Как «уставала» сталь. Геннадий Рассохин, Почетный энергетик России

EnergyFuture.RU: Продолжают появляться критические разборы причин аварии на Саяно-Шушенской ГЭС, каждый автор делает свои выводы. Лично для нас важно одно — причина Аварии не установлена, следовательно может повториться. Государство как всегда от проблемы самоустронилось.

Заключение Государственной комиссии о причинах аварии на Саяно-Шушенской ГЭС  17.08.2009 г. сводится к потере прочности крепления крышки турбины гидроагрегата № 2 вследствие накопления усталости металла шпилек. По версии комиссии при накопленной усталости от давления воды (напора) в один миг (в тысячную долю секунды) обрываются все восемьдесят стальных шпилек (Ø80 мм). Без всяких признаков усталости разом обламываются все двадцать цапф лопаток направляющего аппарата (Ø300 мм).

Тысячетонный агрегат не просто «выбрасывается» из своей шахты, а взлетает над ней (следы полета видны …).

Состояние усталости очень опасное состояние. 93 года назад некий матрос объявил: «Караул устал!» и было разогнано Учредительное собрание. Страна вступила в величайшую трагедию.

В августе 2009-го комиссия инспекторов Ростехнадзора первопричиной разрушения крупнейшей электростанции с гибелью людей объявила усталость шпилек.

Выводы комиссии утверждены Государственной Думой и Академией наук.
В те далекие времена матросы были злы и грубы, у них не было никакого почтения к мандатам. Поэтому никто не проверил, почему и насколько устал караул.
Но в наши дни, благодаря Интернету, достоверность выводов комиссии инспекторов относительно усталости шпилек можно проверить, не отходя от окошка домашнего монитора.
Учитывая большую опасность последствий усталости, проверяем:
I.Признаки усталости металла шпилек:
1. Экспертами рассчитана степень усталости металла шпилек с точностью до десятых долей процента:
Табл. на стр. 78 [1]:

Средняя величина из суммы указанных площадей, поделенной на количество шпилек, получается не 64,9 %, а 52,5%. Зачем надо было «набрасывать» 12,4 %?  И величина 64,9% ни о чем не говорит. Шпилек было не 49, а 80 шт., и эту цифру (64,9%) ни в какую формулу, ни в какой коэффициент ослабления прочности крепежа крышки турбины не вставишь.

2. Стр. 79 [1]:

«- по результатам капиллярной дефектоскопии обнаружены протяженные несплошности в виде трещин на витках резьбы. Обнаруженные дефекты являются недопустимыми.

— по результатам ультразвуковой дефектоскопии обнаружены недопустимые дефекты на витках резьбы шпилек (дефектов в металле шпилек вне резьбовой зоны не выявлено)». Обнаруженные трещиноподобные дефекты характеризуются как недопустимые, поскольку являются очагами развития разрушения шпилек, ограничивают прочность и несущую способность этих деталей, а также конструкции разъемного соединения в целом».

Очень странным было бы, если на разорванных шпильках не было дефектов, обнаруживаемых не визуально, а такими тонкими и точными методами, как ультразвуковая и капиллярная дефектоскопия. При разрыве шпилек наряду с магистральными трещинами должны быть и мелкие надрывы - трещиноподобные дефекты.

3. Стр. 79 [1]:

«- макрорельеф поверхности излома шпилек является характерным
для области развития усталостной трещины. Зарождение усталостной трещины (многоочаговое) происходило от внешнего концентратора — кольцевой резьбовой канавки. На поверхности усталостного разрушения выделяется ряд макрообластей, границы которых идентифицируются как следы продвижения фронта усталостной трещи
ны». 

В этом заключении не говорится о главном: в течение какого времени трещины развивались (росли): — в течение тридцати лет, или в течение считанных секунд после первого удара поднимающегося ротора в крышку турбины.  И какие силы разрывали шпильки: — штатные от давления воды (напора), или нештатные при упоре вращающегося ротора в крышку турбины при его подъеме.

Специалист по фрактографическому анализу изломов должен был показать эти характерные признаки длительно развивающейся трещины. (Или трещины, вдруг зародившейся и развившейся до критической величины в течение нескольких секунд). И хотя бы косвенно указать величину  и характер разрывающих усилий.

II
.Причина усталости металла шпилек крепления крышки турбины

Заключение экспертов: стр. 80 [1]:

«Авария на гидроагрегате № 2 (разрушение конкретного технического устройства) произошла в момент срыва крышки турбины вследствие излома шпилек крепления крышки.

По результатам комплексных исследований основной причиной разрушения шпилек является развитие усталостных трещин, зарождение которых происходило с внутренней поверхности резьбовой канавки.

Одним из факторов, способствующих развитию дефекта в шпильках крепления крышки турбины на ГА-2, является значительное количество переходных режимов работы гидроагрегата в не рекомендуемых

для эксплуатации зонах с повышенными динамическими характеристиками (вибрациями), в зависимости от мощности при участии гидроэлектростанции (и гидроагрегатов) в системном регулировании активной мощности и частоты.   Установленный заводом-изготовителем срок службы крепежа (шпилек) совпадает со сроком службы самого оборудования (30 лет)».

Короче: по версии комиссии причиной усталостного износа шпилек крепления крышки турбины ГА-2, повлекшего за собой аварию, является повышенная вибрация при штатных переходных процессах.

Вибрация чего?

Экспертами-инспекторами дана ссылка на нормы вибрации: стр. 50 [1]: «размах горизонтальной вибрации (двойная амплитуда)корпуса турбинного подшипника, а также размах горизонтальной вибрации верхней и нижней крестовин генератора, если на них расположены направляющие подшипники, в зависимости от частоты вращения ротора гидроагрегата не должен превышать следующих значений:

Еще записи на эту же тему:



Страницы: 1 2 3 4 5

Оставить комментарий (Зарегистрируйтесь и пишите коментарии без CAPTCHи !)

 
© 2008-2017 EnergyFuture.RU Профессионально об энергетике. All rights reserved. Перепечатка материалов разрешается при условии установки активной гиперссылки на EnergyFuture.RU.
№ п./п
№ шпильки
% усталостного
излома
№ п/п
№ шпильки
% усталостного
излома
№ п/п
№ шпильки
% усталостного
излома
1
1
5
18
28
20
35
57
5
2
2
80
19
30
50
36
60
60
3
3
95
20
31
90
37
62
70
4
4
7
21
32
95
38
64
98