Дело об аварии на СШГЭС: когда истина дороже

К сожалению, обвиняемые в катастрофе 2009 года на Саяно-Шушенской ГЭС сами выбрали свою судьбу, отказавшись от помощи независимых специалистов и экспертов, и тем самым исключили возможность дальнейшего расследования и установления истинных причин катастрофы. Они напрасно построили свою защиту на несовершенстве оборудования, низком качестве изготовления турбин, недостатках проектных решений и нормативной документации.

Действительно, при проектировании турбин использовались несовершенные конструктивные решения. Сварочный шов статора турбины и опорного фланца крышки турбины, изготовленного без механической обработки на заводе, исключал термическую обработку в условиях Саяно-Шушенской ГЭС. Конструкция соединения опорного фланца и крышки турбины из-за малой длины шпилек исключала тепловую затяжку и возможное раскрытие соединения. Исключалась периодическая проверка состояния сварочного шва без демонтажа гидроагрегата. Заводом не предусматривалось стопорение крепежа и оснащение системой контроля состояния крепежа крышки турбины Саяно-Шушенской ГЭС.

Не обеспечивалась длительная работа турбины в диапазоне от 60 до 100% номинальной мощности, то есть эксплуатационная характеристика турбины не соответствовала ГОСТ 73807-88.

Конструкция направляющего аппарата турбины с индивидуальным приводом на лопатки приводила к рассогласованию их работы, к перегрузке гидравлической системы управления лопатками, к повышенным пульсациям потока воды и вибрации гидроагрегата Саяно-Шушенской ГЭС. Направляющий аппарат был встроен в крышку турбины, то есть гидравлическая система привода лопаток по своему расположению на разных уровнях и основаниях была не защищена от разгерметизации и разрушения. Не предусматривалось закрытие направляющего аппарата турбины при потере электропитания.

Было известно об истирании подвижной части лабиринтного уплотнения рабочих колес турбин, замена которых возможна только в условиях завода.

Можно было бы продолжать перечисление ранее известных и выявленных после катастрофы недостатков. О некоторых из них я писал в августе 2010 года в своей статье «Нужен новый направляющий аппарат для турбины Саяно-Шушенской ГЭС» . Большая их часть была включена в Акт приемки гидроэнегокомплекса в 2000 году, в Акты расследования после катастрофы и устранена в ходе создания нового оборудования.

Но осталось не расследованным влияние нового регулятора с электронной обратной связью на старое оборудование, успешно работающего ранее при наличии жесткой (тросовой) обратной связи.

При расследовании причин катастрофы на СШГЭС не было обращено должного внимание на результаты испытания гидротурбины гидроагрегата № 10 на повышенной мощности в 1988 году. Не обратили внимания, что гидроагрегат № 10 после испытаний практически не работал.

Очевидно, что решение участвовать во вторичном регулировании до замены оборудования Саяно-Шушенской ГЭС принималось без учета возможностей этого оборудования.

Все принятые после катастрофы решения подтверждают, что конструкция гидроагрегата и многие прежние решения не обеспечивали требуемую надежность и безопасность объекта. Однако в течение тридцати лет все-таки удавалось избегать катастрофы.

Что же заставило выбросить вращающуюся часть гидроагрегата Саяно-Шушенской ГЭС из кратера в считанные секунды?

От полного прямого гидравлического удара, который возможен при захлопывании направляющего аппарата турбины, отказались из-за отсутствия еще больших разрушений.

И совершенно напрасно. Известно, что при прямом полном гидравлическом ударе воду следует считать сжимаемой жидкостью. Наибольшее сжатие происходит в месте препятствия, то есть в области крепления крышки турбины, которое является наиболее слабым местом. При этом максимальная амплитуда давления снижается мгновенно за счет отрыва крышки турбины и подъема вращающейся части гидроагрегата. Именно поэтому отсутствуют повреждения водовода.

При полном открытии направляющего аппарата гидроагрегат попадает в зону запрещенной работы с возникновением гидроакустического резонанса, то есть повышенных пульсаций давления, способных выбросить вращающуюся часть гидроагрегата из кратера.

Если прямой полный гидравлический удар пока не нашел теоретического обоснования хода процесса в водоподводящем тракте ГЭС и нуждается в проведении экспериментов, то возникновение гидроакустического резонанса было впервые обнаружено в ходе испытания гидротурбины гидроагрегата № 10 Саяно-Шушенской ГЭС на повышенной мощности в 1988 году и получило полное теоретическое обоснование в трудах Ю.И. Лобановского (сайт http://www.synerjetics.ru/).

Теоретическое обоснование возникновения гидроакустического резонанса в напорных системах, разработанное Ю.И. Лобановским, объясняет многие аварии, происходившие в мировой практике на ГЭС, ГАЭС и АЭС.

Можем ли мы утверждать, что в ходе восстановления Саяно-Шушенской ГЭС удалось исключить обе эти причины? Безусловно, нельзя. Мог ли эксплуатационный персонал знать об этом? С большой долей уверенности можно утверждать, что не знает. Иначе для своей защиты воспользовался бы теоретическим обоснованием возникновения гидроакустического резонанса в напорных системах.

В конечном счете, нужна не посадка якобы виновных в катастрофе, а полная гарантия избежать ее повторения с гораздо худшими последствиями.

Владимир Иннокентьевич Бабкин,
заместитель генерального директора Саяно-Шушенской ГЭС (1978 – 2001 гг.), участник создания и эксплуатации всех гидроузлов на Енисее с 01.06.1962 года,
специально для "Плотина.Нет!"