Последствия аварии на Саяно-Шушенской ГЭС для экономики Красноярского края - ABCD42.RU

Последствия аварии на Саяно-Шушенской ГЭС для экономики Красноярского края

Авария на Саяно-Шушенской ГЭС. Последствия и виновники. Выводы спустя 12 лет

12 лет назад произошла крупнейшая на территории России промышленная техногенная катастрофа — авария на Саяно-Шушенской ГЭС (СШГЭС). Событие унесло жизни 75 человек, нанесло экологический и экономический уроны, задействовало огромные человеческие ресурсы для проведения аварийно-спасательных работ и устранения последствий, а на полное восстановление гидроэлектростанции ушло 5 лет. Мы разобрали трагедию, предпосылки и нарушения, чтобы наглядно показать, как недобросовестный подход к реализации ОТ способен привести к фатальным последствиям.

Станция до трагедии: предпосылки к аварии

Саяно-Шушенская гидроэлектростанция — самая большая ГЭС на территории РФ и одна из наиболее мощных в мире. Строительство начали в 1968 году, а выпуск гидроагрегатов продолжался с 1978 года по 1985 год, в 2000 ГЭС была принята в постоянную эксплуатацию. Среди предпосылок аварии можно выделить следующие:

Гидротурбины СШГЭС РО230/833-В-677 имеют ряд недочетов, в числе которых наличие большой зоны не рекомендованной работы: когда гидроагрегат попадает в эту зону, функционирование турбины происходит с мощными гидравлическими ударами в проточной части и громким звуком. Из-за того, что зона не рекомендованной работы разделяет две зоны, в которых гидроагрегат функционирует, каждый раз при существенной перемене мощности гидроагрегат вынужден проходить не рекомендованную зону.

СШГЭС была оборудована системой группового регулирования активной и реактивной мощности (ГРАРМ), позволяющей автоматически менять нагрузку на гидроагрегаты в зависимости от текущих потребностей энергосистемы. ГРАРМ не допускал работу гидроагрегатов в не рекомендованной зоне, однако он никак не ограничивал переходы через зону по мере изменения мощностей гидроагрегатов по командам ГРАРМ. Так, за 2009 год второй гидроагрегат совершил 232 перехода через не рекомендованную зону, суммарно проведя в ней 46 минут.

Гидроагрегаты подлежат периодическому ремонту. Гидроагрегат №2, с которого 17 августа 2009 года и началась авария, проходил последний капитальный ремонт в 2005 году, а средний ремонт накануне аварии: с 14 января по 16 марта 2009 года. После он был введен в постоянную работу, при этом персоналом были отмечены повышенные вибрации (являющиеся по сути отправной точкой), но в пределах допустимых значений. В результате анализа Ростехнадзора позже выяснилось, что на момент аварии 41 из 49 шпилек была разрушена по резьбе из-за усталостного излома.

По мере работы гидроагрегата вибрации возрастали, и уже к концу июня 2009 года они превысили допустимые значения, продолжая расти. Максимально допустимая амплитуда вибраций составляет 160 мкм, к 8 утра дня трагедии подшипник крышки турбины вибрировал с показателем 600 мкм, в момент аварии значение достигло 840 мкм. Главный инженер, согласно должностной инструкции, был обязан прекратить работу гидроагрегата для установления причин повышения вибрации, чего сделано не было. Также в 2009 году на втором гидроагрегате установили систему непрерывного виброконтроля, однако в эксплуатацию ее не ввели и, соответственно, оперативный персонал и руководство станции не могли учитывать показатели системы при принятии решений.

Как все произошло? История трагедии

17 августа 2009 года с 8:12 по указанию ГРАРМ осуществлялось снижение мощности второго гидроагрегата. В это время данный гидроагрегат начал входить в не рекомендованную зону, в результате чего шпильки крышки турбины оборвались, произошла разгерметизация, и машинный зал начало затапливать огромным количеством воды. Затоплены оказались зал, все помещения под ним, ремонтные мастерские и 10 гидроагрегатов мощностью 640 МВт каждый (в рабочем состоянии находились все, кроме шестого — он был в резерве). Замыкание в машинном зале привело к потере энергоснабжения станции, поэтому автоматические системы управления гидроагрегатов, которые должны прерывать их работу в случае аварийных ситуаций, не сработали, только гидроагрегат №5 был ими остановлен до потери электричества.

Примерно в 8:30 оперативный персонал в составе 8 человек проник в помещение на гребне плотины и вручную на протяжении часа сбрасывал аварийные затворы. Только к 9:30 поступление воды в машинный зал было прекращено. Около 11:40 открыли затворы водосливной плотины, и баланс расхода через гидроузел начал восстанавливаться.

Далее началось расследование, по результатам которого виновными в аварии были признаны 7 сотрудников станции: директор Саяно-Шушенской ГЭС Николай Неволько (получил 6 лет колонии общего режима), главный инженер Андрей Митрофанов (6 лет колонии общего режима), его заместители Евгений Шерварли и Геннадий Никитенко (получили 5.5 лет и 5 лет 9 месяцев колонии общего режима), работники мониторинговой службы оборудования ГЭС Александр Матвиенко, Владимир Белобородов и Александр Клюкач (получили 4.5 года колонии без права в дальнейшем занимать руководящие должности). Все обвинялись в нарушении правил ОТ, которое повлекло по неосторожности смерти людей. Приговор объявили только 24 декабря 2014 года, если бы этого не произошло до 17 августа 2015, то все виновные были бы освобождены по причине истечения срока давности.

Владимира Белобородова освободили по амнистии, то же коснулось фигурантов Александра Матвиенко и Александра Клюкача: 26 мая 2015 года они были освобождены по амнистии к 70-летию Победы в ВОВ.

Аварийно-спасательные работы, восстановление и нанесенный ущерб

Аварийно-спасательные работы начались практически сразу после аварии. В поисково-спасательных операциях участвовали 2700 человек (2000 сотрудников ГЭС, остальные — работники Сибирского регионального центра МЧС и подразделений ОАО «РусГидро»), и было задействовано более 200 единиц техники. В ходе водолазных работ спасли 2 человек, которым повезло оказаться в воздушных карманах: спустя 2 часа и 15 часов после аварии.

20 августа началось откачивание воды из машинного зала, уже к 23 августа работы по устранению воды стали завершаться, к этому моменту число погибших составляло 69 человек (последний погибший был найден спустя еще месяц). В тот же день поисково-спасательные работы перешли в восстановительные, по итогу было разобрано 5000 м³ завалов, откачано более 277 000 м³ воды и собрано 324,2 т маслосодержащей эмульсии в акватории Енисея.

Помимо человеческих жертв, урон от аварии был следующий:

  • разрушение гидроагрегатов № 7 и №9 в результате поступления воды на турбины, разрушение статоров и крестовин генераторов;
  • крушение стен и перекрытий машинного зала около 2,3 и 4 гидроагрегатов потоками воды и разлетающимися обломками, завал 3, 4 и 5 гидроагрегатов;
  • дефицит мощности в энергосистеме Сибири, в результате этого было ограничено энергоснабжение на ряде кузбасских предприятий;
  • отключение Саянского и Хакасского алюминиевых заводов, снижено энергоснабжение Красноярского и Новокузнецкого алюминиевых заводов, а также завода ферросплавов в Кемерово.

На полную реконструкцию станции ушло более 5 лет (последний гидроагрегат был запущен в ноябре 2014, а работы по групповому регулятору активной и реактивной мощности, по автоматической системе пожаротушения, АСУ ТП и системе контроля завершили только ноябре 2017 года), 41 млрд рублей был потрачен только на восстановление станции, не считая выплат пострадавшим, родственникам погибших и штрафов за экологический урон.

Влияние на экологию

В акваторию Енисея попало около 40 тонн трансформаторного масла, которое распространилось на 130 км. Особенность этого масла — содержание диоксинов, которые имеют свойство долго сохраняться в природе и входят в первый класс опасности органических соединений.

В результате утечки масла погибло примерно 400 тонн промышленной форели в хозяйствах: у этой рыбы не было возможности уплыть, в отличие от той, что находилась в реке и смогла уйти по течению.

Примечательно, что после устранения масляного пятна в Енисее не были проведены экспертизы воды или рыбы.

Роспотребнадзор оценил ущерб экологии в 469,4 млн рублей. В августе 2012 года арбитражный суд Хакасии взыскал с «Русгидро» 110,6 млн рублей.

Нарушения требований ОТ — основная причина трагедии

В качестве предварительных версий причины аварии выдвигались предположения о гидроударе, взрыве трансформатора и разрушении турбины из-за заводского дефекта — ни одна не подтвердилась.

Согласно итоговому докладу комиссии по расследованию, основными причинами трагедии названы: непринятие мер к оперативной остановке гидроагрегата №2 и для выяснения причин вибрации.

В Акте технического расследования сказано о совокупности причин халатного и технического характеров, об организационных просчетах, повлекших за собой аварию.

В докладе Ростехнадзора отмечается:

  • замминистр энергетики РФ Вячеслав Синюгин не обеспечил создание условий для качественной оценки реального состояния безопасности СШГЭС и своевременную организацию строительства дополнительного водосброса, а также не принял меры по замене рабочих колес на гидроагрегатах для снижения влияния нерекомендованных зон;
  • генеральный директор ТГК-1 Борис Вайнзихер, ответственный за реализацию стандартов РАО «ЕЭС» не обеспечил на должном уровне безопасную эксплуатацию оборудования;
  • экс-глава РАО «ЕЭС России» Анатолий Чубайс согласно документу «утвердил Акт Центральной комиссии по приемке в эксплуатацию Саяно-Шушенского гидроэнергетического комплекса. При этом не была дана должная оценка действительному состоянию безопасности СШГЭС»;
  • главный инженер СШГЭС в 1983-2006 годах Валентин Стафиевский знал о реальном состоянии СШГЭС, но не создал условия для принятия мер по безопасной эксплуатации оборудования;
  • председателем Центральной комиссии по приемке в эксплуатацию СШГЭС Анатолием Дьяковым акт приемки был подписан с оценкой «хорошо», что не соответствовало действительности;
  • министр энергетики РФ Игорь Юсуфов не обеспечил реальный госконтроль и надзор за безопасной эксплуатацией объектов энергетики.

Причастные к трагедии занимали указанные должности на момент аварии.

Таким образом, первопричины катастрофы заключаются в недобросовестном исполнении своих обязанностей и в нарушениях со стороны должностных лиц, отвечающих за организацию и обеспечение безопасной эксплуатации оборудования, а также в злоупотреблении служебным положением руководством станции.

Модернизация станции

После аварии было принято решение о проведении комплексной реконструкции ГЭС: установили новое оборудование с улучшенными характеристиками, которое соответствует требованиям безопасности.

В числе новых характеристик следующие:

  1. Срок службы гидроагрегатов увеличен с 30 до 40 лет;
  2. Для сокращения износа открытые распределительные установки заменили на устройства закрытого типа (КРУЭ 500 кВ);
  3. На турбинах установлена новая система защиты для автоматической остановки агрегата;
  4. Установлен соответствующий современным международным требованиям береговой обводной водосброс, позволяющий осуществлять дополнительный пропуск воды до 4000 куб.м/сек;
  5. На всех ГЭС в РФ еще в 2009 году министерство энергетики РФ обязало установить регистрационные устройства («черные ящики»).

Катастрофа на Саяно-Шушенской ГЭС стала примером негативной практики множественных нарушений в области ОТ со стороны руководящих лиц, отразила низкую ответственность эксплуатационного персонала и отсутствие профессионализма руководства, которые повлекли за собой смерти работников, экологическое загрязнения и экономические последствия. Эксперты отметили несостоятельность технической политики российского правительства. Система контроля безопасности страны претерпела значительную модернизацию, реализация которой осуществлялась в течение нескольких лет после трагедии.

Саяно-Шушенская ГЭС авария причины и последствия

Одной из самых масштабных и мощных гидроэлектростанций в России является Саяно-Шушенская. Местоположение этой станции в Хакасии, недалеко от Саяногорская, вблизи реки Енисей.

Составные части строения Саяно-Шушенской ГЭС

Главным зданием на станции является плотина, из бетона выполненная в форме гравитационной арки, высота ее составляет 245 метров, а длинна 1066 метров. Площадка плотины по ширине достигает целых 110 м, а гребень — менее велик, порядка 25 м.

Читайте также  Рационализация методов и приемов труда. Принципы экономии движений.

Данное заграждение, возможно, разбить на одинаковые четверти, где левая сторона берега длиною 246м, а правая часть по берегу — 298м, а водосливная зона 190 метров по длине, а недвижимая часть — 332 метра. Именно здесь к довольно габаритной плотине примыкает непосредственно сооружение ГЭС.

Исходные данные о ГЭС

До аварии, которая случилась в 2009 году, станция продуцировала всего шестую часть от ста процентов электрической мощности энергетики, которая производилась на всей ГЭС Российской Федерации и 2% от общей суммы электрификации вырабатываемой в России.

Саяно-Шушенская гидроэлектростанция дает 6400 МВт своих мощностей. По статистическим данным, по среднему показателю станция за год дает 24,5 млрд кВт/ч. Свою пиковую выработку ГЭС достигла в 2006 году, с учетом увеличения уровня воды в летние месяцы, было произведено 26,8 млрд кВт/ч.

Заграждение гидроэлектростанции самое высокое во всем мире. Надежность станции достигает до 60% под собственным весом и до 40% от использования верхних частей арки, которая способствует передачи загруженности на скалистую поверхность берега. Ведь именно с этой целью во время строительства заграждения, его врезали по левобережной зоне подножия скалы, благодаря этой современной конструкции это позволило на 20% сократить добавления бетона для строительства.

В самом здании станции располагаются десять гидроагрегатов, по мощности 640 МВт для каждого. Плотина на Саяно-Шушенской гидроэлектростанции является неподражаемым сооружением, нечто похожее на территории Российской Федерации встречается на Гергебильской ГЭС, но по своей мощности она уступает потому как, ее местоположение приходится на реку Каракойсу.

На данный момент водопропускная способность платины достигает 13 600 м3/сек.

Саяно-Шушенский комплекс включает в себя еще Майнскую ГЭС, функциональное назначение которой контррегулятор станции и по мощности составляет 321 МВт.

Хронология строительства гидроэлектростанции:

  • 1962 год — решение о строительстве
  • 1968 год — начало строительных работ
  • 1975 год — заграждение русла реки при строительных работах станции
  • 1978 — первый запуск водяного сооружения и получения первого в истории тока
  • 1979 — 1985 — подключение и запуск без одной десятка гидроцилиндров
  • 1988 — завершение самого значимого цикла возведения сооружений станции
  • 2005 год — начало воплощения строительных планов для сброса воды вдоль берега, для более прочной и надежной функциональности всей системы.
  • 2011 год — начало эксплуатации водосброса

В ходе эксплуатационных операций на шестом году начала второго тысячелетия обнаружились значительные дефекты в функциональности непосредственно машинного комплекса. Примерно через один год на обычном плановом контроле системы выявились абразивное старение боновых ограждений, которым на тот момент уже было 20 лет. Сам механизм гидроагрегатов тоже показали наличие трещин. Особенно это стало заметно на фото, сделанных через некоторое время после случившейся трагедии.

В конце лета 2009 года (17.08) на станции произошла авария.

Причиной аварии на Саяно-Шушенской ГЭС стало несоответствующее качество работы второго гидроагрегата, из-за которой весь машзал оказался затоплен. Вследствие чего седьмой и девятый гидроагрегаты вышли из строя из-за сильных повреждений. После чего их обломки уничтожили гидроагрегаты с третьего по пятый, и все это разрушило машиностроительный зал, из которого управлялась гидроэлектростанция. Вследствие техногенной катастрофы погибло 75 человек.

Главной причиной аварии называют оборудование станции, сама плотина не вызывает сомнений в своей надежности. Оборудование выполнено из качественно материала, но вызывает сомнение его обслуживание после окончания действия гарантии.

При тщательном расследовании аварии на Саянно-Шушенской ГЭС следственный комитет сделал вывод, что авария была вызвана взрывом масляного трансформатора.

Нанесенный ущерб после катастрофы для экологии и экономики невосполнимый.

Ведь учитывая, что на 2001 год себестоимость электроэнергии на Саяно-Шушенской ТЭС достигает 1,63 коп. за кВт/ч. Эта станция позволяла стабилизировать колебания, перебои в количестве произведенного электро питания по всей России.

Главным потребителем электроэнергии с этого предприятия длительный период был алюминиевый завод, его ввели в рабочий режим непосредственно для запитки этой гидроэлектростанции (2006г.).

Экономические убытки после последствий аварии на Саяно-Шушенской ГЭС, больше всех понесла «Рус Гидро». Размер ее убытка достигал полтора миллиона рублей за месяц. «Рус Гидро» потеряла 7% капиталовложений только за час после аварии на станции, а после акции и вовсе перестали продавать. Для восстановления последствий гидроэлектростанции понадобится несколько миллиардов рублей.

Экологические последствия аварии ГЭС:

  1. поражение биологических резервов
  2. уменьшение рыбоводного качества
  3. низкая способность к самоочищению
  4. уменьшение эстетического преимущества местности

Существует информация, что после аварии в Енисей попало до 40 тонн трансформаторного масло, которое уничтожило около 400 тон форели.

Реконструкция станции

Начало восстановительных работ после катастрофы пришлось на десятый год второго тысячелетия. Отремонтированы были сооружения, установки с 3 по 6. Под конец года станция доставляла 10 млрд кВт/ч электроэнергии. Затем были подключены еще четыре гидроагрегата, которые в ходе аварии пострадали менее всех.

В 2011 начался второй этап восстановления, вследствие чего водосброс был полностью запущен. За этот год было выработано 18 миллиардов Квт/ч.

А вот уже 2012-ый год ознаменовался запуском седьмого, восьмого и девятого гидроагрегатов, что увеличило мощность станции до 3840 МВт.

За 2013 год работники смогли реализовать запуск дополнительных водяных агрегатов под номерами десять, шесть и пять, которые позволили станции усилить энергию до 4480 МВт. Уже в 2013 году ГЭС выдавала 24 млрд кВт/ч.

Третий этап восстановления пришелся на 2014 год и запустил водяной агрегат номер четыре.

За весь период реконструкции после катастрофы произведено полное переоборудование новой техникой от производителя «Силовые машины». Удалось продлить срок работы машин до сорока лет. На данный момент Саяно-Шушенская ГЭС полностью исправна и работает по полной.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Техногенные катастрофы

Надо знать об этом, чтобы оно никогда не повторилось

  • Главная
  • О проекте
  • Новости
  • Новости проекта
  • Катастрофы: хронология

Саяно-Шушенская ГЭС, Россия, 2009

Крупные объекты энергетического комплекса всегда доставляют проблемы государству, потому что на таких объектах почти никогда не удается уделять должное внимание всем мелочам. А ведь именно из мелочей вырастает любая техногенная катастрофа. Еще хуже, когда на технические проблемы накладываются бюрократизм и пресловутый «человеческий фактор». Вот так — из мелочей и ошибок людей — и происходят сокрушительные катастрофы, подобные тем, что случилась утром 17 августа 2009 года на крупнейшей в России гидроэлектростанции — Саяно-Шушенской ГЭС.

Саяно-Шушенская ГЭС: мелочи с катастрофическими последствиями

Объект: Саяно-Шушенская гидроэлектростанция (СШГЭС), река Енисей, близ поселка Черемушки, в 32 км от Саяногорска, граница Красноярского края и республики Хакасия, Россия. Станция принадлежит ОАО «РусГидро».

Дата: 17 августа 2009 года, 8:13 местного времени.

Жертв: погибло — 75 человек, пострадало — 13 человек.

Причины катастрофы на СШГЭС

Опыт крупных техногенных катастроф показывает, что в большинстве случаев вопрос о причинах аварий остается не до конца выясненным, а иногда и вовсе составляет загадку. Однако в случае с аварией на СШГЭС все совсем не так: причины аварии известны, все виновные установлены, и многие должностные лица понесли наказание.

Главная причина катастрофы — чисто техническая. Из-за особенностей конструкции гидроагрегата №2 в его креплениях (шпильках) образовались усталостные напряжения, что при повышенной вибрации привело к их разрушению. Проще говоря, шпильки, державшие крышку турбины, были разорваны, крышку сорвало напором воды, и произошло то, что произошло.

Но не обошлось здесь, как это обычно бывает, и без причин «организационного и нормативно-правового характера». Начальство СШГЭС вовремя не позаботилось о ремонте, главный инженер не обратил внимания на критические показания датчиков, обслуживающий персонал не точно выполнял должностные инструкции. Все это сыграло свою роль в возникновении чрезвычайной ситуации, и может быть роль даже большую, чем просто износ оборудования.

Хроника событий

Прежде, чем говорить о хронологии событий и развитии катастрофы, нужно сделать два важных замечания.

Первое. Особенность гидроагрегатов СШГЭС. Установленные на станции гидротурбины РО230/833-В-677 имеют одну неприятную особенность: наличие зоны нерекомендованной работы между двумя зонами разрешенной эксплуатации. Что это значит? В зоне нерекомендованной работы (зона — определенное сочетание мощности гидротурбины и напора воды) в турбине возникают повышенные вибрации, шумы и даже гидравлические удары. Однако обойти эту зону стороной просто невозможно — в неблагоприятном режиме работы турбина оказывалась (хоть и не на продолжительное время) всякий раз при повышении и снижении мощности. И каждый раз в шпильках накапливались усталостные напряжения. А с некоторых шпилек гайки из-за вибрации просто-напросто открутились.

Второе. Особенность режимов работы гидроагрегатов СШГЭС. Станция входит Объединенную энергосистему Сибири (ОЭС), и находится под управлением системы автоматического регулирования режима энергосистем по частоте и перетокам мощности — АРЧМ. Непосредственно на станции установлена система группового регулирования активной и реактивной мощности (ГРАРМ). Эти системы в автоматическом режиме управляют генерирующими мощностями крупных электростанций, позволяя быстро перераспределять между ними нагрузки во время пиков энергопотребления, при авариях и в других случаях.

Эти замечания делают понятным развитие событий на станции.

23:14 16 августа (время местное). Выведение гидроагрегата № 2 из резерва перед вечерним пиком энергопотребления.

0:20 17 августа. Возникновение пожара на Братской ГЭС, в результате чего возникает необходимость в перераспределении нагрузки между другими станциями ОЭС.

0:31. Управление гидроагрегатами СШГЭС по команде диспетчера было передано ГРАРМ. Всю ночь гидроагрегат № 2 работал в штатном режиме.

8:12. Начато снижение мощности ГА № 2 по команде ГРАРМ. Вхождение гидроагрегата в зону нерекомендованной работы.

8:13. В этот момент из-за превышения уровня вибраций произошел разрыв большинства шпилек крепления крышки турбины, напором воды разрушен ГА № 2, машинный зал и помещения под ним стали быстро наполняться водой. По словам очевидцев, многотонная крышка турбины просто взлетела до потолка, разрушив его, вода выбила из шахты и колесо турбины диаметром 6,77 метра.

Вода беспрепятственно поступала в машинный зал, почти полностью разрушив его. Поток воды из машзала хлынул на прилежащие территории и ведущую из него дорогу (по словам очевидцев, поток воды имел высоту не меньше метра — это была настоящая река), что вызвало дополнительные разрушения.

В результате полного затопления машзала были разрушены и повреждены все гидроагрегаты, почти все защитные системы не сработали (автоматически был остановлен только ГА № 5), произошли массовые короткие замыкания, и вся станция была полностью обесточена. Для прекращения поступления воды к турбинам нужно было перекрыть технологические затворы, которые находятся на гребне плотины. Так как электричества на станции уже не было, эту операцию нужно было провести вручную.

Читайте также  Трактовка предмета экономической теории различными школами экономистов

8:30. Несколько человек достигли помещения, где располагались затворы (для чего пришлось ломать металлическую дверь), и начали операцию по их закрытию.

9:20. Все затворы были закрыты, и вода перестала поступать в машинный зал.

Однако это породило новую проблему: река оказалась фактически перекрытой, что грозило повышением уровня водохранилища с последующими неприятными последствиями, вплоть до разрушения плотины. Поэтому сотрудники станции начали решать проблему открытия затворов водосливной плотины, что в условиях отсутствия электроэнергии было очень сложно — здесь руками справиться невозможно.

11:32. Запущен передвижной дизель-генератор, от которого был запитан козловой кран на гребне плотины.

11:50. Начаты работы по открытию затворов водосливной плотины, которые были завершены только в 13:07.

В это же время и в последующие дни проводились аварийно-спасательные работы.

Последствия

Авария на СШГЭС имела различные последствия, однако они не были катастрофическими. Наиболее пагубные последствия авария имела для самой станции — напором воды и последующими короткими замыканиями было разрушено или выведено из строя до 90% оборудования и конструкций машинного зала.

Значительное влияние катастрофа оказала на объединенную энергосистему Сибири, которая в момент аварии сразу «просела» на 4500 МВт. Из-за этого полностью обесточенными оказались пять крупных промышленных предприятий, многие объекты и населенные пункты в Хакасии, Алтайском крае, Новосибирской, Кемеровской и Томской областях. Однако энергоснабжение быстро удалось восстановить за счет распределения нагрузки между другими электростанциями.

Катастрофа имела незначительные экологические последствия. Вред был нанесен попавшим в реку роторным маслом из разрушенных гидроагрегатов — всего в водах Енисея оказалось около 45 кубометров масла, которые растеклись по реке, образовав пятно протяженностью порядка 130 км. К 24 августа эта проблема была решена. Удивительно, что из-за разлива масла в самой реке не было зафиксировано гибели рыб и животных, но ущерб получили расположенные ниже по течению рыбоводческие хозяйства — в них погибло почти 400 тонн промышленной форели.

Но самыми серьезными были последствия для людей, которые на момент аварии находились на станции. Всего катастрофа унесла жизни 75 человек. Жертв могло быть значительно меньше, однако на момент аварии проводились ремонтные работы на гидроагрегате № 6, и большое количество людей — 63 человека — находились под полом машинного зала, в его внутренних помещениях. Хлынувшая из шахты ГА № 2 вода в считанные минуты затопила внутренние помещения, не дав людям никакого шанса на спасение.

Авария на Саяно-Шушенской ГЭС стала крупнейшей в российской истории техногенной катастрофой на гидроэнергетическом объекте.

Современное положение

На сегодняшний день Саяно-Шушенская ГЭС продолжает работу, вырабатывая 3840 МВт энергии (до аварии — 6400 МВт). В эксплуатации находятся шесть из десяти гидроагрегатов: №№ 1, 5 и с 7 по 10. Гидроагрегаты №№ 3, 4 и 6 сейчас находятся на реконструкции. Гидроагрегат № 2 выведен из эксплуатации (он был полностью демонтирован весной 2010 года).

Интересно, что до аварии существовал план по масштабной реконструкции всех гидроагрегатов, которая должна была начаться в 2011 году, но из-за катастрофы этот план был пересмотрен, а сроки его реализации значительно сокращены. После аварии было принято решение полностью заменить оборудование, в первую очередь — гидрогенераторы и гидротурбины.

Однако прежде, чем менять разрушенное на новое, было принято решение запустить в работу то оборудование, которое наименее всего пострадало (причина банальна — изготовление новых гидроагрегатов занимает не менее года). Так, в феврале 2010 года был пущен гидроагрегат № 6 (причем символическую красную кнопку «Пуск» нажал занимавший тогда пост Премьер-министра В.В. Путин), в марте начал работу ГА № 5, в августе — ГА № 4, а в декабре — ГА № 3. В 2011 году был запущен отреставрированный гидроагрегат № 1, в 2012 в строй вступили новые ГА под номерами 7, 8 и 9, а весной 2013 года пущен гидроагрегат № 10. По мере ввода в строй отреставрированных гидроагрегатов, ГА №№ 3, 4, 5 и 6 постепенно отключались и вставали на ремонт.

12 ноября 2014 года в работу был введен последний гидроагрегат – №2, и станция вышла на расчетный уровень мощности в 6 400 МВт

Аналогичные происшествия

В мировой истории катастроф, подобных произошедшей на СШГЭС, не было, однако что-то подобное, но в значительно меньших масштабах, случилось в 1983 году на Нурекской ГЭС в Таджикистане. Тогда тоже был частично разрушен один из гидроагрегатов, в результате чего произошло затопление машинного зала. Человеческих жертв и разрушений не было.

Расим Хазиахметов: «До 2035 года доля производства гидроэнергии в нашей стране должна снизиться»

Экс-глава «Татэнерго» о причинах и последствиях техногенной катастрофы на Енисее

Утром 17 августа 2009 года на границе Красноярского края и Хакасии случилась одна из крупнейших техногенных катастроф начала века — авария на Саяно-Шушенской ГЭС, унесшая жизни 75 человек из числа ее персонала и подрядных организаций. Напомним, тогда произошло внезапное неконтролируемое разрушение гидроагрегата номер 2 станции, в результате потоки воды быстро затопили машинный зал и находящиеся под ним помещения. При этом на работавших гидрогенераторах ГЭС произошли короткие замыкания. Расследование трагедии длилось вплоть до 2014 года, в результате были осуждены шесть человек из состава руководства станции — суд признал их виновными в нарушении правил безопасности при ведении работ. Советник генерального директора Технической инспекции ЕЭС, эксперт энергоотрасли Расим Хазиахметов поделился с «Реальным временем» своим видением произошедшего. О причинах, последствиях и уроках, извлеченных из этого события, — в его авторской колонке.

Уникальная станция

Каждая гидроэлектростанция — это уникальное сооружение. Несмотря на наличие схожих, а порой и одинаковых элементов, абсолютно идентичных станций не бывает. Связано это с тем, что ГЭС проектируют и строят на естественных водотоках, а найти на реке два абсолютно одинаковых места практически невозможно.

Саяно-Шушенская ГЭС тем не менее выделяется даже в этом ряду уникальностей. В период проектирования это была крупнейшая гидростанция не только страны, но и мира. Долго она считалась второй по установленной мощности и теперь занимает почетную пятую строчку в рейтинге крупнейших мировых ГЭС. При этом часть технических решений, использованных при проектировании и строительстве Саяно-Шушенской ГЭС, предполагалось затем использовать в качестве базовых при возведении еще более крупных станций. В частности, опыт ее проектирования и строительства тщательно изучался проектировщиками и строителями «Трех ущелий» — крупнейшей на сегодня ГЭС мира (расположена на реке Янцзы в провинции Хубэй, Китай, введена в эксплуатацию в 2003 году, прим. ред.).

Саяно-Шушенская ГЭС долго считалась второй по установленной мощности и теперь занимает почетную пятую строчку в рейтинге крупнейших мировых ГЭС. Фото Foris Aleksey / wikipedia.ru

Непосредственной причиной аварии второго агрегат на станции послужил излом шпилек крепления крышки турбины к корпусу, который произошел в результате усталостного излома. Это вывод комиссии Ростехнадзора, проводившей техническое расследование. Заключение было дано на основе анализа материала шпилек и условий их эксплуатации. Вывод я принимаю как доказанный факт.

Была выявлена и главная техническая причина ускоренного износа шпилек именно второго агрегата — длительная работа с временным рабочим колесом, имевшим повышенный гидравлический небаланс. Могли ли быть другие технические причины? Да, но при одном условии: если бы шпильки выдержали все предыдущие обстоятельства эксплуатации. К несчастью, это не было зафиксировано. Поэтому максимум, на что они могли «претендовать», это признание их сопутствующими факторами.

Именно для того, чтобы понять, при каких обстоятельствах тот или иной фактор может стать причиной, в рамках программы научно-исследовательских работ было проведено достаточно большое количество исследований. По их результатам были разработаны предложения по внедрению решений и изменению нормативной базы, цель которых — минимизировать риски повторения трагедии.

«При работе со сложными системами мелких вопросов не бывает»

Конечно, все причастные к работе на ГЭС и к гидроэнергетике испытали сильный стресс, хотя благодаря оперативно принятым мерам воздействие на окружающую среду было минимальным. Авария стала предметом обсуждения не только в стране, но и в мировом профессиональном сообществе. Главным оставался вопрос: авария — это случайность или системное явление, которое ставит под сомнение необходимость дальнейшего развития гидротехнического, в том числе гидроэнергетического строительства. Особое место в ходе расследования занял поиск аналогов аварии. Было выявлено два события, схожих по происхождению, но с менее катастрофическими последствиями (по этой причине оставшиеся незамеченными для широкой публики). Одно произошло в Советском Союзе (в 1983 году на Нурекской ГЭС в Таджикистане, где также сорвало шпильки турбины. Минэнерго СССР тогда засекретило данные по катастрофе, в результате многие из них не попали к специалистам, прим. ред.), другое — в США.

Главный урок этой аварии, полученный страшной ценой, заключается в подтверждении правила: при работе со сложными системами мелких проблем и вопросов не бывает. Поэтому работа с самого начала и до самого конца должна быть системной, регулярной и непрерывной.

В результате оперативно принятых мер воздействие на окружающую среду было минимальным. Фото government.ru

Экономический гидропотенциал России освоен всего на 20 процентов

Что касается отрасли в целом, то гидроэнергетика на сегодня — основной способ получения возобновляемой энергии в мире. Конечно, бурные темпы развития производства других видов энергетики могут в ближайшее время изменить баланс. Однако, если внимательно проанализировать динамику развития электроэнергетики, можно обратить внимание, что приостановка развития гидроэнергетики практически везде связана с исчерпанием гидропотенциала.

Поэтому в качестве потолка можно принять достижение уровня использования гидропотенциала, соответствующего 80—85 процентам экономического гидропотенциала. Так что в число наиболее перспективных в этом смысле регионов мира можно включить Россию, экономический гидропотенциал которой освоен примерно на 20 процентов.

Что касается доли гидроэнергетики в общем объеме выработки электроэнергии, то ее величина во многом будет определяться как ограничениями, о которых было сказано выше, так и развитием других видов производства электроэнергии, а также темпами роста энергопотребления. В частности, в соответствии с действующей энергетической стратегией России до 2035 года, доля производства гидроэнергии в нашей стране должна незначительно снизиться.

Справка

Расим Магсумович Хазиахметов родился 25 декабря 1954 года в р. п. Уруссу Бавлинского района Татарской АССР.

Окончил Казанский филиал МЭИ по специальности «Тепловые электрические станции», был направлен на НижнекамскуюТЭЦ-1, где прошел трудовой путь до директора станции.

Работал генеральным директором «Татэнерго» (в 1997—1999 гг.), начальником департамента в компании «РАО ЕЭС России», генеральным директором ОАО «Управляющая компания «Волжский гидроэнергетический каскад», заместителем генерального директора ОАО «УК ГидроОГК», директором по технической политике ОАО «РусГидро».

Читайте также  Рассмотрение экономических споров арбитражным судом 1 инстанции

В настоящее время — преподаватель НИУ МЭИ, советник генерального директора в АО «Техническая инспекция ЕЭС».

АВАРИЯ НА САЯНО-ШУШЕНСКОЙ ГЭС И ЕЕ ПОСЛЕДСТВИЯ

Продолжаем обсуждение беспрецедентной для мировой гидроэнергетики по масштабам и ущербу аварии на Саяно-Шушенской ГЭС 17 августа 2009 г. Этой теме в ноябре было посвящено специальное расширенное заседание Ученого совета Института систем энергетики им. Л.А. Мелентьева, а также научная сессия Восточно-Сибирского отделения Академии проблем водохозяйственных наук. С основным докладом и там, и там выступили старшие научные сотрудники ИСЭМ СО РАН Владимир Савельев и Людмила Чудинова; краткое содержание доклада ниже. Также публикуем материал ведущего научного сотрудника ИСЭМ Александра Кошелева, проблема в нем рассмотрена шире.

САЯНО-ШУШЕНСКАЯ ГЭС: прошлое и настоящее

Общие сведения. САЯНО-ШУШЕНСКАЯ (СШ) ГЭС имени П.С. Непорожнего (пос. Черемушки, Республика Хакасия) с контррегулятором Майнской ГЭС — крупнейший гидроэнергетический объект России. Его установленная мощность равна 6721 МВт. Из них 321 МВт на Майнской. Среднемноголетняя выработка электроэнергии – 23,4 (1,7) млрд. кВт.ч. Решение о строительстве СШГЭС принято в 1961 г. Первоначально намечалось завершить его к 1970 г., т.е. к 100-летию со дня рождения В.И. Ленина. Этим объясняется вторая часть ее названия. Фактически агрегат 1 с временным рабочим колесом введен в 1978, заменен в 1986 г., а агрегат № 2 — в 1979 и 1986 г. соответственно. Последние 9-й и 10-й агрегаты и Майнская ГЭС — в 1985 г. В постоянную эксплуатацию комплекс принят только в 2001 г.

Основное сооружение Саяно-Шушенского гидроузла — бетонная арочно-гравитационная плотина высотой 242 м и длиной по гребню 1074 м. Здание ГЭС — приплотинное — оснащено десятью агрегатами. Водослив — в верхней части напорный и далее открытый, «трамплинного» типа. Вода с его носка отбрасывается примерно на 100 м.

Нормальный подпорный уровень Саянского водохранилища — 539 м, глубина сработки — 39 м, полезный объем — 14,71 км3. Напор гидроузла — 175-220 м. Небольшое водохранилище контррегулятора Майнской ГЭС в принципе снимает все ограничения на изменение мощности СШГЭС и создает для нее возможности неограниченного суточного и недельного, а также годового регулирования стока. По проекту СШГЭС, как и Братская, рассчитана на работу в маневренном режиме.

Предпосылки аварии. Ограниченные сроки и жесткий контроль за их соблюдением со стороны партийного руководства привели к серьезным просчетам и недостаткам в проекте, организации и качестве строительных работ, качестве основного и вспомогательного оборудования. Вовремя не выявленные или неустраненные, они привели к нарушениям безопасности сооружений гидроузла и надежности оборудования. Этими причинами объясняются инциденты с разрушением цементной противофильтрационной завесы, а также целостности тела плотины и водобойного колодца. С ними в конечном счете связана и происшедшая 17 августа 2009 г. авария на агрегате № 2. Причем недостатки проекта СШГЭС обусловили и каскадный характер последовавших за ней разрушений других агрегатов.

Трудноустранимые недостатки в конструкции и дефекты в изготовлении гидротурбинного оборудования СШГЭС выявились уже в первые годы ее эксплуатации. Необходимость замены всех рабочих колес не позволила принять ГЭС в эксплуатацию в 1991 г. Это требование зафиксировано и в приемном акте, подписанном А.Чубайсом в 2001 г. Это не сделано до настоящего времени, и только благодаря напряженной работе руководства и персонала станции и огромным затратам удалось обеспечивать работоспособность ее турбинного оборудования в течение нормативного срока его службы.

Однако физический износ, снижение по разным причинам уровня эксплуатации и качества ремонтов и явные недосмотры привели к катастрофе. Механизм аварии, происшедшей 17 августа 2009 г. на агрегате № 2, до конца не выяснен. Ее конечной причиной стало разрушение крепления крышки турбинной камеры, но причины мгновенного разрушения многих шпилек неизвестны. Из изученных 49 штук 6 оказались целыми, другие 6 не имели даже следов гаек, остальные потрескались в среднем на 62 % их поперечного сечения. Представляется, что состояние шпилек выпало из поля зрения технического руководства станции, и их прочность в процессе эксплуатации не контролировалась.

Установлено, что негативное воздействие на указанные шпильки (и другие элементы всех гидротурбин) оказывают вибрации при нагрузке агрегатов в диапазоне примерно 200-400 МВт (это зависит от действующего напора). При работе в этой зоне возрастают гидродинамические дисбалансы в проточной части турбин, увеличиваются пульсации давления, возникают кавитация и гидравлические удары в отсасывающей трубе. Это сопровождается вибрациями элементов, особенно лопастей гидротурбин, их деформациями, перенапряжениям в металле, разрушениями поверхностей с образованием трещин, каверн и даже отрывами участков лопастей.

Такие трещины и каверны выявлены в 1983 г., а после заполнения водохранилища в 1991 г. трещинообразование на всех гидротурбинах ГЭС приобрело лавинообразный характер. Когда величина вибраций превышала допустимые пределы, агрегаты останавливали на капитальный ремонт, заваривали трещины специальными электродами и шлифовали их.

Бесконечно это продолжаться не могло. Так, при последнем капитальном ремонте аварийного агрегата № 2 в марте 2009 г. снизить величину вибраций ниже предельно допустимой не удалось. Несмотря на это, в день аварии на него возложили регулирование нагрузки в объединенной энергосистеме Сибири. При этом он пересек опасную зону 6 раз, а авария произошла в момент, когда он был освобожден от указанной функции, и его нагрузка снижалась ниже верхней границы этой зоны (примерно 400 МВт).

Хроника аварии. Как показали видеозаписи, авария на агрегате № 2 произошла в 8 часов 13 минут 17. 08.09 и длилась всего 5 секунд. За это время сорвало крышку турбинной камеры (полагают, что в этом виноват фазовый резонанс — известное явление «шимми» и резкое повышение давления в камере); крышка вместе с ротором генератора и вспомогательным генератором (рабочее колесо осталось в шахте турбины) общим весом более 1000 т была подброшена на высоту 14 м и поставлена «на ребро». Вращаясь, они разрушили верхние части агрегатов № 3 и № 4, заднюю стену здания ГЭС, опорные пути мостового крана, силовые трансформаторы агрегатов № 2 и № 3. колонки управления, маслонапорные установки, коммуникационные сети и накрыли агрегат № 1.

Вода из водовода агрегата 2 заполнила весь машинный зал. Короткие замыкания вывели из строя генераторы других работающие агрегаты, и автоматика отключила станцию от ОЭС Сибири. При этом были обесточены все системы собственных нужд и управления. Поступление воды в машзал прекратилось только в 9 ч.30 мин. после закрытия в ручном режиме аварийных затворов всех агрегатов. В 11ч. 50 мин. были открыты затворы водослива, что предупредило возможность переполнения водохранилища.

Самым трагическим последствием аварии стала гибель 75 человек.

Экономические потери от указанных разрушений Государственная комиссия оценила в 7 млрд. рублей. Дополнительно ежегодно из-за потери выработки в течение срока восстановления ГЭС будет теряться до 1,5 млрд. рублей. В это же время затраты на восстановление определены в 40 млрд. рублей !

Был нанесен и экологический ущерб: в Енисей было выброшено 50 т технических масел.

Причины каскадного развития аварии
. Хотя в начале был разрушен только агрегат № 2, эксперты считают, что это могло произойти с любым другим агрегатом и практически с теми же последствиями для ГЭС в целом. Это объясняется как ошибками, допущенными при проектировании ГЭС, так и внешними и внутренними условиями ее эксплуатации, сложившимися в последние десятилетия.

Самая серьезная ошибка проекта СШГЭС состоит в ненадежности системы аварийного останова агрегатов. При отсутствии турбинных затворов она включает только направляющие аппараты и аварийные затворы в головной части турбинных водоводов. При этом лопатки направляющих аппаратов имеют электромеханический привод (индивидуальные сервомоторы и масляные насосы). При потере питания собственных нужд они оказались неработоспособны. При рассматриваемой аварии сработал только направляющий аппарат агрегата № 5, что спасло его гидротурбину от разрушения. Аварийные же затворы на плотине — последний рубеж аварийной защиты — также не имели резервного питания, и при обесточивании системы собственных нужд их пришлось опускать вручную, что заняло почти 1,5 часа. Это усугубило трагические последствия аварии. Имелись недостатки в автоматизированной системе управления станции. В частности, отсутствовал автоматический контроль за состоянием агрегатов и их вибрацией. Не было и визуального контроля.

Понижение уровня эксплуатации станции и качества ремонтов в значительной мере связано с изменениями условий ее работы в результате реорганизации управления и рыночных реформ в электроэнергетике России. Став филиалом открытого акционерного общества «РусГидро (ГидроОГК)», СШГЭС потеряла финансовую самостоятельность. Управление ею было подчинено получению максимальной прибыли. Последнее требование записано в уставах всех ОАО. В результате экономились средства на техническое обслуживание и оплату труда персонала. Естественно, не нашлось средств и для замены рабочих колес.

С рыночными преобразованиями в электроэнергетике связан и переход СШГЭС на новые стандарты оценки состояния основного оборудования гидроэлектростанций, разработанный РАО «ЕЭС РФ». При этом нормативно-правовая база нового подхода к управлению в электроэнергетике во многом еще не создана.

СШГЭС В ОЭС Сибири.
Как уже говорилось, вероятность происшедшей аварии возникла при ускоренном создании уникального гидротурбинного оборудования. При этом стремились сохранить первенство СССР по установленной мощности ГЭС, достигнутое крупнейшими волжскими, а потом Братской и Красноярской гидроэлектростанциями. Но эта гонка было проиграна: американцы опередили нас путем простой перемаркировкой агрегатов на действующей ГЭС Грэнд Кули.

Невостребованной оказалась и мощность Саяно-Шушенской ГЭС в ОЭС Сибири. При недостаточности местной нагрузки и пропускной способности линий электропередач, связывающих Станцию с энергообъединением, значительная часть ее мощности (до 2000 МВт) до сих является «запертой», т.е. не может активно участвовать в энергетических балансах ОЭС. По этой же причине многие годы терялась и часть выработки ГЭС, вода вынужденно сбрасывалась через водослив.

Конечно, агрегаты СШГЭС при этом не стояли, что позволяло эксплуатационникам маневрировать их загрузкой и свободно проводить ремонты. Но бесспорно, выход из строя такого мощного источника электроэнергии, каким является СШГЭС, создал трудности в работе всей ОЭС Сибири. Спасает ее от дефицита только помощь Европейской части Единой энергосистемы России и Национальной ЭЭС Казахстана.

С учетом сказанного, авария на Саяно-Шушенской ГЭС должна рассматриваться как сигнал о неблагополучии с безопасностью в гидроэнергетике страны и о необходимости принятия неотложных мер по ее преодолению. Отдельные такие меры намечены в Акте Государственной комиссии и уже реализуются.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: