Cаяно-Шушенская ГЭС. Часть II
* * * предыдущая часть * * *
Семь негритят дрова рубили вместе,
Зарубил один себя - и осталось шесть их.
Шесть негритят пошли на пасеку гулять,
Одного ужалил шмель, их осталось пять.
Пять негритят судейство учинили,
Засудили одного, осталось их четыре.
Фотосессия
Семь негритят дрова рубили вместе,
Зарубил один себя - и осталось шесть их.
Иногда, чтобы увидеть что-то, что ускользнуло от рассмотрения, надо посмотреть на предмет с другой стороны:
Фото 1. Общий вид в первые секунды аварии. Вид сверху.
На фотографии 1 мы видим как начала обрушаться крыша на 2-м агрегатом, и фонтаны воды, бьющие в промежутке между машзалом и фундаментом трансформаторов. Возникает вопрос: откуда они бьют? Рассмотрим это место более подробно:
Фото 2. Пространство между стеной машзала и трансформаторами. Вид спереди.
Как раз в том месте, откуда бил фонтан, в темноте под балками, видна огромная пробоина. Заметим, что эта пробоина никоим образом не отражена в "Акте". Возникает вопрос: какая сила её проделала, и что находится под ней? Судя по силе фонтана, можно предположить, что под этой пробоиной находится сам водовод, ведущий ко второму гидроагрегату. В центре фотографии видна колонна, которую(как считается) отфрезеровал вращающийся ротор. Нижняя часть колонны полностью раскрошена, осталась только арматура. Видно, что арматура колонны изогнута влево, что не соотвествует направлению вращения ротора, вращающемуся по часовой стрелке(если смотреть сверху).
Фото 3. Разрушенная колонна. Вид сбоку.
Верхние две трети колонны имеют треугольную форму. Максимальные повреждения были нанесены именно нижней части колонны, однако это-то и не стыкуется с версией о фрезеровании колонны ротором: середину колонны ротор бы смог еще обтесать, но к низу он бы просто не смог подобраться. Однако, существует вероятность того, что в колонну попала на большой скорости деталь вращающегося ротора, но тогда арматура колонны была бы изогнута в другую сторону. Кроме того, смущает тот момент, что ротор лежит слишком далеко от колонны.
Фото 4. Останки второго агрегата. Общий вид.
В центре мы видим заменённую колонну. Справа от неё рабочие заделывают ранее упомянутую пробоину в полу. Заменённая колонна стоит на более толстой колонне, которая треснула(см фото 5). Серая штука на полу - это спиральная камера, правым(от нас) концом подключённая к водоводу. Сама она покрыта бетоном. Как вы можете видеть, слева бетонное покрытие разрушено и виден металл стенок самой спиральной камеры. Водовод находится под тремя белыми трубами справа.
Фото 5. Треснувшая колонна турбинного зала. Вид сбоку.
Подобные разрушения, как мне кажется, достаточно хорошо объяснил Б.П. Синюков. Хочу отметить, что г-н. Синюков - не просто фоменковец, а вообще сверхмощный фоменковец, возможно даже более мощный фоменковец, чем сам Фоменко. Поэтому, если вы - неистовый борец за единственно правильную точку зрения, или просто человек, неприемлющий лженауку вообще и фоменковщину в частности, пожалуйста уйдите с этой страницы и забудьте дорогу сюда. Остальных я бы попросил отделить достаточно необычные даже(для меня) взгляды на всемирную историю от его мнения насчёт причин аварии.
Г-н. Синюков приводит следующую аналогию произошедшего:
Теперь мысленный эксперимент, он вам под силу. Представьте метра два-три садового шланга в бухте, всю бухту не надо, я сказал два-три метра из самого цента бухты. Если не жалко, отрежьте и натяните на кран, а потом быстро его откройте. Бухточка закрутится на месте и распрямится, не в прямую линию, конечно, но почти в прямую, причем глядите на "хвостик", как он будет откидываться.
А если до открытия крана хвостик защемить прищепкой для белья, чтоб конец почти сомкнулся, а уж потом кран открыть. - Гидроударчик будет, процесс по предыдущему абзацу пойдет в разы интенсивней, и, если шланг гнилой, прищепка крепкая, а напор в кране хороший, то результат будет как на рис.9(у нас это фото 4).
Иными словами, когда в спиральную камеру "влетела" волна гидроудара, она вырвала "хвост" спиральной камеры, пробила бетон, и вырвалась наружу за пределами машинного зала. Тот фонтан, что мы видели на Фото.1 - это поток поступающей из улитки сквозь пробитую гидроударом дыру в бетоне воды.
Относительно колонны г-н Синюков утверждает, что такого рода повреждения характерны для мощного удара по основанию колонны в вертикальном направлении:
И уж поверьте старому горняку, что другого типа разрушений в природе не бывает. Всегда в плоскостях, параллельных разрушающей силе, горная порода (бетон) разрушается на клин-конус. Это связано с разложением этих сил в сторону наименьшего сопротивления, так как разрывать породу и бетон в стороны в 33,5 раза легче, нежели продолжать его плющить по оси.
Разрушенная колонна стоит на толстой колонне турбинного зала, которая находится рядом с концом спиральной камеры, т.е. её разрушения вполне могут быть вызваны гидроударом. Проверим его утверждение по книге Дж. Гордона КОНСТРУКЦИИ, ИЛИ ПОЧЕМУ НЕ ЛОМАЮТСЯ ВЕЩИ:
Как и в случае растяжения, для этих сдвиговых трещин существует критическая длина по Гриффитсу. Другими словами, трещина данной длины начинает распространяться, когда касательное напряжение достигает некоторого критического значения. Если в хрупком материале, например бетоне, достигаются эти критические условия, то сдвиговые трещины распространяются практически мгновенно, процесс может носить почти взрывной характер. Когда сдвиговая трещина пройдет по диагонали поперек всего образца, две его части начинают скользить относительно друг друга. Образец уже не может больше сопротивляться сжимающей нагрузке, материал разгружается, выделяя большое количество упругой энергии, и именно поэтому, когда хрупкие материалы (стекло, бетон, камень) сжимают или разбивают молотком, разлетаются осколки, которые могут быть опасными. Выделенной энергии деформации часто оказывается достаточно для превращения материала в пыль. Именно это происходит, когда мы толчем кусочки сахара в ступке.
Т.е. в целом версия г-на Синюкова в части обоснования логична и непротиворечива. Однако она противоречит ранее сделаным нам согласно "Акту" выводам о том, что второй гидроагрегат находился в работе. Версия Б.П.Синюкова в той части, что работать могли лишь 7 генераторов - ошибочна, т.к. он исходит из гипотезы о работе всех активных генераторов на предельной мощности(640МВт), что является таким же хождением по лезвию бритвы, как и версия некоторых его оппонентов о работе на мощности 570МВт. На самом деле, гидроудар может возникнуть и в заполненной трубе, поэтому можно признать версию г-на Синюкова частично ошибочной в части утверждения о неработающем агрегате №2, и правдоподобной в части обоснования версии о гидроударе.
Сказки дядюшки Римуса
Теперь шестерка негритят на пасеку забралась.
Но одного ужалил шмель - и пятеро осталось.
Как я уже сказал ранее, версия г-на Синюкова о том, что генератор №2 стоял сухой пока не находит подтверждения. Однако это не опровергает другой его вывод: причиной катастрофы стал гидроудар. Напомним, что гидроудар - это такая ситуация, когда большая масса движущейся воды внезапно натыкается на преграду. При этом вся кинетическая энергия воды резко, в тысячные доли секунды переходит в потенциальную энергию давления, а уж давление-то и разносит к чертям собачьим трубы, клапаны, и прочие попавшиеся на пути механизмы. От того, насколько быстро остановится вода зависит и сила удара: чем меньше время остановки, тем сильнее будет сконцентрирована энергия удара вокруг одного момента времени. При этом сухая труба или мокрая - не важно, главное - скорость побольше, и время остановки покороче.
И именно версия гидроудара по каким-то непонятным причинам очень-очень не понравилась Ростехнадзору. Еще не откачали мутную воду из машзала, а глава этой организации Николай Кутьин уже твёрдо знал, что никакого гидроудара не было и быть не могло:
25.08.09: Что касается возможных причин произошедшего, то 25 августа глава Ростехнадзора сообщил, что уже отвергнуты некоторые версии, в частности, гидроудара, разрушения лопастей, а также теракта.
При этом г-н. Кутьин сдал всю "вертикаль власти", и даже ельцинское "во всём виноват чубайс" изобразил:
Глава Ростехнадзора Николай Кутьин в субботу сказал на пресс- конференции, что причины аварии 17 августа, когда была разрушена крупнейшая в РФ ГЭС, не только технические - свою роль сыграли действия задолго до ЧП высокопоставленных энергетиков, в том числе команды ликвидированной год назад монополии РАО ЕЭС во главе с Анатолием Чубайсом.
Эффект Евдокимова в чистом виде: "Мы, пидарасы эдакие, развалили и разворовали энергетику, поставили рулить воров и вредителей, нет нам пощады, ебите нас, люди добрые! Хотите - Чубайса ебите, только не делайте нам гидроудар!". Как говорил Братец Кролик, вляпавшийся в смоляное чучело: "делай со мной что хочешь, Братец Лис, только не бросай меня в этот терновый куст". Я эту сказку на грампластинках в детстве слушал, и знаю, что если братца кролика в терновый куст бросить, он убежит, и потому очень-очень заинтересовался, чего это не понравилось Кутьину в гидроударе. Но ведь не обвинения в организации гидроудара испугался. Тут наверно что-то еще есть, связанное с гидроударом, который мы отменили. А чтобы усилить ощущения недоверия у меня, г-н. Кутьин сказал следующее:
Летательный аппарат(sic!) 1500 тонн весом вопреки законам физики поднялся в воздух и летал. Мы побили рекорд Гиннеса, и ученые теперь испытывают внутренний ужас от того, что законы физики были нарушены», - подчеркнул он. По словам Кутьина, Ростехнадзор пытается создать математическую модель действия турбины в момент аварии с учетом того, что в воздух поднялось оборудование большой массы - 1500 тонн (вес всего гидроагрегата - 2690 тонн).
Все сейчас показывает, что гидроудара не было. А сложилась некая цепочка событий, которая привела к этой аварии. Сейчас вот я почему немножко задержался, потому что собрали еще раз всех экспертов по итогам последнего смотра. Там подъехали специалисты еще из других областей, из института Тульского, которые исследуют разрушения, рассчитывают силу, которую можно приложить к тем или иным конструкциям. В общем, много профильных и не профильных специалистов. Все они сидят задумчиво, загадочно смотря друг на друга.
Мужик в прямом эфире с деревенской простотой признаётся, что вешает нам лапшу на уши. Дескать "летательный аппарат" взлетел, а почему - непонятно. Можно конечно науку физику привлечь, но ведь эта продажная девка капитализма того и гляди выдаст ответ, что был гидроудар. А гидроудар ведь мы отменили, вот и приходится профильным и непрофильным специалистам из областей и института Тульского сидеть, загадочно смотреть друг на друга.
Поэтому мы пошлём подальше этих специалистов и попробуем сами разобраться в случившемся. Раз уж г-ну Кутьину так не нравится гидроудар, то мы назло ему будем исходить из версии гидроудара. Сразу скажу, что точного решения уравнений гидродинамики не известно, и на практике пользуются приближёнными моделями. К примеру, в составе специализированного ПО OpenFOAM входит добрых два c небольшим десятка моделей турбулентности. Если вы со мной не согласны и знаете, как их решать - срочно звоните в Бостонский институт Клея и получайте заслуженный миллион долларов.
К счастью, у нас под рукой оказалась достаточно полный и обстоятельный анализ произошедшего, сделаный г-ном Ю.И.Лобановским. Как будет показано далее, этот анализ не свободен от ошибок, например он не учитывает того, что конец спиральной был оторван, и невозможность фрезерования колонны ротором турбины, но позволяет съэкономить массу времени на расчёты. Первые два раздела мы временно пропустим, и начнём рассмотрение с 3-го раздела.
III. Утверждается, что для выброса на высоту 14 метров агрегата массой более полутора тысяч тонн нужен подходящий источник энергии. Энергии электромагнитного поля(13МДж) не хватило бы для поднятия агрегата, а возможности быстрого преобразования кинетической энергии вращающегося ротора(2.1ГДж) в энергию поступательного движения перпендикулярно оси вращения в природе не существует. В то же время механизм преобразования кинетической энергии потока воды давно известен и называется гидравлическим ударом. Однако судя по повреждениям лопаток, гидроудар был "не обычный".
IV. Рассматриваются основные уравнения, описывающие процесс гидроудара, после чего утверждается, что в случае, если процесс замедления потока воды в районе агрегата был более характерного времени колебаний в водоводе(0.357 сек) то гидроудар был растянут по времени.
Возможно, незнание этого и есть причина заявлений некоторых специалистов о том, что «версия о гидроударе надуманна». Им, видимо, невдомек, что в зависимости от условий, в которых происходит процесс, давление при гидравлическом ударе может варьироваться в чрезвычайно широких пределах. <...> Именно поэтому, например, у серой вороны (Corvus cornix), совершающей в полете не менее чем по 3 - 4 гидравлических ударов* в секунду каждым крылом, крылья не отрываются
На практике при малых числах Маха(<0.4) газ почти также несжимаем, как и жидкость. И пока это условие выполняется, их можно не различать
Следует отметить что гидроудар мог "растянуться" в том числе и из-за разрыва спиральной камеры и выхода воды через пролом позади машинного зала.
Указывается также, что на сайте компании ООО «НПФ «Ракурс» некоторое время находился график величины неполного гидравлического удара, существование которого было секретом для "профильных и непрофильных специалистов".
V. В начале производятся расчёты, показывающие, на какую высоту и с какой скоростью мог взлететь ротор генератора. Рассчёты показывают, что турбина могла взлететь на высоту от 14.2 до 16.9 метров, что неплохо стыкуется с озвученными величинами. Кроме того, рассматривается процесс "фрезеровки турбиною" колонны рядом с вторым агрегатом, что, конечно же неверно в силу ранее озвученных причин. В конце автор делает вывод о некомпетентности составителей акта:
Возможно, именно поэтому, в акте комиссии очень подробно расписывается, например, пожар на Братской ГЭС, а о полете ротора не говорится вообще. Так что, похоже, комиссия работала по Гегелю, который как-то заявил: «Если факты противоречат моей теории, то тем хуже для фактов»
То есть не у нас одних возникли подозрения насчёт эффекта Евдокимова.
VI. Рассматривается возможность помпажа турбины второго агрегата. Описывается физическая сущность явления помпажа, развивающегося при работе лопаток турбины или насосного агрегата на закритических углах атаки*. При этом за лопаткой образуется область отрыва потока, в которой среда движется вместе с лопакой(см фотографию), препятствуя её нормальному обтеканию. Помпаж - это автоколебательный процесс с нарастающей амплитудой, способный приводить к полному разрушению агрегата. Сообщается также, что явление помпажа может приводить к запиранию турбины:
Кроме того, лопатки на ободе колеса компрессора или турбины составляют длинный кольцевой ряд, отрывные зоны на них могут сливаться вместе и создавать единую отрывную область, в первом приближении движущуюся как единое целое вместе с ротором лопаточной машины и полностью запирающую канал лопаточной машины. <...> Отрывы с гладкой поверхности тела происходит при торможении потока на этой поверхности. Такие условия гораздо легче возникают на лопатках компрессора или насоса, сжимающих поток. При этом весь поток тормозится.
Угол атаки - это угол между вектором скорости набегающего потока и хордой обтекаемого тела
Автор, на мой взгляд, ошибочно путает турбину реактивного двигателя и турбину ГЭС: в последней поток как раз тормозится. Более того, в нашм конкретном случае перед турбиной вода движется мимо лопаток направляющего аппарата, а на нём, как мы помним, в 3 ночи сработала защита сервоприводов лопаток. Иными словами, причиной помпажа могла стать не турбина, а направляющий аппарат, который закрылся не буквально, а за счёт слишком сильного открытия и последующего срыва потока. А вот это закрытие-то, на мой взгляд и привело к описанному ранее гидроудару в спиральной камере.
VII. Рассматривается явления кавитационного жгута(см фотографию 1 и 2), и процесс развития гидроудара при быстром прохождении опасной II-й зоны:
На основании этих экспериментов на Ленинградском металлическом заводе был проведен расчет переходных процессов при сбросе максимально возможной нагрузки 755 МВт при напоре 220 м. Как в спиральной камере, так и в отсасывающей трубе под колесом турбины, в целом в соответствии с теорией малых возмущений возникла серия нарастающих гидравлических ударов. Максимальное давление в спиральной камере составило 2.6 МПа, при максимально допустимом 2.8 МПа.
Далее приводятся и анализируются показания представителей сейсмостанции "Черёмушки", которые тоже сперва ничего не засекли, а в конце ноября вдруг сменили свои показания(и они тоже?) и разродились целой картинкой.
В следующих разделах процесс разрыва шпилек, сопоставляются различные графики, но мы их исключим из рассмотрения.
Выводы: собранные материалы уже позволяют сделать выводы о том, как в действительности развивалась катастрофа на СШ ГЭС, взаимосвязи между событиями, предшествовавшими аварии, объяснить моменты, не вписывающиеся в официальную версию, а также сделать соотвествующие выводы о её авторах.
После аварии
Пять негритят судейство учинили,
Засудили одного, осталось их четыре.
Итак, у нас есть наша версия произошедшего на СШ ГЭС, отличная от озвученной официально. Согласно ей, при проведении силами карманной фирмы некачественного ремонта было уменьшено натяжение обода турбины второго агрегата, приведшее к её разбалансировке. В 17 августа в три часа ночи по местному времени при переходе в Iю(низкооборотную) зону из IIIй(высокооборотной) отказали сервоприводы направляющего аппарата. Очевидно, что отказ был очень серьёзным, либо сопровождался какими-либо еще проблемами, из-за чего из отпуска был срочно вызван начальник турбинного цеха. Он прибыл в 6 утра по местному времени, очевидно, некоторое время заняло ознакомление с обстановкой. В итоге, как я считаю, было принято решение останавливать агрегат.
Поскольку агрегат был аварийным, логично было бы подстраховаться, и попробовать перекрыть поток воды сверху, так как направляющий аппарат уже был к тому времени неисправен. Поэтому я бы на месте этого начальника послал на верх плотины людей. И это подтверждается из первых сообщений выживших:
"Судя по опубликованному интервью с теми, кто опускал затворы. Когда они прибежали спускать затворы - там были люди. Видимо до них просто не дошла команда на сброс затворов... Т.е. наладка была полностью подготовлена организационно за исключением небольших накладок типа замков на щитах, которые, скорее всего, находятся в ведении охраны..."
"Да были. Оперативники из машзала". "Когда мы попали туда, там уже были сотрудники оперативной службы, которые спаслись из машинного зала. Совместно с ними мы приняли решение взломать железные двери, ведущие к водоводам. Фонарь был, руки были. Ну и пошли!" " - А как люди из машинного зала добрались до верха плотины?" " - Пешком. В теле плотины есть лестницы".
Но, видимо, те не успели добраться до затворов до того, как случился гидроудар. Или же турбину начали останавливать штатно, а задачей людей наверху было просто перекрыть затвор после остановки турбины. В последнем случае мы имеем дело с запредельной беспечностью, причиной которой стало, очевидно, систематическое пренебрежение правилами техники безопасности под руководством эффективных менеджеров.
В результате аварии стал невозможен пропуск воды через водоводы, что привело к необходимости использовать водосбров в нештатном режиме. Следует отметить, что водосброс СШ ГЭС не был рассчитан на непрерывную работу, и, вообще, обладает рядом технических недостатков. При длительной его экспуатации возможно разрушение дна колодца, и, как результат, размывание грунта под плотиной потоком воды. В начале декабря в сети появились фотографии, внушающие опасения:
СШ ГЭС стоит на сланцах зеленого цвета, и такой цвет воды не может не внушать опасения. Такой окрас воды может быть вызван не только пробитием бетона дна колодца потоком воды сверху, но и трещинами в нём, через которые фильтруется окрашенная вода, протекающая под плотиной. Последнее однозначно лучше, чем полное разрушение бетона, но также представляет собой угрозу для плотины.
Начавшиеся после аварии бурления говен в интернетах превратили проблему состояния СШ ГЭС из технической в политическую, причем в очень специфичной форме, вызванной засилием тупой школоты в наших интернетах. Какой-то товарищ ляпнул про "стучат по трубам", другие набросились на него с воплями "фарш стучать не может", потом вылез из своей упыриной "солидарности" Милов и сообщил о том, что станцию плохо спроектировали, потом эту идею озвучил Чубайс и с этого самого момента вопрос стал обсуждаться в стиле "а ты за за красных или за белых?".
Точка зрения спорящих стала определяться исключительно их политическими препочтениями: либерасы запели о скором обрушении плохо спроектированной пьяными инженерами плотины и крахе режима путина, поцреоты - о нерушимости плотины, "построенной на века", и "набирающей со временем прочность", и всё будет зашибись. Ну а коммуняки, в силу того, что их отношение к чему-либо определяется только наличием ярлыка "одобрено партией", стали орать, что плотина идеальная, так как её строили при коммунизме, а сейчас всё плохо, потому что коммунизм выключили.
В дальнейшем мы рассмотрим состояние плотины беспристрастно, не оглядываясь на мнения сторон и на то, кто какую версию озвучивал.
* * * продолжение * * *