北京“4.16”储能电站爆炸事故调查结果公布:电池短路起火产生易爆气体

2021-11-24

2021年4月16日,北京丰台区南四环永外大红门西马厂甲14号院内储能电站出现火情。在消防人员对电站南区进行处置过程中,电站北区在毫无征兆的情况下突发爆炸,导致2名消防员牺牲,一名电站员工遇难,1名消防员受伤,火灾直接财产损失1660.81万元。

11月22日,北京市应急管理局发布《丰台区“4.16”较大火灾事故调查报告》。报告指出,南楼起火直接原因系西电池间内的磷酸铁锂电池发生内短路故障,引发电池热失控起火。北楼爆炸直接原因为南楼电池间内的单体磷酸铁锂电池发生内短路故障,引发电池及电池模组热失控扩散起火,事故产生的易燃易爆组分(氢气、甲烷、一氧化碳、碳酸甲乙酯等)通过电缆沟进入北楼储能室并扩散,与空气混合形成爆炸性气体,遇电气火花发生爆炸。

经查,事故涉及的已建储能项目属于未备先建项目,项目所用电池均为合肥国轩高科动力能源有限公司生产,并提供有电池检测材料。

事故经过及救援情况

根据报告,2021年4月16日11时50分许,四川华伦电力工程有限公司谢霞凌等5人到南楼查看控制室装修施工进度时,发现南楼西电池间南侧电池柜起火冒烟,随即使用现场灭火器处置,谢霞凌电话通知福威斯油气公司负责人刘博。

12时13分许,刘博带领陈元中等人赶到现场并从南楼、北楼拿取灭火器参与灭火,因明火被扑灭后不断复燃,刘博指派陈元中到北楼储能室切断交流侧与储能系统的连接并停用光伏系统。12时17分许,刘博拨打电话报警。12时20分许,刘博进入北楼告知集美家居公司值班电工罗广军断开6千伏配电柜与储能设备之间的开关。

13时40分许,集美家居公司电工刘占革到达北楼值班室,与罗广军到6千伏配电室确认配电柜与储能设备之间的开关已断开。期间,大量烟雾从南楼内冒出,并不时伴有爆燃。13时45   分许,刘占革到院内查看,发现刘博与消防员在向室外地下电缆沟内注水,随即进入北楼6千伏配电室查看,发现电缆管沟内充满白烟,未见积水,闻到刺激性气味。14时13分左右,北楼发生爆炸。

救援方面,消防人员在12时24分到达现场,发现南楼西电池间电池着火,并不时伴有爆炸声,东电池间未发现明火,现场无被困人员,随即开展灭火救援,并在外围部署水枪阵地防止火势蔓延。

14时13分16秒,北楼发生爆炸,造成1名值班电工遇难、2名消防员牺牲、1名消防员受伤。23时40分,明火彻底扑灭,并持续对现场冷却 40小时。4月18日16时21分,现场清理完毕。

事故直接、间接原因

经应急管理部消防救援局天津火灾物证鉴定中心鉴定,南楼起火部位第9层电池模组的负极接线柱向内数第五排最内侧电池单体发生内短路故障;该电池为方形电池,电极材料符合磷酸铁锂电池特征。

经北京市理化分析测试中心检测,电池供应商提供的南楼同型号电池电解液主要成分为碳酸甲乙酯、碳酸亚乙酯和含磷无机盐组成的混合物;在室外地下电缆沟内土壤(泥状)检出碳酸甲乙酯,气体检出碳酸甲乙酯及苯系物等挥发性有机化合物。

经清华大学车辆与运载学院电池安全实验室对南楼最先发生故障的方形电池进行实验分析,该电池失控会产生喷射物,主要为碳酸甲乙酯蒸汽和氢气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳等。

经中国建筑科学研究院建筑防火研究所进行烟雾仿真模拟:南楼起火后,现场产生的烟雾混合物(含未充分燃烧的磷酸铁锂电池热失控喷射产物)可通过室外地下电缆沟进入北楼室内电缆管沟。北楼爆炸前易燃易爆气体浓度约为31%,总量不少于280立方米。

经北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室对爆炸过程进行仿真模拟:当北楼内易燃易爆组分(氢气、甲烷、一氧化碳、碳酸甲乙酯等)达到200立方米,并遇北楼储能室内点火源起爆,仿真模拟得到的爆炸破坏场景与事故现场相符,爆炸当量为26千克TNT。

结合调查询问、现场勘验和物证鉴定等分析,南楼电池热失控起火系西电池间内的磷酸铁锂电池发生内短路故障所致。北楼爆炸符合体积爆炸特征,认定爆炸性质为气体爆炸;北楼发生爆炸的物质

为南楼磷酸铁锂电池热失控喷射产物中的易燃易爆成分与空气混合形成的爆炸性气体;起爆点位于北楼储能室内,排除人员活动产生火源、电池热失控点火的因素,认定点火源为储能室内产生的电气火花。

经分析,含有磷酸铁锂电池热失控喷射产物的烟雾从室外地下电缆沟扩散至北楼内,进入高压(标称720伏)直流带电状态的电池系统,导致继电器(位于电池柜底部)动作产生电气火花。

调查组根据消防救援机构现场勘验、检测鉴定、实验分析、仿真模拟和专家论证情况,综合分析发生事故的直接原因为:南楼起火直接原因系西电池间内的磷酸铁锂电池发生内短路故障,引发电池热失控起火。北楼爆炸直接原因为南楼电池间内的单体磷酸铁锂电池发生内短路故障,引发电池及电池模组热失控扩散起火,事故产生的易燃易爆组分通过电缆沟进入北楼储能室并扩散,与空气混合形成爆炸性气体,遇电气火花发生爆炸。

关于事故的间接原因。首先,有关涉事企业安全主体责任不落实,在建设过程中存在未备案先建设问题;在事发区域多次发生电池组漏液、发热冒烟等问题但未完全排除安全隐患的情况下继续运行;事发南北楼之间室外地下电缆沟两端未进行有效分隔、封堵,未按照场所实际风险制定事故应急处置预案。

其次,有关单位研究部署、督促落实安全监督检查工作不够;对新能源项目在确保安全前提下高质量发展的问题研究不深;开展安全隐患排查不全面不彻底,对事发项目建设运营维护等过程中存在的安全风险隐患失察失管。

对事故有关责任人员的处理

刘博,福威斯油气公司法定代表人,对事故发生负有直接责任,涉嫌重大责任事故罪。2021年5月24日,丰台区人民检察院批准逮捕。

帅常生,福威斯油气公司后勤主管,对事故发生负有直接责任,涉嫌重大责任事故罪。2021年5月24日,丰台区人民检察院批准逮捕。

陈元中,福威斯油气公司运营与维护岗员工,对事故发生负有直接责任,涉嫌重大责任事故罪。2021年5月24日,丰台区人民检察院批准逮捕。

《报告》还建议追责问责以下人员:

王晓莉,丰台区大红门街道工委副书记、办事处主任。建议给予诫勉。

庞绪明,丰台区大红门街道工委委员、武装部长兼平安建设办公室主任。建议给予政务警告处分。

卢艳波,丰台区大红门街道平安建设办公室科长,兼任大红门街道专职安全员检查队队长。建议给予政务记过处分。

伊攀,丰台区大红门街道专职安全员检查队常务副队长兼第一组组长。建议给予政务记大过处分。

刘磊,丰台区发展改革委法规科四级主任科员,安全生产工作实际负责人。建议给予诫勉。

杜明阳,丰台区发展改革委法规科、资源节约科安全员兼安全生产检查队队长。建议给予政务警告处分。

周方明,丰台区消防救援支队防火监督一科科长(执法一大队大队长)。建议给予诫勉。

李春良,丰台区消防救援支队防火监督一科副科长(执法一大队副大队长)。建议给予政务警告处分。

此外,京丰国威公司上级单位免去崔李沛京丰国威公司执行董事、法定代表人职务,给予李静玲行政警告,并对 2 人作相应处理。

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来源:观察者网