Рис. 8

Кроме того, как видно на рис. 4, отверстия под шпильки в крышке рассверлены на больший диаметр (с зазором на сторону » 8 мм), поэтому горизонтальные усилия самим телом крышки непосредственно на шпильки передаваться не могут.

Тем не менее, в целом сборка и сварка опорного кольца и стоек остались целыми, а разрушились шпильки. Это говорит о том, что в накоплении повреждений в шпильках с последующим их разрушением не могли быть ответственны ни горизонтальная вибрация турбинного подшипника, ни давление воды.

В данной конструкции горизонтальные усилия воспринимают на себя припасовочные штифты (поз. 50 на рис. 7). Они фиксируют взаимное положение опорного кольца и фланца крышки с точностью до 0,8 мкм (Ra 0,8 по ГОСТ 2789-73 [5]). Однако каких либо сведений об их состоянии при аварии в выводах комиссии не приведено.

Наряду с официальным расследованием причин аварии в Интернете идёт «независимое» расследование,  начиная со дня аварии. К сожалению фотографий видов изломов шпилек в Интернете не было. За исключением фото на рис. 9.

После опубликования статьи «Катастрофа на Саяно-Шушенской ГЭС, реальность и мифы» [1] в ходе дискуссии по её обсуждению на сайте plotinanet были представлены фотографии поверхности изломов шпилек – Рис. 10.

Какое заключение можно сделать по этим фотографиям.

На фото рис. 9:

Четыре старые, «не живые» - не растущие трещины с окисленной поверхностью стенок, соединенные тремя ступеньками. Остальное – зона моментального долома. Излом произошел на выходе резьбы из опорного кольца в нижней части шпильки (рис. 6). Признаков усталости в соответствии с РД 50-672-88 [6] и РД 153-34.1-17.424-2001[7]  не просматривается.

На фото рис. 10:  

На всех семи шпильках излом произошел по верхней нарезанной части шпильки – под гайкой. Уже одно это указывает на то, что горизонтальная вибрация крышки  (турбинного подшипника) в радиальном направлении здесь не причём. Знакопеременные нагрузки (двойная амплитуда), передающиеся на шпильки от крышки, должны «ломать» шпильку внизу.

Отнести эти изломы к разряду «усталостных» по РД 50-672-88 [6] и РД 153-34.1-17.424-2001[7]  также затруднительно.

Обращает на себя внимание наличие на поверхности изломов и прилегающих к изломам участках цилиндрической поверхности шпилек  цветов побежалости.

Цвета побежалости стали - радужная окраска, появляющаяся на чистой поверхности нагретой стали в результате образования на ней тончайшей окисной плёнки.

На поверхности старой трещины всегда имеется толстый слой окислов, и кислороду трудно «добраться» до железа в составе стали. На фото видно, что он (кислород) все-таки вошел в химсоединение с железом. Следовательно, поверхность излома была «чистой» - поверхность только что образовавшейся трещины. Старых трещин - трещин усталости на поверхности не было.

Когда образовалась трещина? По всей вероятности, она образовалась «на берегу», когда фланец крышки ещё находился на статоре турбины,  когда кислород был кислородом из воздуха, а не из воды.

Какая была температура нагрева при реакции окисления железа? Толщина пленки зависит от температуры, а толщина обуславливает цвет. На фото цвет пленки  из светло-синего переходит в синий. Для углеродистой стали  это температура порядка трёхсот градусов. В синих участках просматриваются коричневые - » 250^°С. 

Источник нагрева? Источником нагрева могла быть сама трещина, если она не раскрывалась сначала и до зоны долома, когда трещина уходила в толщу металла, а её стенки оставались прижатыми друг к другу. Металл разогревался от трения при возвратно-поступательных перемещениях стенок трещины относительно друг друга.

Всё это указывает на то, что это изломы не усталостные, а это изломы при ускоренном разрушении.

«Усталость» в том числе «усталость металла», которой так «напугал» граждан России Российский технический надзор - это «процесс постепенного накопления повреждений материала под действием переменных напряжений, приводящий к изменению свойств, образованию трещин, их развитию и разрушению» (ГОСТ 23207-78 [8].

И сам термин, и его определение предусматривают какую-то историю, при которой последовательно происходят какие-то события на протяжении сравнительно длительного времени. Такого времени на изломах шпилек «не просматривается».

           
На фото виден зазор между вращающимся рабочим колесом и неподвижной крышкой турбины. В этом зазоре установлено верхнее лабиринтное уплотнение рабочего колеса – рис. 14.

На фото весь периметр зазора можно разделить на три зоны.

Первая – на рис. 11 – зона неповреждённого лабиринтного уплотнения. Чётко видны сектора вставок элементов конструкции уплотнения.

Вторая – на рис. 12 – зона с бесформенной массой, выдавленной из зазора. Красный цвет массы похож на цвет слоя продуктов коррозии на внутренних поверхностях труб и коллекторов парового котла. Что свидетельствует о сильном нагреве при образовании «массы».

Третья – на рис. 13 – участок с «окатышами» из массы металла элементов конструкции уплотнения. Зона «заклинивания».

На зону «заклинивания» указал пользователь Интернета под ником «bikol» ещё в августе 2010 года.

Разрушение верхнего лабиринтного уплотнения происходила на гидроагрегатах СШГЭС и ранее – Рис. 15, Стр. 225 [9]. Что вызвало его реконструкцию.

При таком воздействии усилий на шпильки возможно и объяснение «снятия» гаек со шпилек, например по механизму, приведённому в http://www.boltscience.com/pages/junkertestvideo.htm.
Разрушение лабиринта на локальном участке его периметра сконцентрировало передаваемую энергию вращения на этом участке. Что при сравнительно малых усилиях при задевании вызвало такой суммарный эффект, способный разрушить шпильки. Очевидно на этом участке «запустился» процесс последовательного разрушения шпилек по всему периметру их размещения.
            

Этим участком по всей вероятности был участок, изображенный на рис. 17, 18. Здесь «вырван» сектор опорного кольца. На рис. 18 виден разрыв сварного шва (Т1-катет 16 мм) приварки стойки к опорному кольцу. По рис. 17 можно судить о толщине стоек, на которых держится опорное кольцо. Они тонкие.

Продолжительность времени полного разрушения шпилек крепления крышки турбины приблизительно можно определить по рис. 19÷21.
            


На рис. 19 – момент касания крышки турбины ротором при его подъёме – 08 час. 13 мин. 25 сек. На рис. 20, 21 – время первого фонтана из шахты, взятое с разных точек камерами видеонаблюдения - 08 час. 15 мин. 33(35) сек. Получается: 08.15.33 – 08.13.25=2 минуты и 8 секунд.