Открытое письмо
Дата: 22/03/2021
Тема: Безопасность и чрезвычайные ситуации


Геннадий Рассохин

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.



Наоборот. Гидрогенераторы СШГЭС зонтичного типа. На них фланцевый разъём крышки турбины является одним из самых прочных узлов. Шпильки на этом разъёме только называются шпильками крепления, а основная их задача - обеспечить плотность разъёма. Их задача - всего-навсего плотно обжать прокладку из пенькового каната, пропитанного графитовой смазкой. Для этого гайки на них закручивают до создания в них напряжений в 150 МПа (1500 кгс/см2).  При этом в одной шпильке создаётся усилие в 67,5 тс. Общее усилие всех  80-и шпилек: - Nзатяжка = 5400 тс. А общее усилие на разрыв шпилек – 19440 тс.

Ошибка в расчётах:

По факту: Авария произошла при рабочем напоре Нраб=212,04 м. и при расходе воды через турбину Q=256 м3/сек. По уравнению Бернулли пьезометрический напор в потоке воды под крышкой турбины Нпьез=192,24 м. Давление на крышку турбины снизу Р=19,2 кгс/см2. Гидравлическая сила давления на крышку снизу Nниз=5798,4 тс.

Вес узлов агрегата плюс гидравлическое осевое усилие, действующее на рабочее колесо при открытии лопаток направляющего аппарата на 63% - Nвес=2130 тс. Усилие, от предварительной затяжки шпилек Nзатяжка=5400 тс. Суммарное усилие на крышку сверху Nверх=7530 тс.

Итого баланс сил по факту: Nверх=7530 тс. >> Nниз=5798,4 тс.

По расчёту комиссии: «Максимальное значение с учётом пульсационной компоненты составляло 5233+540=5773 тонн». Методику расчёта этой силы комиссия не представила. «Осевая сила на крышку турбины, направленная вниз: + 2130 т.».

Итого баланс сил по расчёту комиссии: Nверх=2130 т. << Nниз=5773 т.

Как видно, в балансе сил комиссия не учла затяжку шпилек: - Nзатяжка = 5400 тс.

Версия об ослаблении несущей способности шпилек вследствие усталости металла необоснованна. По внешнему осмотру видно, что шпильки были порваны не от напряжений выносливости (усталости), а от высоких напряжений, превышающих предел текучести и предел прочности стали марки Ст.35 по ГОСТ 1050-88, из которой шпильки изготовлены.

Также в материалах расследования указано, что на 6-и шпильках перед аварией не было гаек. И эти сведения нельзя считать достоверными, так как на всех этих шпильках смяты выступы витков резьбы на высоту гаек. Гайки на шпильках были, а при аварии «сняты» чрезмерными осевыми усилиями.

В материалах расследования указано, что после разрыва шпилек агрегат вылетал из шахты турбины. Приведена баллистика его полёта: - до 4-х метров высоты он поднимался с положительным ускорением 20 м/сек2, затем совершал свободный полёт до апогейной высоты 10 метров, и уходил в свободное падение с отрицательным ускорением 1 «g».

По второму закону Ньютона величина силы подъёма агрегата с положительным ускорением 20 м/сек2 должна быть не менее 42600 тс. Рассчитав такую баллистику полёта, комиссия не указала на источник такой силы. Заявление председателя комиссии о том, что это произошло «вопреки законам физики» нельзя считать обоснованием.

Не шпильки, а шпонки

Самым слабым узлом в конструкции гидроагрегатов СШГЭС является узел закрепления обода ротора электрогенератора на его остове. Остов ротора спицевый. Обод насаживается на остов горячим способом и закрепляется парными клиньями (разрезными шпонками) – (см. на фото). Спицевый остов ротора сам по себе слабо воспринимает вращающий момент. Но основная слабость этой конструкции – это слабое закрепление очень большой массы обода на остове, имеющем сравнительно небольшую крутильную жёсткость.


Именно узел закрепления обода ротора электрогенератора и явился очагом разрушения второго гидроагрегата (ГА-2).

Как протекала авария  изложено в приложенном исследовании-заключении « СШГЭС, август девятого: разрушение второго гидроагрегата, причины и сценарий».

Результаты расследования комиссии «Ростехнадзора» не нацеливают ни на какие изменения в конструкции, ремонте и техническом обслуживании гидроагрегатов с целью повышения их надёжности и безопасности эксплуатации. Реальная же картина аварии заставляет задуматься и пересмотреть многое.

Приложение: Исследование-заключение «СШГЭС, август девятого: разрушение второго гидроагрегата, причины и сценарий».

http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=9059

С уважением, Геннадий Рассохин, трудовой ветеран, энергетик.







Это статья PRoAtom
http://www.proatom.ru

URL этой статьи:
http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=9589