Белые пятна катастрофы
В декабрьском номере научного ежемесячника «Энергетик» вышло сразу несколько публикаций, посвященных крупнейшей в истории российской гидроэнергетики технологической катастрофе — аварии на Саяно-Шушенской ГЭС. Эксперты делают неутешительные выводы: причины этого события до конца так и не были изучены, а в материалах официального расследования Ростехнадзора есть много белых пятен.
Официальная причина аварии, по версии Ростехнадзора, звучит следующим образом: «Вследствие многократного возникновения дополнительных нагрузок переменного характера на гидроагрегат, связанных с переходами через не рекомендованную зону (работы гидроагрегата, переход между которыми обуславливает его вибрацию — «МК»), образовались и развились усталостные повреждения узлов крепления гидроагрегата, в том числе крышки турбины. Вызванные динамическими нагрузками разрушения шпилек привели к срыву крышки турбины и разгерметизации водоподводящего тракта гидроагрегата».
Но, например, тот факт, что некоторые шпильки, удерживавшие многотонную крышку буквально вывернутого наизнанку гидроагрегата, остались целыми, объясняется тем, что на них не было гаек. Как так вышло — не поясняется.
В опубликованных статьях эксперты проанализировали происходившие в тот роковой час события с точки зрения физиков-энергетиков и дали свои варианты их развития. И доказали, что закрутить гайки на недавно отремонтированном гидроагрегате вряд ли могли забыть.
Новые версии
«Сам факт обрыва крепления крышки турбины и выталкивание многотонного агрегата вверх противоречит многим представлениям о физических принципах работы гидротурбины, — пишет ведущий инженер лаборатории вибрации Всероссийского теплотехнического института Владимир Тарасов. — Есть основания полагать, что наука столкнулась с малоизученными процессами, происходившими на ГЭС».
Ученый предполагает, что причиной аварии мог стать до сих пор не рассматривавшийся в качестве значимой угрозы для оборудования гидроэлектростанций феномен, открытый самим Тарасовым: «Гидроупругие «органные» автоколебания». Для наглядности автор сравнивает их с флаттером — явлением, которое часто пугает наблюдающих за крылом самолета пассажиров. Оно начинает заметно колебаться при достижении самолетом определенной скорости. По его словам, схожее явление могло происходить с потоком воды в гидроагрегате.
«В случае больших пульсаций потока за рабочим колесом (турбины гидроагрегата — «МК») появляется пульсирующий вихрь с разрывами течения. «Схлопывание» этих разрывов сопровождается мощными обратными гидроударами. При этом ударные волны воздействуют на нижнюю поверхность гидроагрегата и вызывают вертикальную силу, направленную вверх», — приводит свою версию эксперт.
При этом он поясняет, что в противном случае напора воды просто бы не хватило для того, чтобы «вырвать» гидроагрегат, который в общей сложности весит 1697 тонн, и преодолеть сопротивление шпилек, которые могут вынести нагрузку как минимум в 6700 тонн (даже при условии, что они уже порядком разрушены).
А излишние вибрации, по версии Тарасова, сами по себе не могли привести к катастрофическим последствиям. Об этом свидетельствуют показатели датчиков вибрации, 9 из 10 которых не регистрировали никаких тревожных сигналов.
«Вибрационное состояние гидроагрегата-2 перед аварией не вызывало опасений и качественно не отличалось от состояния остальных гидроагрегатов СШ ГЭС. Анализ трендов вибрации приводит к выводу, что предотвратить подобную аварию при существующей нормативной базе едва ли было возможно», — делает неутешительные выводы эксперт.
А одной из главных причин столь трагического развития событий, по его мнению, стал в том числе законченный в год аварии ремонт гидроагрегата. «Модернизация системы управления привела к изменению границ зон допустимой работы гидроагрегата-2... В связи с этим зона «нерекомендованной» работы расширилась, пульсации при ее прохождении увеличились... «Органные» автоколебания и сопутствовавшие им разрушительные процессы по показаниям АСУ и системы виброконтроля было заметить практически невозможно», — пишет Тарасов.
Его коллега, профессор Московского энергетического института Николай Зеленохат, приводит версию, во многом схожую с той, что приводит Ростехнадзор. Впрочем, он также останавливается на нескольких не учитывавшихся ранее моментах.
В частности, Зеленохат утверждает, что автоматическая система защиты была «либо отключена, либо неправильно настроена», а неисправности изначально появились в направляющем аппарате (который регулирует поток воды), что привело к биению внутренних частей гидроагрегата и последующему его разрушению.
«Саяно-Шушенская ГЭС — наиболее рентабельная электростанция — не располагала необходимыми средствами (как выяснилось после аварии) даже для проведения ремонта и работ по модернизации оборудования и систем управления», — приходит к выводу ученый.
Скрытая угроза
О возможных проблемах еще за два года до аварии 2009 года предупреждала Счетная палата. Ее аудиторы отмечали, что на многих электростанциях ОАО «РусГидро» «имеет место эксплуатация морально устаревшего и физически изношенного оборудования, выработавшего нормативный парковый ресурс 25—30 лет, износ которого составил почти 50%», а «степень износа отдельных видов гидротехнического оборудования — гидротурбин и гидрогенераторов, гидросооружений — превысила 60% или достигла критического уровня».
В той аварии погибли 75 человек. Многими экспертами она рассматривается как крупнейшая технологическая катастрофа в России со времен аварии на Чернобыльской АЭС. Ущерб от нее в общей сложности составил несколько десятков млрд рублей.
С тех пор, как сообщили «МК» в Счетной палате, ОАО «РусГидро» проверяли лишь единожды — на предмет расходования инвестиционных средства в 2008 году. Но этих данных нет в открытом доступе. Предоставить их оперативно на момент сдачи этого номера в печать в ведомстве не смогли.
Впрочем, госкомпания до сих пор находится под пристальным вниманием регуляторов. Так, глава СП Сергей Степашин недавно объявил, что ОАО «РусГидро» будет проверено и в 2013 году. Оно и не удивительно. На восстановление лишь Саяно-Шушенской ГЭС (планируется завершить в 2014 году) было потрачено почти 40 млрд рублей. Теперь в правительстве ломают голову над докапитализацией компании, ее директора покидают посты (см «МК» от 14 декабря, «Гидра теряет головы»), а твердых гарантий, что подобных аварий не повторится, как выяснилось, до сих пор нет.
