Авария на СШГЭС: плоский штопор гидроэнергетики

Летний сезон в России традиционно завершается всплеском экономических и социальных потрясений, аварий и катастроф. Провалом 15 июля закончились испытания морской ракеты "Булава", 17 августа непостижимым образом из опор вырвался тысячетонный гидроагрегат Саяно-Шушенской ГЭС.

Убойная вибрация

Августовский самолетопад 2006 года познакомил россиян с основами аэродинамики плоского штопора, возникающего при превышении самолетом критического угла атаки, теряющего управляемость и падающего как осенний лист, покачиваясь с борта на борт, вращаясь вокруг вертикальной оси.

Зона турбулентности – воздушный столб, способный перевернуть многотонный самолет, не раз становился западней и для опытных пилотов.

Сокрушительную мощь турбулентности обеспечивает инерция вращения маховика массой в тысячи тонн. По этой причине попытки затормозить второй гидроагрегат Саяно-Шушенской ГЭС были схожи с разгоном облаков в воздушном столбе, нежели с маневром по выводу самолета из плоского штопора.

Все явления подобного сорта проявляют свойства гироскопа.

Дань этим свойствам – рутинная балансировка и регулировка углов отклонения передних колес автомобиля "сход-развал". Без чего возникает биение, называемое нутацией. Характерно, что размах периодических колебаний уменьшается при увеличении угловой скорости вращения диска. И наоборот.

Неоднократным попыткам остановить гидроагрегат СШГЭС препятствовала та же нутация. Надо полагать, что ученые Сибирского отделения РАН доложат Госкомиссии о существе неведомой силы, выбросившей тысячетонный ротор в машинный зал. Что заставило, наконец, вспомнить о науке.

Расшифровка вибраций, зафиксированных сейсмографами 17 августа с.г. характеризует момент сил, приложенный к ротору и потерю инерциальной системой устойчивости. Когда нагрузки многократно превысили прочность крепления крышки турбины, рассчитанного, как минимум, на 500 – 800 тонн.

Напомним, что информация сейсмограмм, в отличие от письменных документов, абсолютно достоверна. Ее анализ дает, например, ответ о типе оружия и цели подрыва в 1955 году линкора "Новороссийск" на рейде Севастополя.

Крест на Лунной программе СССР поставила вибрация ракеты-носителя Н-1. Та же участь постигла и злополучный проект морской ракеты "Булава".

Его величество человеческий фактор

Проклятия в адрес пресловутого "человеческого фактора" ныне сменились безысходностью технологического отставания. Редко у кого возникает мысль о единстве этих явлений. И что отсталые технологии – это не старые станки, которые можно заменить новыми. Напротив, это взаимоотношения людей, препятствующие производству инноваций из знаний и опыта поколений.

Приходится еще раз вспомнить труд четверть вековой давности "Инженерная психология и синтез систем отображения информации". Его автор, ученый с мировым именем, Валерий Венда предсказал за три месяца катастрофу на Чернобыльской АЭС. Где проявились все составляющие ЧФ – отношения людей между собой и вертикалью власти, организацией труда операторов и отсутствием у руководства соответствующей профессиональной подготовки.

У гидроагрегата, где вибрация после ремонта достигла критических значений, как и при эксперименте на ЧАЭС, собралось все руководство СШГЭС.

Известно, что второй гидроагрегат трясло в течение 10 лет эксплуатации.

Установить причины нестабильной работы к марту с.г. – началу ремонта, местный персонал не смог. Человеческий фактор взял верх в типичном отказе использовать знания и опыт профессионалов – монтажников и испытателей.

Дальше все просто. Реверберация (наложение) ошибок монтажа турбины в лихие 90-е и ремонтников СШГЭС, изменивших режим работы лопаток, регулирующих доступ воды, заставила тысячетонную машину пойти в разнос.

И второе – автоматика – это спасательный круг, подхвативший падение системы, управление которой выпало из рук операторов. Для чего в автомат заложен алгоритм выхода из "расчетной" аварии, защиту же от не расчетной стихии автоматизировать невозможно. Останов операторами гидроагрегата проводился по алгоритму аварийной автоматики. И с тем же результатом.

Защита от безобразия, как и само это явление, не автоматизируется. Правило системотехников 70-х остается в силе, что снимает часть вины с поставщиков систем защиты для СШГЭС – НПО "Ракурс".

Подтвердилось правило современных производственных отношений: в конкурсе бесценный опыт обычно бывает невостребованным.

На ЧФ можно списать потери бюджета (свыше 50 млрд. руб.) при катастрофе СШГЭС и провале испытаний "Булавы" МИТа, – победителя в конкурсе с традиционным разработчиком морских ракет ГРЦ имени Макеева.

Флакон технологий: два в одном

Энергетический коллапс, о котором долгие годы говорили оппоненты бывшего главы РАО ЕЭС Анатолия Чубайса, свершился по американскому сценарию и с российской спецификой.

Подтвердился непреложный факт – экономические реформы не отменяют закономерности управления сложными человеко-машинными системами.

Включение механизма конкуренции, на что рассчитывают реформаторы, не только экономическая, но и сложнейшая научная и инженерно-техническая задача по открытию новых, ускоренной модернизации традиционных источников электроэнергии, достижению ими инвестиционной привлекательности.

Пора отказаться от иллюзий: не будет капиталист заниматься благотворительностью и вкладывать деньги в ремонт и латание заплат на устаревшем морально и физически оборудовании. Более эффективны вложения в модернизацию с учетом этапов "жизненного цикла" энергосистемы.

О том, что приватизация генерирующих мощностей позволит государству сконцентрировать ресурсы на модернизации и развитии сетевой и диспетчерской инфраструктуры было произнесено много слов. Однако реальность технологической несовместимости структур с рыночной и государственно регулируемой экономикой породила в замкнутом энергетическом цикле короткое информационное замыкание. В человеческом измерении.

В электротехнике есть понятие – короткое замыкание (КЗ) – не предусмотренное нормативными условиями работы соединение точек электрической цепи, имеющих различные потенциалы, друг с другом или с другими цепями через пренебрежимо малое сопротивление.

В информационной системе короткое замыкание (ИЗ) – это отказ, боязнь или неумение руководителя использовать в качестве опоры промежуточные звенья управления, что создает условия для развития аварийной ситуации.

Полный набор этих факторов сопровождал цепь энергетических "блэкаутов" в США, а затем и в России: Москва, Санкт-Петербург, Сочи и, наконец, катастрофа на Саяно-Шушенской ГЭС.

Под невнятное бормотание энергореформаторов о назначении главного технического менеджера, создании комитетов по надежности, приобретении тренажеров, о "Системном операторе" выяснилось, что РАО ЕЭС не в курсе, кто будет разрабатывать технические регламенты и модернизировать оборудование.

Русская специфика "невидимой руки рынка" проявилась в массовой замене специалистов менеджерами с мышлением: стоит дать денег – и успех обеспечен.

После кадровой революции конца 90-х, когда в отставку был отправлен весь директорский корпус, в энергетике не осталось опытных эксплуатационников.

При этом на "уровень некомпетентности" были вознесены руководители без специального, а порой и высшего образования.. С массированием заместителей, помощников и советников, когда на каждого рядового исполнителя приходится от 2 до 5 начальников – фактор утраты согласованности и оперативности управления, резкого снижения восприимчивости системы к инновациям.

Выяснилось, что выпускникам энерговузов не хватает оперативного мышления, а заменить их автоматика не может. Зато окончивший инженерный ликбез Анатолий Чубайс был объявлен ректором МЭИ "одним из наиболее грамотных в техническом плане специалистов – энергетиков РАО".

Снижение авторитета науки, невосприимчивость и отторжение госаппаратом инновационных подходов к управлению стало питательной средой для вируса вседозволенности, вызывающего мутацию административных уродов, таких как реформа РАО ЕЭС, на их санацию уходят годы и фантастические ресурсы.

В сухом остатке – все те же грабли, на которые наступила власть при попытках найти универсальное решение в административной, образовательной и военной сферах, разработке единой земноводной ракеты "Булава" и повышении качества подготовки специалистов с помощью ЕГЭ. Путем объединения в одном технологическом флаконе проекта несовместимых знаний и опыта

Идеологом такой разрушительной "интеграции" всегда выступал ГУ ВШЭ и его ректор Ярослав Кузьминов. Пожизненный член Общественной Палаты.

Стратегия национальной безопасности РФ до 2020 года мобилизует технологический ресурс энергетики путем интеграции образования, науки и производства. Позволяющей упорядочить конгломерат знаний и опыта для прорыва тотальной безответственности госструктур и номенклатурных назначенцев со шлейфом провалов в экономике и политике.

Сергеев Олег Леонидович, эксперт Всероссийского фонда образования, кандидат технических наук

VIPERSON.RU, 28 сентября 2009 г.