Klávesové zkratky na tomto webu - základní
Přeskočit hlavičku portálu

Tragédie na Jeniseji – příčiny havárie

10. 01. 2010 16:00:35
Koncem srpna loňského roku jsem uveřejnil informativní článek o havárii v Sajano-Šušenské hydroelektrárně. Nyní doplňuji informace o výsledky vyšetřování.

Základní informace o havárii
Čtenáře, kteří nejsou informováni a chtějí získat základní přehled o rozsahu a průběhu havárie, tímto odkazuji na původní článek Vodní peklo na Jeniseji. Podotýkám, že tehdejší článek byl zpracováván z informací, které byly v dané době k dispozici.

Pro ilustraci děsivých následků havárie přikládám dvě fotografie:

Sajano1.jpg

Strojovna Sajano-Šušenské hydroelektrárny před havárií
Zdroj: Wikipedia (RU)



Sajano2.jpg

Strojovna Sajano-Šušenské hydroelektrárny po havárii
Zdroj: Wikipedia (RU)



Výsledky vyšetřování
Oficiální zpráva [1] byla uveřejněna počátkem října 2009. K čemu dospěla vyšetřovací komise? Pokusím se nyní velmi stručně shrnout zásadní informace z této zprávy.

1) Vnější vlivy

Sajano-Šušenská hydroelektrárna byla spolu s hydroelektrárnou Bratsk na řece Angaře certifikována pro regulaci frekvence v rámci Sibiřské elektrizační soustavy. Dne 17.8.2009 v 00:20 (cca 8 hodin před havárií) došlo na elektrárně Bratsk k požáru, v jehož důsledku byly přerušeny telekomunikační linky využívané pro komunikaci a automatické řízení elektrárny sibiřským dispenčinkem. V 00:31 byl dispenčinkem zadán příkaz na převedení Sajano-Šušenské elektrárny do režimu automatického řízení frekvence. Tento režim je spojen s častými změnami výkonu. Prioritním strojem pro zajišťování regulačního provozu (opakované snižování a zvyšování výkonu) byl navolen hydrogenerátor č. 2 – stroj, který následně havaroval.

2) Konstrukční omezení vodní turbíny PO230/833-B-677

Zásadním problémem těchto turbín je existence poměrně širokého výkonového pásma, v kterém výrobce nedoporučuje provoz z důvodu vzniku hydraulických rázů spojených s vibracemi stroje. V době havárie pracovala turbína se spádem 212 metrů. V tomto režimu jsou doporučena provozní pásma: 0-265 MW (pásmo I) a 570-640 MW (pásmo III). Nedoporučován je provoz v pásmu 265-570 MW (pásmo II). Zakázán je provoz v pásmu nad 640 MW (pásmo IV). V regulačním provozu musel hydrogenerátor měnit výkon ve velmi širokém rozmezí, takže nevyhnutelně pracoval i v nedoporučovaném provozním pásmu II, které je charakterizováno vznikem vibrací. Zároveň je nutné poznamenat, že výrobce nespecifikoval limitní dobu provozu v pásmu II ani počet přechodů mezi jednotlivými pásmy za životnost stroje.

Sajano3.jpg

Provozní pásma vodní turbíny РО230/833-В-677
Zdroj: [1]



3) Bezprostřední příčina havárie

Vyšetřovací komise došla k závěru, že dlouhodobým a opakovaným zatěžování konstrukce vodní turbíny č. 2 (v důsledku vibrací při přechodech přes zónu nedoporučovaného provozu) docházelo k únavovému namáhání (tj. postupné „degradaci materiálu“) závitových čepů upevňujících víko turbíny. Dne 17.8.2009 turbína pracovala v režimu regulace frekvence s častými změnami výkonu, přičemž v 8:13 došlo k přetržení závitových čepů s následným odtržením víka turbíny, což mělo za následek průnik tlakové vody do strojovny včetně následné destrukce veškerého technologického zařízení a totálního výpadku napájení vlastní spotřeby elektrárny. Výkon těsně před havárií činil 475 MW (pásmo II), průtok 256 m3/s, pracovní spád 212 m, takže působící tlak odpovídal 21,2 atm, tj. 212 tun/m2.

4) Fyzické důkazy

Víko turbíny bylo upevněno pomocí 80 závitových čepů (průměr 80 mm, délka 245 mm) a matic. Po havárii bylo prozkoumáno 49 kusů (předpokládám, že ostatní zmizely v řece Jenisej). Na 41 byl identifikován únavový lom. Celková plocha únavového lomu všech vyšetřovaných vzorků činila 64,9% souhrnného průřezu, přičemž 11 vykazovalo poškození 80 a více procent. Dva vzorky nevykazovaly žádný únavový lom (při havárii se přetrhly v plném průřezu).

Zarážející skutečností je, že šest zbývajících vzorků nevykazovalo žádné stopy stržení matice ze závitu. Komise došla k závěru, že v okamžiku havárie nebyly na těchto čepech matice přišroubovány (!). Pravděpodobné vysvětlení je, že matice se samovolně uvolnily, chcete-li „vyklepaly“ působením silných vibrací.

Pro doplnění uvádím, že v průběhu údržbářských prací a rekonstrukcí nebyly využívány žádné prostředky nedestruktivní diagnostiky strojních součástí, takže personál nebyl přesně informován o stavu jednotlivých konstrukčních prvků.

5) Podíl personálu elektrárny na vzniku havárie

Je bohužel velmi významný, možná dokonce rozhodující.

Turbína č. 2 byla uvedena do provozu v 11/1979. Životnost byla výrobcem stanovena na 30 let, v době havárie činila 29 let a 10 měsíců. Havarovaný stroj č. 2 měl problémy s nadměrnými vibracemi od roku 1982. Personál se je pokoušel průběžně řešit. Generální oprava soustrojí byla provedena v 3/2000 – 11/2000.

Poslední protokolárně zaznamenané měření vibrací proběhlo 12.-16. března 2009 po ukončení plánované střední opravy. V této době se vibrace ložiska turbíny nacházely těsně pod dovolenou hranicí 0,16 mm (160 mkm).

Klíčovým faktorem je, že hydrogenerátor č. 2 byl sice vybaven systémem měření vibrací, avšak instalace tohoto systému nebyla zcela dokončena a naměřená data nebyla využívána směnovým personálem k operativnímu řízení provozu. Komise získala z archivu automatického systému řízení technologického procesu (ASŘTP) elektrárny následující data (viz obrázek):

Sajano4.jpg

Data z archivu ASŘTP: vibrace ložiska turbíny hydrogenerátoru č. 2 od 21.4.2009
Legenda:
________ (zvyšující se): naměřené střední hodnota
- - - - - : naměřená maximální hodnota
________ (konstantní): maximální přípustná hodnota 160 mkm dle provozního předpisu



Z grafu je jasně patrné, že již v druhé dekádě května vibrace překročily povolenou mez 160 mkm, tj. 0,16 mm (vodorovná plná čára). V tomto okamžiku byl v souladu s provozním předpisem hlavní inženýr elektrárny povinen nechat stroj odstavit a iniciovat práce k nalezení příčiny vibrací. K tomuto nedošlo, přičemž v srpnu již vibrace překračovaly povolený limit 4-násobně(!). V textu zprávy se uvádí, že systém kontroly vibrací byl používán pro informativní účely údržbářského personálu. Jsem přesvědčen, že údržbářský personál si tuto informaci nenechával pro sebe a vedení elektrárny ji sdělil.

Z analýzy datových záznamů pro turbínu č. 2 dále vyplývá, že dne 17.8.2009 v 8:00 činily vibrace ložiska 600 mkm a těsně před havárií v 8:13 stouply na 840 mkm. Jsem rovněž přesvědčen, že při dostupnosti informace o tomto fatálním trendu zvyšování vibrací vedoucím směnovým pracovníkům by byl stroj okamžitě odstaven. K tomuto, bohužel, nedošlo.

Závěr
Autor naložil s dostupnými podklady, jak nejlépe mohl. Nicméně to samozřejmě nebrání dalším čtenářům, aby si dokumentaci samostatně prostudovali (odkaz na ruský zdroj viz níže).

Osobně se domnívám, že havárii na Sajano-Šušenské elektrárně lze nejlépe charakterizovat známým českým příslovím: „Tak dlouho se chodí se džbánem pro vodu, až se ucho utrhne“ a není nutné nic víc dodávat.

Použité podklady:
[1] Zpráva vyšetřovací komise Státního ekologického, technického a jaderného dozoru Ruské Federace (rusky)

Petr Nejedlý

Autor: Petr Nejedlý | neděle 10.1.2010 16:00 | karma článku: 32.04 | přečteno: 4870x

Další články blogera

Petr Nejedlý

Německá energetická transformace – aktualizace 2017 (díl 3)

Závěrečný díl miniseriálu o energetické transformaci z pohledu plnění cílů v oblasti ochrany životního prostředí a klimatu, spolehlivosti dodávek energie a hospodárnosti.

21.5.2017 v 10:45 | Karma článku: 21.56 | Přečteno: 990 | Diskuse

Petr Nejedlý

Německá energetická transformace – aktualizace 2017 (díl 2)

Pokračování miniseriálu o energetické transformaci z pohledu plnění cílů v oblasti ochrany životního prostředí a klimatu, spolehlivosti dodávek energie a hospodárnosti.

14.5.2017 v 10:59 | Karma článku: 15.94 | Přečteno: 623 | Diskuse

Petr Nejedlý

Německá energetická transformace – aktualizace 2017 (díl 1)

Poradenská společnost McKinsey od září 2012 pravidelně zveřejňuje analýzu, která na základě hodnocení patnácti parametrů názorně dokladuje postup energetické transformace.

9.5.2017 v 14:56 | Karma článku: 21.75 | Přečteno: 1062 | Diskuse

Petr Nejedlý

Jižní Austrálie, kraj bez baseloadu a po sérii blackoutů

Jižní Austrálie měla být globálním příkladem náhrady uhelných elektráren pracujících v základním zatížení obnovitelnými zdroji. K prvnímu blackoutu došlo za necelých pět měsíců.

23.4.2017 v 13:24 | Karma článku: 30.95 | Přečteno: 1231 | Diskuse

Další články z rubriky Věda

Dana Tenzler

Jak se odhalí stáří hornin?

Stvořil Zemi Bůh nebo se stvořila jaksi sama od sebe? A jak je vlastně stará? To, že je Bible jen pohádka, se podařilo prokázat pomocí zirkonu, nepatrného krystalu, který hraje roli geologických hodin. (délka blogu 5 min.)

15.1.2018 v 8:00 | Karma článku: 20.79 | Přečteno: 455 | Diskuse

Libor Čermák

Byli v pozadí Mohamedova dětství mimozemšťani?

Daly by se nějak vysvětlit podivné vize a zážitky, které měl v 7. stol. muž jménem Mohamed? Jedna hypotéza mne napadá. Co když za všechno můžou mimozemšťani a islám je tak jen pouhý cargokult vzniklý setkáním s vyspělou kulturou?

14.1.2018 v 16:13 | Karma článku: 14.56 | Přečteno: 504 |

Karel Tejkal

Kreacionistická láska a nenávist

Předem upozorňuji, že se nechci nijak dotknout náboženského cítění slušných věřících, křesťanů či jiných, opakovaně se však musím pozastavit nad jednáním některých šílenců, kteří sami sebe za křesťany považují.

13.1.2018 v 11:14 | Karma článku: 17.28 | Přečteno: 520 | Diskuse

Libor Čermák

Záhady a tajuplné souvislosti Panny Marie Sněžné

Dnes bych rád upozornil na zajímavé souvislosti spojené s Pannou Marií Sněžnou. Události se dle legendy odehrály v Římě roku 352 n.l. Ale jseou zde velice zajímavé souvislosti i s jedním místem u nás v Česku.

13.1.2018 v 10:45 | Karma článku: 14.04 | Přečteno: 526 |

Michal Češek

Muži v ošetřovatelství - část 3: Statistika

Mají vůbec muži o studium ošetřovatelství zájem? Jak to vypadá s počtem studentů a studentek na vysokých a vyšších odborných školách? A do kterých ošetřovatelských oborů se tolik studentů již příliš nehrne?

11.1.2018 v 12:41 | Karma článku: 8.72 | Přečteno: 575 | Diskuse
Počet článků 157 Celková karma 0.00 Průměrná čtenost 2947

Autor je absolvent ČVUT, fakulty elektrotechnické, specializace jaderné elektrárny. Od ukončení studií v r. 1988 pracuje ve společnosti ČEZ a.s., jaderná elektrárna Temelín - v současné době jako manažer útvaru technika, Výstavba jaderných elektráren. Profesně se zabývá elektroenergetikou, zvláště jadernou energetikou. Ačkoliv je technicky vzdělán, zajímá se rovněž o historickou religionistiku (z pohledu ateisty) a cizí jazyky (angličtina, němčina, ruština, francouzština).





Najdete na iDNES.cz



mobilní verze
© 1999–2017 MAFRA, a. s., a dodavatelé Profimedia, Reuters, ČTK, AP. Jakékoliv užití obsahu včetně převzetí, šíření či dalšího zpřístupňování článků a fotografií je bez souhlasu MAFRA, a. s., zakázáno. Provozovatelem serveru iDNES.cz je MAFRA, a. s., se sídlem
Karla Engliše 519/11, 150 00 Praha 5, IČ: 45313351, zapsaná v obchodním rejstříku vedeném Městským soudem v Praze, oddíl B, vložka 1328. Vydavatelství MAFRA, a. s., je členem koncernu AGROFERT.