事故原因分析
　　一、潤(rùn)滑油脂填充量
　　潤(rùn)滑脂的填充量，以填充軸承和軸承殼體空間的三分之一和二分之一為宜，若加脂過(guò)多，軸承滾動(dòng)體散熱受阻，還會(huì)使油脂變質(zhì)惡化或軟化。用于高速旋轉(zhuǎn)的軸承應(yīng)僅填充至三分之一或更少。用于低速旋轉(zhuǎn)的軸承，為防止外部異物進(jìn)入軸承內(nèi)，可以填滿殼體空間。
圖7 為發(fā)電機(jī)前軸承接油盒和手動(dòng)注油口的位置，而自動(dòng)注油口在發(fā)電機(jī)軸承前端蓋的正上方。按照事故機(jī)組發(fā)電機(jī)軸承的注油和排油方式，只要發(fā)電機(jī)的潤(rùn)滑泵自動(dòng)注油正常，在軸承前后端蓋之間和整個(gè)軸承殼體內(nèi)部均充滿油脂。因此，此種類型發(fā)電機(jī)軸承的注油量，軸承內(nèi)部的油脂量就會(huì)遠(yuǎn)超過(guò)正常的填充量。圖8 為該種類型發(fā)電機(jī)前軸承后端蓋普遍的油脂狀況。 　　事故機(jī)組的發(fā)電機(jī)軸承采用的是高溫潤(rùn)滑脂，根據(jù)油脂廠商提供的滴點(diǎn)溫度在250 ℃左右，當(dāng)達(dá)到滴點(diǎn)后基礎(chǔ)油會(huì)從油脂中分離流失出來(lái)，而流失出來(lái)的基礎(chǔ)油的燃點(diǎn)約為300 ℃，一般軸承抱死時(shí)，發(fā)電機(jī)軸前端的溫度應(yīng)在600℃以上，遠(yuǎn)超過(guò)其燃點(diǎn)溫度。
　　就本次事故而言，當(dāng)軸承保持架損壞后，發(fā)電機(jī)軸承內(nèi)外圈之間以及軸承內(nèi)圈與發(fā)電機(jī)軸之間的摩擦，劇烈發(fā)熱，軸承和發(fā)電機(jī)軸前端發(fā)熱嚴(yán)重，大量的油脂會(huì)受熱發(fā)生蒸發(fā)，當(dāng)蒸發(fā)的油脂從發(fā)電機(jī)軸承前端噴出以后，溫度超過(guò)潤(rùn)滑脂的燃點(diǎn)就會(huì)燃燒。從軸承滾動(dòng)體及軸承內(nèi)外圈的滾道發(fā)黑嚴(yán)重，軸承內(nèi)圈與發(fā)電機(jī)軸之間有融化現(xiàn)象（其材質(zhì)為鋼，純鐵的熔點(diǎn)溫度為1535 ℃，鋼的熔點(diǎn)為1515 ℃左右，隨著鐵中碳或其他成分含量的增加，熔化的溫度會(huì)降低，如在高爐煉鐵時(shí)因含碳量較高1200 ℃左右就熔化了），如圖1 所示，所以，軸承內(nèi)圈與發(fā)電機(jī)軸前端的溫度很高，可導(dǎo)致大量的基礎(chǔ)油迅速氣化，大量可燃?xì)怏w從發(fā)電機(jī)前軸承端蓋處噴出后，在發(fā)電機(jī)軸前端或力矩限制器處點(diǎn)燃，促成著火燃燒。
　　二、事故再現(xiàn)及原因分析
　　此次事故，機(jī)組在處于滿負(fù)荷發(fā)電狀態(tài)時(shí)，發(fā)生發(fā)電機(jī)前軸承損毀、卡死，當(dāng)軸承故障后，先是軸承保持架破損，軸承內(nèi)外圈之間的摩擦發(fā)熱嚴(yán)重，本是過(guò)盈配合，因急劇的熱膨脹，造成軸承內(nèi)圈與發(fā)電機(jī)軸之間的阻力減小，并產(chǎn)生相互滑動(dòng)，劇烈摩擦產(chǎn)生大量的熱量。部分金屬材料已經(jīng)融化，軸承和發(fā)電機(jī)軸前端的溫度迅速上升。
　　由于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與軸承內(nèi)圈劇烈摩擦，軸承和發(fā)電機(jī)軸前端的高溫使軸承內(nèi)的油脂蒸發(fā)、氣化，并產(chǎn)生大量的可燃?xì)怏w。個(gè)別油脂分子在高溫下，還可能出現(xiàn)分子鏈斷裂，產(chǎn)生的可燃?xì)怏w不需要明火在高溫下就能點(diǎn)燃，有的油脂分子則在軸承中碳化變黑，如圖2 所示。
　　發(fā)電機(jī)前軸承后端蓋、軸承端蓋、軸承前端蓋一起組成一個(gè)相對(duì)密閉的空間，產(chǎn)生的氣體，只能從發(fā)電機(jī)前軸承端蓋與發(fā)電機(jī)軸前端之間的間隙噴出，因劇烈摩擦、聯(lián)軸器打滑導(dǎo)致發(fā)電機(jī)軸前端及聯(lián)軸器力矩限制器處的溫度很高，以致可燃?xì)怏w點(diǎn)燃，并在聯(lián)軸器與聯(lián)軸器罩殼之間燃燒，產(chǎn)生的熱量又持續(xù)把發(fā)電機(jī)軸前端和軸承前端蓋加熱，前端蓋和發(fā)電機(jī)軸前端的高溫又進(jìn)一步把軸承內(nèi)的油脂氣化。氣化油脂又再次著火燃燒。同時(shí)，發(fā)電機(jī)軸較粗（φ120），易于傳熱，隨著摩擦產(chǎn)生的熱量不斷向外傳遞，油脂燃燒使發(fā)電機(jī)軸承1 溫度和油脂氣化得以長(zhǎng)時(shí)間維持，因火勢(shì)的減小，或熱量的不斷向外傳遞，觸發(fā)“發(fā)電機(jī)軸承1 溫度偏高”復(fù)位，因火勢(shì)、熱量的增加，又再次觸發(fā)“發(fā)電機(jī)軸承1 溫度偏高”報(bào)警等現(xiàn)象。另一方面，被火長(zhǎng)時(shí)間烘烤的聯(lián)軸器和聯(lián)軸器罩殼中的有機(jī)物燃燒也能產(chǎn)生一定的熱量。加之聯(lián)軸器罩殼上半被燒損毀的情況等，從而使得火勢(shì)呈現(xiàn)出時(shí)大時(shí)小的現(xiàn)象。
　　燃燒在聯(lián)軸器和聯(lián)軸器罩殼之間進(jìn)行，火焰和熱量噴向剎車盤，對(duì)剎車盤不斷加熱，并不斷地把熱量傳到齒輪箱的高速軸端，再傳熱到齒輪箱軸承2 上。15:53:59 即停機(jī)40min后，觸發(fā)“齒輪箱軸承2 溫度偏高”，溫度超過(guò)85 ℃，當(dāng)聯(lián)軸器罩殼部分被燒成灰燼后，有部分火焰和熱量直接噴向齒輪箱溫度傳感器2 和齒輪油入口溫度計(jì)，因此，在停機(jī)41min 后的15:54:24 觸發(fā)“齒輪箱軸承2 溫度過(guò)高”，溫度超過(guò)90 ℃，在16:00:02 時(shí)，齒輪箱軸承2 的溫度為104 ℃，再經(jīng)過(guò)6min 后，齒輪箱軸承2 的溫度又上升了14 ℃左右，溫升速率遠(yuǎn)超過(guò)剛停機(jī)后的一段時(shí)間。油脂燃燒使得機(jī)艙溫度、齒輪油入口溫度，也在停機(jī)后不斷升高。
　　因此，16:00:02 即機(jī)組停機(jī)47min 左右，機(jī)艙內(nèi)還在不斷燃燒。直至油脂不能再蒸發(fā)氣化，燃燒停止。
　　潤(rùn)滑油脂主要由高分子量烴類組成，難以充分燃燒，必然會(huì)產(chǎn)生大量黑色的炭黑，當(dāng)軸承內(nèi)氣化壓力較低時(shí)，會(huì)有更多的油煙停留在發(fā)電機(jī)端蓋上面，因此，在軸承端蓋處留下V 字形印跡，主要是油脂的不完全燃燒使整個(gè)機(jī)艙都布滿黑色炭黑狀的煙塵物。另外，聯(lián)軸器和聯(lián)軸器罩殼中的有機(jī)物在碳化時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生少量的煙塵。
　　發(fā)電機(jī)前軸承端蓋上出現(xiàn)了V 字形的黑色印記，這是此類火災(zāi)事故的共同特征，也是發(fā)電機(jī)前軸承油脂不完全燃燒和起火部位的直接實(shí)物證據(jù)。如圖9 所示。 　　三、發(fā)電機(jī)前軸承油脂過(guò)多是事故的根本原因
　　因發(fā)電機(jī)前軸承內(nèi)部的油脂過(guò)多，才使燃燒得以長(zhǎng)時(shí)間維持。如果事故機(jī)組在軸承保持架損壞后沒(méi)有迅速報(bào)故障停機(jī)，短時(shí)間內(nèi)的軸承熱量將大大增加，短時(shí)間氣化的油脂量更多，火勢(shì)更大，可能使齒輪箱的橡膠油管、機(jī)艙罩殼等有機(jī)物也迅速燃燒起來(lái)，從而導(dǎo)致機(jī)組燒毀事故的發(fā)生，因此，此類由軸承保持架引發(fā)的火災(zāi)事故，油脂過(guò)多是引發(fā)火災(zāi)事故的關(guān)鍵。
　　不同生產(chǎn)廠家的發(fā)電機(jī)均出現(xiàn)過(guò)前軸承卡死、保持架損壞事故，但是，其他廠家發(fā)電機(jī)則少有類似火災(zāi)及機(jī)組燒毀事故。例如，另一生產(chǎn)廠家的發(fā)電機(jī)，當(dāng)前軸承出現(xiàn)卡死后，僅是在發(fā)電機(jī)前軸承出現(xiàn)一些黑色煙塵，從未出現(xiàn)過(guò)聯(lián)軸器燒毀和機(jī)組燒毀事故。究其原因，兩種發(fā)電機(jī)的注油和排油方式的區(qū)別很大，當(dāng)發(fā)電機(jī)前軸承卡死后，可供燃燒的油脂量較少，則不能在發(fā)電機(jī)軸承前端產(chǎn)生較大的火勢(shì)，從而避免了此類事故的發(fā)生。
　　經(jīng)驗(yàn)與總結(jié)
　　一、本次事故預(yù)防措施
　　當(dāng)機(jī)組使用一定年限后，發(fā)電機(jī)軸承損壞、卡死狀況不可避免，由前面分析可知，如果發(fā)電機(jī)前軸承內(nèi)部沒(méi)有大量的油脂，將不會(huì)導(dǎo)致火勢(shì)的蔓延，引發(fā)火災(zāi)。
　　因此，為避免此類事故的再次發(fā)生，應(yīng)采取有效措施嚴(yán)格控制軸承內(nèi)部的油脂量，防止油脂在發(fā)電機(jī)軸承內(nèi)大量沉積。較為準(zhǔn)確地控制發(fā)電機(jī)前軸承的注油量，是避免火災(zāi)事故的根本方法。
　　就此事故而言，建議對(duì)于已投運(yùn)此型號(hào)發(fā)電機(jī)采取手動(dòng)注油方式，取消自動(dòng)注油，通過(guò)人工方式準(zhǔn)確地控制注油量和油脂位置，按時(shí)清理軸承內(nèi)部廢油；對(duì)于新生產(chǎn)的發(fā)電機(jī)，建議對(duì)其注油位置和排油方式進(jìn)行改進(jìn)，以避免過(guò)多的廢油在軸承內(nèi)部沉積。
　　二、眾多機(jī)組倒塌、火災(zāi)事故預(yù)防措施匯總
　　在正常質(zhì)量和條件下，風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙、輪轂等部件大都為非易燃品。短時(shí)間、小面積的起火、燃燒，一般不會(huì)引發(fā)機(jī)組火災(zāi)事故的發(fā)生；沒(méi)有足夠的風(fēng)力和對(duì)塔筒巨大的翻轉(zhuǎn)力矩，機(jī)組是不會(huì)倒塌的。
因此，在防止火災(zāi)和機(jī)組倒塌事故時(shí)，應(yīng)抓住重點(diǎn)，有的放矢。著重預(yù)防機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)發(fā)熱起火故障和直接導(dǎo)致機(jī)組倒塌、起火的錯(cuò)誤操作和維護(hù)方法，對(duì)于變槳機(jī)組尤其要防止三支槳葉同時(shí)不能順槳故障的發(fā)生。
　　機(jī)組倒塌、火災(zāi)事故的預(yù)防措施，總的來(lái)講，大致可分為以下五種：
　　（一）防止變槳機(jī)組在停機(jī)時(shí)出現(xiàn)三支槳葉同時(shí)不能順槳故障，具體措施如下：
　　1、重點(diǎn)檢查和預(yù)防因機(jī)組接線錯(cuò)誤而導(dǎo)致三支槳葉同時(shí)不能順槳故障。
　　2、把握關(guān)鍵部件的容量和質(zhì)量。對(duì)于電氣變槳系統(tǒng)，避免因輪轂質(zhì)量造成大功率接觸器卡塞、起火，進(jìn)而引發(fā)機(jī)組火災(zāi)事故的發(fā)生；因接觸器質(zhì)量問(wèn)題造成在緊急順槳時(shí)三支槳葉同時(shí)不能順槳。
　　3、避免因機(jī)組主控軟件設(shè)計(jì)，或機(jī)組硬件設(shè)計(jì)缺陷造成三支槳葉同時(shí)不能順槳。
　　（二）注意高速運(yùn)轉(zhuǎn)軸承內(nèi)部的注油量，避免在軸承抱死時(shí)，因油脂過(guò)多而引發(fā)的火災(zāi)事故。
　　（三）防止危及機(jī)組安全的錯(cuò)誤操作。例如對(duì)于變槳機(jī)組，在安裝時(shí)，禁止讓三支葉片同時(shí)停留在開槳位置的情況等；注意維護(hù)細(xì)節(jié)，避免火災(zāi)事故的發(fā)生，如在對(duì)輪轂、機(jī)艙進(jìn)行清洗維護(hù)時(shí)，禁止采用大量的汽油類，易揮發(fā)且易燃的清洗劑進(jìn)行清洗等。
　　（四）預(yù)防和避免箱變低壓側(cè)斷路器不能自動(dòng)保護(hù)性跳閘故障的發(fā)生。對(duì)于雙饋機(jī)組，如箱變的低壓側(cè)斷路器不具有自動(dòng)跳閘功能，當(dāng)機(jī)組停機(jī)時(shí)，發(fā)電機(jī)不能脫網(wǎng)造成發(fā)電機(jī)定子長(zhǎng)時(shí)間短路發(fā)熱，進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)事故。
　　（五）預(yù)防其他類原因造成機(jī)組倒塌。如機(jī)組安全等級(jí)選擇，或微觀選址不當(dāng)；塔筒、塔筒螺栓不合格，或塔筒螺栓維護(hù)不到位等。
　　總之，當(dāng)機(jī)組燒毀、倒塌事故發(fā)生以后，應(yīng)追尋事故發(fā)生的根本原因，抓住重點(diǎn)，采取合理、適當(dāng)、有針對(duì)性的預(yù)防措施，以避免機(jī)組重大事故的再次發(fā)生。
　　結(jié)語(yǔ)
　　為預(yù)防和避免風(fēng)電機(jī)組重大事故的發(fā)生，可以通過(guò)完善設(shè)計(jì)、提高產(chǎn)品質(zhì)量、增強(qiáng)從業(yè)人員的業(yè)務(wù)水品和責(zé)任意識(shí)等主動(dòng)措施，以降低事故的發(fā)生率。而不是簡(jiǎn)單地增加消防系統(tǒng)等消極、被動(dòng)的防火措施。
　　風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行環(huán)境惡劣，在主控設(shè)定的條件下自動(dòng)控制運(yùn)行，因此，我們要以預(yù)防為主，不僅要防止風(fēng)電機(jī)組燒毀、倒塌事故的發(fā)生，而且，還要考慮到風(fēng)電機(jī)組的生產(chǎn)、運(yùn)行和維護(hù)成本，最終達(dá)到機(jī)組在20 年內(nèi)成本較低，甚至更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)達(dá)到度電成本最低。