Страница 2 из 3 ПерваяПервая 123 ПоследняяПоследняя
Показано с 21 по 40 из 52

Тех.расследование аварии на СШГЭС

  1. #21

    Сообщений
    797
    Сообщение от garrys Посмотреть сообщение
    Где-то на предыдущих страницах нашел:
    Диметр колеса турбины -6,77м
    Масса колеса – 156 тонн
    Скорость вращения 142,8 об/мин
    Угловая скорость прецессии неизвестна, примем для простоты 1 рад/с.
    Помогу - масса около 1500т, средний радиус... пусть 3м.
    Для простоты лучше взять 2*Пи/23ч56мин.

    Всё-таки 1 - гигантское число, если его правильно использовать.

  2. #22
    Аватар для tango
    Адрес: Саяногорск
    Сообщений
    45,777
    Больше 10 лет на форуме
    Сообщение от Streamflow
    Полагаю, что стоит разместить в теме "Тех.расследование на СШГЭС" ссылку на страницу http://synerjetics.ru/article/catastrophe.htm
    где описывается моя версия того, что произошло со вторым гидроагрегатом.
    еще версия
    Здесь могла бы быть ваша реклама...
    __
    HondaCRV'97(RD1 B20B AT)

  3. #23
    bgh
    bgh вне форума

    Сообщений
    32
    Просто наблюдение, может кому поможет: с момента запуска в 19:15 до 23:30 мощность генераторов меняется синхронно.
    Миниатюры Миниатюры Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	trend_2_5_s.GIF 
Просмотров:	6813 
Размер:	147.7 Кб 
ID:	629697   

  4. #24

    Сообщений
    1,481
    Больше года на форуме
    Сообщение от Goshak Посмотреть сообщение
    почему же система аварийно не останавливала аварийный агрегат, а лишь с интересом наблюдала за ним?
    Почему АСУ должна заменять оператора?

    Как я вижу, вибрации повышенные вплоть до того, что становятся зарасчетными при номинальной мощности, если я правильно понял Брызгалова, но для переходных режимов вроде бы не невозможны. Аналитикой должны заниматься всё-таки инженеры, а не АСУ.

    Вообще говоря, история длительного развития аварии требует отдельного анализа. Пару раз проскакивало, что "автоматика сбоила, но на станции думали, что со временем приработается". Мнение, допустимое для работяг, которые ничего не понимают в автоматике, но не для инженеров, занимающихся станцией в комплексе. Поэтому важно понять, откуда у него растут ноги и что означает это "автоматика сбоила".

    Тут уже высказывалось мнение, что повышенные вибрации в рабочем режиме имели гидравлическую природу. С этим мнением я согласен: дизбалланс ротора с турбиной должен был бы приводить к постоянным вибрациям, а не только при повышении мощности.

    Согласен я и с тем, что рассогласование лопаток НА является одной из вероятных (подчеркну, не единственно возможной) причиной появления гидравлических возмущений. При этом следует учитывать, что, по всей видимости, при закрытии НА рассогласование пропадало, иначе его бы быстро заметили по повышенным утечкам из НА. Кроме того, рассогласование должно проявляться в статике. То есть причиной такого рассогласования могут быть неправильно установленные или неправильно работающие датчики перемещений лопаток НА. Другими возможными причинами могут оказаться нарущение геометрии колеса или, скажем, неправильно поставленная крышка. Если, например, после восстановления лопастей турбины нарушилась их жесткость и они гуляли в потоке, это должна будет определить экспертиза после подъема турбины.

    Кроме того, думаю, что когда поднимут и разберут этот колокол, окажется, что подшипник турбины разрушен.

    В целом складывается впечатление, что агрегат давно подавал признаки болезни, но инженерно-технический персонал не смог правильно распознать симтомы. Кроме того, вспоминается поговорка "у семи нянек дитя без глазу".

  5. #25
    Аватар для tango
    Адрес: Саяногорск
    Сообщений
    45,777
    Больше 10 лет на форуме
    Сообщение от Наталия Михайловна
    Версия Shpuntika кажется самой убедительной.
    Все короткие были уже следствием, и по трендам это видно

    Единственно уточню:

    1. Гидромехзащиты должны были остановить машину по вибрации.
    То есть с существующей вибрацией при включённых гидромехзащитах агрегат работать не мог, по определению.
    1-ая ступень защиты от датчика вибрации действует на сигнал, 2-ая - на останов.
    Вывод: 2-ая ступень была выведена задолго до событий.

    2. При возникшей неисправности НА должны были сработать защиты:
    - срез пальцев НА ?
    - заклинивание лопаток
    - несинхронная работа лопаток
    - в конечном итоге, неисправность регулятора
    - превышение длительности нормального останова - это сигнализация.

    По поводу состояния НА уточнить могут турбинисты, я не механик.

    В моей практике - схемы ручного управления и гидромехзащит агрегата, у которого лопатки НА управляются двумя сервоприводами, не как здесь - на каждую свой.

    Наименование сигналов не важно, можно обобщить одним словом - неисправности системы регулирования при нормальном останове.

    Вывод: эти гидромехзащиты - а это уже так называемая "вторая ступень," - также отключены.

    Закрыть НА не можем - надо принимать решение.
    Попытаться закрыть аварийным золотником,нажав кнопку - это быстрее, без сброса нагрузки.

    Нажать кнопку "Аварийный сброс щитов".
    Это "третья" ступень - критическая.

    Есть такие кнопки на агрегатном щите и на верхней отметке - в ЦПУ.

    Решение трудное и серьёзное, принято не быстро.

    Опоздали.

    3. Не факт, что при всех сложившихся трагических условиях быстрый останов спас бы от затопления - "всплыть" агрегат мог, но возможно, не было бы такого "гироскопа" и как следствие человеческих жертв и почти тотального разрушения машзала.

    4. Не зря придуман виброконтроль. А ведь эти датчики - для турбины и генератора - ставятся и на маленькие станции.
    еще версия
    Здесь могла бы быть ваша реклама...
    __
    HondaCRV'97(RD1 B20B AT)

  6. #26

    Сообщений
    188
    Больше 3 лет на форуме
    Уважаемые участники форума, особенно работники СШГЭС! Я прочитал об аварии все, что смог, в том числе 500 страниц данного форума. У меня создалось впечатление, что менеджмент станции с Росгидро старается заболтать и скрыть причину аварии, потому что они в этом абсолютно не заинтересованы, т.к. при следующей аварии посрадают не они, сидящие в своих кабинетах, а персонал станции, работающий под столбом воды в 200м.

    По существу дела. Как отмечалось на форуме, шпильки, прикрепляющие крышку турбины, изготовлены из стали 45. Обычно для таких деталей эту сталь используют в термообработанном состоянии (закалка+нагрев). Предел прочности для диаметра 40-100мм минимум 630МПа, предел текучести мин. 370 Мпа, относительное удлинение перед разрывом 17%.

    Посмотрим на фото1. У средней шпильки обычное разрушение отрывом. Поверхность отрыва серая бугристая, обратим внимание, не ржавая, наблюдается сужение сечения в месте отрыва. Отрыв находится сразу под гайкой, как чаще всего и бывает. Все соответствует.

    Смотрим рис 2.
    Шпильки как будто срезаны бритвой. Причем на углублении порядка 5 мм. Поверхность существенно более гладкая и ржавая. Было предположение, что они срезаны. Отнюдь, это классический УСТАЛОСТНЫЙ ИЗЛОМ. Он возникает при длительных пульсирующих нагрузках при напряжениях выше предела выносливости. Для стали предел выносливости составляет ориентировочно 0.5 предела прочности, в нашем случае 315Мпа. Множим на площадь шпилек, 80шт Ø80мм получается пульсации должны быть 12тыс тонн. Многова-то. Смотрим дальше.
    Плоскость отлома находится на глубине. Такое происходит, когда вы отламываете штырь, торчащий из оштукатуренной стены, гнете его за конец туда-сюда. Наибольший изгибающий момент расположен там, где наибольший рычаг, т.е. у выхода из стены, но стена слегка раздается, и штырь начинает гнуться внутри стены, где и отламывается.
    Видно так же направление роста трещины – от ближнего к нам края вдаль под углом порядка 45° к касательной, приблизительно в направлении движения воды в НА. В конце трещины находится нержавый участочек долома.
    Вырисовывается картина, что крышка под влиянием вибраций ездила туда-сюда и отломала шпильки. Оценим смещение гайки, которое может вызвать напряжение на поверхности шпильки выше предела выносливости, т.е. 315МПа. Рассчитываем прогиб консолно закрепленной балки длиной 110мм и диаметро 80мм, модуль Юнга для стали 180Гпа, получаем 0.17мм или 170 микрон. Можем представить себе вибрацию крышки в горизонтальном направлении амплитудой 170мкм? Думаю да.
    Кстати, смотрим на фото2 на поверхность прижатия крышки к основанию. Можно разглядеть гладкие пятна полировки от «елозанья» крышки? Сложно сказать по фотографии, во всяком случае поверхность на фото 2 выглядит существенно более гладкой, чем на фото1.
    Позвольте, скажут, а как же затяжка?! Каждая гайка должна быть затянута кувалдой на 22 градуса, что при расчетном натяге шпильки в 150Мпа создаст такое трение, что для сдвига потребуется 7 тыс тонн на каждую шпильку! Кроме того на основании есть кольцевая канавка, в которую входит клиновидный кольцевой выступ на крышке, чтобы предотвратить проскальзывание.
    Тут я представляю ремонтника, который закручивает гайки с 30 летней ржавчиной кувалдой на 22 градуса. Ему нужно сначала закрутить гайку до положения, когда крышка плотно, по всей поверхности коснется основания. От этого положения он должен отсчитать 22 градуса и довернуть. Может ремонтник надежно сделать это?
    Но не будем винить ремонтника, посмотрим на поверхность опоры. Она покрыта толстым слоем ржавчины. Какая у ржавчины прочность? Да никакая! В воде вообще размывается.

    Теперь смотрим в таблицу и оцениваем, а сколько ржавчины нужно вымыть из зазора, чтобы натяг пропал вообще? Шпилька должна быть растянута, как резинка, чтобы создавать прижимающую силу. Насколько же удлиняется шпилька при штатной затяжке? Смотрим в таблицу – всего-то 0.09мм или 90мкм. Это значит, что достаточно убрать из под крышки 90мкм ржавчины(!), как от затяжки ничего не останется, и любая горизонтальная сила будет вызывать изгиб шпильки, отламывая ее.
    Заметим, что веса ротора недостаточно, чтобы прижать своим весом крышку к основанию, т.к. на крышку со стороны воды действует поднимающая сила 2÷4 тыс. тонн. На форуме это активно обсуждалось.

    Как развивались события.
    1. Зимой, после ремонта гидроагрегата, крышу турбины привинтили на место, посадив ее ни ТОЛСТЫЙ СЛОЙ РЖАВЧИНЫ и изъеденную ржавчиной поверхность.
    2. Под воздействием вибрации и воды под давлением 10÷20атм ржавчина в зазоре утончилась/вымыло. Сначало в самом слабом месте, потом от него в стороны. Вибрации увеличивались по мере вымывания ржавчины, что было отмечено.
    3. Горизонтальные вибрации крышки стали приводить к изгибу шпилек и росту в них усталостных трешин. Это долгий процесс, трещины успели заржаветь.
    4. По мере разрушения шпилек крышки на ней возникли вертикальные вибрации, крышка стала подпрыгивать, как крышка кипящей кастрюли. Датчики зарегистрировали усиление вибрации в нижних подшипниках. Сейсмостанция зарегистрировала необычные колебания 12-18Гц.
    5. По мере разрушения шпилек возрастали силы на крайние целые шпильки, к тому же увеличивался рычаг, приложения силы. Процесс ускорялся лавинообразно.
    6. За несколько секунд до аварии оторвало очередную критичную шпильку (слышен был удар)
    7. После этого стал подпрыгивать весь ротор, каждый раз отрывая остатки шпилек. Эти шпильки с другой стороны крышки оторваны, а не «срезаны», фото1. (Очень сильная вибрация в здании, удары, датчик вертикальных колебаний зашкалило.)
    8. Ротор отправился в полет

    Большое спасибо участникам форума, придоставившим фотографии и другие материалы! Готов к обсуждению.
    Миниатюры Миниатюры Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	photoshare.ru-3891194.jpg 
Просмотров:	6227 
Размер:	88.3 Кб 
ID:	631721    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	12eed1f24dc0.jpg 
Просмотров:	6188 
Размер:	81.4 Кб 
ID:	631722    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	d9336b73d005.jpg 
Просмотров:	7037 
Размер:	68.3 Кб 
ID:	631723   

  7. #27

    Сообщений
    42
    Сообщение от Stellar823 Посмотреть сообщение
    а как же канавка на статоре и выемка на крышке, чтобы крышка по горизонтали не елозила....
    в этой канавке находился резиновый шнур диаметр 16мм как уплотнитель от возможных протечек под фланец крышки.вся роль этой канавки.

  8. #28

    Сообщений
    356
    Прикинул моменты сил при клине нижнего края лопатки (может где ошибся)...

    Итоговая схема слома шпилек:

    Задаем условия:
    - шпильки не бракованные, затянуты по правилам;
    - заложен двойной запас прочности шпилек по максимальным расчетным нагрузкам;
    - элекрическая часть ГА-2 работает без сбоев.
    Итог:
    При заклинивании лопатки в положении с максимальными нагрузками весь запас прочности выбирается. Шпилька, ближайшая к точке приложения усилий от верхней цапфы заклинившей лопатки, может испытывать нагрузку больше, чем было заложено. Это приводит к веерному слому всех шпилек от положения этой «первой» шпильки.
    После ее слома процесс скорее всего необратим…

    DOC-файл с картинками (4,8МБ = 5 037 056) - http://slil.ru/27956352

  9. #29

    Адрес: Красноярск
    Сообщений
    1,819
    Больше 5 лет на форуме
    Сообщение от FatCat Посмотреть сообщение
    Я все же думаю, что лопатка сломалась первой!
    - есть фото, где лопатка ГА оставляла свой след на нижнем кольце НА;
    - есть фото, где имеется выраженный след ИМХО лопатки на верхнем кольце НА;
    -есть фото лопаток с повреждениями, похожими на загиб от заклинивания;
    - есть фото, где сломаны рычаг сервопривода, загнут кулак со штоком;
    - есть схемы колонки ЭГР;
    - есть фото верхней цапфы лопатки с рычагом, которая вышла из направляющего отверстия после отрыва лопатки;
    - есть фото вырванных, сорванных и даже почти целой шпилек.
    Если суммировать такие исходные данные, можно все-таки сделать предположение о том, как развивались события: датчик положения лопатки НА из-за вибрации выдает неверные показания->система ЭГР пытается привести положение этой лопатки к "верному"-> лопатка ставится в такое неучтенное положение, в котором ее клинит-> гидравлика сервоприводов от вибрации дает какой-то сбой (например лопается трубопровод и по стечению обстоятельств золотники остальных приводов открыты)->лопатки быстрее, чем по проекту идут на закрытие->формируется гидроудар, который обламывает заклинившую лопатку по сопряжению с верхним кольцом НА-> с таким давлением воды из цапфы получается поршень-снаряд, который попадает в нижнюю часть ротора, где образуется очаг разрушения, КЗ или еще что-нибудь(да если даже просто водой вытолкнет цапфу)-> в освободившееся от цапфы отверстие поступает вода с тем давлением, которое обусловлено гидроударом->вертикальный подъем крышки турбины со срывом шпилек->перекрытие РК отс.трубы->рост статического давления->взлет ГА и т.д....
    FatCat, "- есть фото, где имеется выраженный след ИМХО лопатки на верхнем кольце НА" - интересное наблюдение.
    Кроме ударных следов, на крышке заметны и сплошные следы (зеленые и красная стрелки). Не понятен темный широкий след (пунктирная линия). Или это след окончательно обломанной лопатки? И рабочее колесо таки поигралось с ней? http://radikal.ru/F/i032.radikal.ru/...e46eb.jpg.html

    Учитывая предыдущий рисунок авария на СШГЭС, можно сделать вывод, что в начале подъема ГА минимум 2 лопатки уже были сломаны. Одна стучала вниз, другая вверх.


  10. #30

    Сообщений
    356
    Дополнение к авария на СШГЭС

    Итоговая схема клина лопатки:
    Еще раз вернемся к фотографиям, которые были приведены выше.
    http://s43.radikal.ru/i100/0909/77/58cb7ba93211.jpg
    http://s52.radikal.ru/i136/0909/72/becfd7fa3fce.jpg
    http://forums.drom.ru/attachment.php...1&d=1251622178
    Лопатка заклинила в том месте, где в рабочих режимах ее не бывает.
    Рассмотрим как это могло произойти.
    http://forums.drom.ru/attachment.php...1&d=1252154096
    http://i052.radikal.ru/0908/c1/810902ac4545.jpg

    По трендам видно, что поработав с 19:45 по 20:30 в зоне III (600МВт), ГА-2 до 3:00 ушел в зону I (100-200МВт), иногда залезая в начало зоны II (200-250МВт).
    Графика раскрытия НА у нас нет, поэтому будем ориентироваться по рисунку лопаток.
    В 3:00 ГА-2 снова уходит из зоны I (на рисунке лопатки между синим и черным положениями) в зону III (зеленая).
    В 3:30 ГА-2 возвращается в начало зоны II, а через 15 минут (в 3:45) снова уходит в зону III. При этом радиальная вибрация турбинного подшипника со стороны нижнего бьефа становится больше, чем была только что на этих же режимах.
    В 4:00 ГА-2 решают выключать. Но при снижении мощности вибрация ничинает увеличиваться!
    Предполагаю, что в промежуток с 3:00 до 3:45 одна из лопаток заклинила. Реальное положение лопатки не регистрируется (только положение управляющего сервомотора).
    Причина – износ пазов шпонок в верхней цапфе.
    Шпонки вывалились в 3:00-3:30, в зоне III (зеленая лопатка). Потоком воды лопатку стало разворачивать по часовой стрелке. В этом месте на нижнем кольце НА виден след.
    Это место не «отполировано» лопаткой (не рабочий сектор), из-за перекоса оси цапф лопатка (красная) сильно елозит нижним краем и заклинивает (сиреневый край лопатки), причем почти поперек потока.
    Это вызвало повышение вибрации, но шпильки еще целы. Остальные лопатки открыты почти полностью (зеленые) и пропускают основную массу потока воды через турбину, сил на слом первых шпилек еще не хватает.
    В 3:30-3:45 ГА-2 уходит в зону II. Лопатки наполовину прикрываются (черные). Между ними и столбами НА образуется дополнительный поток на заклинившую лопатку. Ближайшие к ней шпильки начинают ломаться сдвигом крышки, вибрации усиливаются.
    В 3:45 ГА-2 уходит в зону III. Соседние лопатки перестают создавать дополнительный поток. Перегрузки уменьшаются, разрушение шпилек приостанавливается. Остается только повышенная вибрация.
    В 4:15 при снижении мощности ГА-2 лопатки (зеленые) снова начинают приоткрывать щель для дополнительного потока. Его сила помогает ломать шпильки сдвигом крышки. Сдвигая крышку, лопатка одновременно наклоняется, часть потока воды отклоняется вверх. Край крышки начинает приподниматься, ломая рычагом другие шпильки. После слома всех шпилек крышка еще прокручивается, чтобы теперь ломать цапфы.

    DOC-файл с картинками (5,72МБ = 5 995 008) - http://slil.ru/27958741

    На следующем фото видно состояние края крышки:
    http://s39.radikal.ru/i085/0909/34/79f2f0cb0eff.jpg
    Очень похоже на задир и расслоение от усилий на слом шпилек поворотом.

    DOC-файл с картинками (6,22МБ = 6 522 880) - http://slil.ru/27959157

  11. #31

    Адрес: Новосибирск
    Сообщений
    3,684
    Больше 7 лет на форуме
    Сообщение от latuha Посмотреть сообщение



    Генератор "тормознул". Момент начала падения мощности не совпадает с показаниями датчиков закрытия НА. Куда "пропала" мощность в точке указанной жирными стрелками? Никаких к.з. ещё не наблюдается. Где бы посмотреть диаграмму тока\напряжения ОВ?
    Попробую пропиарить свою версию,а заодно и ответить. Возможно,все не так,как я думаю,но это лишь одна из попыток увязать все известные факты в один сценарий. Поэтому ,все под грифом ИМХО.Итак.
    Смотрел на выпавший палец в механизме управления лопаток НА Не могу понять отчего??, смотрим фото.
    На всех остальных есть. Более того, на соседней лопатке палец присутствует, хотя рычаг полностью развалился. Отчего он не выпал? Правильно-его погнуло, вот он и не выпал. Отмотаем несколько недель назад.

    Смотрим на графики.17 августа.
    8ч13мин 21 сек начало закрытия НА. Прошли несколько ступеней на закрытие, но активная мощность и ток почему то не упали. Почему? Очевидно,из за ослабления крышки турбины, появилась некая несоосность осей лопток. Лопатки не отработали из за того, что в зазорах мех. приводов выбирается дополнителные зазоры, и те слегка подклинили. То есть, виртуально, согласно графиков, лопатки НА закрываются, оси гнутся а реально ничего не происходит. А почему? Потому что автоматика определяет положение лопаток по положению сервомоторов. И мы это видим :ни активная мощность ни ток статора не реагируют на закрытие НА. Значит лопатки заклинили расперев крышку турбины, почти не изменив угла атаки .
    .18ч13мин24,5 сек. Вроде бы ничего не происходит, но это и есть сам момент аварии- вдруг разрывается механизм управления одной из лопаток. Не знаю, как должна вести себя освободившаяся лопатка; закрыться или наоборот открыться. Да это и не важно.Одно ясно, сделала она это с большим ударом, в результате которого – во первых, хлопок который слыхали все, а во вторых и это самое главное, этот удар встряхнул всю кинематику заклинившего привода и освободил от клина остальные лопатки НА. Лопатки, с опозданием, но все таки прикрылись. Активная мощность и ток статора наконец то скачком снизились. Главным достижением этой фазы стала колоссальная вибрация. Отчего вибрация? Во первых, потому что лопатки прикрылись с очень большим рассогласованием- оси надломлены, а одна лопатка гуляет как флюгер. Во вторых, из за того что крышка турбины воспринимала усилия заклинивших лопаток, как «клиновых» домкратов(версия Shpuntikа) крепеж (ржавые шпильки ,которые все долго критиковали) потянуло и крышка турбины перестала является жесткой конструкцией для ГА. Под крышку хлынула вода. Но главное-практически все оси лопаток надломлены, кроме одной.
    8ч13мин26 сек, то есть, через полторы секунды автоматика тупо пытается исправить положение. А именно, раз несанкционированно резко упал ток и мощность, по логике системе регулирования должна отработать и приоткрыть НА. Если это было сделано, то надломленные лопатки тянет в другую сторону и наконец отламывает. У колеса турбины более направляющего аппарата нет. При отсутствии заслонок, почти вся вода устремилась в колесо турбины. Обороты взлетают, генератор выходит из сихронизма. Ток растет, напряжение упало на минимум. Возможно этот момент совпал с КЗ в цепях статора. Потому что вода уже пошла из под крышки турбины.
    8ч13мин28 сек. Обороты взлетают, генератор резко выходит из сихронизма. Ток растет, напряжение упало до минимума. Это, совпадает по времени с КЗ. Срабатывают почти все защиты. Но из за чудовищой вибрации-узел контактных колец рассыпался и гашения поля не произошло. То есть , АГП то может и сработал, но уже вхолостую-кольца со щетками оборвало. Генераторный выключатель конечно рассчитан на отключение порядка 30кА, но в поле ротора остаталась непогашенная энергия. А это уже ,вероятно запредельные токи. В результате разрыва ненормативного тока взрывается генераторый выключатель, а затем и блочный трансформатор, расположенный прямо над ним. Все слышат второй хлопок..
    Это уже КЗ, и взрыв выключателя.
    Ротор все еще крутится. поле в нем еще незатухло,а на статоре КЗ. Это уже большой электромагнитный тормоз. Валопровод еще раз хорошо тряхнуло, оторвав последние миллиметры сечений потянутых шпилек и вся конструкция сказала «поехали».
    Дальнейший ход событий и разрушений уже описывать не имеет смысла-все знают.

    Замечание к версии
    Сообщение от aster-max
    ...Генераторный выключатель НЕ ВЗОРВАЛСЯ, он стоит абсолютно целый, успешно
    отключил ГА2 во время аварии.. Его максимальный коммутационный предел 190 КА, а не 30 КА....
    Выключатель до сих пор стоит за ГА2, сейчас его видно с "балкона"....

  12. #32

    Сообщений
    356
    Прошу прощения за "простыню".

    История заклинившей лопатки.










  13. #33

    Сообщений
    356
    Дополнение к истории.
    Шпильки все были целые, гайки на месте, агрегат в штатном режиме... кроме заклинившей лопатки.




  14. #34

    Сообщений
    17
    Фото износа шпилёк свидетельствует об очень продолжительной вибрации (колебаниях) крышки турбины в поперечном МЗ направлении.
    Если в шарнире лопатки НА (шток сервомотора, рычаг цапфы, палец), есть люфт, он будет увеличиваться (2 закон ТД)... Лапатка НА в потоке будет колебаться и с её стороны на лопасти турбины будет неравномерный (модулированный) расход воды, т.е. толчки (удары) - на нижнюю часть системы турбина-генератор.
    Система турбина-генератор - огромный гироскоп, поэтому если поток воды на РК (расход - см. табл. 47 на стр. 245 у Брызгалова) в направлении вдоль МЗ (поперёк руслу Енисея) из-за колеблющейся там лопатки НА - неравномерен, и из-за гироэффекта (вся система турбина-генератор качается поперёк МЗ), ...будут отвинчиваться гайки и сминаться шпильки.
    Палец сломался ночью... Лапатка НА - свободна, разностью скоростей потоков у турбины и СК (остальные лопатки НА находятся в положении 70...80% открытия, поэтому не мешают) начинает вращаться (сейсмограммы - 14...18 Гц). Неравномерный поток воды в направлении РК (1 м кубический весит 1 тонну), усиленный гироэффектом, стал "бить" РК так, что пришлось будить начальство...
    Попытки экспериментировать нагрузкой (мощностью) вниз - приводили к остановке вращения неисправной лопатки (мешали соседки).
    Конструкция очень жёсткая, добротность такого "колебательного контура" - высокая, поэтому при быстром проходе частоты механического резонанса (сброс с 600 до 100 Мвт...) и дискретной регистрации, реакции можно и не зафиксировать!
    "Штатная" остановка новой сменой, в пыху ночным "нулям" и в честь дня рождения - красиво, спокойно, плавно... (! ...лопатка живёт своей жизнью - "модулирует" поток...). Плавно вошли в резонанс... ! А тут ещё шпильки гнилые... ПОЕХАЛИ.

    Или (менее вероятно)... Толчёк от сломавшейся лопатки НА по РК - гироскоп сделал всё, что положено, ну и Енисей не оплошал.
    Гироскопический эффект, как "усилитель", тоже исключать не стоит. См. рис. 8 и текст по ссылке - там даже (абзац ниже) о самолётных турбинах написано...

    http://bse.sci-lib.com/article010710.html

  15. #35

    Сообщений
    356
    Сообщение от НиколайK Посмотреть сообщение
    Моя версия некачественное крепление крышки после проведения предыдущих работ с отрывом крышки.

    Результат: нарушена соосность верхнего, среднего и нижнего подшипников лопаток НА (отсюда подклинивание последних и проблеммы с вибрациями).
    Я причину в другом вижу.
    Износ пазов и подшипников цапф от повышенной вибрации лопаток.
    Первые "отпустили" лопатку, перекос вторых не дал ей развернуться по потоку и она заклинила в шершавом месте НА.

    Развернись она по потоку, как должна была, то это бы диагностировали по каким-то показаниям.
    Но она не развернулась, показаний "нужных" не было. ГА2 продолжали гонять, чтобы понять текущие показания.
    Сугубо имху.

  16. #36

    Сообщений
    188
    Больше 3 лет на форуме

    Схема развития аварии на СШГЭС с точка зрения прочниста.

    Долго не был понятен механизм образования противоположно расположенных секторов с «пеньками» и «лунками» от шпилек. Так же оставалось не совсем понятным появление частоты вибраций 14-18Гц. После ряда предположений все сложилось в непротиворечивую схему.
    Для облегчения понимания пришлось включить ряд разъяснений, поэтому получилось ужасно длинно.

    Схема развития аварии на СШГЭС с точка зрения прочниста.

    Крышка турбины была привинчена к статору 80 шпильками. Шпильки затягивают гайками, чтобы получился натяг, т.е. шпилька упруго растягивается, как пружина и потом прижимает крышку к статору, чтобы сила трения не давала крышке проскальзывать по статору. Получается большой выигрыш в сдвигающей силе, т.к. коэффициент трения покоя сухой стали по стали достигает 100. Если натянуть шпильку до предела текучести (0.6 от предела прочности), а почность на срез примерно равна прочности на разрыв, то получаем выигрыш 60 раз по сравнению с простым срезом шпилек.
    В предыдущем посте авария на СШГЭС я предположил, что в зазоре между крышкой и статором со временем появилась ржавчина (я предположил, что во время последнего ремонта крышку поставили на ржавчину, но участники форума меня поправили, что крышка не разбиралась при последнем ремонте). Вода и вибрации вымыли ржавчину из зазора и получилась ситуация, изображенная на Рис.1: вода давит на крышку с силой около 3000 тонн, что превышает вес ротора с крышками (1100 тонн), поэтому крышка прижимается к гайкам, а между ней и статором – водяная прослойка. авария на СШГЭС Ротор турбины через подшипник качает крышку, и изгибает шпильки, таская их за гайки.

    Сталь 45, из которой сделаны шпильки, имеет ориентировочно предел выносливости не выше 315 Мпа (к тому же водная среда, как уточнили участники форума, уменьшает этот предел на 20÷50%). Для стальной шпильки диаметром 80 мм и длиной 110мм критическое напряжение 315 Мпа возникает на поверхности при отклонениии гайки всего лишь на 175мкм. Такие и намного большие биения регистрировались в подшипнике колеса турбины.
    Кроме того, крышка, вывешенная на упругих шпильках, как на пружинах, в горизонтальном направлении представляет собой осциллятор с резонансной частотой около 300Гц (Взял массу крышки 20 тонн, расчетная жесткость шпильки равна 8.6*10^8 Н/м). Скорее всего такие частоты - экзотика? Но даже при шатании крышки генератором с частотой 2.4Гц время наработки на 10^7 циклов (предел выносливости) составляет около 1000 часов, т.е порядка 2-х месяцев.
    Далее, удлинение шпилек при штатном затягивании составляет 90 мкм., Получается, что если удалить с ржавчиной прослойку 90мкм, то через два месяца усиленных вибраций произойдет разрушение шпилек?!
    «Ничего себе» - скажете вы. «Ничего себе» - сказали проектировщики и стали думать, что делать. Чтобы увеличить упругое удлинение натяга до приемлемого значения порядка 1мм, можно, например, увеличить длину шпилек в 11 раз, т.е. 1.2м и поставить между гайкой и крышкой стакан такой же высоты. Такая длинная конструкция будет вибрировать и ломаться, т.е. надо их зафиксировать специальной конструкцией, да и места там нет. И тогда применили редкий метод изгиба всей крышки. Если верхнюю плоскость основания (обвязку статора), к которой прижимается крышка, сделать не ровной, а по поверхности цилиндра, как показано на Рис.2, (вид в горизонтальном направлении). Две противолежащие зоны будут ниже на 1мм, чем две другие - накрестлежащие. Если спроектировать нужную жесткость крышки на изгиб, то в случае выржавлевания зазора крышка будет упруго разгибаться и все равно прижиматься по краям к опоре с необходимой силой. Таким образом время до отказа увеличится, а там и капремонт можно провести.
    Предполагаю, что применили такую конструкцию, только не саму поверхность основания сделали с понижениями, а изготовили прокладку разной толщины, но на рисунках для простоты прокладка отсутствует.

    Конструкция получилась компактной, легкой, да вот беда – абсолютно непонятной пусть даже очень толковому механику, т.к. подобные конструкции не применяются для механизмов обычных, не гигантских размеров.
    «Ну да не беда» - решили пректировщики – мы же будем прект сопровождать, будем приезжать, проверять, обьяснять, где и какие гайки подтягивать.
    Так видимо, оно и было некоторое время, приезжали разработчики, ставили приборы, смотрели в умные трубы, стрелу прогиба измеряли.
    Тут пришли времена смутные, новые владельцы жили «по понятиям» и управлять станцией стали экономно. Первым делом уволили научный отдел, который «непонятно чем» занимался и толковал о каких-то глупых прогибах. Потом сами уволились из руководства специалисты, которые понимали, что таким сложным объектом, как ГЭС, невозможно управлять без соответствующего научного обеспечения. К руководству пришли люди, которые не просто не понимали сложнейшие процесы на ГЭС, но и не понимавшие, главное, как глубоко они не понимают. О генераторах сложилось мнение, что это вроде швейной машинки, только большая, и достаточно пары толковых механиков для их обслуживания.
    Далее отстранили от обслуживания проектировщиков, которые, хоть сами по себе и недорого стоили, но, видимо, требовали дорогостоящих ремонтов и отказывались подписывать разрешение на дальнейшую эксплуатацию. Зачем, решили новые руководители, такие заморочки, когда вокруг появилось достаточно фирм, которые за вполне разумные деньги продлят вам ресурс эксплуатации хоть на 100 лет? И расторгли договор с проектировщиками!
    Тут как-то незаметно сложилась первая предпосылка для аварии (как известно, все катастрофы происходят в момент пересечения нескольких роковых обстоятельств).
    Так вот первое обстоятельство – это то, что все до единого сотрудники ГЭС считали, что вес генератора больше давления воды в турбине, что генератор стоит своей тяжестью, а шпильки лишь держат его центровку. На самом деле генераторы подпирался давлением воды, и «висели» на шпильках, готовые в любую минуту выпрыгнуть вверх.
    И не то, чтобы на станции уж совсем никто ничего не понимал, был даже человек со степенями, котрый книжки писал про пуск и доводку генераторов, и даже приводил значения скорости воды в разных частях турбины! Но как-то не удосужился он собрать силы действующие на крышку турбины. Не может один человек знать все подробности системы, которую рассчитывали и проектировали человек 200!
    Так вот, время шло, зазор ржавел, ржвчина вымывалась, крышка упруго разгибалась, компенсируя это. Персонал наблюдал уменьшение зазора в лопатках НА (это факт, отмеченный на форуме) и, вероятно, считал это подтверждением тому, что ротор своим весом стоит на статоре.

    Потом ресурс этой схемы стал подходить к концу, реализовалась ситуция, изображенная на Рис.3. Если предположить 3-х кратный запас, то это должно было произойти при вымывании 0.6 мм с возвышений. При уменьшенном изгибе крышки гайки надо было бы подтягивать все чаще. Плоскую крышку надо подтягивать в 10 раз чаще, чем изогнутую. Невозможно сказать, как часто подтягивали гайки, может быть и вообще перестали. Могли отломать при затяжке шпильку, пораженную усталостной трещиной, а поскольку никто усталостное разрушение не отличает от обычного, то решили, что перетянули шпильку и тревогу не подняли, а перестали завинчивать.
    Так или иначе, зазор увеличивался, и крышка стала слегка проскальзывать по статору и качать шпильки за гайки, но не все, а только те, которые находились в понижениях. Шпильки, которые находились на возвышениях статора, болтались в зазоре, который явно должен быть больше 175мкм. В некоторые шпильки крышка упиралась и нагружала их сдвиговой (срезающей) пульсирующей нагрузкой. От такой нагрузки образовываются усталостные трещины, плоскость которых направлена под углом 45° к оси шпильки, потому что усталостная трещина распространяетя перпендикулярно направлению действия максимальнах растягивающих напряжений. Как раз такой случай изображен на фото шпильки, обсуждавшемся на форуме, Рис.4. Место приложения силы обозначено стрелкой. Угол трещины несколько меньше 45°, т.к сдвиг не совсем чистый, а с изгибом. (При нагружении изгибом усталостная трещина распространяется перепендикулярно оси шпильки.) Тут так же можно предположить возникновение проблем с зазором лопаток НА.

    Нужно отметить, что образовавшаяся связка: упругий элемент (пружина в виде упругой шпильки) + фрикционный элемент (трение на выступах) образуют идеальный узел для гашения колебаний вдали от резонансной частоты. Например, в вашей автомашине – это пружина + аммортизатор (в амортизаторе «трется» масло).
    Так вот, такая связка гасила вибрациии за счет истирания, и персонал мог заметить странный эффект, что после затягивания гаек вибрации возрастают, а потом со временем снова уменьшаются, могли даже пыться уменьшить вибрацию путем варьирования натяга гаек, ведь считали, что ротор стоит своим весом. Подчеркиваю - МОЖНО ПРЕДПОЛОЖИТЬ, но одна гайка оказалась почему-то отвинченой.
    Будем считать, что гайки вообще не трогали, тем более они находились «ниже уровня откачиваемости» о котором тоже упоминалось на форуме. Тут начали отваливаться от усталости шпильки, которые в углублениях, причем, чем дальше, тем быстрее, и образовали сектора с лунками, которые видны на фотографиях.

    После отламывания шпилек из лунок реализовалась схема, изображенная на Рис.5, т.е. масса ротора на упругой балке. Примерно так, когда человек стоит на доске, положенной через канаву. Получается отличный резонатор. Под крышкой, вспомним, бушуют мегаватты, генерирнующие вибрациии в широком спектре низких частот.
    Прикинуть резонансную частоту можно следующим образом. Предположим, что расчетный изгиб был 1мм. Этот изгиб создавали в основном шпильки, расположенные в понижении, скажем 20 штук. Эти шпильки можно нагрузить на треть предела текучести, т.е. примерно 100МПа, все в сумме 1500Тс. Делим 1500Тс на 1мм, получаем жесткость крышки 1.5*10^10Н/м. При масее ротора с турбиной без крышек около 1000 тонн получаем резонансную частоту 19.6Гц. Если взять расчетный прогиб 2мм, то резонансная частота будет 13.9Гц. Это как раз соответствует необычная частота 14-18Гц, зарегистрированная перед аварией. Большая масса ротора обуславливала большую мощность толчков. Датчики вибраций почти ничего не фиксировали, т.к. они крепятся на крышке и измеряют только относительные перемещения ротора относительно крышки. Надо отметить, что генератор проработал достаточно длительное время до аварии с половиной оторванных шпилек, по крайней мере, пока регистрировалась необычная вибрация, но шпильки были под водой.
    Далее шпильки отрывались вверх одна за другой, пока не осталось 10-14 штук, суммарная прочность которых равнялась силе давления воды, и они порвались разом. Таким образом образовались сектора с «пеньками» от оторванных шпилек.
    Поскольку шпильки не могли порваться одинаково справа и слева, то ротор при отрыве получил гироскопическую прецессию, следы которой обсуждались на форуме.

    Суммируя, получаем:
    1. Проектировщики применили сложнную малоизвестную конструкцию соединения крышки турбины со статором.
    2. Руководство ГЭС расторгла авторский надзор и сократило научный отдел станции.
    3. Потерялась информация о об особенностях конструкции узлов, о том, как их обслуживать, а также о том, что ротор опасно выдавливается водой.
    4. Как следствие 2 и 3 шпильки и прокладка не заменялись по истечении ресурса их работы.
    5. Периодический контроль шпилек на наличие усталостных трещин не проводился, шпильки были залиты водой.
    6. Технадзор не выявил вышеперечисленные предпосылки для аварии.
    7. Алгоритмы автоматики не предусматривали анализ вибраций вне подшипников, анализ поступления воды и т.д. (Кто писал ТЗ на автоматику?).

    Как видно, основной причиной (пп. 2, 3, 4 и 7) явилось недостаточное научное обеспечение работы станции – экономия на научных сотрудниках, + безответственность технадзора.

    Прошу оценить данную схему развития событий и высказать соображения, подтверждающие, опровергающие или уточняющие пункты предложенной схемы.
    Хочу отметить, что цель – выявить реальные причины, чтобы не допустить подобного в дальнейшем.
    Миниатюры Миниатюры Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Fig_1.png 
Просмотров:	2463 
Размер:	14.9 Кб 
ID:	657537   
    Изображения  
     
     
     

  17. #37

    Сообщений
    2,219
    Больше 3 лет на форуме
    Сообщение от dma2 Посмотреть сообщение
    Внимание.

    1 - рассогласование лопаток
    http://radikal.ru/F/s41.radikal.ru/i...566ae.png.html


    2 - давление в отсасывающей трубе
    http://radikal.ru/F/s39.radikal.ru/i...18157.gif.html


    3 - давление под крышкой турбины
    http://s15.radikal.ru/i188/0909/fb/25e0bf425087.gif


    Думаю, что столбики - это последние шпильки разрываются.

    Итак в 08.13.29 (04.13.26) исчезло масло высокого давления, НА резко закрылся - это факт, если графики не деза. Значит должен был быть гидравлический удар!

    До этого момента синяя линия в нуле - обрванная лопатка НА?

    Нет графиков положения еще двух лопаток. Тоже положение на нуле? Тоже обрыв?

    Колебания давления (осредненно?) с минутным интервалом. Колебания воды в водоводе. Все же автоколебания от ГА2? Такое осреднение чтобы скрыть периодичность действительную колебаний?

    Начиная с 08.13.24 порядок следования очередности лопаток по отклонению меняется - колебания в приводах лопаток?

  18. #38

    Адрес: Санкт-Петербург
    Сообщений
    354
    Сообщение от punk_rat Посмотреть сообщение
    А я Вам подскажу - НИКТО не вывел, что давление в НА в среднем составляет 3 атм.
    Совершенно случайным образом..., моделирование_расчёты давления в СК, НА и далее всё же есть.

    Отсюда - http://lamm.spbstu.ru/index.files/page0008.html
    Лаборатория Прикладной математики и Механики обладает четырёхлетним опытом сотрудничества в этой области с Ленинградским Металлическим Заводом (ЛМЗ). В последний год было проведено моделирование течения в крупнейшей в мире турбине для Саяно-Шушенской ГЭС. Было проведено сквозной моделирование течения во всей проточной части турбины, а также обтекания отдельных её частей (см. рис. внизу).



    По ссылке ещё короткий фильмец есть.

  19. #39
    Аватар для tango
    Адрес: Саяногорск
    Сообщений
    45,777
    Больше 10 лет на форуме
    Сообщение от dma2
    Сообщение от tango
    а мне вот тут говорят, что малейшее рассогласование лопаток вызывает жуткую вибрацию и агрегат сразу останавливают...
    1. Рассогласование дает огромную вибрацию, потому что половина лопаток прикрыта с разницей больше 10%, чем другая половина. Из-за этого сильно "дрожат" все лопатки. Грубо говоря: 10 лопаток * 10% = 100% суммарного рассогласования.
    2. Освободившаяся лопатка, повернувшаяся по потоку, сильно "дрожит" в одиночестве (или с соседними). Грубо: 1 лопатка * 100% = 100% суммарного рассогласования.
    3. В случае клина лопатка не дрожит! Она как дополнительный столб НА. Вибрация больше (это должно быть заметно на трендах), но не так как в пп 1 и 2.
    4. Кроме того, на лопаточных трендах одна лопатка в нуле - уж не она ли?
    Имху, давление потока на заклинившую лопатку - скорее статическая сила для излома, чем источник жутких вибраций.

    Я пока не вижу альтернативных версий, объясняющих появление локальной статической силы, которая привела за 9 часов к крестообразному слому W.

    Близкая версия - усталостный излом:
    Сообщение от And_BX Посмотреть сообщение
    Суммируя, получаем:
    1. Проектировщики применили сложнную малоизвестную конструкцию соединения крышки турбины со статором.
    2. Руководство ГЭС расторгла авторский надзор и сократило научный отдел станции.
    3. Потерялась информация о об особенностях конструкции узлов, о том, как их обслуживать, а также о том, что ротор опасно выдавливается водой.
    4. Как следствие 2 и 3 шпильки и прокладка не заменялись по истечении ресурса их работы.
    5. Периодический контроль шпилек не проводился, шпильки были залиты водой.
    6. Технадзор не выявил вышеперечисленные предпосылки для аварии.
    7. Алгоритмы автоматики не предусматривали анализ вибраций вне подшипников, анализ поступления воды и т.д. (Кто писал ТЗ на автоматику?).

    Как видно, основной причиной (пп. 2, 3, 4 и 7) явилось недостаточное научное обеспечение работы станции – экономия на научных сотрудниках, + безответственность технадзора.
    Но, вероятность этой версии...
    Если каждый пункт 50Х50, то 4 пункта (0,5*0,5*0,5*0,5=0,0625) уже 6%.
    еще выводы
    Здесь могла бы быть ваша реклама...
    __
    HondaCRV'97(RD1 B20B AT)

  20. #40

    Сообщений
    356
    Про колонну.
    На фото сверху красной стрелкой указано, чем ее подрубило.
    Это один из лучей верхней крестовины, отброшенной ротором на колонну.
    Удар по колонне был не одним лучом, а двумя-тремя.
    Крестовину после удара отбросило на ГА1, где ее можно увидеть без части лучей на фотках.
    Почему она не одним лучом прошлась по колонне?
    Потому что успела раскрутиться до отбрасывания ротором (пресловутые +25%).
    При ударах бетон не весь сразу обсыпался, большая часть кусков повисла на арматуре.
    Эти куски затем напором воды были ободраны и арматура, на которой они держались, закрутилась и стала торчать вбок.

    Сообщение от НиколайK Посмотреть сообщение
    Кстати для сторонников клина лопаток:

    задиров от верхних кромок лопаток на нижней кромке крышки на верхнем фото не видно!!!
    И не должно быть видно, потому что клинило внизу.

    Сообщение от And_BX Посмотреть сообщение
    ...
    Изгиб не может создать силу, необходимую, чтобы тупая кромка начала срезать шпильку. Ваша схема работает, когда вы, держа деревянную палку, режете ее острым ножом. Попробуйте отрезать скрепку полосой из мягкого железа - это будет соответствующая модель.
    Где вы это увидели? Это, наверное, как раз нужные мне потертости?
    Не употребляйте больше термин "резать". Он не подходит к моей модели.
    На новых фотках тоже есть эти потертости.

    Направление прижима и усилий на излом - по часовой, если смотрим на крышку сверху (на фотке снизу вверх).
    Можете сравнить с фотками лунок, все сходится.

    Сообщение от And_BX Посмотреть сообщение
    ...
    С моей точки зрения процесс разрушения развивался годами, и первая шпилька отвалилась очень давно.
    А вот в последние часы и минуты, когда агрегат скакал и прыгал, могло быть много вариантов.
    Я все же считаю слишком смелым предположение о раздолбайстве оперативного обслуживающего персонала на СШГЭС.
    Поэтому в своей версии исхожу из нормальных целых шпилек, которые продержались 9 часов.

    Сообщение от And_BX Посмотреть сообщение
    P.S.
    1. Я ни в коем случае не считаю себя истиной в последней инстанции, а просто аргументирую свою точку зрения на основе весьма ограниченоого кол-ва данных.
    2. Цель не поиск виновных, а предотвращение подобного в будущем. На форуме рассмотрены различные возможные сценарии катастрофы, и если сегодня произошел один, то в следующий раз может произойти другой. Поэтому для безопасности будет полезно учесть все рассмотренные сценарии.
    Полностью поддерживаю позицию. Стараюсь действовать аналогично.
    Какой бы причина не оказалась, необходимо ее выяснить.

Страница 2 из 3 ПерваяПервая 123 ПоследняяПоследняя
Вернуться к списку тем
Лада 2109
1988 год
40000 руб.
Suzuki Grand Vitara
2008 год
710000 руб.
Лада 2107
2006 год
85000 руб.
УАЗ Патриот
2016 год
Sochinec505
Toyota Corolla
1998 год
Sergei
Skoda Rapid
2014 год
saddler

 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190