Эксперт: Технический директор Силовых машин об Акте аварии на СШГ

ретьего октября были обнародованы результаты проведенного «Ростехнадзором» расследования причин аварии, случившейся 17 августа 2009 года на Саяно-Шушенской ГЭС (). Масштаб аварии таков, что иначе как техногенной катастрофой ее не назовешь. Напомним, что прорыв воды на втором гидроагрегате (ГА) станции привел к полному затоплению машинного зала, уничтожению большей части оборудования и, главное, к гибели 75 человек. Крупнейшая в стране ГЭС мощностью 6,4 ГВт, основной регулировщик мощности в единой энергосистеме Сибири, полностью и надолго выбыла из строя.

Поручение президента разобраться в причинах катастрофы в двухнедельный срок взявшийся за расследование «Ростехнадзор» не выполнил. Но это понятно: клубок причин, уходящих еще в советские времена, оказался весьма запутанным. По словам бывшего главного инженера станции Валентина Стафиевского, в 60−х годах прошлого века именно мы начали строить высоконапорную электростанцию с такими параметрами. Сама станция была инновационной, и не только для своего времени: до сих пор в мире нет подобной ГЭС, сочетающей высокий напор 194 метра и большую мощность. Сейчас есть станции мощнее — в Южной Америке, в Китае, — но все они с меньшими напорами; есть и более высокие, но значительно меньшей мощности.

Станцию собирались пустить за рекордные пять лет. Строительство началось в 1963 году, а последние девятый и десятый блоки были пущены только в 1984−м.

В 1960−х турбины и генераторы в 500 МВт для Красноярской ГЭС считались мощными, для Саяно-Шушенской ГЭС замахнулись на совсем уж рекордное 750−мегаваттное оборудование. Уже в ходе натурных испытаний выяснилось, что, работая в полную силу, турбина такой мощности входит в опасные для существования всей плотины вибрационные режимы, резонируя с водоводом. Пришлось довольствоваться 640 МВт мощности. Это привело к сужению «хорошего» диапазона мощностей примерно с 250 до 140 МВт. Дело в том, что по гидродинамике средняя зона мощностей радиально-осевых турбин считается опасной для их работы, и в эту зону стараются входить как можно реже. Во времена СССР особой нужды маневрировать мощностями ГЭС в широком диапазоне не было, так как потребление мощности благодаря работающей промышленности было относительно равномерным и необходимости резко повышать и понижать нагрузку турбин, а значит, заходить в опасную зону для поддержания нормативных сетевых показателей мощности (частоты, напряжения) приходилось не так часто. В 1990–2000−х все изменилось. Частота регулирования покрытия пиковых мощностей и, наоборот, резкого падения нагрузок из-за изменения структуры потребления резко увеличилась. Режим маневрирования ГЭС, в том числе Саяно-Шушенской, изменился. В 2000−х годах на изменение режима работы повлияло «назначение» станции наряду с Братской ГЭС на роль главного регулятора мощности в единой энергосистеме Сибири. До этого, по словам Валентина Стафиевского, использовались четыре-пять электростанций, режим работы которых менялся по команде системного оператора в ручном режиме. Для сетевого регулирования использовалась и вторая по мощности в стране Красноярская ГЭС, которая находится в центре узла нагрузок, и она чаще решала регулировочные задачи, чем . Но Красноярская принадлежит теперь одной из структур «Базового элемента», и договориться с ними системному оператору, видимо, сложнее, чем командовать двумя станциями.

Качество тока в сети при этом упало. В 2000−х начался рост спроса на электроэнергию, что еще больше усугубило ситуацию. К тому же в РАО ЕЭС появились планы масштабного экспорта электроэнергии, а для этого годился только качественный ток. Там посчитали, что ухудшение качества происходит, в частности, в результате неоперативного управления при ручном регулировании мощности, и в 2002 году был издан приказ № 524 «О повышении качества первичного и вторичного регулирования частоты электрического тока в ЕЭС России». Приказ РАО обязывал станции устанавливать автоматические системы группового регулирования активной и реактивной мощности (ГРАРМ).

Валентин Стафиевский рассказывает, что первый вариант ГРАРМ ввели на из-за отсутствия подрядчиков на установку таких систем только в 2004 году, но он оказался крайне неудачным и сразу же едва не посадил станцию на ноль, «ложно разгрузив станцию на 3 ГВт, что создало серьезные проблемы в энергообъединении Сибири». После этого случая появилась неуверенность в том, что ГРАРМ сработает правильно и снова не разгрузит электростанцию. И когда в 2006 году на установили новую версию ГРАРМа, все агрегаты под управление системы группового регулирования вводить не стали. В июне 2009 года после ремонта к этой системе подключили злополучный ГА № 2.

Шестнадцатого августа из-за пожара на подстанции связи Братской ГЭС системный оператор, несмотря на отсутствие показаний о проблемах в сетевом энергообъединении Сибири, решил перестраховаться и передал регулирование на Саянку, на которой пришлось разгонять и останавливать ГА, в том числе второй. Дальше произошло то, что в Акте технического расследования причин аварии, проведенного «Ростехнадзором», описывается следующим образом: «Вследствие многократного возникновения дополнительных нагрузок переменного характера на гидроагрегат, связанных с переходами через нерекомендованную зону, образовались и развились усталостные повреждения узлов крепления гидроагрегата, в том числе крышки турбины. Вызванные динамическими нагрузками разрушения шпилек привели к срыву крышки турбины и разгерметизации водоподводящего тракта гидроагрегата».

Прокомментировать произошедшее, работу и выводы комиссии мы попросили Юрия Петреню — заместителя генерального директора, технического директора «Силовых машин», чьи филиалы — Ленинградский металлический завод и «Электросила» — в свое время изготовили основное оборудование для . Доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой энергомашиностроения СПбГПУ и многолетний директор ведущего в области оборудования для электроэнергетики Центрального котлотурбинного института (сейчас НПО ЦКТИ им. Ползунова), Юрий Петреня — один из самых авторитетных людей в этой области электроэнергетики, он был приглашен в комиссию «Ростехнадзора» для расследования причин произошедшей катастрофы.

— Юрий Кириллович, как и кем готовился документ?

— Во-первых, этот документ — продукт работы очень большого числа людей. Во-вторых, результат анализа очень большого объема материалов — распорядительных, эксплуатационных, проектных документов.

Работа комиссии проходила в несколько этапов. Существовала комиссия «Ростехнадзора», но при подготовке окончательного заключения она пользовалась заключением комиссии экспертов, а уже среди экспертов-то было много людей очень грамотных. В обсуждении участвовали люди, представляющие Академию наук, высшую школу, различные отраслевые организации: исследовательские, проектные, ремонтные. Повторюсь, итоговый документ — продукт труда большого числа людей и анализа огромного объема информации.

— Можно назвать экспертов?

— Что касается анализа изломов шпилек и других металлических изделий, это ЦНИИТМаш (ГНЦ РФ НПО «Центральный НИИ технологии машиностроения» — одна из ведущих научных исследовательских организаций в области новых материалов и технологических процессов при изготовлении оборудования для энергетики. — «Эксперт»).

— Алексей Дуб?

— Алексей Владимирович — директор института, а там были его ребята, толковые и грамотные. В качестве эксперта от ВТИ (Всероссийский теплотехнический институт, так же как и питерский ЦКТИ, — ведущий отраслевой институт в области электроэнергетики и энергомашиностроения. — «Эксперт») выступал Резинских Владимир Федорович, доктор технических наук. Была комиссия от АН, ее возглавлял очень уважаемый, очень знающий и очень опытный Махутов Николай Андреевич из Института машиноведения имени Благонравова, член-корреспондент РАН.

— Его присутствие как-то связано со специализацией института?

Еще записи на эту же тему:



Страницы: 1 2 3 4 5

6 коммент. к “Эксперт: Технический директор Силовых машин об Акте аварии на СШГ”

  • Тагир | 23 Октябрь, 2009, 9:11

    Обратил внимание на растерянность Юрия Петреня из "Силовых машин" по поводу того, как могли открутиться гайки и сломаться шпильки. Сопоставил с заявлением Тетельмина о деформационном воздействии тела плотины, которое налегло на машинный зал, о ржавчине внутри изломов шпилек. Настораживает то, что версия Тетельмина, уральских геофизиков и профессора Дмитриева о геофизических причинах аварии на СШ ГЭС были проигнорированы, аргументированно не опровергнуты. Складывается впечатление, что тему о состоянии тела плотины замалчивают.

  • info | 24 Октябрь, 2009, 14:20

    Вы многое пропустили, если не смотрели недавнюю передачу Капицы "Очевидное-невероятное", в котрой академик РАН Фортов делился своими мыслями по поводу аварии на СШ. Кстати Фортов был одним из членов комиссии по расследованию. Из его перлов, приведённых ниже, становится понятно, как было проведено расследование… :(

    Вот некоторые его цитаты (перлы похлеще чем у Черномырдина !)

    - "вся эта штука упирается в берега" (это о плотине)

    - "все вот это хозяйство вылетело вверх"

    - "..она вырезала в этом колодце такую яму"…..

    - "шкафы автоматики, которые стояли прямо рядом с этим делом…"

    - "внизу, под этой рулеткой, которая раздаёт воду…"

    - "турбина называется радиационно-осевой" — тут вообще я в осадок выпал… :)

    и всё это говорит академик, который был членом комиссии по расследованию… :(

    Из его же слов же мы узнаём, что:

    - "базовая (не синхронная!) скорость турбины 124 об/мин", да ещё,оказывается она и переменная. Академик видимо не знает, что все остальные скорости для ГА (что при пуске, что при разгоне) крайне нежелательны и вообще не считаются "скоростями" для ГА, а есть у него одна единственная — синхронная.

    - "изменяется скорость вращения и следовательно мощность" (!) — этот перл просто супер ! …

    - "эти шпильки имеют диаметр 80 см" (!)

    Если кому-то будет интеерсно и админы как-то помогут сюда аудио файл этих "исторических перлов академика" выложить, то я положу.

  • БИКОЛ | 6 Ноябрь, 2009, 3:26

    Причины аварии на СШГЭС.
    Уважаемые дамы и господа!
    Разрешите предложить Вашему вниманию версию аварии на Саяно-Шушенской ГЭС основанной на сведениях, полученных из СМИ и из Интернета.

    Полагаю,что авария развивалась в следующей последовательности:
    1. Вышел из строя направляющий подшипник гидротурбины (причины отказов направляющих подшипников гидротурбин широко известны специалистам).
    2. Один из ободьев щелевого уплотнения (может быть оба одновременно) вступил в непосредственный контакт с соответствующим уплотнительным кольцом, жёстко закреплённым к неподвижным конструктивным элементам гидротурбины;
    3. Вследствие контакта вращающегося рабочего колеса с неподвижным уплотняющим кольцом возник интенсивный местный нагрев, расплавление и последующее жесткое соединение (сварка трением) рабочего колеса с неподвижными деталями.
    4. В результате, крепёжные элементы, закрепляющие крышку к статору гидротурбины, оказались под воздействием так называемого момента торможения турбины + „момента количества движения вращающегося ротора гидроагрегата“+ „момента от электромагнитных сил, удерживающих включённый гидроагрегат в сети“.
    5. Под воздействием суммарного крутящего момента крышка турбины с „приваренным“ к ней рабочим колесом , срезала , крепёжные элементы рассчитываемые, как правило, на восприятие осевой нагрузки, и , таким образом крышка турбины вместе с опорным конусом и ротором гидрогенератора получила возможность осевого перемещения вдоль оси гидроагрегата.
    6. Элементарный расчёт показывает, что в случае аварийного разрушения крепёжных деталей, жёстко закрепляющих крышку к статору гидротурбины, величина осевой гидравлической силы, возникающей от давления потока, воздействующего на мидель крышки гидротурбины, вполне достаточна , чтобы кратковременно поднять ротор гидроагрегат вверх вертикально и чтобы гидроагрегат весом „полторы тысячи тонн“ летал и вращался, как „мячик“, в мощной струе потока воды, вырвавшегося из спиральной камеры в шахту гидроагрегата и, за считанные секунды, затопившего здание ГЭС, со всеми „вытекающими“ отсюда последствиями…
    БИКОЛ
    26.08.2009

    Re: АВАРИЯ НА САЯНО-ШУШЕНСКОЙ ГЭС
    Уточнение редакции изложения п.п 4 и 5 комментария:
    В связи с публикациями в сети Интернет, в частности, на сайте (http://forums.drom.ru/hakasiya/t1151239745.html), многочисленных фотоматериалов о разрушении узлов и деталей гидроагрегата №2 СШГЭС, считаю необходимым внести некоторые уточнения в п.п. 4 и 5 комментария, расположенного выше, и изложить их в следующей редакции:
    4. В результате, крышка и рабочее колесо гидротурбины оказались под одновременным воздействием аварийного давления Pavar и так называемых „момента торможения турбины“, „момента количества движения вращающегося ротора гидроагрегата“, „момента от электромагнитных сил, удерживающих включённый гидроагрегат в сети“.
    5. Под воздействием аварийного давления Pavar и суммарного крутящего момента были разрушены шпильки крепления крышки к статору турбины и сломаны верхние цапфы лопаток направляющего аппарата (см. http://bikol.narod.ru/turb-avar.jpg) .
    6. Далее по тексту упомянутого комментария…
    БИКОЛ
    23.10.2009

  • БИКОЛ | 6 Ноябрь, 2009, 3:28

    „Акт технического расследования причин аварии на СШГЭС…“
    1. Специалистам по гидравлическим турбинам хорошо известно, что на всех вертикальных гидроагрегатах результирующая осевая сила, возникающая при работе в турбинном режиме, всегда направлена вертикально вниз. Поэтому в гидроагрегатах зонтичного типа, каковым является гидроагрегат №2 СШГЭС, при работе в турбинном режиме (даже в зонах неустойчивой работы) не могли и никогда не могут возникнуть силы, направленные вертикально вверх, способные разорвать шпильки (даже при снижении их устало-коррозионной прочности) крепления крышки к статору турбины, приподнять и выдавить крышку и ротор гидроагрегата.
    Следовательно, заключение п.5 „Акта технического расследования причин аварии, происшедшей 17 августа 2009 года …“ о том, что „При входе в зону эксплуатационной характеристики гидроагрегата, не рекомендованной к работе, произошел обрыв шпилек крышки турбины“ является ошибочным.
    2. Далее в п.5 „Акта технического расследования причин аварии, происшедшей 17 августа 2009 года …“ указывается: „При выходе обода рабочего колеса на отметку 314,6 рабочее колесо перешло в насосный режим и за счет запасенной энергии ротора генератора создало избыточное давление на входных кромках лопастей рабочего колеса, что привело к обрыву перьев лопаток направляющего аппарата“.
    Из рассмотрения рис. 1 (http://bikol.narod.ru/turbina-akt.jpg ), на котором показано предполагаемое положение „обода рабочего колеса на отметке 314,6“, можно без особого труда установить, что величина статической составляющей аварийного давления Pavar имеет практически одинаковые значения во всей»проточной части» . Таким образом, на лопатки направляющего аппарата не действует сколь-нибудь заметный перепад давлений и, поэтому „обрыв перьев лопаток направляющего аппарата“не мог произойти вследствие „избыточного давления на входных кромках лопастей рабочего колеса“.
    Внешний вид разрушений верхних цапф лопаток, показанный на рис. 2. (http://bikol.narod.ru/turbina-akt.jpg ) свидетельствует,скорее всего о разрушительном механическом воздействии на направляющий аппарат гидротурбины №2.
    Следовательно, заключение п.5 „Акта технического расследования причин аварии, происшедшей 17 августа 2009 года в части обоснования причин „обрыва перьев лопаток направляющего аппарата“ гидротурбины №2 является ошибочным.
    Вывод:
    Комиссия технического расследования причин аварии на СШГЭС под председательством руководителя Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору г-на Кутьина Н.Г. не установила первопричину катастрофического разрушения гидроагрегата №2.
    БИКОЛ
    14.10.2009

  • admin | 6 Ноябрь, 2009, 12:59

    Дорогой друг ! Ваше мнение волне разумно, на сайте появился форум, киньте туда и получите фидбэк от читающей общественности ( 500 чел в день )

  • bikol | 12 Ноябрь, 2009, 4:32

    Дополнение к комментарию bikol от.14.10.09.

    1. В „Акте технического расследования причин аварии на СШГЭС…“ отсутствуют акты технической экспертизы после аварийного состояния направляющего подшипника и верхнего лабиринтного (щелевого) уплотнения гидротурбины №2.

    Проведение такой экспертизы имеет исключительно важное значение для установления первопричины аварии на СШГЭС (см. комментарий bikol к статье „Ростехнадзор назвал предварительную версию аварии на Саяно-Шушенской ГЭС“; Ъ-Online, 25.08.2009 ).

    2. Представляя доклад по итогам расследования причин аварии на СШГЭС (см. http://www.vesti.ru/doc.html?id=318558), глава Ростехнадзора г-н Кутьин Н.Г. сообщил, что авария на Саяно-Шушенской ГЭС не уникальна и что на Нурекской ГЭС, как и на СШГЭС, "произошел срыв креплений, там также возникли вопросы по шпилькам креплений"…

    Однако, с этим мнением г-на Кутьина Н.Г. нельзя согласится по следующим основаниям:

    2.1. Из статьи бывшего начальника "Таджикглавэнерго", заслуженного работника РТ, академика Международной инженерной Академии, кандидата технических наук Бахрома СИРОЖЕВА , (см. http://www.centrasia.ru/newsA.php?st=1256446860) стало известно, что авария на Нурекской ГЭС в 1983 году не была засекречена…

    2.2. При катастрофической аварии на СШГЭС „отрыв“ и „полёт“ гидроагрегата (крышки турбины совместно с ротором) весом „полторы тысячи тонн“ были обусловлены воздействием непреодолимой силы, возникшей вследствие сочетания доселе неизвестных форс-мажорных обстоятельств. Количество энергии выделившей при аварии на СШГЭС сопоставимо с энергией атомной бомбы: „суммарная мощность выделившейся энергии во время нынешней аварии — 4,4 ГВт, реактора на ЧАЭС — 1 ГВт“ (Журнал «Огонёк» № 16 (5094) от 31.08.2009)

    В случае известной аварии на Нурекской ГЭС в 1983 г. „отрыв“ крышки турбины был обусловлен ослаблением крепления крышки и аварийным износом верхнего лабиринтного уплотнения рабочего колеса (увеличилось давление воды в полости между крышкой и рабочим колесом). Следует отметить, что „отрыв“ крышки турбины (конструктивно не связанной с ротором генератора) не оказал непосредственного влияния на работу генератора, который после „отрыва“ крышки продолжал работать в нормальном режиме. Количество энергии, выделившей при аварии на Нурекской ГЭС, в сравнении с энергией аварии на СШГЭС, ничтожно мало…

    3. „Авария уникальная, природа ее непонятна, ничего подобного в мировой практике не наблюдалось“- именно так охарактеризовал аварию на СШГЭС глава МЧС России Сергей Шойгу (Журнал «Огонёк» № 15 (5093) от 24.08.2009 )

    Таким образом, несмотря на совпадение внешних признаков (разрушение шпилек крепления крышки турбины), катастрофа на СШГЭС не только принципиально отличается от аварии на Нурекской ГЭС в 1983 г., но и не имеет аналогов в мировой гидроэнергетике.

    БИКОЛ

    11.11.09

Оставить комментарий (Зарегистрируйтесь и пишите коментарии без CAPTCHи !)

 
© 2008-2018 EnergyFuture.RU Профессионально об энергетике. All rights reserved. Перепечатка материалов разрешается при условии установки активной гиперссылки на EnergyFuture.RU.