2 декабря 2014 года, 09:47

Фото с сайта Сиб.фм

Рубрика: Новости о СШ ГЭС, Общество.

Версия для печати

Спустя пять лет после техногенной катастрофы на Саяно-Шушенской ГЭС вопросов, связанных с этой аварией, не стало меньше. Напротив. Звучат недоумённые реплики о том, что в комиссии по расследованию обстоятельств трагедии фактически не было ни одного узкого специалиста по гидротехническому оборудованию. Обвинительные речи попеременно направляются то в адрес эксплуатационщиков, то в адрес производителей оборудования, вышедшего из строя 17 августа 2009 года. И, наконец, версии о причинах аварии, на протяжении долгого времени считавшиеся доказанными и едва ли не абсолютными, оспариваются всё чаще.

Сегодня мнения экспертов-гидроэнергетиков, озвученные сразу после тех трагических августовских дней, но почему-то не учтённые в официальной версии, зазвучали с новой силой. Один из главных аргументов против официально выдвинутой версии о сильной вибрации, выведшей из строя гидроагрегат № 2, звучит так: система виброконтроля, установленная на СШГЭС за полгода до аварии (в марте 2009-го) давала недостоверные сведения.

К этому выводу склоняется и один из известных российских специалистов по вопросам вибрации, начальник центра инжиринга гидроэлектростанций ОАО «Фирма ОРГРЭС» Виктор Байков (Москва). Эксперты утверждают: датчики, которые «фиксировали» повышение вибрации непосредственно перед аварией, даже на остановленной машине показывали уровень вибрации выше среднего фонового, шедшего от других машин.

То есть, получается, машина стоит, не работает, а уровень вибрации демонстрируется такой, будто на ней какие-то процессы всё же происходят.

Машинисты гидроагрегата, регулярно осматривавшие оборудование станции, не заметили ничего, что говорило бы о повышенной вибрации в стационарном режиме.

Другое направление рассуждений эксперта Байкова сводится к элементарной логике: повышенная вибрация должна была во что-то вылиться, привнести в элементы конструкции какие-либо неисправности, которые стали бы заметны довольно скоро: повышенная радиальная вибрация могла привести, например, к плохой работе турбинного подшипника — вплоть до срыва его с места.

Рабочие моменты и тонкости системы
С недоверием отнёсся к показаниям вибрационной системы, установленной на СШГЭС в 2009 году, и Алексей Прокопенко, заведующий отделом гидроэнергетики и гидроэнергетического оборудования ОАО «НПО ЦКТИ» (Санкт-Петербург).

— Анализ данных нашими специалистами показал: определённое нарастание вибрации происходило на всех машинах, но это было связано не с ухудшением состояния узлов гидроагрегатов, а с нарастанием напора на станции. При работе машины на больших мощностях чем выше напор, тем больше нагрузки и больше вибрации. По данным прежней стационарной системы, которой мы гораздо больше доверяем, вибрации составляли сто — сто с небольшим микрон, вполне удовлетворительный показатель. А новая система, введённая в 2009-м, выдавала и 800, и тысячу микрон. Но в таком случае возник бы очень большой шум, эти колебания очень здорово ощущались бы, даже в офисном здании!

Ссылаться на то, что вибрация достигала тысячи микрон, а сотрудники станции ничего не делали, никак на это не реагировали, по меньшей мере, некорректно, — считает Прокопенко.

Вообще же, контроль вибрации на Саяно-Шушенской ГЭС проводился на протяжении всех этапов жизни станции: и в начале работы, и в период функционирования временных колес, и в процессе дальнейшей эксплуатации. Проведя сравнительный анализ работы второго гидроагрегата и остальных машин, специалисты ЦКТИ пришли к выводу, что уровень вибрации на ГА-2, который тот демонстрировал непосредственно перед аварией, ничем существенно не отличается от показателей пяти-, десяти- и даже двадцатилетней давности.

— Нельзя сказать, что вот у машины была маленькая вибрация, а в последние годы перед аварией она стала недопустимой. Нет, напротив, мы имеем стабильность характеристик: и 10, и 20 лет назад машина работала на уровне 100-160 микрон — до и после ремонта, в зависимости от напора. Сказать, что это была самая плохая машина, нельзя, — поясняет Прокопенко.

Что касается реальных измерений, проводимых, допустим, в лаборатории на проверенной и надежной аппаратуре, то, согласно им, ГА-2 была поставлена оценка «удовлетворительно», и после ремонта в марте 2009 года гидроагрегат допустили к работе.
К слову, версия о том, что причиной аварии могло стать прохождение вторым гидроагрегатом так называемой нежелательной зоны, тоже не вызвала поддержки у экспертов. Так, Виктор Байков пояснил, что на гидротурбинах Саяно-Шушенской ГЭС существует две разрешённые зоны эксплуатации и две зоны, в которых эксплуатация в стационарном режиме не допускается. А значит, при переходе из одной разрешенной зоны в другую машина так или иначе должна была проходить через нежелательный отрезок. Это естественный процесс, которого невозможно избежать. Что же касается переброса энергии с Братской ГЭС на Саяно-Шушенскую накануне аварии (факт, с которым также связывали случившееся 17 августа), то и здесь специалисты единогласно утверждают: подобные меры — рядовой, рабочий момент, элемент участия станции в системном регулировании.

— Это не могло стать причиной аварии, — прокомментировал Виктор Байков. — Одним из множества факторов, поспособствовавших развитию трагедии, — да, но не определяющим.

Усталость шпилек: только вскрытие покажет?

«Этой аварии просто не должно было произойти» — едва ли не самая часто повторяемая фраза в первые дни после трагедии 17 августа. Однако что произошло, то, увы, произошло. Можно ли было предотвратить несчастье? Однозначный ответ на этот вопрос получить сложно.

Говоря об аварии на СШГЭС, многие вспоминают практически аналогичное происшествие на Нурекской гидроэлектростанции в 1983 году. Там тоже оборвались шпильки крышки турбины, но крышку не оторвало, а лишь немного приподняло. После чего сразу же сработал затвор, который за 30-40 секунд перекрыл воду, и это не дало распространиться аварии.

После тщательного исследования всех гидроагрегатов Нурекской станции были обнаружены микротрещины на шпильках, которые, как и на Саяно-Шушенской ГЭС, носили усталостный характер. Хотя, строго говоря, «рабочий стаж» у Нурекской ГЭС был меньше, чем у Саянской, зато количество изначальных дефектов, по оценке специалистов, на Нуреке значительно превышало число недочетов на СШГЭС. Вполне возможно, опыт Нурека мог бы нам сильно пригодиться. И, вероятно, соответствующая техническая информация у заводов-изготовителей имелась, тем более в советский период.
Но проблема в том, что технических средств для регулярной и тщательной проверки шпилек без их выемки в процессе эксплуатации ни в 1980-е, ни в 1990-е, ни даже в начале 2000-х годов, не было.

— Кроме того, саяно-шушенские гидроагрегаты, — комментирует Алексей Прокопенко, — уникальные сооружения, у них очень большая мощность и очень большой напор. Станций с таким оборудованием и в мире-то крайне мало, да и те только недавно стали появляться. Поэтому неудивительно, что есть много вещей, которые мы еще знаем недостаточно хорошо.
Примечательно, что до аварии на Саяно-Шушенской ГЭС нормативных документов, как-то оговаривающих необходимость тщательного исследования тех же шпилек, не существовало.

Прежде ничего, кроме внешнего осмотра, и не предполагалось даже. Дело в том, что ремонт (и капремонт) такого типа турбин чаще всего проводится без снятия крышки турбины, без выемки рабочего колеса турбины. В этом случае крепежные элементы только осматриваются и при необходимости ремонтируются, что к моменту аварии на СШГЭС исправно проводилось.
— Соответствующим службам на самом деле было очень сложно, не вынимая деталей (а этого по прежним правилам не предполагалось), выявить все неисправности, — отмечает Алексей Прокопенко. — В этом и проблема: если бы вскрывалась крышка, выворачивались бы шпильки, неисправность можно было заметить и устранить. Но так не делали ни на одной станции — во всяком случае, до аварии на Саяно-Шушенской ГЭС.

Разрозненные мнения

Сегодня вопрос об истинных причинах аварии так и остается открытым. В первые же дни после аварии разные специалисты, разные организации дали свои заключения. Комиссия же, ведшая это дело, нашла наиболее убедительной версию с вибрацией. Почему — неизвестно. А ведь именно версия о сильной вибрации критикуется нынче едва ли не сильнее всего.

— У этой аварии целый комплекс причин, а потеря несущей способности шпилек, соединяющих опорное кольцо и крышку турбины гидроагрегата, — лишь одна из них, — говорит Виктор Байков. — По моему мнению, вибрация и работа гидроагрегатов в переходных режимах — это не единственные факторы, которые привели к аварии. Ведь все десять агрегатов Саяно-Шушенской ГЭС работали в одинаковых условиях, а дефект проявился непосредственно только на второй машине. Какие-то особенности этого гидроагрегата должны были оказать существенное влияние на весь процесс, дефекты, которые давали мощный импульс воздействия на узел крепежа.

Зарождение этих причин нужно искать с первого дня работы ГА № 2 — ещё со временным рабочим колесом. Должны быть изучены обстоятельства его эксплуатации и ремонтов.

По мнению же петербуржского ЦКТИ и, в частности, Алексея Прокопенко, основная причина аварии состоит в том, что при долговременной работе машины на опорные узлы воздействуют различные нагрузки, в том числе и высокочастотные. Их прохождение связано с таким понятием, как срыв вихрей Кармана, когда при обтекании водой элементов возможно явление некой вихревой дорожки, порождающей высокочастотные колебания.
— Мы считаем, что под действием именно этих высокочастотных колебаний и происходит ослабление крепежа, — комментирует Прокопенко. — При наличии каких-то дефектов, которые всегда есть в металле, появляются микротрещины, которые со временем развиваются. Этот процесс длительный, на года.

Такое явление и происходило на Саяно-Шушенской ГЭС, убеждены питерские эксперты: сначала постепенное ослабление крепежа, затем — длительное воздействие на крепежные элементы, причём, на все узлы, а не только, к примеру, на крышку турбины. То есть шпильки разрушались постепенно, в течение долгого времени — одна за другой, все 80 штук. В процессе работы гидроагрегата эти трещины развивались, и в конечном итоге настал критический момент — произошел обрыв.

— Это не одномоментная авария, а результат длительного процесса, назревавшего годами, — замечает Алексей Прокопенко. — Сложность выявления таких неисправностей состоит в том, что их очень трудно заметить. Потому что для этого нужно выкручивать те же шпильки, проводить ультразвуковые исследования — внешне, особенно сверху, этих повреждений просто не видно.

Раньше при проектировании машин подсчёт (проверка) тех же шпилек крышки турбины проводился только на статическую нагрузку, и считалось, что динамические напряжения у них отсутствуют, отмечает Прокопенко. Статические нагрузки вычислялись в зависимости от веса, от гидравлической силы, предварительного натяга — на усталость данные элементы не проверялись. Внимание этому стали уделять не только на Саяно-Шушенской ГЭС, но и на других станциях, только после аварии...

По словам Прокопенко, их исследования показали: если шпильки затянуты, то у них достаточно большой запас прочности, и сами по себе динамические напряжения в них маленькие.

— Но если шпилька ослабевает, то эти напряжения растут. Поэтому и стали после аварии акцентироваться на проверке таких элементов, их ультразвуковом контроле. К сожалению, постфактум. До этого же, повторюсь, считалось, в том числе и на заводе-изготовителе, что динамики нет и больших разрушений быть не может.

Но неужели причины аварии так и не будут выяснены? Кто должен взять, в конце концов, на себя эту непростую задачу: довести техническое расследование этого дела до конца?

— Самая большая проблема, — говорит Виктор Байков, — в том, что даже по прошествии пяти лет не нашлось организации, которая взяла бы на себя эти обязанности. Действительно, не совсем понятно, кто это должен делать: государственные надзорные органы или собственник оборудования? Но все причины, которые сегодня озвучиваются, это всего лишь версии, отдельные мнения. И официальное заключение Ростехнадзора отвечает далеко не на все вопросы. Нужен своего рода консилиум именно узких специалистов, которые пришли бы к согласию. Это дело как никакое другое требует системного подхода.

Анна СТРЕЛЬЦОВА
Оригинал текста и фото здесь: http://sib.fm/articles/2014/11/28/ehto-rezultat-dlitelnogo-processa