Авария на Саяно-Шушенской ГЭС потрясла всю страну. Её неожиданность, масштабность и загадочность привлекли к себе внимание многих людей. Появилось немало версий, от совершенно фантастических до вполне правдоподобных, пытающихся объяснить произошедшее. 3 октября 2009 года был опубликован Акт комиссии Ростехнадзора, 21 декабря 2009 года - результаты расследования парламентской комиссии. 23 марта 2011 года Следственный комитет завершил собственное расследование причин произошедшего, предъявив обвинения руководству и техническому персоналу станции. Казалось бы, все ясно - вот технические причины произошедшего, вот предполагаемые виновники. Однако, все не так просто.
Если вы ожидаете увидеть в этом сообщении некое “срывание покровов”, рассказ про то, что коварные власти скрывают правду, про то, что все украли и т.п. - вынужден разочаровать, этого не будет. Будет серьезный разбор, насыщенный рядом технических терминов. Без этого, увы, никак. Будет много букв и мало картинок. Тем не менее, я постараюсь сделать изложение как можно популярнее.
Довольно долго я не имел какого-то сформированного мнения о причинах аварии. При всей моей давней увлеченности гидроэнергетикой, я не чувствовал себя компетентным в ряде довольно специфических технических вопросов. Еще в конце 2009 года я написал в Википедии статью об аварии, где аккуратно изложил информацию из Акта Ростехнадзора. В Акте были некоторые моменты, которые меня насторожили еще тогда, но я списал их на собственную некомпетентность. Но в целом, причины были понятны, в Акте - www.sshges.rushydro.ru/file/main/sshges/p ress/news-materials/doc/Act6.pdf они изложены в следующем виде:
“Вследствие многократного возникновения дополнительных нагрузок переменного характера на гидроагрегат, связанных с переходами через не рекомендованную зону, 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… наблюдался относительный рост вибрации турбинного подшипника ГА-2 примерно в 4 раза… В этой ситуации с целью обеспечения безопасной эксплуатации главный инженер СШГЭС должен был принять решение об остановке ГА-2 и исследовании причин вибрации
”
Проще говоря, гидроагрегат разрушили вибрации, возникавшие при его переходе через нерекомендованную зону. При этом, гидроагрегат сигнализировал о своем ненормальном состоянии повышенной, превышающей допустимые нормы вибрацией, на которую персонал не обратил внимания.
Однако, я довольно быстро обратил внимание на то, что это объяснение не вполне устраивает специалистов отрасли. Это проявлялось в личных разговорах, в некоторых публично произносимых фразах. Чувствовалось, что отрасль осмысливает произошедшее, и рано или поздно результаты этого осмысления будут предъявлены. Что, собственно, и произошло через полтора года после произошедшего.
2 февраля 2011 года на ресурсе Тайга.инфо по адресу tayga.info/details/2011/02/02/~102283 была опубликована развернутая статья “О вибрации на агрегате №2 СШГЭС до аварии. Дискуссия” авторства Александра Клюкача, инженера Саяно-Шушенской ГЭС, одного из обвиняемых в произошедшем.
Одновременно, в февральском номере журнала “Гидротехническое строительство” (это ведущий научно-технический журнал в области гидротехники и гидроэнергетики) была опубликована статья авторства А.П.Карпика, А.П.Епифанова (оба - доктора технических наук)и Стефаненко Н.И. (кандидат технических наук, начальник службы мониторинга Саяно-Шушенской ГЭС) под названием “К вопросу о причинах аварии и оценка состояния арочно-гравитационной плотины Саяно-Шушенской ГЭС”.
Обе эти работы содержат научно оформленную, а посему не вполне понятную незнакомому с тематикой читателю жесткую критику выводов Акта Ростехнадзора. В связи со спецификой, они остались по большому счету незамеченными. Но меня они заставили очень серьезно задуматься.
19-20 мая 2011 года проходила конференция «Повышение эффективности системы управления безопасностью ГЭС». Это мероприятие было задумано как попытка осмысления специалистами отрасли причин произошедшего на Саяно-Шушенской ГЭС, попытка сделать выводы для того, чтобы такое более не повторилось. Скажу сразу - как мне кажется, этот результат был достигнут.
Я имел возможность присутствовать на этой конференций. На ней собралась элита отечественной гидроэнергетики и гидротехники - крупные ученые, специалисты проектных организаций и заводов, ведущие инженеры гидроэлектростанций - всего более 150 человек, около 50 докладов. Я сидел на пленарных заседаниях и метался между пятью круглыми столами, проводившимися в одно и то же время; к счастью, на наиболее важные доклады я смог попасть. Я слушал, что говорят эти люди в докладах, дискуссиях и в кулуарах. И я понял одну вещь. Они не верят Акту Ростехнадзора
. Не всему, конечно, но ряду его принципиальных положений.
Кусочки мозаики в моей голове сложились в единую картину.
Факты
Итак, давайте взглянем на факты. А они таковы:
1. Непосредственной технической причиной аварии явилось усталостное разрушение шпилек крепления крышки гидроагрегата №2 (ГА №2). Факт наличия усталостных трещин был установлен исследованием шпилек в ЦНИИТМАШе, специалист которого выступал на конференции. Ряд важных деталей:
а. На момент аварии, средняя степень усталостных разрушений в шпильках составила около 60-65%. Остаточная несущая способность шпилек фактически соответствовала нагрузкам на турбину, т.е. была исчерпана. Авария могла произойти в любой момент при совершенно штатной эксплуатации турбины.
б. Усталостные разрушения развивались постепенно, в течение долгого времени, не одного года. Это следует из наличия ржавчины в трещинах, а также наличия отдельных зон разрушения. Судя по всему, усталостные разрушения усиливались после операций по затяжке гаек, которые проводились, в частности, при капитальных ремонтах (их было четыре).
Все это ставит однозначный крест на всех версиях аварии, подразумевающих в качестве ее первопричины какое-либо мощное нештатное воздействие на гидроагрегат в момент аварии - гидроудар, теракт, электродинамическое воздействие. В них просто не было необходимости.
2. После аварии, были изучены на предмет наличия трещин шпильки других гидроагрегатов станции. В частности, шпильки гидроагрегата №1 просвечивал ультразвуком тот же ЦНИИТМАШ. По словам его представителя, они были полностью уверены в том, что увидят на гидроагрегате №1 примерно ту же картину усталостного разрушения. Однако, ни одной трещины в шпильках гидроагрегата №1 обнаружено не было. Насколько мне известно, исследовались шпильки и других гидроагрегатов, с тем же результатом.
Это означает следующее. Переходы гидроагрегата через нерекомендованную зону, названные главной причиной развития усталостных разрушений в Акте Ростехнадзора, не могли быть причиной аварии. Другие гидроагрегаты ходили через эту зону не меньше, а то и побольше, чем гидроагрегат №2; в самом Акте указано, что в 2009 году гидроагрегат №2 проработал в этой зоне в общей сложности всего 46 минут, а гидроагрегат №4 - вдвое больше, 1 час 38 минут, но в шпильках гидроагрегата №4 никаких усталостных разрушений не было найдено. По мнению специалистов ведущего в стране института в области гидравлических турбин - ЦКТИ, вибрации в нерекомендованной зоне не могли вызвать разрушение шпилек.
О вибрации гидроагрегата №2
Отдельно следует остановиться на вопросе вибрационного состоянии гидроагрегата №2 перед аварией, ибо на факте ее наличия в первую очередь строятся обвинения против персонала станции. В Акте приводится график вибрации гидроагрегата, измеренного датчиком ТП Р НБ - радиальные вибрации турбинного подшипника, нижний бьеф. Вот он:
Вроде бы, все очевидно - вот он, рост запредельных вибраций. Однако, если задуматься, возникает вопрос - а что, это был единственный датчик на этой турбине? Ответ содержится в статье Клюкача - нет, этих датчиков на турбине было 10 штук. Запредельную вибрацию показывал только один датчик, другие же, установленные рядом с ним и проводившие измерения в том же направлении, показывали норму. Более того, этот датчик показывал запредельную вибрацию даже на остановленном гидроагрегате, что делает его показания заведомо недостоверными. Но именно эти сбойные и недостоверные показания легли в основу обвинений конкретных людей.
Недостоверность показания датчика ТП Р НБ и нормальное вибрационное состояние гидроагрегата №2 подтверждается и иными источниками. Об этом говорит бывший главный инженер и директор станции, ныне главный технический инспектор ОАО “РусГидро” Валентин Стафиевский в книге Льва Гордона “Чудо Саян”. Об этом же говорили в своем докладе ведущие специалисты ОРГРЭС - головной организации, занимающейся вопросом виброконтроля энергетического оборудования. Есть и независимое подтверждение - график колебаний плотины (сейсмограмма), зафиксированный автоматической сейсмостанцией, установленной на плотине.
Вот эта сейсмограмма, приведенная в вышеуказанной статье в “Гидротехническом строительстве”:
Сейсмостанция отличается высокой точностью, она “ловит” изменения режима работы гидроагрегатов - их пуски, останов, переход через нерекомендованную зону. Участок между цифрами 1 и 2, продолжительностью 32,5 с - это период разрушения гидроагрегата №2, между 2 и 3 продолжительностью 74 - воздействие потока воды на машинный зал, после 3 - вибрации, вызванные неуправляемым разгоном гидроагрегатов №7 и 9. До момента аварии, т.е. до цифры 1, график вибрации ровный, обусловленный фоновыми колебаниями плотины от работающих в нормальном режиме гидроагрегатов. Никаких запредельных вибраций, от которых “ходуном ходит пол”, нет.
Все вышесказанное означает, что гидроагрегат №2 перед аварией не имел фиксируемых аппаратурой контроля запредельных вибраций, и соответственно персонал станции не имел никаких оснований для его остановки.
О вероятных причинах разрушения шпилек
Итак, выводы Акта Ростехнадзора сомнительны. Почему же разрушились шпильки? На этот счет существуют две версии. Каждая из них имеет свои сильные и слабые стороны.
Первая версия, высказанная в частности в той же статье в “Гидротехническом строительстве” - усталостные разрушения возникли еще в период работы ГА №2 со временным рабочим колесом. Известно, что ГА №2 с 1979 по 1986 год, в сумме около 20 тысяч часов, работал на пониженных напорах со сменным рабочим колесом. При этом, наблюдался гидравлический небаланс рабочего колеса и значительные вибрации, превосходившие допустимые показатели. Возможно, что в ходе капитальных ремонтов уже ослабленные шпильки “перетянули”, что ускорило их дальнейшее разрушение - но доказать это уже невозможно.
Вторая версия, которой придерживаются специалисты ЦКТИ - шпильки разрушили высокочастотные вибрации, возникавшие во время штатной работы гидроагрегата в рекомендованной зоне, не фиксировавшиеся имевшимися датчиками, и вообще довольно плохо изученные.
Я не буду сейчас подробно разбирать сильные и слабые стороны этих версий, они очень узкоспециальны, и для того, чтобы их подтвердить или опровергнуть, требуются дополнительные исследования, которые, насколько мне известно, ведутся. Но обе они отрицают вину работавшего на момент аварии персонала и руководства станции.
Аналоги
Очень похожие аварии, но с меньшими последствиями, происходили на ГЭС Канады, Австралии, Новой Зеландии, США. Но ближе всего - авария на Нурекской ГЭС в Таджикистане.
Машинный зал Нурекской ГЭС. Фото отсюда - www.ljplus.ru/img4/p/i/pigger_2/t-ges09.j pg
9 июля 1983 года персонал станции услышал удар и видел выбивающийся шахты турбины поток воды. Гидроагрегат был остановлен, предтурбинный затвор перекрыт. Нижние помещения станции были затоплены примерно двухметровым слоем воды.
При осмотре выяснилось, что из 72 шпилек разорвано 50. Турбина уже начала подъем, но была остановлена в самом его начале.
Причиной аварии было названо усталостное разрушение шпилек по причине недостаточно хорошей затяжки. С тех времен, на таджикских ГЭС - Нурекской и Байпазинской дважды в год обязательно проводился ультразвуковой контроль шпилек. Проводился он и на Зеленчукской ГЭС, костяк персонала которой составили специалисты, приехавшие из Таджикистана.
Но увы, выводы из той аварии сделаны не были, четкого указания на необходимость обязательного проведения ультразвукового контроля шпилек на всех крупных ГЭС сформулировано не было. Обращаю внимание - этого не было сделано именно в советские времена, которые зачастую приводятся как эталон правильного отношения к безопасности. Фактически, вопрос контроля шпилек отдавался на уровень конкретной ГЭС, где-то его делали, а где-то, имея в виду отсутствие в заводской инструкции по эксплуатации турбин указаний на необходимость такого контроля, не делали. Эта ситуация - один и типичных из признаков системного характера аварии.
В 1983 году на Нурекской ГЭС пронесло. В 2009 на Саяно-Шушенской - нет. Авария развивалась быстрее, дежурная смена машинного зала не успела остановить гидроагрегат и сбросить затвор. Начальник смены погиб и уже ничего не расскажет.
Кто виноват?
Исходя из вышесказанного, я хочу сделать вывод, который многим не понравится. Я полагаю, что причины аварии не связаны с преступной халатностью отдельных людей. Они носят системный характер и складывались много лет - как минимум, с момента пуска гидроагрегата №2 в 1979 году. Ошибки многих людей, каждая из которых сама по себе не была фатальной, сложились в одной точке. Кто-то из них уже умер. Оставшиеся будут чувствовать ответственность за эту трагедию всю жизнь. Искать и принародно наказывать “козлов отпущения” в этой ситуации глупо. Хотя, политически целесообразно. Массам нужны конкретные люди, которых можно объявить ответственными за все. И похоже, что их уже нашли.
Гидроэнергетическая отрасль постепенно отошла от вызванного аварией шока. Выводы сделаны, и они основаны на понимании системного характера аварии. Что внушает определенный оптимизм.
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.
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».
Жертв: погибло - 75 человек, пострадало - 13 человек.
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.
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.
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.
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.
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
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.
Рано утром 17 августа на крупнейшей гидроэлектростанции в России - Саяно-Шушенской - произошла авария, в результате которой погибли по меньше мере восемь человек и более 50 пропали без вести. Местное население, наученное горьким опытом предыдущих техногенных катастроф, в панике начало покидать свои дома. Местные власти пытаются успокоить людей, заявляя, что угрозы затопления городов нет.
Авария на Саяно-Шушенской ГЭС произошла около восьми утра по местному времени (около 4:00 по Москве). Первоначально о характере аварии было известно мало - сообщалось лишь о некоем повреждении третьего и четвертого водоводов ГЭС, которое привело к разрушению стены и подтоплению машинного зала. Для неспециалистов - а ими в большинстве своем являются журналисты - эти слова не говорили практически ничего, так же как и то, что ЧП произошло во время ремонта одного из гидроагрегатов.
Однако то, что в результате этого происшествия есть жертвы, ясно говорило об одном - случай не рядовой. Число погибших все время менялось и до сих пор доподлинно не установлено. Помимо официально объявленных погибшими восьми работников ГЭС сообщается о восьми (по другим данным - семи) пострадавших и более полусотни (в изложении СКП РФ - 54, по мнению регионального МЧС - 68) пропавших без вести.
Во многом разнятся данные и о самой аварии. Следственный комитет при прокуратуре, возбудивший уголовное дело по статье "нарушение правил охраны труда", считает, что на станции произошел взрыв. Как сообщил ИТАР-ТАСС официальный представитель СКП Владимир Маркин, в машинном зале шел ремонт одного из агрегатов, во время которого взорвался масляный трансформатор. Взрыв пробил стену зала и обрушил его потолок. Вслед за этим помещение начало заполняться водой, что, возможно, и стало причиной гибели людей.
В свою очередь компания "РусГидро", которая эксплуатирует ГЭС, утверждает, что никакого взрыва не было, а авария произошла в результате "сильнейшего толчка (предположительно гидроудара), причина которого выясняется". По данным компании, после этого толчка был полностью разрушен второй гидроагрегат ГЭС и частично разрушен машинный зал. Кроме того, сильные повреждения получили седьмой и девятый гидроагрегаты.
Тут необходимо пояснение. Всего в машинном зале Саяно-Шушенской ГЭС находятся 10 гидроагрегатов, которые преобразуют энергию тока воды в электроэнергию. Таким образом, помещение, разрушенное в результате аварии, является одним из ключевых на всей ГЭС.
Примерно через час после ЧП специалисты станции и спасатели МЧС закрыли аварийные затворы всех гидроагрегатов, после чего доступ воды прекратился. В "РусГидро" отметили, что разрушений плотины, гидротехнических сооружений и водоводов не обнаружено.
Тем не менее, авария серьезно сказалась на работе многих предприятий, получающих электроэнергию от ГЭС. В частности, по данным РИА Новости , были отключены Саянский и Хакасский алюминиевые заводы, снижена нагрузка на Красноярский алюминиевый завод, Кузнецкий завод ферросплавов и Новокузнецкий алюминиевый завод. На Алтае было остановлено шесть заводов. С ограничением подачи электроэнергии столкнулся ряд кузбасских угольных шахт. Кроме того, веерные отключения электроэнергии начали томские энергетики, причем это коснулось как предприятий, так и жилых домов. Энергоснабжение Хакасии, Алтайского края и Кемеровской области также было решено ограничить.
При этом и энергетики, и спасатели заверяют, что жителям Сибири ничего не грозит. Однако о сложившейся ситуации вскоре после ЧП было доложено и президенту Дмитрию Медведеву, и премьер-министру Владимиру Путину. Они поручили главе МЧС РФ Сергею Шойгу вылететь в Абакан и лично проконтролировать работы по ликвидации аварии. Кроме того, такой же наказ был дан главе Минэнерго Сергею Шматко. Вице-премьеру Игорю Сечину поручено сформировать комиссию по скорейшему восстановлению работы Саяно-Шушенской ГЭС.
На месте аварии уже работает оперативный штаб, созданный вскоре после происшествия, который возглавил исполняющий обязанности председателя правления ОАО "РусГидро" Василий Зубакин. Кроме того, по данным РИА Новости, на ГЭС вылетело все руководство организации-проектировщика станции - петербургского "Ленгидропроекта".
Вскоре после аварии Сергей Шойгу провел брифинг, на котором еще раз заявил, что для жителей населенных пунктов, расположенных в районе ГЭС, никакой угрозы нет, так как плотина не повреждена. Он предупредил, что в ситуациях, подобных этой, всегда найдутся люди, которые будут сеять панику. Но было поздно - паника уже началась.
По словам очевидцев, которые связались с РИА Новости, "Комсомольской правдой" и другими изданиями, первым делом спохватились жители поселка Черемушки - ближайшего населенного пункта к ГЭС. Паника возникла из-за слухов, что плотина может не выдержать и воды Енисея смоют все, что попадется на их пути. Затем эти опасения охватили жителей Саяногорска, Шушенского и Минусинска. И дошли до столицы Хакасии - Абакана.
К этому моменту в Абакан уже ехали колонны автомобилей тех, кто решил, что там будет безопаснее, чем дома. На заправках и шоссе образовались многокилометровые пробки ; люди скупали спички, свечи, продукты и предметы первой необходимости в магазинах, которые постепенно закрывались. Начали сбоить сотовая связь и интернет - сеть не выдерживала нагрузку.
При этом каких-то реальных поводов для такой паники не было - уровень воды в Енисее не поднимался, города даже не начало подтапливать, а эвакуация не объявлялась. Более того, к местному населению обратились руководители региона - председатель правительства Хакасии Виктор Зимин и мэр Абакана Николай Булакин, которые опровергли слухи о возможном затоплении и попросили людей успокоиться. Однако сделать это было не так просто - память о замалчивании произошедшего на Чернобыльской АЭС свежа даже по прошествии 23 лет.
Между тем уже звучат предположения о том, когда Саяно-Шушенская ГЭС вновь начнет работу. Глава ОАО "РусГидро" Василий Зубакин предположил, что на восстановление ГЭС уйдет несколько месяцев. При этом он добавил, что восстановление полностью разрушенных гидроагрегатов может занять годы. С этим согласился Сергей Шойгу, который подчеркнул важность распределения энергопотоков таким образом, чтобы местное население и предприятия не почувствовали дефицита электроснабжения.
После аварии возникло еще несколько вопросов, которые необходимо решить в кратчайшие сроки. Первый из них - это ликвидация масляного пятна длиной пять километров, образовавшегося в результате аварии. По данным пресс-службы ОАО "РусГидро", это пятно уже локализовано в районе Майнской ГЭС, однако спасателям еще предстоит его собрать.
Другая задача - выплата компенсаций родственникам погибших и пострадавших. Как сообщает РИА Новости со ссылкой на пресс-службу компании РОСНО, в которой застрахованы сотрудники ГЭС, они могут получить до 500 тысяч рублей страховых выплат. При этом, как уже говорилось, количество погибших и пострадавших не может быть установлено до тех пор, пока не будут найдены около 50 пропавших без вести сотрудников станции.
17 августа 2009 года в 8:13 рабочие, находившиеся в машинном зале Саяно-Шушенской ГЭС, крупнейшей гидроэлектростанции России, услышали громкий хлопок, а затем наблюдали то, во что сложно было поверить. Многотонная турбина буквально взлетела на столбе воды, круша перекрытия здания. В течение следующих нескольких минут бо́льшая часть внутренних помещений станции были стремительно затоплены. Кто (или что) виноват в гибели 75 человек - дефекты оборудования или халатность персонала? Мы расскажем, как могла случиться катастрофа подобных масштабов с гордостью советской, а потом и российской энергетики.
В 1920 году, выступая на Московской губернской партийной конференции, В. И. Ульянов (Ленин) произнес свой сакраментальный тезис «Коммунизм есть советская власть плюс электрификация всей страны». С советской властью к тому году все было уже более-менее в порядке, а вот с электричеством существовали большие проблемы. Они обострились еще сильнее с началом индустриализации: растущая взрывными темпами тяжелая промышленность отчаянно нуждалась в дешевой электроэнергии, а для этого требовалось покорять реки.
Хотя первая из крупных станций - ДнепроГЭС - появилась еще до Великой Отечественной войны, по-настоящему, в присущих Стране Советов масштабах строительство ГЭС развернулось после ее окончания. В относительно короткие сроки на службу человеку были поставлены главные реки европейской части страны - Днепр, Волга, Кама, Дон. Но основной потенциал лежал, конечно, за Уралом, где своей очереди ждали Ангара, Зея, Бурея и, конечно, великий Енисей.
Енисей - идеальная река для возведения гидроэлектростанций. На 3500 километрах своей длины она неоднократно пересекает различные горные гряды, где чрезвычайно удобно строить ГЭС целыми каскадами. Особенно подходящие условия для этого сложились в так называемом Саянском коридоре - узком ущелье в хребтах Западного Саяна. Планы по его использованию на благо народного хозяйства стали разрабатываться еще во второй половине 1950-х годов, а первые инженеры-гидростроители высадились на берегу Енисея в 1961-м. Еще через год специалисты выбрали конкретное место - Карловский створ Саянского коридора, где в будущем должна была появиться ни больше ни меньше крупнейшая ГЭС Советского Союза и одна из крупнейших ГЭС мира.
Саяно-Шушенская ГЭС действительно появилась, но для понимания масштаба объекта и сложности его сооружения необходимо добавить: строительство (от начала подготовительных работ до приема в постоянную эксплуатацию) заняло 37 лет! 37 лет практически непрерывной борьбы с суровой сибирской природой, климатом, рекой, бюрократией, перебоями с финансированием и постоянно возникавшими аварийными ситуациями. Впрочем, ни одна из них даже близко не могла сравниться с тем, что произошло в августе 2009-го.
Енисей перегородили арочно-гравитационной плотиной, не имевшей себе аналогов в Советском Союзе. В плане она представляла собой умопомрачительных размеров изогнутую бетонную трапецию с шириной основания более 100 метров, а гребня - 25 метров. Высота плотины составила 242 метра, а длина по гребню - более километра. Тысячи строителей, инженеров, геологов, энергетиков проделали колоссальную работу, чтобы приручить великую сибирскую реку. Созданная ими перемычка, на которую ушло более 9 млн кубометров бетона, при высоком уровне воды выдерживает со стороны созданного водохранилища напор 18 млн тонн воды.
Такую фантастическую нагрузку Саяно-Шушенская ГЭС способна выдержать благодаря своей конструкции. Устойчивость плотины (именно поэтому ее тип и называется арочно-гравитационным) достигается комбинацией двух факторов: ее чудовищного веса и арочной геометрии, распределяющей нагрузку на несущие стены. В качестве последних выступают скалистые берега Саянского коридора. Именно наличие подходящих природных условий обеспечило возможность возведения столь мощной ГЭС в этом месте.
Как функционирует ГЭС? Вода попадает в водоводы, расположенные в плотине, и через них поступает на лопасти гидротурбины, которая приводит в действие генераторы, вырабатывающие электроэнергию. На Саяно-Шушенской станции 10 водоводов и, соответственно, 10 гидроагрегатов мощностью 640 МВт каждый. Таким образом, общая установленная мощность этой ГЭС составляет 6400 МВт, и по этому показателю равных ей на территории бывшего Советского Союза не было и нет.
И тем не менее именно на этом энергетическом гиганте, великой стройке коммунизма, в течение нескольких десятилетий ударно возводившейся усилиями буквально всей страны, стала возможной, более того - произошла трагедия, оказавшаяся одной из крупнейших в гидроэнергетике всего мира.
Цепочка событий, приведших к катастрофе этим летним днем 2009 года, заняла секунды.
«…Я стоял наверху, услышал какой-то нарастающий шум, потом увидел, как поднимается, дыбится рифленое покрытие гидроагрегата. Потом видел, как из-под него поднимается ротор. Он вращался. Глаза в это не верили. Он поднялся метра на три. Полетели камни, куски арматуры, мы от них начали уворачиваться… Рифленка была где-то под крышей уже, да и саму крышу разнесло…» - рассказывал в интервью «Коммерсанту» один из очевидцев аварии.
Эмоции сотрудника станции можно понять. Трудно, немыслимо представить, как прямо перед тобой массивный, многотонный агрегат вырывает из шахты машинного зала и, как спичку, поднимает в воздух столб воды.
На территории здания ГЭС, где располагались все 10 гидроагрегатов, находились 116 человек, из них 52 - на уровне пола машинного зала, 63 - во внутренних помещениях на нижних уровнях (еще 1 человек работал на крыше). Большинство из них осуществляли ремонт не функционировавшего в момент катастрофы гидроагрегата №6. В 8:13 произошло, говоря сухими словами технического отчета, «внезапное разрушение гидроагрегата №2». Его обломками и частями механизма были разрушены стены и перекрытие машинного зала. Что не сделала эта шрапнель, завершил вырвавшийся на свободу Енисей.
Десятки, сотни кубометров воды, ежесекундно поступавшие в машинный зал, стремительно затопили оставшиеся гидроагрегаты и, что самое важное, внутренние помещения машинного зала. У находившихся там людей практически не было шансов спастись. В то же время на еще работавших, но затопленных гидроагрегатах произошли короткие замыкания. Они прекратили работу, что привело и к обесточиванию всей станции. В свою очередь, автоматические системы, которые должны были преградить доступ воды к гидроагрегатам в случае возникновения внештатной ситуации, сработали только на одном из них. На остальные турбины вода продолжала поступать и через водоводы, что в конечном итоге привело к повреждению одних и разрушению других.
Чтобы прекратить поступление воды в полуразрушенный машинный зал в условиях отсутствия электричества, сотрудники ГЭС были вынуждены вручную сбросить затворы водоприемников плотины. Это получилось сделать только в 9:20, через час с лишним после развития катастрофической ситуации.
Сразу же после этого возникла новая угроза, ведь Енисей оказался полностью перекрыт. К счастью, переполнения водохранилища с неприятной перспективой перелива воды через гребень плотины и даже ее возможного разрушения, что могло привести к вовсе невероятному катаклизму, удалось избежать. В 11:32 с помощью специального дизель-генератора удалось подать ток на козловой кран и открыть затворы специального водосброса. Первоначальные угрозы смогли ликвидировать. Теперь перед персоналом станции стояла задача выяснения причин аварии, а спасатели искали выживших.
К сожалению, из-за практически моментального развития катастрофы шансов у сотрудников ГЭС, находившихся во внутренних помещениях машинного зала, практически не было. Спасателям МЧС удалось обнаружить лишь двух человек, находившихся в воздушных мешках. В общей сложности в результате трагедии погибли 75 человек, еще 13 получили травмы различной степени тяжести.
Какова же причина того, что, казалось, не должно было произойти на объекте такого масштаба и такой стратегической важности никогда? Использованные на станции турбины гидроагрегатов имели большой недостаток. Две зоны их разрешенной эксплуатации (зоной называется определенное сочетание мощности турбины и напора воды) были разделены зоной, не рекомендованной для работы. В этом режиме в турбине возникали повышенные шумы и вибрации. Проблема заключалась в том, что, каждый раз переключаясь между зонами разрешенной эксплуатации при повышении или понижении своей мощности, гидроагрегаты Саяно-Шушенской ГЭС вынужденно (пусть и на короткое время) оказывались в нерекомендованной зоне, подвергаясь дополнительным вибрациям.
В гидроагрегате №2 эти вибрации, из-за которых в металлических шпильках, державших крышку турбины, накапливались усталостные деформации, превысили некий критический порог утром 17 августа. В 8:13 при очередном понижении мощности агрегата (и, соответственно, при очередном усилении вибрации) значительное количество шпилек просто внезапно одновременно разрушились. Оставшиеся узлы крепления уже не могли противостоять напору воды. Крышку турбины сорвало, саму турбину давлением выбросило в машинный зал, после чего через шахту в здание ГЭС начали поступать десятки и десятки кубометров воды. Затопление произошло стремительно.
Такова непосредственная причина катастрофы, озвученная в официальном докладе расследовавшей аварию технической комиссии. Там же были определены и конкретные виновники трагедии. Сетованиями на несовершенство конструкции гидроагрегатов дело не закончилось. Эксперты обратили внимание на вопиющую, с их точки зрения, халатность руководства Саяно-Шушенской ГЭС и персонала станции, фактически игнорировавших факт повышенных вибраций в гидроагрегате №2 и никаким образом не контролировавших накопление усталостных изменений в узлах крепления крышки его турбины. Обвиняемыми по делу о событиях 17 августа были названы семь человек из руководства станции и службы мониторинга ее оборудования. В конце 2014 года четверо из них - бывшие директор ГЭС, главный инженер и два его заместителя - получили реальные тюремные сроки.
Все они своей вины в произошедшем не признали. Например, осужденный директор станции считает, что причиной катастрофы стал при производстве турбины. Это можно было бы расценить как естественную в его ситуации попытку уйти от ответственности, переложив ее на совесть других, но на очевидные нестыковки в отчете технической комиссии указывали и многие независимые эксперты, в том числе с большим опытом работы в гидроэнергетике.
Эти специалисты отмечают, что никаких вибраций в гидроагрегате №2, которые превышали бы значения, допустимые регламентом его эксплуатации, на самом деле не было. Они были зафиксированы лишь одним датчиком из многих, к тому же неисправным. Точно так же ни один регламентный документ почему-то не требовал проведения обязательной дефектоскопии шпилек крышки турбины. Персонал просто не мог знать, что в них появились критические усталостные изменения.
Это звучит невероятно, но системы виброконтроля на крышках гидроагрегатов в машинном зале были установлены только после этой катастрофы. До трагической гибели 75 человек никого, оказывается, не интересовало, как влияет работа механизма весом в полторы тысячи тонн на эту самую крышку. Лишь после трагедии августа 2009-го выяснилось, что вся автоматика, контролирующая работу колоссальной электростанции, может быть уничтожена в течение нескольких секунд - просто затоплена водой, вызвавшей короткие замыкания. Никакого резервного электроснабжения при этом не было в принципе, и сбрасывать затворы, которые в конечном итоге и перекрыли доступ воды в водоводы, а оттуда - в машинный зал ГЭС, пришлось вручную.
Это отняло целый час. Целый час Енисей продолжал заливать здание станции, затапливать его помещения, убивать людей только потому, что при проектировании ГЭС не было предусмотрено надежное резервирование ее электроснабжения. Ведь столько людей погибло вовсе не из-за того, что гидроагрегат №2 выбросило из своей шахты, а потому, что не удалось достаточно быстро прекратить доступ воды в машинный зал.
Главный инженер проектировавшего Саяно-Шушенскую ГЭС института «Ленгидропроект» Борис Юркевич, выступая на Всероссийском совещании гидроэнергетиков спустя несколько месяцев после катастрофы, заявил: «Особенность этой аварии, которая очень сильно психологически давила на всех нас, - в том, что она произошла в штатных условиях. Она произошла, когда все работало исправно, выполнялись регламенты по ремонту, выполнялись требования по эксплуатации. Никто ничего не нарушил, станция полностью соответствовала всем нормам и требованиям, эксплуатационный персонал выполнял все предписанные регламенты. Буквально за секунду были уничтожены все системы защиты. Ехал , ни ямки, ничего. Потом раз - и развалился. Так и здесь произошло».
Сейчас все узкие места, сделавшие возможной произошедшую «в штатном режиме» трагедию, разумеется, ликвидированы, в том числе и на остальных российских гидроэлектростанциях. Вибрация турбин усиленно контролируется, шпильки их крышек проходят регулярную дефектоскопию, электроснабжение ГЭС многократно зарезервировано. Теперь «автомобиль» просто так развалиться не сможет. Страшно только, что для этого пришлось отдать 75 человеческих жизней.
