Уважаемый Николай Викторович,
Вода, проходя лопатки НА, давит на лопатки, а лопатки через свои оси передают крутящий момент на крышку (посмотрите внимательно чертеж турбины).
Уважаемый Николай Викторович,
Вода, проходя лопатки НА, давит на лопатки, а лопатки через свои оси передают крутящий момент на крышку (посмотрите внимательно чертеж турбины).
ВЫРУБИЛСЯ он. И по большому счету не важно уже, по какой именно защите (ротора или статора). Что так, что эдак - отключение от нагрузки.
Посмотрите у Брызгалова еще раз тест на сброс агрегатом мощности. Какая скорость и в каком положении НА при максимуме скорости. И период времени в течение которого растет частота вращения. И это при условии что все исправно.
Автоматика его отключила, для того ее туда и ставили.
25--->41---->78
Chaser GX 100 1G-FE BEAMS
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.
Кстати, ГА2 ремонтировали 2 месяца, а ГА6, с полной разборкой - более полугода. Значит, ГА2 действительно не разбирали, и шпильки там ржавели и рвались с замены колеса на постоянное, видимо.
Для тех кто просто верит в фотографии.
Намочила чугунную сковороду пару раз и дала высохнуть.
Надо заранее сказать, что вода из под крана нашей местности, а не из Енисея (с примесями технических масел и еще неизвестно чего пролитого во время аварии) и сковорода не шпилька ГГ и не из того же сплава металлов.
Дальше.
Сфоткала.
Фото 1.
Сфотографировано при дневном свете.
Фото 2.
То же фото немного подкорректировано в фотошопе. Не впечатдяет?
Фото 3.
Сфротографировала в туалете в темноте при вспышке
Фото 4.
Переработала в фотошопе.
Фото 5.
А это тоже при дневном свете но немного другой эффект.
И все это за минуты. А если постараться можно такое стряпать, что увидь наши друзья, перестанут к нам в гости ходить .... побоятся отравления)))))
Для ФэтКэт ...
...хим. реакция больше происходит не в самой воде а в соединении с кислородом. Тут и насыщенность воды кислородом наверное играет важную роль.. Плюс, есть еще и электрохимические реакции, а во время катастрофы, вода была наэктрелизованной.)
Здесь Вы правы - оси лопаток несколько смещены от т.н. центра давления профиля лопаток...
Сантиметров на 10.
Сравните с радиусом кольца (иль крышки - нужно разбираться в передаточных рычагах) - увидите маленькое касательное усилие.
Несущественно, хотя и может объяснить поворотик после того, как верблюду сломали хребет.
мм.. посмотрите где заканчивается улитка и где начинается крышка
и попробуйте найти хоть какие-либо крепления крышки к улитке или к нижнему кольцу
PS. я просто диву даюсь как за 500 страниц никто толком не заметил и не обсудил столь Выдающееся конструкторское "решение"
МОДЕРЫ ПЛЗ ЗАБАНЬТЕ К ЧЕРТУ ТРОЛЛЕЙ!
Последний раз редактировалось MSTU; 04.09.2009 в 19:39.
Нобелевский комитет не интересуется мнением изобретателей вечного двигателя, каковым является любой, у кого в результате сложнейших расчетов с использованием многих томов литературы нарушился закон сохранения импульса или энергии. Школьного курса физики достаточно, чтобы освоить эти простые законы и применить их в обсуждаемой ситуации. Здесь нет никаких квантовых или релятивистских подвохов.
Вода давит на ГА вверх, если под ГА понимать ту комплектацию, которая взлетела. В то же время нагрузка на опорный подшипник превышает вес агрегата. ПРОТИВОРЕЧИЯ ЗДЕСЬ НЕТ.
Мне кажется, что первопричиной аварии является то, что доля изобретателей вечного двигателя среди работников, эксплуатирующих станцию, превысила некоторый критический уровень. Произошел фазовый переход.
мм.. очень правильно описано
правда судя по рисунку на тот момент мне казалось что речь идет уже об оторванном агрегате который всплывает
Видимо надо было в пошагово несколько рисунков рисовать весь процесс отрыва крышки и вдобавок раскрашивать детали в разные цвета, а то народу до сих пор непонятно где улитка а где крышка..
я кроме шпилек никаких других креплений крышки не вижу
давление воды через крышку непосредственно давит на шпильки, при 15-20атм шпильки поочередно рвутся
Последний раз редактировалось MSTU; 04.09.2009 в 20:15.
Колесо находиться в среде - в воде. ВЫ ЭТО ТО ХОТЬ ПОНИМАЕТЕ?. И статическая составляющая на него действует- хоть вы что делайте она уравновешена. для колеса она ничто. Это кусок металла сдавленный со всех сторон.
И сверху и снизу и сбоку это кусок металла в воде. И статика давит только от высоты столба. Так что глупости оставьте себе.
Последний раз редактировалось Razumovsky; 04.09.2009 в 20:18.
Формальные тонкости, которые лучше рабирать для крыла в двумерной ситуации. Среднее давление внизу выше, чем вверху, и с этим ничего не поделаешь - если не говорить о "фикциях", т.е. его статической и динамической составляющей. И пузырьки с одинаковым количеством воздуха, пролетающие вблизи от турбины, снизу меньше, чем сверху.
Простите, Вы, очевидно, опытный инженер-механик. Но вот то, что Вы рассказываете про гидродинамику, совершенно не впечатляет.
Статическое давление (такой гидродинамический термин) неизбежно действует на колесо, тем более, с крышкой. А так как оно различное возле различных поверхностей этих деталей, появляется равнодействующая сила, хоть всё это куски металла в воде и воздухе.
Кстати, хорошо известным примером такой равнодействующей силы, действующей на кусок металла, погруженный в спокойную воду, является Архимедова сила. Корабли железные, но плавают. В случае наличия потоков жидкости, которые и рассматривает гидродинамика, как в случае с турбиной, физика еще немного сложнее.
PS на выходе из улитки - снизу кольцо, а сверху - крышка турбины, кольцо и крышка ничем не соединены
на рисунке у ник3д все замечательно видно
авария на СШГЭС
Последний раз редактировалось MSTU; 04.09.2009 в 20:35.
Судя по чертежам, которые здесь просачивались, нижнее вмуровано в бетон и вероятно как-то прикреплено к основанию, верхнее является краем крышки и крепится обсуждаемыми шпильками к опоре, приваренной к верхнему краю СК. Перед лопатками НА, судя по фотографиям, слегка внутри СК находятся колонны статора турбины: еще один ряд направляющих лопаток, приваренных к низу и верху щели СК, на которые опирается вся конструкция.
Дорогой мой - вы все правильно рассуждаете но статическую составляющую упускаете. И пузырьки и динамические воздействия на колесо и возможно кавитация и турбулентнность потоков . Но это в среде. Которая имеет статическую составляющую давления. Вы под водой. и крутите турбинку.
Опуститесь на дно марианской впадины и будете тоже крутить турбинку и также на нее будут действовать те же динамические силы.
Только не поймите буквально - на дне впадины нас расплющит...))))
1 Под крышкой 0,6 атм. - у вас все будет работать как вы описываете.
2. Под крышкой 5атм - у вас все будет тоже самое теже воздей ствия и те же силы на РК
3. Под крышкой 10 - у вас что нибудь изменится ? Нет
4 под крышкой 40 атм. У вас - что нибудь измениться - Нет . А крышке - пипец . Она вылетела. Сразу при появлении вибрации за шкалой прибора.
Резко. Ничего не повредив. Строго по оси. И несколько секунд еще все работало. И ротор крутиться и энергию вырабатываете.