Частное расследование аварии на СШГЭС. Происшедшей 17-го августа 2009 г.. Борис Колесников

сорванными под гайкой (пеньки); б) – фрагмент участка фланца статора со шпильками, сорванными заподлицо

      Ниже, на рис. 29, показаны сломанные шпильки М80, демонтированные из присоединительного фланца статора аварийной гидротурбины, в которых отсутствуют признаки усталостных разрушений. [21]

      Рис. 29. Демонтированные (после аварии) шпильки М80

      крепления крышки к статору гидротурбины ГА-2

      Согласно ГОСТ 1050—88 «ПРОКАТ СОРТОВОЙ, КАЛИБРОВАННЫЙ…» механические свойства стали 35 в нормализованном состоянии должны соответствовать нормам, приведенным в таблице 11*

      Таблица 11

      Примечание: Допускаемое напряжение для шпилек из стали 35 при температуре 20 °С – 138,0 Мпа

      Отсюда, предельная нагрузка F_z1, соответствующая предельной прочности 74 шт. шпилек М80х4

      Таким образом, осевая подъёмная сила прямого гидравлического удара, воздействующая на крышку гидротурбины Fpgu равная 298х106Н, возникшая в первое мгновение после заклинивания рабочего колеса, почти в два раза превысила предельную суммарную прочность «новых» шпилек М80 крепления крышки к статору турбины и, следовательно, ГА2 был обречён к разрушению независимо от технического состояния шпилек («новые» или «старые» – безразлично!).

      «После аварии, были изучены на предмет наличия трещин шпильки других гидроагрегатов станции. В частности, шпильки гидроагрегата №1 просвечивал ультразвуком тот же ЦНИИТМАШ. По словам его представителя, они были полностью уверены в том, что увидят на гидроагрегате №1 примерно ту же картину усталостного разрушения. Однако, ни одной трещины в шпильках гидроагрегата №1 обнаружено не было. Насколько мне известно, исследовались шпильки и других гидроагрегатов, с тем же результатом». [22]

      В результате ЗАКЛИНИВАНИЯ рабочего колеса крышка турбины мгновенно оказалась под воздействием крутящего электрогидромеханического момента, вследствие чего произошли частичное разрушение ступицы рабочего колеса (см. «сколы» на ступице, рис. 3) и значительная деформация крышки турбины; при этом на некоторых участках её присоединительного фланца к статору турбины возникли сгустки энергии деформации, под воздействием которых часть шпилек М80 буквально «отстегнулась» на глубинах 2÷5 мм от поверхности фланца статора, образовав «впадины» (см. рис. 26в). Другая, оставшаяся часть шпилек была мгновенно разрушена прямым гидравлическим ударом, последовавшим вслед за ЗАКЛИНИВАНИЕМ, при этом характер разрушения шпилек существенно изменился: на фланце статора остались «пеньки», а обрыв шпильки произошёл непосредственно под гайкой, заподлицо с её торцом без видимых следов пластичности (см. рис. 26г). Здесь следует особо отметить, что « при действии мгновенной ударной нагрузки, многие материалы, в том числе конструкционные углеродистые стали, которые под воздействием статических сил проявляли себя пластичными, работают как хрупкие.– без внешних признаков пластической деформации».

      Если предположить, что деформация присоединительного фланца крышки турбины произошла в виде известной «восьмёрки», то тогда, может быть, станет понятным,