{"id":11770,"date":"2010-04-09T12:15:21","date_gmt":"2010-04-09T11:15:21","guid":{"rendered":"http:\/\/elektrosystemy.pl\/?p=11770"},"modified":"2015-11-09T12:46:56","modified_gmt":"2015-11-09T11:46:56","slug":"sajano-szuszenska-ges-najwieksza-katastrofa-w-energetyce-xxi-wieku","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/?p=11770","title":{"rendered":"Sajano-Szusze\u0144ska GES \u2013 najwi\u0119ksza katastrofa w energetyce XXI wieku"},"content":{"rendered":"

\"ES_04_2010\"<\/a>Katastrofa w sierpniu 2009 r. w najwi\u0119kszej rosyjskiej hydroelektrowni na syberyjskiej rzece Jenisej odbi\u0142a si\u0119 szerokim echem na \u015bwiecie. Awaria, o rozmiarach por\u00f3wnywanych nawet do zniszczenia Czarnobylskiej AES, nie zosta\u0142a jednak w naszych mediach bli\u017cej przedstawiona i wyja\u015bniona. Rozleg\u0142e skutki najwi\u0119kszej awarii w \u015bwiatowej energetyce wodnej sk\u0142aniaj\u0105 do bli\u017cszego zapoznania si\u0119 z przyczynami i przebiegiem tego tragicznego zdarzenia.<\/strong><\/p>\n

Sajano-Szusze\u0144ska GES (Gidro-Elektro-Stancija) jest ogromnym obiektem hydroenergetycznym. Posiada betonow\u0105 tam\u0119 o d\u0142ugo\u015bci 1066 m i wysoko\u015bci 245 m. Dla jej wzniesienia przemieszczono 33 mln m3<\/sup> gruntu i ska\u0142. Zu\u017cyty do postawienia zapory beton wystarczy\u0142by na budow\u0119 autostrady z St. Petersburga do W\u0142adywostoku. Zapora tworzy wielki zbiornik wodny o powierzchni 621 km2<\/sup> i pojemno\u015bci 31,3 km3<\/sup>. Przepustowo\u015b\u0107 tamy wynosi 13,6 tys. m3<\/sup>\/s oraz dodatkowo 8 tys. m3<\/sup>\/s przez projektowany awaryjny zrzut.
\nW maszynowni budynku g\u0142\u00f3wnego (rys. 4) zainstalowano 10 hydrozespo\u0142\u00f3w o mocy 640 MW ka\u017cdy. \u015arednia roczna produkcja energii elektrycznej wynosi\u0142a 24,5 mld kWh, co stanowi\u0142o oko\u0142o 2% krajowej generacji. Ponad 75% tej ilo\u015bci zu\u017cywa\u0142y syberyjskie kombinaty aluminiowe.
\nWzniesienie hydroenergetycznego giganta zaj\u0119\u0142o blisko dwie dekady. W 1968 r. rozpocz\u0119to prace ziemne, w 1975 r. dokonano przegrodzenia Jeniseju. Trzy lata p\u00f3\u017aniej w\u0142\u0105czono do sieci pierwszy hydrogenerator, za\u015b po nast\u0119pnych siedmiu \u2013 ostatni, czyli dziesi\u0105ty agregat.<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 1. Hydroelektrownia Sajano-Szusze\u0144ska<\/p><\/div>\n

Wcze\u015bniejsze awarie<\/strong><\/p>\n

Ju\u017c wcze\u015bniej w elektrowni dochodzi\u0142o do powa\u017cnych awarii. W 1979 r. przy niekontrolowanym zrzucie wody nast\u0105pi\u0142o zatopienie budynku g\u0142\u00f3wnego i zalanie pracuj\u0105cego hydrozespo\u0142u nr 1. W 1985 r. w trakcie powodzi dosz\u0142o do uszkodzenia betonowych konstrukcji dna basenu elektrowni. Podobna awaria powt\u00f3rzy\u0142a si\u0119 po trzech latach. Jednak najwi\u0119ksza katastrofa nast\u0105pi\u0142a w roku ubieg\u0142ym.<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 2.\u00a0Schemat\u00a0budowy\u00a0rosyjskiej elektrowni wodnej<\/p><\/div>\n

Katastrofa\u00a0w sierpniu 2009<\/strong><\/p>\n

W dniu 17 sierpnia 2009 r. uruchomione by\u0142y wszystkie hydroagregaty opr\u00f3cz zespo\u0142u nr 6 znajduj\u0105cego si\u0119 w remoncie. O godzinie 8.13 czasu miejscowego nast\u0105pi\u0142o nag\u0142e zniszczenie hydrozespo\u0142u nr 2 z wyp\u0142ywem przez jego kana\u0142 dolotowy ogromnych ilo\u015bci wody. Wed\u0142ug zezna\u0144 naocznych \u015bwiadk\u00f3w, zdarzenie to poprzedzi\u0142 narastaj\u0105cy szum, po czym pokrywa mocuj\u0105ca hydrozespo\u0142u nr 2 unios\u0142a si\u0119 z posadzki maszynowni, a przez powsta\u0142y otw\u00f3r wydosta\u0142 si\u0119 jego wirnik. Wn\u0119trze budynku zacz\u0119\u0142a wype\u0142nia\u0107 woda nios\u0105ca szcz\u0105tki zniszczonych urz\u0105dze\u0144. W zatopionych generatorach nast\u0105pi\u0142y zwarcia, powoduj\u0105c ich awaryjne wy\u0142\u0105czenie z sieci przez zabezpieczenia elektryczne. W rezultacie ca\u0142a elektrownia wraz z uk\u0142adami automatyki i sterowania oraz o\u015bwietleniem zosta\u0142a pozbawiona zasilania. Jedynie na zespole nr 5 zd\u0105\u017cy\u0142a zadzia\u0142a\u0107 automatyka awaryjnego odstawienia, powoduj\u0105c odci\u0119cie dop\u0142ywu wody do turbiny. Zawory dolotowe pozosta\u0142ych hydrozespo\u0142\u00f3w pozosta\u0142y otwarte i woda ruroci\u0105gami wci\u0105\u017c dop\u0142ywa\u0142a do turbin. Dwa hydrozespo\u0142y (nr 7 i 9) uleg\u0142y ca\u0142kowitemu zniszczeniu. Masy wody ze szcz\u0105tkami konstrukcji uszkodzi\u0142y \u015bciany i dach maszynowni. Cz\u0119\u015b\u0107 pracownik\u00f3w zdo\u0142a\u0142a opu\u015bci\u0107 miejsce katastrofy. Z powodu zaniku zasilania zawory odcinaj\u0105ce mo\u017cna by\u0142o zamkn\u0105\u0107 jedynie r\u0119cznie. Od godziny 8.30 o\u015bmiu pracownik\u00f3w w ci\u0105gu jednej godziny wykona\u0142o t\u0119 uci\u0105\u017cliw\u0105 operacj\u0119, odcinaj\u0105c ostatecznie dop\u0142yw wody do maszynowni. Jednocze\u015bnie dla zatrzymania wzrostu poziomu w zbiorniku nale\u017ca\u0142o jak najszybciej otworzy\u0107 sp\u0142yw wody przez zapor\u0119. Zadanie to wykonano po tym, jak z przewo\u017anego agregatu pr\u0105dotw\u00f3rczego zasilono d\u017awig, za pomoc\u0105 kt\u00f3rego podniesiono wszystkie 11 zasuw zrzutowych.<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 3.\u00a0Strefy pracy\u00a0hydrozespo\u0142u,
numerem 2 oznaczona\u00a0niezalecana strefa pracy<\/p><\/div>\n

Akcja ratownicza<\/strong><\/p>\n

Natychmiast po wyst\u0105pieniu awarii rozpocz\u0119to prace ratownicze przy udziale 2700 os\u00f3b si\u0142 zewn\u0119trznych i w\u0142a\u015bciciela elektrowni \u2013 firmy OAO RusGidro. Jeszcze tego samego dnia do przeszukiwania zatopionych pomieszcze\u0144 przyst\u0105pili nurkowie. W pierwszym dniu znaleziono dwie osoby znajduj\u0105ce si\u0119 w powietrznych \u201epoduszkach\u201d. 20 sierpnia rozpocz\u0119to odpompowanie wody z maszynowni. W miar\u0119 usuwania wody ros\u0142a liczba znalezionych cia\u0142 osi\u0105gaj\u0105c po trzech dniach 69. Ostatecznie z obiekt\u00f3w elektrowni wypompowano ponad 277 tys. m3<\/sup> wody.<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 4. Hala generator\u00f3w przed i po katastrofie<\/p><\/div>\n

Przyczyny awarii<\/strong><\/p>\n

Badaniem przyczyn awarii zaj\u0119\u0142y si\u0119 r\u00f3\u017cne organa, w tym komisja Rostechnadzoru (pa\u0144stwowego Urz\u0119du Nadzoru Technicznego Rosji), prokuratura oraz parlamentarna komisja \u015bledcza. Niejasne okoliczno\u015bci katastrofy wywo\u0142a\u0142y wiele domys\u0142\u00f3w, kt\u00f3re przy dok\u0142adnych badaniach nie znalaz\u0142y jednak potwierdzenia. Pojawi\u0142y si\u0119 m.in. wersje uderzenia wodnego, wybuchu transformatora, a tak\u017ce zamachu terrorystycznego. W pierwszym z opublikowanych raport\u00f3w przyczyn\u0119 awarii okre\u015blono nast\u0119puj\u0105co: Wskutek wielokrotnego wyst\u0119powania dodatkowych obci\u0105\u017ce\u0144 hydroagregatu (nr 2) o zmiennym charakterze, zwi\u0105zanych z przechodzeniem przez niezalecan\u0105 stref\u0119 (robocz\u0105) dosz\u0142o do wytworzenia i rozwoju zm\u0119czeniowych uszkodze\u0144 w\u0119z\u0142\u00f3w mocowania hydroagregatu, w tym pokrywy turbiny. Wywo\u0142ane dynamicznymi obci\u0105\u017ceniami uszkodzenia szpilek doprowadzi\u0142y do zerwania pokrywy i rozszczelnienia instalacji zasilania wod\u0105 hydroagregatu.<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 5. Zniszczony hydrozesp\u00f3\u0142 numer 2<\/p><\/div>\n

Eksploatacja turbiny<\/strong><\/p>\n

Uruchomiony w 1979 r. hydrozesp\u00f3\u0142 nr 2 wyposa\u017cono w turbin\u0119 typu RO230\/833-W-677. Wytw\u00f3rca za\u0142o\u017cy\u0142 30-letni okres eksploatacji urz\u0105dzenia. Konstrukcja ta wykazuje szereg niedoskona\u0142o\u015bci, jedn\u0105 z kt\u00f3rych jest wyst\u0119powanie szerokiej strefy tzw. niezalecanej pracy (rys. 3). Przy parametrach roboczych turbiny (mocy i spadzie) nale\u017c\u0105cych do tego obszaru pojawiaj\u0105 si\u0119 silne uderzenia hydrauliczne i szum w cz\u0119\u015bci przep\u0142ywowej. Strefa ta rozdziela dwa obszary dozwolonej pracy turbiny \u2013 zatem przy znacznych zmianach mocy maszyna musi za ka\u017cdym razem przechodzi\u0107 przez ten ryzykowny obszar.
\nJu\u017c w 2000 r. stwierdzono konieczno\u015b\u0107 wymiany wirnik\u00f3w turbin w tej elektrowni. Plan rekonstrukcji przewidywa\u0142 rozpocz\u0119cie wymiany k\u00f3\u0142 roboczych hydrozespo\u0142\u00f3w w 2011 r. Ostatni remont kapitalny hydroagregatu nr 2 wykonano w 2005 r., a ostatni remont \u015bredni na pocz\u0105tku 2009 r. Po uruchomieniu turbina wykazywa\u0142a wysokie, lecz jeszcze dopuszczalne drgania. Z up\u0142ywem czasu stan ten ulega\u0142 stopniowemu pogarszaniu i w ko\u0144cu czerwca 2009 r. wspomniany parametr przekroczy\u0142 poziom dopuszczalny 160 mikrometr\u00f3w. W dniu awarii o godzinie 8.00 amplituda drga\u0144 osi\u0105gn\u0119\u0142a 600 mikrometr\u00f3w, a ostatni zapis z godziny 8.13 wykaza\u0142 a\u017c 840 mikrometr\u00f3w. W tej sytuacji zgodnie z obowi\u0105zuj\u0105cymi przepisami ju\u017c wcze\u015bniej nale\u017ca\u0142o odstawi\u0107 maszyn\u0119 dla wykrycia przyczyny tego niedopuszczalnego stanu. Nale\u017cy zauwa\u017cy\u0107, \u017ce elektrownia Sajano-Szusze\u0144ska by\u0142a wa\u017cnym ogniwem regulacji napi\u0119cia i przep\u0142yw\u00f3w mocy czynnej i biernej w po\u0142\u0105czonych systemach elektroenergetycznych Syberii. Algorytmy regulacji tych parametr\u00f3w zak\u0142ada\u0142y wprawdzie prac\u0119 hydrogenerator\u00f3w w dopuszczalnych obszarach pracy, lecz nie ogranicza\u0142y wielokrotnego przechodzenia przez wspomnian\u0105 niezalecan\u0105 stref\u0119. W efekcie tylko w 2009 r. do momentu awarii hydrozesp\u00f3\u0142 nr 2 dokona\u0142 a\u017c 232 takich niepo\u017c\u0105danych przej\u015b\u0107, przebywaj\u0105c w tym obszarze \u0142\u0105cznie 46 minut. Nale\u017cy jednak zaznaczy\u0107, \u017ce operacje te nie by\u0142y zabronione przez wytw\u00f3rc\u0119 maszyny.<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 6.\u00a0Zniszczony\u00a0hydrozesp\u00f3\u0142\u00a0numer 7<\/p><\/div>\n

Przebieg awarii hydrozespo\u0142u nr 2<\/strong><\/p>\n

Hydrozesp\u00f3\u0142 nr 2 po raz ostatni uruchomiono 16 sierpnia 2009 r. o godzinie 23.14. Wkr\u00f3tce po p\u00f3\u0142nocy zak\u0142\u00f3cenie w pracy Bratskiej GES spowodowa\u0142o przej\u015bcie hydrozespo\u0142\u00f3w elektrowni Sajano-Szusze\u0144skiej w re\u017cim sterowania przez nadrz\u0119dny uk\u0142ad regulacji mocy i cz\u0119stotliwo\u015bci. O godzinie 8.12 rozpocz\u0105\u0142 si\u0119 zrzut mocy hydrozespo\u0142u nr 2; przy wej\u015bciu do niezalecanej strefy roboczej nast\u0105pi\u0142o zerwanie szpilek pokrywy turbiny. Uszkodzenie to wynik\u0142o ze zm\u0119czenia materia\u0142u; cz\u0119\u015b\u0107 szpilek w og\u00f3le nie posiada\u0142a nakr\u0119tek, prawdopodobnie wskutek samoodkr\u0119cenia spowodowanego drganiami. Pod wp\u0142ywem ci\u015bnienia wirnik hydrozespo\u0142u uleg\u0142 przesuni\u0119ciu, a woda zacz\u0119\u0142a wype\u0142nia\u0107 komor\u0119 turbiny i generatora. Robocze ko\u0142o turbiny przesz\u0142o do pracy pompowej i nap\u0119dzane przez energi\u0119 kinetyczn\u0105 wirnika generatora wytworzy\u0142o dodatkowe ci\u015bnienie na wej\u015bciowych \u0142opatkach. Nast\u0105pi\u0142o od\u0142amanie pi\u00f3r \u0142opatek kierownic. Przez otwarty kana\u0142 hydrozespo\u0142u woda rozpocz\u0119\u0142a szybko wlewa\u0107 si\u0119 do hali maszyn. Dalszy ci\u0105g awarii opisano powy\u017cej. Wed\u0142ug komisji Rostechnadzoru podobna awaria wywo\u0142ana zerwaniem pokrywy turbiny wyst\u0105pi\u0142a jeszcze w 1983 r. w Nurekskiej GES, na szcz\u0119\u015bcie bez ofiar.<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 7. Inne zniszczenia dokonane przez wod\u0119<\/p><\/div>\n

Konsekwencje<\/strong><\/p>\n

W chwili awarii w maszynowni elektrowni znajdowa\u0142o si\u0119 116 os\u00f3b, w tym 52 osoby na poziomie posadzki, 63 w pomieszczeniach po\u0142o\u017conych poni\u017cej i jeden cz\u0142owiek na dachu hali. W wyniku katastrofy zgin\u0119\u0142o 75 ludzi, a 13 dozna\u0142o obra\u017ce\u0144. Ca\u0142kowitemu zniszczeniu uleg\u0142 hydrozesp\u00f3\u0142 nr 2, podobnie jak generatory nr 7 i 9. Pozosta\u0142e agregaty oraz inne urz\u0105dzenia elektrowni jak transformatory, d\u017awigi i aparatura dozna\u0142y mniejszych, aczkolwiek r\u00f3wnie\u017c bardzo powa\u017cnych uszkodze\u0144. \u0141\u0105czne straty materialne oceniono na 7 mld rubli (1 z\u0142oty to oko\u0142o 10 rubli), ale koszty pe\u0142nej odbudowy i modernizacji si\u0142owni maj\u0105 przekroczy\u0107 40 mld rubli. Na szcz\u0119\u015bcie sama zapora, kt\u00f3ra stanowi 80% warto\u015bci ca\u0142ej elektrowni, nie ucierpia\u0142a. Pe\u0142na rekonstrukcja ma potrwa\u0107 do 4 lat. Awaria spowodowa\u0142a tak\u017ce powa\u017cne zagro\u017cenia ekologiczne. Olej smarny i regulacyjny hydrozespo\u0142\u00f3w oraz transformatorowy w ilo\u015bci oko\u0142o 45 m3<\/sup> przedosta\u0142 si\u0119 do Jeniseju, rozci\u0105gaj\u0105c si\u0119 na d\u0142ugo\u015bci 130 km. Wskutek ska\u017cenia zatruciu uleg\u0142o 400 ton ryb w przybrze\u017cnych stawach hodowlanych. W niekt\u00f3rych miejscowo\u015bciach wyst\u0105pi\u0142 brak wody pitnej.<\/p>\n

Odbudowa<\/strong><\/p>\n

Po zako\u0144czeniu akcji ratowniczej natychmiast rozpocz\u0119to usuwanie zniszcze\u0144 i odbudow\u0119 mocy wytw\u00f3rczych. Ju\u017c po miesi\u0105cu zrekonstruowano budynek g\u0142\u00f3wny. 24 lutego 2010 r. uruchomiono pierwszy hydrozesp\u00f3\u0142 (nr 6). Na marzec przewidziano w\u0142\u0105czenie do sieci generatora nr 5, a na kwiecie\u0144 nr 9. Do ko\u0144ca bie\u017c\u0105cego roku wznowi\u0105 prac\u0119 agregaty nr 3, 4 i 5, kt\u00f3re ucierpia\u0142y najmniej. Dla poprawy bezpiecze\u0144stwa pracy elektrowni opracowano kompleksowy plan przedsi\u0119wzi\u0119\u0107 technicznych oraz remont\u00f3w instalacji i urz\u0105dze\u0144. Odbudowa elektrowni, kt\u00f3ra potrwa do 2014 r., obejmie stopniow\u0105 wymian\u0119 wszystkich hydrozespo\u0142\u00f3w na nowe o tej samej mocy, lecz o lepszych charakterystykach dzia\u0142ania. Nowe agregaty produkcji rosyjskiej firmy Si\u0142owyje Masziny zostan\u0105 dostarczone do ko\u0144ca 2012 roku.<\/p>\n

Podsumowanie<\/strong><\/p>\n

Ju\u017c na dwa lata przed katastrof\u0105 w analizach programu inwestycji sp\u00f3\u0142ki RusGidro stwierdzono, \u017ce w licznych elektrowniach tego w\u0142a\u015bciciela eksploatuje si\u0119 przestarza\u0142e urz\u0105dzenia i instalacje, kt\u00f3re przepracowa\u0142y przewidziany okres. Stan niekt\u00f3rych z nich okre\u015blono jako krytyczny. Przedmiotem publikacji by\u0142a w szczeg\u00f3lno\u015bci sytuacja na Sajano-Szusze\u0144skiej GES. Jednak ich autorzy zwracali uwag\u0119 przede wszystkim na stan zapory, kt\u00f3ra \u2013 jak si\u0119 okaza\u0142o \u2013 nie mia\u0142a wp\u0142ywu na zaistnia\u0142\u0105 awari\u0119. Z kolei krajowe i zagraniczne media sugeruj\u0105, \u017ce przoduj\u0105ca niegdy\u015b radziecka energetyka utraci\u0142a swoj\u0105 dawn\u0105 pozycj\u0119, a polityka gospodarcza obecnych w\u0142adz okaza\u0142a si\u0119 niewystarczaj\u0105ca. Niekt\u00f3re \u017ar\u00f3d\u0142a wskazuj\u0105 wr\u0119cz na bezpo\u015bredni zwi\u0105zek tej katastrofy z pogarszaj\u0105cym si\u0119 stanem technicznym przemys\u0142owej infrastruktury kraju odziedziczonej po poprzednim systemie.<\/p>\n

Piotr Olszowiec<\/strong>
\nna podstawie materia\u0142\u00f3w <\/strong>
\nRostechnadzoru<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Katastrofa w sierpniu 2009 r. w najwi\u0119kszej rosyjskiej hydroelektrowni na syberyjskiej rzece Jenisej odbi\u0142a si\u0119 szerokim echem na \u015bwiecie. Awaria, o rozmiarach por\u00f3wnywanych nawet do zniszczenia Czarnobylskiej AES, nie zosta\u0142a jednak w naszych mediach bli\u017cej przedstawiona i wyja\u015bniona. Rozleg\u0142e skutki najwi\u0119kszej awarii w \u015bwiatowej energetyce wodnej sk\u0142aniaj\u0105 do bli\u017cszego zapoznania si\u0119 z przyczynami i przebiegiem…<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":11780,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[688],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/11770"}],"collection":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=11770"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/11770\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":11781,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/11770\/revisions\/11781"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/11780"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=11770"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=11770"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=11770"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}