Геннадий Рассохин, энергетик
В августе 2009 года в стране происходит
трагическое событие национального масштаба. Авария на флагмане Российской
гидроэнергетики – «Саяно-Шушенской ГЭС» - филиала ПАО «РусГидро». Сам флагман
разрушается на 70%. На своих рабочих местах гибнут 75 человек его
обслуживающего персонала. Страна в шоке!
Полторы тысячи весом летательный аппарат вопреки
законам физики поднялся в воздух и летал. Мы побили рекорд Гинесса и ученые
теперь испытывают внутренний ужас от того, что законы физики были нарушены.
Николай Кутьин, российский
государственный деятель
Техническое расследование причин случившегося
проводят «Ростехнадзор» и «РусГидро». По результатам их расследования причиной
аварии определено большое давление под крышкой турбины второго гидроагрегата
(ГА-2). От этого давления рвутся шпильки крепления крышки к статору турбины, и весь
ротор агрегата в сборе с верхней крестовиной общей массой в 2130 тонн выстреливается
из шахты на высоту 10 метров. Из освободившейся шахты турбины бьёт фонтан на
высоту 80 метров. У обслуживающего станцию персона никаких шансов спастись! И
это всё при «штатном режиме» работы агрегата.
Рабочие места,
на которых безвинно погибли эти 75 человек, в течение 50-и лет были и моими
рабочими местами. Поэтому я обязан, и этим мотивирован, проверить и
перепроверить достоверность таких выводов о причинах гибели моих коллег. Определить,
какие «враги сожгли родную хату».
Сомнительность таких выводов видна уже по выше
приведённому высказыванию председателя технической комиссии – Н. Кутьина. Утверждение
о нарушении законов физики абсурдно, ибо энергетика – это и есть физика. Такое выступление
свидетельствует только о том, что этот государственный деятель, поставленный государством
блюсти техническую и технологическую безопасность в стране, не разобрался в
причинах катастрофы.
Из «Акта технического
расследования …»
Рис.3.4
Турбинная установка с радиально-осевой турбиной Саяно-Шушенской ГЭС
а) водоприемник; б) рабочее колесо; в)
сороудерживающая решетка; г) здание ГЭС с водоводом, спиральной камерой,
агрегатом и отсасывающей трубой.
Речь о давлении
в камере рабочего колеса турбины - поз. 8
на чертеже б).
Сама по себе постановка вопроса о
наличии какого-то давления в этой камере противоречит здравому смыслу. В этой
камере работает турбина. Турбина работает, когда на неё подаётся поток
воды. И если в этой камере по каким-то причинам образуется давление, то поток
прекратится, турбина работать не будет. Весьма прискорбно, что так, на
пальцах, приходится объяснять этим дядям, наделённым властью, активами, дипломами,
и мандатами, элементарные понятия о законах физики.
Согласно закону Бернулли в самом
потоке на отметке меридиональной плоскости турбины (пунктирная линия) давление
в паскалях (Паскаль = Ньютон/м2) и усилия от давления на крышку
камеры в момент аварии распределялись следующим образом [28]:
•
в спиральной камере (поз. 11): живое сечение потока = 33,2 м2;
Р=2,16 МПа (22,02 кгс/см2);
•
на выходе из статора турбины между колоннами статора турбины (поз. 12) и лопатками направляющего аппарата (поз. 14):
живое сечение потока = 13 м2; Р =1,99 МПа (20,29 кгс/см2);
Усилие на крышку снизу
(площадь кольцевого участка поверхности = 9,72 м2) = 1972,2 тс
•
Усилие на кольцевой участок
площади крышки между лопатками направляющего аппарата и лабиринтным уплотнением
рабочего колеса турбины (площадь = 15,21 м2; давление = 1,13 кгс/см2) = 171,9 тс.
• Сила давления на
крышку снизу на кольцевую часть между лабиринтным уплотнением рабочего колеса и
корпусом турбинного подшипника равна силе на верхний обод рабочего колеса (поз.
10). Следовательно, в подъёме и отрыве крышки не участвует. Она только
добавляет нагрузку на опору подпятника (поз. 19).
Итого, при аварии суммарное
гидравлическое усилие на крышку снизу равнялось 2144,1 тс, что не превышало веса ротора агрегата вместе с крышкой и
верхней крестовиной. При таком балансе сил не то что отрыв шпилек крепления
крышки, а даже подъём незакреплённого свободно стоящего ротора невозможен.
Такая же картина с балансом энергий.
В математической модели, составленной при расследовании, масса узлов агрегата в
2130 тонн при движении вверх за полсекунды набирает скорость 10 м/сек. По
законам Ньютона мощность такого подъёма должна быть не менее 2130 МВт. В то время как в момент
аварии поток при расходе 256 м3/сек имел мощность всего 540 МВт, а свободный поток (без
турбины) - 1400 МВт.
При таких условиях речь о какой-то
баллистике ротора воспринимается как безграмотная фантазия.
Флагманы гибнут при неправильном,
опасном, управлении ими. В гибели
«Титаника» насчитывается целый десяток ошибок в его управлении. Трагической
ошибкой в управлении была причина гибели и флагмана черноморского флота линкора
«Новороссийск» на рейде Севастополя.
И флагмана советской российской
энергетики постигла аналогичная участь. Катастрофа случилась, когда флагманом
неожиданно стали регулировать частоту и мощность в энергосистеме Сибири и
Дальнего Востока с учётом перетоков мощности в Европейскую часть через
Казахстан. К такой функции флагман был неготов.
Реактивную мощность станция не могла
регулировать из-за недостаточной величины давления воздушных ресиверов для
отжатия воды из-под турбин при переводе генераторов в режим синхронных
компенсаторов. А для регулирования активной мощности не было условий, так как
групповой регулятор активной мощности (ГРАМ) не был на это настроен. А на
площадке ниже расположенной Майнской ГЭС поворотно-лопастные турбины уже
длительное время работали в пропеллерном режиме, механизмы комбинаторной зависимости были
отключены.
Достаточно
подробно причины и сценарий катастрофы изложен в [25].
После гибели «Титаника» всё изменили в морской навигации,
после «оверкиля» линкора «Новороссийск» полностью пересмотрен устав внутренней
корабельной службы. А на СШГЭС эта аналогия не распространилась, при
восстановлении станции ничего не изменили.
Нерасследованная авария – это заноза, которая рано или
поздно проявит себя. Хотелось бы верить, что в стране найдётся политическая
сила для пересмотра результатов расследования с последующей разработкой и
выполнением организационно-технических мероприятий по неповторению
подобного.
Приложение
Результаты исследования обстоятельств, причин и сценария
Саяно-Шушенской техногенной катастрофы (в хронологическом порядке)
1. Апрель 2010 г. Открытое письмо руководителю
«Ростехнадзора» «Авария на СШГЭС:
виноваты ли шпильки?» https://www.plotina.net/sshges-rassokhin/
2. Апрель 2010 г. «Уроки аварий на Саяно-Шушенской и Нурекской
ГЭС» https://www.plotina.net/sshges-nges-rassokhin/
3. Сентябрь 2010 г. «СШГЭС: пять секунд до катастрофы» https://www.plotina.net/sshges-rassokhin-2/
4. Ноябрь 2011 г. «Авария
на Саяно-Шушенской ГЭС: реальность и мифы» https://www.plotina.net/sshges-rassokhin-3/
5. Декабрь 2011 г. «Авария
на СШГЭС: о видах изломов шпилек крышки гидроагрегата № 2» https://www.plotina.net/sshges-shpilki-rassokhin/
6. Январь 2012 г. «О
разрушении узла крепления крышки турбины гидроагрегата № 2 СШГЭС» https://www.plotina.net/sshges-rassokhin-4/
7. Март 2012 г. «Гидродинамические факторы аварии на
Саяно-Шушенской ГЭС» https://www.plotina.net/sshges-rassokhin-5/
8. Февраль 2013 г. «Саяно-Шушенская
ГЭС и закон о промышленной безопасности» https://www.plotina.net/sshges-rassokhin-6/
9. Март 2013 г.
«Саяно-Шушенская ГЭС и закон о
промышленной безопасности (часть 2)»
10. Март 2013 г. «Саяно-Шушенская
ГЭС и закон о промышленной безопасности (часть 3)» https://www.plotina.net/sshges-rassokhin-8/
11. Декабрь 2013 г. «О
расследовании технических причин аварии на Саяно-Шушенской ГЭС» https://www.plotina.net/sshges-rassokhin-9/
12. Март 2014 г. «Фонтан
над Саяно-Шушенской ГЭС» https://www.plotina.net/sshges-rassokhin-10/
13. Август 2014 г. «Саяно-Шушенская
ГЭС, август девятого: как это было» https://www.plotina.net/sshges-rassokhin-11/
14. Ноябрь 2014 г. «Восстановление
СШГЭС: это радость со слезами на глазах» https://www.plotina.net/sshges-rassokhin-12/
15. Январь 2015 г. «Саяно-Шушенская
ГЭС после восстановления: и снова на красный?» https://www.plotina.net/sshges-rassokhin-13/
16. Февраль 2015 г. «Саяно-Шушенская
ГЭС: турбины новые, опасность старая» https://www.plotina.net/sshges-rassokhin-14/
17. Август 2015 г. «Об
организационно-технических причинах аварии на СШГЭС, развившейся до масштабов
техногенной катастрофы» https://www.plotina.net/sshges-rassokhin-15/
18. Январь 2016 г. «О
достоверности шпилечно-гаечной версии аварии на Саяно-Шушенской ГЭС» https://www.plotina.net/o-dostovernosti-shpilechno-gaechnoj-versii-avarii-na-sayano-shushenskoj-ges/
19. Август 2016 г. «Загадки
Саяно-Шушенской катастрофы» https://www.plotina.net/sshges-rassokhin-16/
20. Август 2017 г. «Саяно-Шушенский
гидрочернобыль ничему не научил» https://www.plotina.net/sshges-rassokhin-17/
21. Январь 2018 г. «Саяно-Шушенская
ГЭС: на кресте Чубайса» https://www.plotina.net/sshges-rassokhin-18/
22. Август 2018 г. «Авария
на СШГЭС: действительно ли усталасть металла шпилек стала причиной катастрофы?»
https://www.plotina.net/sshges-rassokhin-2018/
23. Декабрь 2018 г. «Авария на СШГЭС: ротор гидроагрегата № 2 никуда не улетал» https://www.plotina.net/sshges-rassokhin-rotor/
24. Август 2019 г. «Саяно-Шушенская
ГЭС, август девятого: неопознанная и нерасследованная катастрофа» https://www.plotina.net/sshges-rassokhin-2019/
25. Март 2020 г. «СШГЭС,
август девятого: разрушение второго гидроагрегата, причины и сценарий» http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=9059
26. Март 2021 г. Открытое письмо
Председателю Государственной Думы РФ Володину В.В., Председателю
Правительства РФ Мишустину М.В., Руководителю «Ростехнадзора»
РФ Алёшину А.В. Министру энергетики РФ Шульгинову Н.Г.
При расследовании аварии на Саяно-Шушенской ГЭС комиссия «Ростехнадзора» очагом
разрушения станции определила узел крепления крышки турбины второго
гидроагрегата (ГА-2). Такой вывод был обоснован якобы недостаточной несущей
способностью шпилек крепления крышки. Это заключение ошибочно.
http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=9589
27. Декабрь 2021 г. «Расследование
причин Саяно-Шушенской катастрофы: работа над ошибками» ttps://19rus.info/index.php/ekonomika-i-finansy/item/167467-rassledovanie-prichin-sayano-shushenskoj-katastrofy-rabota-nad-oshibkami
28. Август 2021 г. «Физико-математическая
модель Саяно-Шушенской техногенной катастрофы» http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=print&sid=10217
