Авария на ГЭС Grand Rapids

Авария, произошедшая 17 августа 2009 года на Саяно-Шушенской ГЭС, потрясла и общество, и специалистов своими масштабами. Она заставила переосмыслить опыт похожих инцидентов, случавшихся ранее. Об одном из них — аварии на канадской ГЭС Grand Rapids в 1992 году мы сегодня и поговорим.


ГЭС Grand Rapids. Вид с нижнего бьефа. Фото отсюда

ГЭС Grand Rapids расположена на реке Саскачеван в канадской провинции Манитоба. Строить ее начали в 1960 году, ввели в эксплуатацию в 1968 году (первый гидроагрегат — в 1965 году). Станция принадлежит компании Manitoba Hydro.

Конструктивно Grand Rapids представляет собой вполне типичную средненапорную гидроэлектростанцию с грунтовой плотиной и приплотинным зданием ГЭС. Мощность ГЭС — 479 МВт, выработка — 1,54 млрд.кВт.ч. В здании ГЭС размещены 4 поворотно-лопастных гидроагрегата, работающих на расчетном напоре 36,6 м.


Турбина ГЭС Grand Rapids

10 марта 1992 года на гидроагрегате №1 ГЭС Grand Rapids произошла авария. В машинный зал станции внезапно мощным потоком начала поступать вода, которая полностью вывела из строя агрегаты станции и причинила значительные разрушения (только на разбор завалов было потрачено более 2 млн.$). Судя по всему, обошлось без жертв — во всяком случае, упоминаний о них обнаружить не удалось.

После того, как удалось добраться до аварийного гидроагрегата, выяснилось следующее. Крышка турбины сорвана и наклонена. Сервомоторы полностью разрушены. Шпильки крышки турбины разбросаны по всему машинному залу. Некоторые лопатки направляющего аппарата и периферийная часть лопастей рабочего колеса повреждены.

Расследованием было установлено, что из 120 шпилек крышки турбины 16 были разрушены задолго до аварии, 61 шпилька имела несквозные усталостные трещины, 6 шпилек сорваны в результате разрушения резьбы, 37 шпилек разломлены в момент аварии. При этом, шпильки с усталостными разрушениями были сконцентрированы с одной стороны турбины.

Также выяснилось следующее. В пусковой период были обнаружены вибрации колон статора, судя по всему вызванные т.н. вихрями Кармана. Колонны статора были модифицированы и усилены распорками, причем распорки ставились не по всему статору, а с одной стороны — именно там, где и были обнаружены разрушения шпилек.


Разрез по зданию ГЭС Grand Rapids

В качестве причин аварии независимыми экспертами были названы вибрации в начальном периоде эксплуатации, когда и возникли трещины. В дальнейшем повышенные вибрации были устранены, но в течение почти 30-летней эксплуатации трещины продолжали постепенно расти, пока запас прочности шпилек не был исчерпан. Кроме того, качество металла шпилек на гидроагрегате №1 не соответствовало проектным параметрам (впрочем, усталостные трещины, хоть и в меньшем количестве, были обнаружены и на двух других гидроагрегатах станции, шпильки которых были сделаны из более качественной стали).

После аварии на всех ГЭС Manitoba Hydro была введена процедура регулярной проверки состояния шпилек на наличие трещин, а также плотности затяга шпилек.

Эта авария и ее причины не особенно афишировалась, в результате о ней не знали многие специалисты и за рубежом, не говоря уже о России.

Материал основан на статье сотрудников ЦКТИ Иванченко И.П., Воеводин С.И., Прокопенко А.Н. «Натурные исследования гидродинамических нагрузок, действующих на крепеж крышки турбины», опубликованной в номере №3, 2012 журнала «Гидротехника»


Поделиться



Отмечено как: , .

Комментарии (0)

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Имя*
E-mail*
Сайт
Комментарий

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>