Муниципальная научно-практическая интернет-конференция школьников

«Мои исследования в области естествознания»

Авария на Саяно-Шушенской ГЭС и ее последствия

МОУ-СОШ р. п.Советское

Руководитель:

учитель географии и экологии

МОУ-СОШ р. п.Советское

Введение 2

I. История создания 2

II. Авария на Саяно-Шушенской ГЭС 5

1) Катастрофа 6

2) Причины аварии 7

III. Последствия аварии

1) социальные последствия 8

2) экологические последствия 9

IV. Заключение 10

Список использованной литературы 11

Введение

Саяно-Шушенская гидроэлектростанция на реке Енисей является крупнейшей ГЭС России и одной из наиболее крупных ГЭС в мире. Она расположена на границе Красноярского края и Хакасии . Строительство ГЭС началось в 1968 году, первый гидроагрегат был пущен в 1978 году, последний - в 1985 году. В постоянную эксплуатацию электростанция была принята в 2000 году. Технически ГЭС состоит из бетонной арочно-гравитационной плотины высотой 245 м и приплотинного здания ГЭС, в котором размещены 10 радиально-осевых гидроагрегатов мощностью по 640 МВт. Установленная мощность ГЭС составляет 6400 МВт, среднегодовая выработка - 24,5 млрд кВтч. Плотина ГЭС образует крупное Саяно-Шушенское водохранилище сезонного регулирования. Ниже по течению Енисея расположена контрегулирующая Майнская ГЭС, составляющая с Саяно-Шушенской ГЭС единый производственный комплекс. Сооружения ГЭС спроектированы институтом «Ленгидропроект», гидросиловое оборудование поставлено заводами «ЛМЗ» и «Электросила» (ныне входят в состав концерна «Силовые машины»). Саяно-Шушенская ГЭС принадлежит.

I. История создания

Саяно-Шушенская ГЭС спроектирована институтом "Ленгидропроект". 4 ноября 1961 года первый отряд изыскателей института под руководством прибыл в горняцкий поселок Майна с целью обследования трёх конкурирующих створов для строительства гидроэлектростанции. Геодезисты, геологи, гидрологи работали в мороз и непогоду, 12 буровых установок в три смены "прощупывали" со льда дно Енисея.

В июле 1962 года экспертная комиссия выбрала окончательный вариант - Карловский створ. В 20 километрах ниже по течению было намечено строительство спутника Саяно-Шушенской - контррегулирующей Майнской ГЭС.

Изначально рассматривались четыре варианта конструкции плотины: гравитационная, арочно-гравитационная, арочная и каменно-набросная. На стадии технического проекта рассматривался вариант арочно-контрфорсной плотины.

Выбрана была арочно-гравитационная, как наиболее отвечающая топографическим и инженерно-геологическим условиям створа.

Создание плотины такого типа в условиях широкого створа Енисея и сурового климата Сибири не имело аналогов в мире. Проектное задание разрабатывалось под руководством главного инженера проекта. После его утверждения начальником отдела и главным инженером проектов был назначен (1965). Начатые при нем разработки технического проекта были продолжены и.

В 1967 году ЦК ВЛКСМ объявил строительство Саяно-Шушенской ГЭС Всесоюзной ударной комсомольской стройкой. 4 ноября 1967 г. была заложена символическая плита под фундамент первого крупнопанельного дома, положившего начало городу Саяногорску. Летом 1979 года в возведении ГЭС принимали участие студенческие строительные отряды общей численностью 1700 человек, на строительстве сформировались комсомольско-молодежные коллективы .

В строительстве было задействовано более 200 организаций, самой крупной из которых стала "КрасноярскГЭСстрой" Минэнерго СССР.

Специально для гидростанции создавали новейшее оборудование самые крупные производственные объединения СССР: "Ленинградский металлический завод" (гидротурбины), Ленинградский производственное электротехническое объединение "Электросила" (гидрогенераторы), объединение "Запорожтрансформатор" (трансформаторы). Водным путём длиною почти в 10000 километров - через Северный Ледовитый океан в верховья Енисея были доставлены рабочие колеса турбин. Благодаря оригинальному техническому решению - установке на первых двух турбинах временных рабочих колес, способных работать при промежуточных напорах воды, появилась возможность до окончания строительно-монтажных работ начать эксплуатацию первой очереди станции.

Первый кубометр бетона был уложен в основные сооружения Саяно-Шушенской ГЭС - 17 октября 1970.

В апреле 1974 года был подписан "Договор двадцати восьми", или совместное обязательство, направленное на сокращение сроков строительства и повышение качества выполняемых работ . Идея договора предусматривала выявление резервных возможностей всех участников строительства и постоянную координацию их действий. Координационный совет с самого начала возглавил директор "Ленгидропроекта" .

Первый кубометр бетона в водосливную часть плотины уложен 26 декабря 1972 года. Русло Енисея перекрыто 11 октября 1975 года. Строительство Саяно-Шушенской ГЭС велось с поэтапным освоением.

Каждая из десяти турбин ГЭС, снабженная рабочим колесом из нержавеющей кавитационностойкой стали 6,77 метров в диаметре и весом 156 тонн, способна развивать мощность кВт при расчетном напоре 194 метров. Первые два генератора Саяно-Шушенской ГЭС были введены в эксплуатацию с временными рабочими колесами гидротурбин, способными работать на низких напорах. Это позволило уже при частичном напоре, начиная с 60 метров, вырабатывать электроэнергию.

Для обеспечения пуска первого гидроагрегата в назначенный срок было спешно начато наполнение водохранилища. В нижний бьеф сбрасывался лишь санитарный пропуск. При этом не была предусмотрена возможность сброса воды из водохранилища на случай каких-либо непредвиденных обстоятельств.

Машинный зал Саяно-Шушенской ГЭС построен на базе пространственной перекрестно-стержневой конструкции, которая впервые была применена в практике строительства гидроэлектростанций. Она состоит из унифицированных металлических элементов системы московского Архитектурного института (МАРХИ). Перекрытие и стены зала служат ограждением оборудования и людей от внешней среды. При проектировании не учитывались нагрузки, связанные с действием гидравлических процессов при работе водосбросов и агрегатов. Поэтому из-за повышенной вибрации раз в три года после каждого холостого водосброса необходимо обследовать тысячи узлов конструкции с измерением зазоров в стыковочных узлах.

II. Авария на Саяно-Шушенской ГЭС

Авария на Саяно-Шушенской ГЭС - индустриальная техногенная катастрофа, произошедшая 17 августа 2009 года. В результате аварии погибло 75 человек, оборудованию и помещениям станции нанесён серьёзный ущерб. Работа станции по выработке электроэнергии приостановлена. Последствия аварии отразились на экологической обстановке акватории , прилегающей к ГЭС, на социальной и экономической сферах региона. Данная авария является крупнейшей в истории катастрофой на гидроэнергетическом объекте России и одной из самых значительных в истории мировой гидроэнергетики. «Авария уникальна, - сказал, в частности, министр РФ по делам гражданской обороны , чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий С. К. Шойгу. - Ничего подобного в мировой практике не наблюдалось». Тем не менее, оценка последствий катастрофы в экспертном и политическом сообществе неоднозначна. Авария вызвала большой общественный резонанс, став одним из самых обсуждаемых в средствах массовой информации событий 2009 года.

1. Катастрофа

На момент аварии нагрузка на станцию составляла 4100 МВт, из 10 гидроагрегатов в работе находилось 9 (гидроагрегат № 6 находился в ремонте). В 8:13 местного времени 17 августа 2009 года произошло внезапное разрушение гидроагрегата № 2 с поступлением через шахту гидроагрегата под большим напором значительных объёмов воды. Персонал электростанции, находившийся в машинном зале, услышал громкий хлопок в районе гидроагрегата № 2 и увидел выброс мощного столба воды.

Потоки воды быстро затопили машинный зал и помещения, находящиеся под ним. Все гидроагрегаты ГЭС были затоплены, при этом на работавших гидрогенераторах произошли короткие замыкания, выведшие их из строя. Произошёл полный сброс нагрузки ГЭС, что привело в том числе к обесточиванию самой станции. На центральном пульте управления станцией сработала светозвуковая сигнализация, после чего пульт был обесточен - пропала оперативная связь, электропитание освещения, приборов автоматики и сигнализации. Автоматические системы, останавливающие гидроагрегаты, сработали только на гидроагрегате № 5, направляющий аппарат которого был автоматически закрыт. Затворы на водоприёмниках других гидроагрегатов оставались открытыми, и вода по водоводам продолжала поступать на турбины, что привело к разрушению гидроагрегатов № 7 и 9 (сильно повреждены статоры и крестовины генераторов). Потоками воды и разлетающимися обломками гидроагрегатов были полностью разрушены стены и перекрытия машинного зала в районе гидроагрегатов № 2, 3, 4. Гидроагрегаты № 3, 4 и 5 были завалены обломками машинного зала. Сотрудники станции, имевшие такую возможность, оперативно покинули место аварии.

2. Причины аварии

Акт технического расследования причин аварии, произошедшей 17 августа 2009 года в филиале Открытого Акционерного Общества „РусГидро“ - «Саяно-Шушенская ГЭС имени П. С. Непорожнего». В акте приводятся общие сведения о гидроэлектростанции, перечисление событий, предшествовавших аварии, описывается ход аварии, перечисляются причины и события, повлиявшие на развитие аварии. Непосредственная причина аварии этим актом была сформулирована так:

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.

Из доклада парламентской комиссии по расследованию обстоятельств, связанных с возникновением чрезвычайной ситуации техногенного характера на Саяно-Шушенской ГЭС, причины аварии сформулированы следующим образом:

Авария на СШГЭС с многочисленными человеческими жертвами стала следствием целого ряда причин технического, организационного и нормативного правового характера. Большинство этих причин носит системный многофакторный характер, включая недопустимо низкую ответственность эксплуатационного персонала, недопустимо низкую ответственность и профессионализм руководства станции, а также злоупотребление служебным положением руководством станции.

Не был должным образом организован постоянный контроль технического состояния оборудования оперативно-ремонтным персоналом. Основной причиной аварии стало непринятие мер к оперативной остановке второго гидроагрегата и выяснения причин вибрации.

III. Последствия

1. Социальные последствия

На момент аварии в машинном зале станции находилось 116 человек, в том числе один человек на крыше зала, 52 человека на полу зала (отметка 327 м) и 63 человека во внутренних помещениях ниже уровня пола зала (на отметках 315 и 320 м). Из них сотрудниками станции были 15 человек, остальные являлись работниками различных подрядных организаций, осуществлявших ремонтные работы (большая часть из них - сотрудники -Шушенский Гидроэнергоремонт»). Всего на территории станции (в том числе вне зоны, затронутой аварией) находилось около 300 человек. В результате аварии погибло 75 человек, пострадало 13 человек. Тело последнего погибшего было найдено 23 сентября . Полный список погибших с указанием мест обнаружения тел опубликован в акте технического расследования комиссии Ростехнадзора. Большое количество погибших объясняется нахождением большинства людей во внутренних помещениях станции ниже уровня пола машинного зала и быстрым затоплением этих помещений.

С первого дня аварии оценки шансов на выживание людей, которые могли находиться внутри затопленного водой машинного зала, были неутешительными.

Отсутствие официальной информации об аварии и состоянии плотины в течение первых часов, перебои в связи, и, в дальнейшем, недоверие заявлениям местных властей, основанное на опыте, вызвали панические настроения в лежащих ниже по течению реки населённых пунктах - Черёмушках, Саяногорске, Абакане, Минусинске. Жители спешно уезжали к родственникам, подальше от плотины, и на близлежащие возвышенности, что приводило к многочисленным очередям на автозаправочных станциях, пробкам на дорогах и автомобильным авариям .

2. Экологические последствия

Авария оказала негативное воздействие на окружающую среду: масло из ванн смазки подпятников гидроагрегатов, из разрушенных систем управления направляющими аппаратами и трансформаторов попало в Енисей, образовавшееся пятно растянулось на 130 км. Общий объём утечек масла из оборудования станции составил 436,5 м 3, из которых ориентировочно 45 м3 преимущественно турбинного масла попало в реку. С целью недопущения дальнейшего распространения масла по реке были установлены боновые заграждения; для облегчения сбора масла применялся специальный сорбент, но оперативно прекратить распространение нефтепродуктов не удалось; пятно было полностью ликвидировано лишь 24 августа , мероприятия по очистке прибрежной полосы планируется завершить к 31 декабря 2009 года. Загрязнение воды нефтепродуктами привело к гибели около 400 тонн промышленной форели в рыбоводческих хозяйствах, расположенных ниже по течению реки; фактов гибели рыбы в самом Енисее отмечено не было. Общая сумма экологического ущерба предварительно оценивается в 63 млн. рублей.

В посёлке Майна из-за выхода из строя фильтров очистки был приостановлен водозабор из Енисея, что вызвало нарушение централизованного водоснабжения посёлка. Местными властями была организована доставка воды автоцистернами по графику; 40 % населения посёлка Майна временно использовало воду из колодцев. Для 1,8 тыс. пожилых людей и инвалидов, которые не могли донести воду до дома, была организована доставка бутилированной воды силами местного отделения Красного Креста при финансировании Еврокомиссии в размере 10,5 тыс. евро.

IV. Заключение

Может быть, когда-то лучшая в мире советская энергетическая система себя исчерпала, а техническая политика постсоветского руководства отрасли оказалась несостоятельной?

Произошедшее является предвестником того, чего давно боялись российские лидеры: неумолимой деградации инфраструктуры советской эпохи. Всё - от электростанций до портов, от аэропортов, трубопроводов и железных дорог до городских ТЭЦ и московского метро - почти всё нуждается в срочном ремонте.

…Эти трагические события должны ещё раз нам напомнить о достаточно простых вещах, о которых мы, к сожалению, зачастую забываем, - о том, что системы контроля безопасности, инфраструктура российских предприятий в целом в настоящий момент требуют предельного внимания. В ряде случаев эта инфраструктура неэффективна и нуждается в безотлагательной модернизации, иначе мы будем расплачиваться самыми тяжёлыми вещами.

Список использованной литературы

1. Большая Советская Энциклопедия.

2. География России. Атлас. Роскартография, 2008 г.

3. Россия в цифрах. М., 2006 г.

4. Страны-члены СНГ. Статистический ежегодник. 2002 г.

5. Шелест размещения электроэнергетики . М., 2005 г.

6. Интернет-сайт «Википедия».

Москва. 17 августа. сайт - В Республике Хакасия в понедельник утром произошла крупная авария – на знаменитой Саяно-Шушенской ГЭС обрушилась стена, в результате чего был подтоплен машинный зал. В 04:42 мск поступило сообщение о разрушении третьего и четвертого водоводов на ГЭС. В результате аварии, по предварительным данным, погибли 10 человек, 11 ранены. Еще 72 человека считаются пропавшими без вести, сообщил главный инженер СШГ Андрей Митрофанов. По факту аварии возбуждено уголовное дело по ст. 143 УК РФ (Нарушение правил охраны труда).

В результате аварии от энергоснабжения были отключены Саянский и Хакасский алюминиевые заводы, снижена подача энергии Красноярскому и Новокузнецкому алюминиевым заводам, а также Кемеровскому заводу ферросплавов. Стоит отметить, что подобные перерывы в подаче электроэнергии чреваты для алюминиевой промышленности серьезными последствиями, так как остановка некоторых процессов производства может быть фатальной для заводов. Позднее энергоснабжение Хакасского и Саянского алюминиевых заводов было частично восстановлено за счет перераспределения энергии с других ГЭС. Что же касается энергоснабжения населения, оно, по словам собеседника агентства, осуществляется в обычном режиме, так как производится перераспределение нагрузки между электростанциями сибирского региона. Задвижки второго водовода перекрыты, для дополнительного энергоснабжения агрегатов СШГЭС направлен генератор из ООО "Хакасэнерго". Сброс воды организовывается через Майнскую ГЭС. "По состоянию на 05:15 мск разрушение в стене ликвидировано, затопление остановлено", - говорится в сообщении МЧС. Источник также отметил, что плотина Саяно-Шушенской ГЭС в результате аварии не пострадала, угрозы затопления населенных пунктов нет.

Уважаемые читатели! Если вы находитесь в населенных пунктах, расположенных в непосредственной близости от ГЭС и располагаете какой-либо информацией, которую вы бы хотели сообщить, вы можете присылать нам новости посредством .

В районе нижнего бьефа Саяно-Шушенской ГЭС по Енисею распространяется крупное масляное пятно. Как сообщили агентству "Интерфакс" в пресс-службе Сибирского регионального центра МЧС, масло вытекло из одного из поврежденных агрегатов ГЭС. "Это трансформаторное масло. Количество сравнительно небольшое, но пленка растянулась вниз по течению на 5 километров. По нашим оценкам, большой угрозы для экологии нет", - отметили в пресс-службе.

В связи с аварийной ситуаций на Саяно-Шушенской ГЭС оперативные службы ОАО "Межрегиональная распределительная сетевая компания Сибири" ("МРСК Сибири") переведены на режим повышенной готовности. Персонал оперативно-выездных бригад и оперативный персонал на подстанциях "МРСК Сибири" переведен на режим повышенной готовности. В случае необходимости энергетики готовы запитать социально-значимые объекты (больницы, детские сады) с помощью передвижных дизель-генераторов, говорится в сообщении "МРСК Сибири".

Водолазы подрядной организации компании "РусГидро" обследуют машинный зал гидроэлектростанции. "Водолазы продолжают обследование зала и разбор завалов. Мы надеемся, что количество погибших в результате аварии все-таки не увеличится", - сообщил агентству "Интерфакс" официальный представитель "РусГидро" Евгений Друзяка. По его словам, разрушившийся гидроагрегат СШГЭС находился в ремонте, и именно через него вода хлынула в машинный зал станции. В результате гидроагрегат оказался затоплен водой на одну треть. "Это самая серьезная авария на Саяно-Шушенской ГЭС за всю ее историю", - отметил Друзяка. При этом представитель "РусГидро" подчеркнул, что угрозы разрушения плотины и затопления населенных пунктов нет.

Спасатели тем временем пытаются успокоить местное население – напуганные происшествием, люди начинают паниковать и даже пытаются эвакуироваться в направлении возвышенностей. "Никаких эвакуационных мероприятий у нас не было запланировано, поскольку опасности для близлежащих населенных пунктов нет. Сейчас мы пытаемся успокоить население и предотвратить панику", - сказал он.

Справка

Саяно-Шушенский гидроэнергетический комплекс является уникальным в своем роде и даже вошел в Книгу рекордов Гиннеса как самое надежное гидротехническое сооружение данного типа. Гидроэлектростанция расположена на реке Енисей на юго-востоке республики Хакасия в Саянском каньоне у выхода реки в Минусинскую котловину. Как отмечается на официальном сайте ГЭС , комплекс включает в себя Саяно-Шушенскую ГЭС и расположенный ниже по течению контррегулирующий Майнский гидроузел.

Гидроэлектростанция стала верхней в каскаде енисейских гидроэлектростанций и одной из крупнейших в мире – ее установленная мощность составляет 6.4 млн. кВт при среднегодовой выработке - 22.8 млрд. кВт час электроэнергии. Напорный фронт Саяно-Шушенской ГЭС образует уникальная бетонная арочно-гравитационная плотина высотой 245 м, длиной по гребню 1074.4 м, с шириной по основанию 105.7 м и по гребню - 25 метров. В плане плотина в верхней 80-метровой части запроектирована в виде круговой арки, имеющей по верхней грани радиус 600 м и центральный угол 102° , а в нижней части плотина представляет собой трехцентровые арки, причем центральный участок с углом охвата 37° образуется арками, аналогичными верхним.

Саяно-Шушенская ГЭС имеет в составе 10 гидроагрегатов мощностью 640 МВт каждый. Водосбросная плотина имеет 11 водосбросных отверстий, пороги водоприемников которых заглублены на 61 м от НПУ. Площадь водосбора бассейна реки, обеспечивающей приток к створу ГЭС, составляет 179900 кв. км. Среднемноголетний сток в створе - 46.7 куб.км. Площадь водохранилища составляет 621 кв. км, полная емкость водохранилища - 31.3 куб. км, в том числе полезная - 15.3 куб. км. Расчетный максимальный сбросной расход через гидроузел при обеспеченности притока 0.01% составляет 13300 куб. м/секунду.

Что касается Майнского гидроузла. он расположен ниже по течению Енисея в 21.5 км от Саяно-Шушенской ГЭС. Его основной задачей является контррегулирование ее нижнего бьефа, что позволяет сильно сглаживать колебания уровня в реке, когда Саяно-Шушенская ГЭС ведет глубокое регулирование нагрузки в энергосистеме. В состав Майнского гидроузла входят правобережная, русловая и левобережная грунтовые плотины, здание ГЭС с тремя гидроагрегатами с поворотнолопастными турбинами и бетонная водосбросная плотина с пятью пролетами по 25 м каждый. Установленная мощность Майнской ГЭС - 321 тыс. кВт, годовая выработка электроэнергии - 1.7 млрд. кВт час.

Площадь зеркала водохранилища при НПУ составляет 11.5 км2, полный объем водохранилища - 115 млн. м3, полезный объем - 48.7 млн. м3.

Отправным пунктом создания Саяно-Шушенского гидроэнергокомплекса считается 4 ноября 1961 года. В этот день первый отряд изыскателей института "Ленгидропроект" во главе с опытнейшим изыскателем П.В. Ерашовым прибыл в горняцкий поселок Майна. Уже в июле 1962 г. экспертная комиссия, возглавляемая академиком А.А.Беляковым, смогла по материалам изысканий выбрать окончательный вариант для создания ГЭС - Карловский створ. В 20 км ниже по течению было намечено строительство Майнской ГЭС.

Проект уникальный арочно-гравитационной плотины СШ ГЭС был разработан Ленинградским отделением института "Гидропроект". Создание плотины такого типа в условиях широкого створа Енисея и сурового климата Сибири не имело аналогов в мире. Проектное задание разрабатывалось под руководством главного инженера проекта Г.А. Претро в Отделе Саянской ГЭС, а, после его утверждения в 1965 г., начальником отдела и ГИПом был назначен Я.Б. Марголин. Начатые при нем разработки технического проекта были продолжены Л.К. Доманским (1968-72 гг.) и А.И. Ефименко (1972-91 гг.).

Пуск первого гидроагрегата произошел 18 декабря 1978 г., последнего – десятого – 25 декабря 1985 года. Специалистами отечественного гидротехнического строительства признано, что высотная арочно-гравитационная плотина СШ ГЭС своим появлением опередила эволюционный процесс развития расчетных моделей подобных конструкций.

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».

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.

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.

Саяно-Шушенский гидроэнергетический комплекс расположен на реке Енисей на юго-востоке Республики Хакасия в Саянском каньоне у выхода реки в Минусинскую котловину. Комплекс включает в себя Саяно-Шушенскую ГЭС, а также расположенный ниже по течению контррегулирующий Майнский гидроузел и береговой водосброс.

Саяно-Шушенская гидроэлектростанция им. П.С. Непорожнего (СШГЭС) является филиалом российского энергетического холдинга "РусГидро".

В здании ГЭС размещено 10 радиально-осевых гидроагрегатов мощностью 640 мегаватт каждый.

Саяно‑Шушенская ГЭС до аварии 17 августа 2009 года являлась самым мощным источником покрытия пиковых нагрузок в Единой энергосистеме России и Сибири. Основными потребителями электроэнергии СШГЭС были Саяногорский алюминиевый завод, Хакасский алюминиевый завод, Красноярский алюминиевый завод, Новокузнецкий алюминиевый завод, Кузнецкий ферросплавный завод.

17 августа 2009 года в 08.15 (04.15 мск) из-за разрушения крепежных элементов на Саяно-Шушенской ГЭС произошла авария, потоком воды сорвало крышку второго гидроагрегата, в машинный зал . Затопленными оказались ремонтные мастерские, в которых находились люди. В результате аварии погибли 75 человек.

В момент аварии в работе находились девять гидроагрегатов Саяно-Шушенской ГЭС (гидроагрегат № 6 находился в резерве). Суммарная активная мощность работающих агрегатов составляла 4400 мегаватт . Выброс воды из кратера турбины второго гидроагрегата привел к частичному обрушению строительных конструкций на участке от первого до пятого гидроагрегатов; были повреждены и местами разрушены несущие колонны здания, а также оборудование систем регулирования и управления гидроагрегатов; получили механические повреждения различной степени пять фаз силовых трансформаторов; были повреждены строительные конструкции трансформаторной площадки в зоне первого и второго блоков.

Все десять агрегатов СШГЭС были повреждены или полностью разрушены, в акваторию Енисея вылилось более 40 тонн машинного масла.

В результате аварии произошло затопление производственных уровней, находящихся ниже машинного зала. Короткое замыкание в системах управления генераторов привело к полному прекращению работы гидроэлектростанции, в том числе на собственные нужды.

Под водой оказалась и территория, прилегающая к электростанции. Однако затопления населенных пунктов все‑таки

На состоянии плотины СШГЭС авария не отразилась.

В 09.20 (05.20 мск) силами персонала станции и подрядных организаций были закрыты аварийно-ремонтные затворы гидроагрегатов и прекращено поступление воды в машинный зал.

В разрушенных и затопленных водой помещениях Саяно-Шушенской ГЭС . В машинном зале, где произошла технологическая авария, были начаты аварийно-восстановительные работы. Было задействовано 115 человек, из них 98 человек — личный состав МЧС России по Хакасии (пожарные, спасатели, оперативные группы) и 21 единица техники.

Масляное пятно, образовавшееся в результате утечки трансформаторного масла, вниз по течению Енисея на пять километров.

В 11.40 (06.40 мск) были открыты затворы водосливной плотины и восстановлен баланс расхода через гидроузел. До начала открытия затворов водосливной плотины регулирование санитарного попуска по реке Енисей осуществлялся Майнской ГЭС.

Из-за аварии на СШГЭС в энергосистеме Сибири . Энергетики были вынуждены на ряде кузбасских предприятий. В том числе, временные ограничения коснулись крупнейших металлургических комбинатов, принадлежащих Evraz Group, ‑ Новокузнецкого металлургического комбината (НКМК) и Западно‑Сибирского металлургического комбината (ЗапСиб), ряда угольных шахт и разрезов.

Было проведено отключение Саянского и Хакасского алюминиевых заводов, снижена нагрузка на Красноярский алюминиевый завод, Кемеровский завод ферросплавов (снижение нагрузки на 150 мегаватт),

В 21.10 мск в ходе селекторного совещания в кризисном центре МЧС РФ было сообщено о том, что имеется 10 погибших, 11 раненых, судьба 72 человек уточняется. Организован разбор завалов, идет восстановление схемы энергоснабжения.

Спустя менее суток после аварии в двух рыбоводческих хозяйствах, расположенных ниже по течению Енисея от ГЭС в поселке Майна, из‑за попадания в Енисей машинного масла из разрушенных гидроагрегатов. Погибло около 400 тонн промышленной форели. В Енисее рыба мигрировала, уходила от пятна, поэтому не погибла, а в форелевых хозяйствах находилась в понтонах, у нее не было возможности уйти.

В ходе ликвидации последствий аварии на станции силами МЧС при взаимодействии с Минэнерго России при проведении аварийно-спасательных работ в целом было привлечено до 2,7 тысяч человек (в том числе около 2 тысяч человек непосредственно на ГЭС), более 200 единиц техники, в том числе 11 воздушных судов и 15 плавсредств. Было разобрано свыше 5 тысяч кубометров завалов, откачано более 277 тысяч кубических метров воды. Установлено 9683 метра боновых заграждений, собрано 324,2 тонн маслосодержащей эмульсии.

Для координации взаимодействия задействованных организаций в период проведения аварийно-спасательных работ, в дальнейшем для оперативного урегулирования вопросов восстановления ГЭС, на станции был создан оперативный штаб Минэнерго России во главе с заместителем министра энергетики.

Проект восстановления и комплексной реконструкции СШГЭС . По плану, утвержденному Минэнерго России, полностью гидроэлектростанция должна быть восстановлена в 2014 году.

В июле 2013 года был остановлен на реконструкцию третий гидроагрегат Саяно‑Шушенской ГЭС, который является одним из четырех агрегатов, наименее пострадавших в техногенной аварии 2009 года. К этому времени остальные девять агрегатов уже были реконструированы. Третий гидроагрегат по плану

Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников

Причины крупнейшей техногенной катастрофы в истории России, казалось бы, установлены, а виновные привлечены к ответственности. Однако до сих пор бытует мнение, что авария на Саяно‑Шушенской ГЭС была спланирована.

Множественный фактор

Как правило любая техногенная катастрофа складывается из мелочей, в которых оказывается замешан человеческий фактор, и неважно преступное попустительство это или элементарная халатность. Не стала исключением и авария на Саяно‑Шушенской ГЭС (СШГЭС), произошедшая утром 17 августа 2009 года. Из-за вырвавшихся на свободу тысяч кубометров воды и последующих разрушений погибли 75 человек, еще 13 пострадали.

Комиссия Ростехнадзора довольно быстро выявила причины аварии и опубликовала имена людей, ошибки и просчеты которых привели к трагедии. Среди них важные должностные лица: замминистра энергетики РФ Вячеслав Синюгин, гендиректор ОАО «ТГК-1» Борис Вайнзихер, а также бывший глава РАО «ЕЭС России» Анатолий Чубайс.

Саяно-Шушенская ГЭС была официально введена в эксплуатацию в 2000-м году: соответствующий документ подписал Анатолий Чубайс. Следствие отмечало, что глава РАО «ЕЭС России» утвердил Акт Центральной комиссии по приемке в эксплуатацию гидроэнергетического комплекса СШГЭС «без всесторонней оценки имеющихся на тот момент сведений о ее функционировании».

А дальше последовала цепочка бюрократических злоупотреблений и нарушений норм эксплуатации, которая в итоге и привела к катастрофическим последствиям. Как заметил глава Ростехнадзора Николай Кутьин, авария произошла из-за совокупности различных причин: проектных, эксплуатационных и ремонтных.

Было, в частности, установлено, что за считанные часы до аварии второй гидроагрегат Саяно-Шушенской ГЭС шесть раз выходил на запредельные мощности, а вибрация за это время выросла в четыре раза. Однако тревогу так никто и не забил.

Основной причиной катастрофы была названа усталость напряжения креплений (шпилек) конструкции гидроагрегата №2, что при повышенной вибрации привело к их разрыву и, как следствие, к разрушению крышки турбины и прорыву воды. Подводя итоги расследования председатель Сибирского отделения РАН академик Александр Асеев сообщил, что шпильки крепления были изготовлены из стали, «не способной выдержать необходимые нагрузки».

Крупнейшая катастрофа

На сегодняшний день авария на Саяно-Шушенской ГЭС является крупнейшей в российской истории катастрофой на гидроэнергетическом объекте. Сергей Шойгу сравнил эту аварию по ее влиянию на экономические и социологические аспекты жизни России с катастрофой на Чернобыльской АЭС. Авария на СШГЭС вызвала большой общественный резонанс и стала, пожалуй, самым обсуждаемым событием 2009 года в СМИ. В частности, было опубликовано немало отзывов свидетелей этой катастрофы.

К примеру, сотрудник СШГЭС Олег Мякишев вспоминал, как услышал нарастающий гул, а затем увидел, как дыбится и поднимается покрытие гидроагрегата. «Потом видел, как из-под него поднимается ротор. Он вращался. – продолжает Мякишев. – Глаза в это не верили. Он поднялся метра на три. Полетели камни, куски арматуры, мы от них начали уворачиваться. Я прикинул: поднимается вода, 380 кубов в секунду, и - дёру, в сторону десятого агрегата. Я думал, не успею».

Бушующие потоки воды в считанные секунды затопили машинный зал и помещения, находящиеся под ним. Под водой оказались все 10 гидроагрегатов, после чего произошла череда коротких замыканий, выведших машины из строя. Гидроагрегаты №7 и №9 были полностью разрушены, под потоками воды и разлетающимися обломками конструкций также обрушились стены и перекрытия машинного зала в районе гидроагрегатов №2, №3 и №4. Площадь разрушений достигала 1200 квадратных метров.

Последствия

Авария на СШГЭС привела к большому дефициту мощности всей энергосистемы Сибири. Была ограничена подача электроэнергии на целый ряд предприятий Кузбасса, временные ограничения коснулись крупнейших металлургических предприятий, в том числе Новокузнецкого металлургического комбината и Западно-Сибирского металлургического комбината, а также ряда угольных шахт и разрезов.

Энергетики серьезно снизили нагрузку на Красноярский алюминиевый завод и Кемеровский завод ферросплавов и полностью обесточили Саянский и Хакасский алюминиевые заводы. Не прошло и суток после аварии, как в нескольких рыболовецких хозяйствах, расположенных ниже по течению Енисея, начался массовый мор форели.

Все имущество Саяно-Шушенской ГЭС было застраховано в РОСНО на сумму $200 млн. Кроме этого каждый сотрудник комплекса был застрахован в РОСНО на 500 тысяч рублей. 18 погибших и 1 пострадавший были застрахованы в ООО «Росгосстрах», общая сумма выплат превысила 800 тыс. рублей.

Имущественные риски были также перестрахованы на международном рынке, большей частью в Munich Re Group. С немецкой компанией все споры удалось уладить без особых проблем, а вот со швейцарским страховщиком Infrassure Ltd судебные тяжбы по поводу выплаты более 800 млн. рублей затянулись на целых 3 года.

Катастрофа на СШГЭС заставила власти провести мониторинг состояния других комплексах водной энергетики. Так, в аналитической записке Счетной Палаты РФ, занимавшейся проблемами ОАО «РусГидро», было отмечено, что на многих станциях компании «имеет место эксплуатация морально устаревшего и физически изношенного оборудования, выработавшего нормативный парковый ресурс 25-30 лет, износ которого составил почти 50%», а «степень износа отдельных видов гидротехнического оборудования - гидротурбин и гидрогенераторов, гидросооружений - превысила 60% или достигла критического уровня».

Кибератака?

Далеко не все выводы комиссий, расследовавших аварию на Саяно-Шушенской ГЭС, удовлетворили Геннадия Рассохина, энергетика по специальности. Согласно документам Ростехнадзора и парламентской комиссии основной причиной аварии названа усталость металла шпилек крепления крышки турбины на гидроагрегате №2.

Однако Рассохин задается вопросом, почему на поверхностях изломов шпилек имеются следы так называемого «цветов побежалости», характерных только для «свежих» поверхностей разрывов металла, а не для поверхностей при длительном разрыве? Подобная несостыковка может навести на мысль спланированной катастрофе.

В свое время Эдвард Сноуден обнародовал материалы подтверждавшие, что Агентство национальной безопасности Соединенных Штатов полным ходом готовится к будущим цифровым войнам цель которых – полный контроль над миром посредством интернета. Там в частности отмечалось, что проект Politerain, находящийся в ведении АНБ, занимается созданием команды так называемых «цифровых снайперов», задача которых вывести из строя компьютеры, контролирующие работу систем водоснабжения, электростанций, заводов, аэропортов, а также перехват денежных потоков.

Блогер, по образованию программист и физик, представляющийся ником Mr. Andrey, выдвинул альтернативную версию аварии на Саяно-Шушенской ГЭС. По его мнению, первопричиной катастрофы послужил вирус Stuxnet, который как элемент кибероружия и до этого применялся с целью подрыва экономики России.

Действительно, военные аналитики признают, что Stuxnet – это новая веха в развитии кибероружия. Сегодня он уверенно перешагнул порог виртуального пространства и стал угрожать не только информационным, но и реально существующим объектам.

Mr. Andrey описывает свой сценарий, произошедшего на СШГЭС. В тот момент, когда на втором гидроагрегате из-за резонанса произошла авария, техникой управляла автоматика, утверждает блогер. Ручное управление для выдачи постоянной мощности было отключено и агрегат работал в режиме компенсаций пульсаций нагрузки в энергосистемы западной Сибири.

Программист также обращает внимание, что в марте 2009 года на объекте работали украинские специалисты, которые в процессе проверки оборудования (во время планового ремонта) сняли параметры резонансных частот с второго агрегата. Куда и в какие руки эти данные попали неизвестно, но предположить можно, комментирует Mr. Andrey.

Обладая этими данными, по мнению эксперта, не составляло труда раскачать систему агрегата через микроконтроллер управления так, чтобы она постепенно, в течение нескольких часов, «вогнала в зону резонанса турбоагрегат с электрогенератором на одном валу». Естественно ни о какой информационной безопасности тогда не думали, несмотря на то, что эта система имела прямой выход в Интернет, заключает блогер.