部气流从泄洪冲沙洞灌入，改变了正常的通风状态，导致甲烷等气体很快充满了工作弧门室、闸门操作室、交通通风洞、泄洪冲沙洞等空间，并达到爆燃浓度。

泄洪冲沙洞闸室交通通风洞事故状态下风向走势图

1.由于库区周边植被茂密，腐败的枯枝树叶等有机物沉积到水库底部淤泥中并带入冲沙洞中堆积，加上近年水库来水减少，水库长时间低水位运行，库底水温相对往年高，造成水体藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧含量下降，导致在甲烷菌的作用下产生的“甲烷可燃性气体”加快。

2.在开启冲沙闸门时，扰动有压隧洞内淤泥，使得淤泥中的甲烷气体迅速释放出来，在洞内的气流带动下迅速进入工作弧门室和闸门操作室，以及通风洞、交通洞，达到爆燃浓度。

3.遇点火源引发含甲烷气体爆燃，并迅速传递至工作弧门室、交通通风洞、泄洪冲沙洞等所有空间内的含甲烷气体连续爆燃事故。

1.云南滇能泗南江水电开发有限公司

（1）落实安全风险分级管控和隐患排查治理双重预防机制不到位。一是风险辨识评估不到位。未按规定健全风险分析、辨识和评估制度，对生产系统、设备设施、操作行为、环境条件、工作场所、安全管理等方面存在的风险和危险因素未进行全过程分析辨识，没有将安全生产管理在规程规范的基础上进一步主动向前延伸，对异常气候和外部环境变化导致的动态风险关注不够、辨识能力不足，对大坝禁区以外可能产生的安全风险认识不深、存在盲区，未能辨识到泄洪冲沙作业时可能存在易燃易爆风险。二是落实事故隐患排查治理不到位。在2019年的日常巡查记录中，检查“冲沙闸门项目”存在问题都填写为“无”，与实际检修情况的记录不一致；水库大坝水管式沉降仪自2014年4月失效至事发时未进行维护。三是建档监控制度落实不到位。对比2018年、2019年的大坝安全年度详查报告，存在前后两年的“结论和建议”和“检查记录”完全一致的情况。

（2）落实单位规章制度不到位。泗南江水电站副值长杨超（另一值班人员殷树兵事发时去抄表）违反《云南滇能泗南江水电开发有限公司中控室管理标准》（Q/DNSNJ200513-2017）规定，事发当时中控室值班期间擅自离岗，无人顶替值班。

（3）“三级”安全教育培训针对性不强。部分一线运维值守人员不熟悉本单位安全生产规章制度和安全操作规程，不掌握本岗位的安全操作技能。关于易燃易爆气体风险辨识和应急处置的安全培训针对性不强，现场作业人员对突发异常气味的风险辨识与处置缺乏经验。

（4）本质安全水平存在差距。远程操作、监控通讯、监测预警手段不够完善，泄洪冲沙工作闸门未实现集控或远程控制，自动化、智能化水平不高，技防能力有待提升。

（5）对外包单位管理存在漏洞。对防腐工程承包方中州建设有限公司作业人员现场安全管理不到位，导致伤亡面扩大。

2.云南滇能智慧能源有限公司（原为“云南滇能（集团）控股公司”） ，“以人为本、生命至上”的安全发展理念树得不牢，对安全生产工作研究部署不够，督促落实安全生产管理措施不到位，安全风险管控不深入，安全生产专项整治不彻底，导致云南滇能泗南江水电开发有限公司存在安全问题及管理漏洞。

3.墨江县工业商务和信息化局 ，履行行业监督管理职责不到位，落实《云南省安全生产条例》有差距，督促、指导企业开展事故隐患排查治理力度不够。

4.墨江县坝溜镇人民政府 ，履行《云南省安全生产条例》第三十七条规定的管理职责不到位，开展安全生产监督检查不深入。

5.墨江县人民政府 ，履行安全生产属地管理责任不到位，督促行业管理部门和下级人民政府履行安全生产监督管理职责有差距。

事故调查组认定，云南滇能泗南江水电开发有限公司泗南江水电站“5·29”较大爆燃事故是一起因异常水文气象条件致使淤泥产生大量甲烷和二氧化碳为主的混合气体，在冲沙作业过程中受峡谷风作用逆向涌进闸门操作室，遇点火源（视频监控显示）引发含甲烷气体爆燃的较大生产安全事故。调查发现，事故企业在严格落实规章制度、排查事故隐患、风险辨识评估等环节存在一些问题，同时事发时段泗南江水电站水文气象异常，按现行电力行业技术规范难以发现致爆燃因素，加之各爆燃因素的隐蔽性和爆燃过程的偶然性、突发性，日常生产经营和检修过程中难以预判。

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