14 августа 2014 года, 15:08

Виктор Васильевич Кудрявый

Рубрика: Новости о СШ ГЭС, Происшествия.

Версия для печати

СПРАВКА:  Материалы дискуссий, изложенные на различных конференциях и опубликованные в профильном журнале «Гидротехническое строительство», собраны вместе и изданы НП «Гидроэнергетика России» в трехтомнике «Разрушение гидроагрегата №2 Саяно-Шушенской ГЭС: причины и уроки».

Сколько экспертов, столько и мнений

Все выдвинутые гипотезы можно разделить на несколько групп. Так называемые электродинамические связывают аварию с работой гидрогенератора. Они серьезно рассматривались на начальном этапе расследования, но были быстро отброшены как ничем не подтвержденные. Вторая группа версий, условно именуемая гидродинамическими, рассматривает в качестве причины аварии гидроудар. Изначально гипотеза разрушения гидроагрегата вследствие гидроудара считалась приоритетной, но вскоре от нее пришлось отказаться, поскольку никаких свидетельств гидроудара обнаружено не было. В проточной части турбины не найдено повреждений, а лопатки направляющего аппарата пострадали уже после начала подъема гидроагрегата. Анализ данных сейсмического мониторинга также не подтверждает эту версию. И хотя до сих пор предположения, связанные с гидроударом, продолжают иметь приверженцев, подавляющее большинство специалистов не считают их обоснованными.

Самую многочисленную группу версий можно охарактеризовать как «экзотические». Среди них такие, например, как горный удар в основании машинного зала или воздействие на гидроагрегат неких неизвестных современной науке (и чаще всего прямо противоречащих ей) процессов. Специалисты их всерьез не воспринимают.

«Уставшие» шпильки

Основное внимание инженеров и ученых сосредоточено на так называемой шпилечной версии, обоснованной в акте расследования Ростехнадзора. Согласно ей, непосредственной причиной аварии является усталостное разрушение шпилек крепления крышки турбины, что подтверждено материаловедческими исследованиями. В то же время дискуссии о том, почему появились и развились эти трещины, продолжаются.

Подробное изложение обстоятельств, предшествующих катастрофе, изложено в статье д.т.н. Виктора Кудрявого «Системные причины аварий», опубликованной в журнале «Гидротехническое строительство» в феврале 2013 года. В ней обращается внимание на несколько важных фактов.

Часто утверждается, что усталостные трещины в шпильках возникли из-за повышенной вибрации гидроагрегата, якобы наблюдавшейся в течение продолжительного времени и проигнорированной персоналом. Данные базируются на показаниях всего одного датчика, установленного на турбинном подшипнике. В статье обосновывается мнение о его неисправности, поскольку он показывал запредельную вибрацию даже на остановленном гидроагрегате. Соответствующее нормативным требованиям вибрационное состояние машины подтверждается и показаниями остальных датчиков (их на аварийном гидроагрегате было десять), а также регулярными измерениями биения вала. Не подтверждают ненормальной вибрации и результаты анализа сейсмологических данных, проведенного учеными из Новосибирска.

Виктор Кудрявый обращает внимание на крайне тяжелые условия эксплуатации гидроагрегата №2 в период его работы с временным рабочим колесом. Тогда отмечался очень высокий уровень вибраций, вызванный гидравлической разбалансировкой рабочего колеса. В результате наблюдалось разрушение крепежных элементов и дополнительных ребер жесткости, приваренных к турбинному подшипнику по рекомендации завода-изготовителя. Попытки исправить ситуацию не увенчались успехом, несмотря на проведение 24 нетиповых восстановительных ремонтов. Не помогло и снижение мощности гидроагрегата в 2,5 раза. В итоге в мае 1983 года он был остановлен и вновь введен в эксплуатацию только в 1986 году, после замены временного рабочего колеса на штатное.

По мнению Виктора Кудрявого, именно в этот период и возникли трещины в шпильках. В ходе последующей эксплуатации машины в результате воздействия вибраций, возникавших при переходе через зоны нерекомендованной работы, они постепенно увеличивались, пока износ шпилек не достиг критического предела. Сами по себе вибрации при переходе через нерекомендованные зоны не могли стать причиной разрушения шпилек – ведь на аналогичных крепежных элементах других гидроагрегатов станции, которые проходили те же зоны даже чаще, чем аварийный, усталостные трещины обнаружены не были.

Скрытая угроза

Мог ли персонал станции заблаговременно обнаружить повреждения шпилек? Увы, нормативная документация не предусматривала их обязательного ультразвукового исследования, а визуальный осмотр выявить микротрещины не мог. А ведь еще в 1983 году произошла очень похожая авария на Нурекской ГЭС, где шпильки крышки турбины также были разрушены в результате усталостных процессов. Тогда авария развивалась медленнее, и персонал успел перекрыть затвор, остановив поступление воды и начавшийся подъем гидроагрегатов. К сожалению, результаты расследования этой аварии не были доведены до руководства гидростанций по всей стране, а выданные рекомендации по периодической ультразвуковой диагностике шпилек коснулись только ГЭС на территории Таджикистана.

Версия о разрушении шпилек в период работы гидроагрегата с временным рабочим колесом не является единственной. Так, некоторые специалисты ЦКТИ им. И.И. Ползунова подвергают ее критике и предлагают собственную гипотезу. По их мнению, разрушение шпилек вызвано воздействием высокочастотных вибраций, которые не обнаруживались системой вибромониторинга.

Виктор Кудрявый полагает, что необходимо провести независимую расширенную экспертизу по оценке вибрационного состояния гидроагрегата №2 перед аварией, и о возможности предотвращения катастрофы персоналом станции, исходя из той информации, которой он обладал. По его мнению, чрезвычайно важно также иметь экспертное заключение о времени образования и периодах развития усталостных трещин. Только дальнейшие научные исследования позволят поставить точку в дискуссиях о причинах трагедии 17 августа 2009 года.

Иван СЛИВА

Фото: Валерий БЛИНОВ