Авария на Саяно-Шушенской ГЭС Подготовил студент Южного Федерального университета Факультета Высоких технологий Бикмурзин Юрий 22 октября 2010 г.
Оглавление: 1. Саяно-Шушенская ГЭС. 2. Катастрофа. 3. Аварийно-спасательные работы. 4. Расследование причин аварии. 5. Причины аварии. 6. Предпосылки. 7. Развитие аварии. 8. Предполагаемые виновники. 9. Социальные последствия. 10. Экологические последствия. 11. Экономические последствия. 12. Влияние системы на энергосистему. 13. Восстановление станции. 14. Оценки. 2
Саяно-Шушенская ГЭС Саяно-Шушенская гидроэлектростанция расположена на реке Енисей, является крупнейшей ГЭС России и одной из наиболее крупных ГЭС в мире. Она расположена на границе Красноярского края и Хакасии. Установленная мощность ГЭС составляет 6400 МВт, среднегодовая выработка - 24, 5 млрд к. Вт·ч. Плотина ГЭС образует крупное Саяно-Шушенское водохранилище сезонного регулирования. 3
Катастрофа “…Я стоял наверху, услышал какой-то нарастающий шум, потом увидел, как поднимается, дыбится рифлёное 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…” Олег Мякишев, очевидец аварии 4
Аварийно-Спасательные работы Поисково-спасательные и ремонтно-восстановительные работы на станции начались практически сразу же после аварии силами персонала станции и сотрудников Сибирского регионального центра МЧС. Всего в поисково-спасательных работах было задействовано до 2700 человек (из них около 2000 человек работали непосредственно на ГЭС) и более 200 единиц техники. В ходе работ было разобрано и вывезено более 5000 м³ завалов, из помещений станции откачано более 277 000 м³ воды. 5
Расследование причин аварии Сразу после аварии была создана комиссия Ростехнадзора, своё расследование начал следственный комитет при прокуратуре в рамках возбуждённого уголовного дела по статье 143 УК РФ (нарушение правил охраны труда). 16 сентября Государственная Дума создала парламентскую комиссию для расследования причин аварии под руководством В. А. Пехтина. Неочевидность причин аварии вызвала появление ряда версий, не нашедших в дальнейшем своего подтверждения, например: версия гидроудара, предположения о взрыве трансформатора, террористический акт и др. 6
Причины аварии Формулировка комиссии Ростехнадзора: 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. Формулировка Парламентской комиссии: 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. 7
Предпосылки аварии Конструкция гидротурбин РО 230/833 -В-677 характеризуется рядом недостатков, одним из которых является наличие обширной зоны не рекомендованной работы; при нахождении гидроагрегата в этой зоне работа турбины сопровождается сильными гидравлическими ударами в проточной части и значительными шумами. Гидроагрегат № 2 проходил ремонт, после чего был принят в постоянную эксплуатацию; при этом были зафиксированы повышенные вибрации оборудования, остававшиеся, тем не менее, в пределах допустимых значений. В ходе эксплуатации гидроагрегата его вибрационное состояние постепенно ухудшалось и в конце июня 2009 года перешло допустимый уровень… 8
Развитие аварии С 08: 12 происходило снижение мощности гидроагрегата № 2. При входе гидроагрегата в зону, не рекомендованную к работе, произошёл обрыв шпилек крышки турбины. Разрушение значительной части из 80 шпилек произошло вследствие усталостных явлений; на шести шпильках (из 41 обследованной) к моменту аварии отсутствовали гайки - вероятно, вследствие самораскручивания в результате вибрации (их стопорение не было предусмотрено конструкцией турбины). Под воздействием давления воды в гидроагрегате ротор гидроагрегата с крышкой турбины и верхней крестовиной начал движение вверх, и, вследствие разгерметизации, вода начала заполнять объём шахты турбины, воздействуя на элементы генератора. При выходе обода рабочего колеса на отметку 314, 6 м рабочее колесо перешло в насосный режим и за счёт запасённой энергии ротора генератора создало избыточное давление на входных кромках лопастей рабочего колеса, что привело к обрыву перьев лопаток направляющего аппарата. Через освободившуюся шахту гидроагрегата вода начала поступать в машинный зал станции. Автоматические системы управления гидроагрегатов, останавливающие их в случае нештатных ситуаций, могли функционировать лишь при наличии электропитания, но в условиях затопления машинного зала и массового замыкания электрооборудования энергоснабжение самой станции было потеряно очень быстро, и автоматика успела остановить только один гидроагрегат - № 5. 9
Предполагаемые виновные Бывший руководитель РАО «ЕЭС России» А. Б. Чубайс, бывший технический директор РАО «ЕЭС России» Б. Ф. Вайнзихер, бывший руководитель ОАО «Рус. Гидро» В. Ю. Синюгин и бывший министр энергетики И. Х. Юсуфов, руководство станции, руководство ОАО «Рус. Гидро» , два чиновника Ростехнадзора, а также руководители ООО «Ракурс» и ООО «Промавтоматика» (осуществлявшие работы по созданию и монтажу систем управления гидроагрегатами). 10
Социальные последствия Человеческие жертвы: В результате аварии погибло 75 человек, пострадало 13 человек. Паника: Жители, жившее ниже по течению в скором порядке покидали свои дома. Спекуляции: Взвинчивание цен на товары первой необходимости. 11
Экологически 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, что привело к массовой гибели рыбы в рыбоводческих хозяйствах и ограничению водоснабжением некоторых поселков. 12
Экономические последствия В результате аварии полностью разрушен и выброшен из шахты гидроагрегат № 2, разрушена также шахта гидроагрегата. Разрушены стены и крыша машинного зала в районе гидроагрегатов № 2, 3, 4. В районе гидроагрегатов № 2, 7, 9 разрушено перекрытие машинного зала. Общие потери, связанные с повреждением оборудования, оцениваются в 7 млрд. рублей. А на восстановление ГЭС может быть затрачено свыше 40 млрд. рублей. 13
Влияние аварии на энергосистему края В результате аварии на непродолжительное время были полностью или частично отключены от энергоснабжения ряд промышленных предприятий. Благодаря действиям противоаварийной автоматики и персонала объединённого диспетчерского управления Сибири и Центрального диспетчерского управления, оперативно распределившими нагрузку между другими электростанциями и задействовавшими транзит из объединённых энергосистем Урала и Средней Волги через территорию Казахстана, удалось избежать каскадного отключения и «погашения» ОЭС Сибири. 14
Восстановление станции Работы по восстановлению ГЭС начались практически сразу после аварии. 19 августа 2009 года создана дирекция по ликвидации последствий аварии во главе с главным инженером станции А. Митрофановым. На первом этапе работ основной задачей являлось восстановление энергоснабжения станции и разбор завалов в машинном зале. Восстановление ГЭС планируется на декабрь 2014 года. План восстановления станции включает в себя постепенную замену всех 10 гидроагрегатов на новые - той же мощности, но с улучшенными эксплуатационными характеристиками. 15
Оценки “…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…“ 16
Саяно-Шушенская гидроэлектростанция им. П. С. Непорожнего - самая мощная электростанция России, шестая по мощности гидроэлектростанция в мире. 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 и расположенный ниже по течению контррегулирующий Майнский гидроузел.
Напорный фронт Саяно-Шушенской ГЭС образует уникальная бетонная арочно-гравитационная плотина высотой 245 м.
Это сопоставимо с высотой МГУ
Длина по гребню 1074.4 м
Ширина по основанию 105.7 м и по гребню - 25 м.
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.
Устойчивость плотины под напором воды (около 30 млн. тонн) обеспечивается не только собственным весом (60%)...
Но и упором в берега (40%)
Отметка "Ноль".
Эта конструкция была необходима при строительстве плотины для отсчета радиуса
Козловой кран на гребне плотины для поднятия затворов.
"Саяно-Шушенская ГЭС названа Петра Степановича Непорожнего министра энергетики и электрофикации СССР, организатора единой энергосистемы страны"
В здании ГЭС было размещено 10 радиально-осевых гидроагрегатов мощностью по 640 МВт, работавших при расчётном напоре 194 м.
Плотина ГЭС уникальна, аналогичный тип плотины в России имеет ещё только одна ГЭС - Гергебильская, но она значительно меньше.
В результате вывода из строя всех агрегатов станции 17 августа 2009 г. и перекрытия водоводов водопропускная способность плотины Саяно-Шушенской ГЭС сокращена на 3 600 м³/с (10 агрегатов по 358,5 м³/с каждый), что, в свою очередь, ставит под вопрос безопасность прохождения сильных паводков.
На данный момент используется штатный водосброс.
Но при работе штатного водосброса образуется облако водяной пыли
Поскольку до сих пор водосброс никогда не эксплуатировался в зимний период...
Существуют опасения, что это может привести к значительному обледенению конструкций станции.
Для предотвращения этого явления проводится ряд мероприятий
Сколка льда на сооружениях гидроэнергокомплекса производится специалистами ООО «Природа»
Альпинисты оснащены специальным оборудованием и защитными костюмами, они работают поочередно, сменяя друг друга каждые два часа.
Крыша машинного зала
Для обработки поверхностей в качестве антиобледенителя используется природная соль - бишофит (MgCl26H2O)
Памятник строителям ГЭС на смотровой площадке. Открыт в 2008 году
Вид на плотину со смотровой площадки
На данный момент подсветка плотины не работает
Причины обморожения. Доставить пострадавшего в ближайшее тёплое помещение. Степени обморожения. Что такое обморожение. Первая помощь при обморожениях. IV степень обморожения. Обморожение IV степени возникает при длительном воздействии холода. Обморожение II степени. II степень обморожения. Продолжительность периода холодового воздействия. III степень обморожения. Первая помощь при обморожении. Профилактика.
«Игра по ОБЖ» - Правила игры. Родон. Придя вечером домой, вы почувствовали запах газа. Производственные аварии и катастрофы. Процесс горения. Кто хочет стать отличником. Находясь дома один, вы вдруг услышите прерывистые гудки предприятий. Мутагены. Что означает ОБЖ. Что такое пожар. Ощущение удушья, кашель, раздражение кожи. Отборочный тур. При аварии на химически опасном объекте произошла утечка хлора. Система наблюдения и контроля.
«Классификация чрезвычайных ситуаций техногенного характера» - Аварии с выбросом (угрозой выброса) радиоактивных веществ. Аварии с выбросом (угрозой выброса) химически опасных веществ. Понятие о чрезвычайной ситуации техногенного характера. Причины. Поражающие факторы. Пожары. Причины аварий. Воздействие источника ЧС выходят за пределы четырех и более субъектов. Классификация производственных аварий. Пределы субъекта Российской Федерации. Чем отличается катастрофа от аварии.
«Правила безопасности на льду» - Одни на льду (трагедия). Не допускайте обморожения и замерзания. Глубокие трещины и разломы. Быстрое оказание помощи. Не выходите на лёд в одиночку. Если случилась беда. Лёд между островами и плёсами опасен всегда. Меры предосторожности и правила поведения детей и подростков на льду. Будьте осторожны. Меры предосторожности на льду. Слабый лёд. Не пугайтесь и не бегите от опасности. Дайте пострадавшему часть своей одежды.
«Обморожение кожи» - Температура кожи значительно ниже, чем на окружающих участках тканей. Дыхание редкое, поверхностное - до 3-4 в минуту. Сознание отсутствует, наблюдаются судороги, рвота. Класафикация. Кожные покровы бледные, синюшные, холодные на ощупь. Классификация. Дыхание редкое - до 8-12 в минуту, поверхностное. Отёк развивается сразу после согревания и быстро увеличивается. В качестве теплоизолирующего материала можно использовать ватники, фуфайки, шерстяную ткань и пр.
«ОБЖ «Алкоголь»» - Последствия действия алкоголя. Исследовательские работы. Влияние алкоголя на организм человека. Ход работы. Белок под действием спирта сворачивается. Релаксация. Поминки, праздник, Встречи, проводы. Алкоголизм. Нарушение свойств белков при воздействии на них алкоголя. Спирты.
Слайд 1
Слайд 2
Слайд 3
Слайд 4
Слайд 5
Слайд 6
Слайд 7
Слайд 8
Слайд 9
Слайд 10
Слайд 11
Слайд 12
Слайд 13
Слайд 14
Слайд 15
Слайд 16
Слайд 17
Слайд 18
Слайд 19
Слайд 20
Слайд 21
Слайд 22
Слайд 23
Слайд 24
Презентацию на тему "Причины аварии на Саяно-Шущенской ГЭС" (11 класс) можно скачать абсолютно бесплатно на нашем сайте. Предмет проекта: ОБЖ. Красочные слайды и иллюстрации помогут вам заинтересовать своих одноклассников или аудиторию. Для просмотра содержимого воспользуйтесь плеером, или если вы хотите скачать доклад - нажмите на соответствующий текст под плеером. Презентация содержит 24 слайд(ов).
Слайды презентации
Слайд 1
Слайд 2
Слайд 3
Крупнейшая по установленной мощности электростанция России, шестая - среди ныне действующих гидроэлектростанции в мире. Расположена на реке Енисей, на границе между Красноярским краем и Хакасией, у посёлка Черемушки. Является верхней ступенью Енисейского каскада ГЭС. Уникальная арочно-гравитационная платина станции высотой 245 м - самая высокая плотина России и одна из высочайших плотин мира. Название станции происходит от названий Саянских гор и расположенного неподалёку от станции села Шушенское.
Слайд 4
Строительство Саяно-Шушенской ГЭС, начатое в 1963 году, было официально завершено только в 2000 году. В ходе строительства и эксплуатации ГЭС имели место проблемы, связанные с разрушением водосбросных сооружений и образованием трещин в плотине, позднее успешно решённые. 17 августа 2009 года на станции произошла крупнейшая в истории отечественной гидроэнергетики авария, ставшая причиной гибели 75 человек. Восстановление Саяно-Шушенской ГЭС должно быть завершено в 2014 году.
Слайд 5
Слайд 6
17 августа 2009 года на Саяно-Шушенской ГЭС произошла тяжёлая авария. Находившийся в работе гидроагрегат № 2 внезапно разрушился и был выброшен напором воды со своего места. В машинный зал станции под большим напором стала поступать вода, затопившая машинный зал и технические помещения под ним. В момент аварии мощность станции составляла 4100 МВт, в работе находились 9 гидроагрегатов, автоматические защиты, на большинстве которых, не сработали. Было потеряно электропитание собственных нужд станции, в результате чего сброс аварийно-ремонтных затворов на водоприёмниках (с целью остановки поступления воды) персоналу станции пришлось производить вручную.
Слайд 7
Индустриальная техногенная катастрофа, произошедшая 17 августа 2009 года. В результате аварии погибло 75 человек, оборудованию и помещениям станции нанесён серьёзный ущерб. Работа станции по производству электроэнергии приостановлена. Последствия аварии отразились на экологической обстановке акватории, прилегающей к ГЭС, на социальной и экономической сферах региона.
Слайд 8
В результате аварии погибло 75 человек, большинство из которых составили сотрудники подрядных организаций, занимавшиеся ремонтными работами. Все гидроагрегаты станции получили повреждения различной степени тяжести; наиболее сильные, вплоть до полного разрушения - гидроагрегаты № 2, № 7 и № 9. Было частично разрушено здание машинного зала, повреждено электротехническое и вспомогательное оборудование. В результате попадания в Енисей турбинного масла был нанесён экологический ущерб.
Слайд 9
Слайд 10
Слайд 11
Результаты расследования аварии комиссией Ростехнадзора были предоставлены в акте технического расследования причин аварии. 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 следующим образом:
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.
Слайд 12
Парламентская комиссия причины аварии сформулировала 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 (что должно предусматриваться инструкцией по эксплуатации гидроагрегатов Саяно-Шушенской ГЭС. Основной причиной аварии стало непринятие мер к оперативной остановке второго гидроагрегата и выяснения причин вибрации.
Слайд 15
Слайд 16
Гидроагрегат № 2 был пущен первоначально на пониженном напоре и с временным рабочим колесом. Гидроагрегат был введён в работу со штатным рабочим колесом. Нормативный срок службы гидротурбины заводом-изготовителем был установлен в 30 лет. Конструкция гидротурбин характеризуется рядом недостатков, одним из которых является наличие обширной зоны не рекомендованной работы; при нахождении гидроагрегата в этой зоне работа турбины сопровождается сильными гидравлическими ударами в проточной части и значительными шумами. При этом зона не рекомендованной работы разделяет две зоны, в которых работа гидроагрегата разрешена; при существенном изменении мощности гидроагрегат каждый раз вынужден проходить зону не рекомендованной работы. Отмечалась необходимость замены рабочих колёс гидротурбин. Замена рабочих колёс гидроагрегатов планировалась с 2011 года; в частности, в августе 2009 года был объявлен конкурс на поставку нового рабочего колеса для одного из гидроагрегатов ГЭС.
Слайд 17
После проведённого ремонта гидроагрегат был принят в постоянную эксплуатацию; при этом были зафиксированы повышенные вибрации оборудования, остававшиеся, тем не менее, в пределах допустимых значений. В ходе эксплуатации гидроагрегата его вибрационное состояние постепенно ухудшалось и в конце июня 2009 года перешло допустимый уровень. Ухудшение продолжилось и в дальнейшем; так, к 17 августа 2009 года амплитуда вибрации подшипника крышки турбины составляла 600 мкм при максимально допустимых 160 мкм; непосредственно перед аварией она возросла до 840 мкм. В такой ситуации главный инженер станции был обязан остановить гидроагрегат с целью выяснения причин повышенной вибрации, чего сделано не было, что и послужило одной из главных причин развития аварии. Система непрерывного виброконтроля, установленная на гидроагрегате № 2 в 2009 году, не была введена в эксплуатацию и не учитывалась оперативным персоналом и руководством станции при принятии решений.
Слайд 18
Слайд 19
Гидроагрегат № 2 был введён в работу 16 августа 2009 года и назначен персоналом станции приоритетным для изменения нагрузки при исчерпании диапазонов регулирования мощности. Изменение мощности гидроагрегата осуществлялось автоматически под воздействием регулятора ГРАРМ. На этот момент станция работала по плановому диспетчерскому графику. В 20:20 мск был зафиксирован пожар в одном из помещений Братской ГЭС, в результате которого были повреждены линии связи между Братской ГЭС и диспетчерским управлением энергосистемы Сибири (ряд СМИ поспешил объявить эти события «спусковым крючком» катастрофы, вынудившим запустить злополучный гидроагрегат № 2, упустив из виду тот факт, что к этому моменту он уже находился в работе). Поскольку Братская ГЭС, работавшая под управлением АРЧМ, «выпала» из-под контроля системы, её роль взяла на себя Саяно-Шушенская ГЭС, диспетчером была дана команда на перевод ГРАРМ станции в режим автоматического регулирования от АРЧМ. Всего под управлением ГРАРМ работали 6 гидроагрегатов (№ 1, 2, 4, 5, 7 и 9), ещё три гидроагрегата (№ 3, 8 и 10) работали под индивидуальным управлением персонала, гидроагрегат № 6 находился в ремонте.
Слайд 20
Происходило снижение мощности гидроагрегата № 2 по указанию ГРАРМ. При входе гидроагрегата в зону, не рекомендованную к работе, произошёл обрыв шпилек крышки турбины. Разрушение значительной части из 80 шпилек произошло вследствие усталостных явлений; на шести шпильках к моменту аварии отсутствовали гайки- вероятно, вследствие самораскручивания в результате вибрации (их стопорение не было предусмотрено конструкцией турбины). Под воздействием давления воды в гидроагрегате ротор гидроагрегата с крышкой турбины и верхней крестовиной начал движение вверх, и, вследствие разгерметизации, вода начала заполнять объём шахты турбины, воздействуя на элементы генератора.
Слайд 21
Автоматические системы управления гидроагрегатов, останавливающие их в случае нештатных ситуаций, могли функционировать лишь при наличии электропитания, но в условиях затопления машинного зала и массового замыкания электрооборудования энергоснабжение самой станции было потеряно очень быстро, и автоматика успела остановить только один гидроагрегат - № 5. Поступление воды в машинный зал станции продолжалось вплоть до ручного закрытия персоналом станции аварийных затворов с гребня плотины, которое было завершено к 9.30
Слайд 23