От C.КАРА-МУРЗА
К Руслан
Дата 24.10.2009 06:07:12
Рубрики История; Образы будущего;

Re: Да, статья Лобановского мне кажется очень важной и взвешенной

Добавились и материалы о влиянии гироскопического эффекта при вибрации на подвижность крышки.
От Karev1
К C.КАРА-МУРЗА (24.10.2009 06:07:12)
Дата 02.11.2009 13:09:53

Не берусь оценивать...

>Добавились и материалы о влиянии гироскопического эффекта при вибрации на подвижность крышки.
...достоверность моделирования и расчетов - вопрос достаточно специфический. Если модели и расчеты верны, то статья помогает лучше понять сам МЕХАНИЗМ аварии, но к вопросу о ПРИЧИНАХ аварии он практически ничего не добавляет.
Как бы ни работала система управления НА ( в рамках техзадания), был бы гидроудар или нет, но трещины в шпильках от повышенных вибраций продолжали бы расти и, в конце концов, когда их остаточная прочность сравнялась бы с силой давления воды минус вес ГА, агрегат взлетел бы в воздух.
Я тут в обсуждении бросил такую фразу, что шпильки имели право иметь к моменту аварии почти 100%-ый износ и могли сломаться в день своего 30-летия. Юридически это так. Однако, практически, при нормальной эксплуатации, они почти со 100% вероятностью не должны были иметь сколько-нибудь значимых усталостных трещин. Почему? Потому что стальные конструкции имеют график зависимости допустимого напряжения от количества циклов нагружения асимптотически приближающийся к постоянной величине Сигма02. Т.е. допустимое напряжение уменьшается с ростом числа циклов нагружения только до определенного числа циклов - до 2 млн. Проще говоря, если изделие не сломалось за 2 млн. циклов нагружения при определенном напряжении, то оно не сломается уже никогда. Поэтому для стальных конструкций за расчетное напряжение по усталости обычно принимается Сигма02. Посколько число циклов нагружения на ГА-2 много больше 2 млн., то усталостных трещин в шпильках быть было не должно.
Если предположить, что проектировщики ошиблись и не правильно определили циклические напряжения, то шпильки сломались бы давным давно. Поэтому у меня нет сомнений, что усталостные трещины появились в следствии превышения циклических напряжений Сигма02 и произошло это, почти со 100% вероятностью после превышения допустимой амплитуды вибраций, т.е в последние месяцы работы агрегата.
Единственным спасением могло (и должно было) быть прекращение эксплуатации после превышения допустимой амплитуды. Была тут диверсия или нет - роли не играет, я думаю, что ее не было. В противном случае диверсанты должны были быть уверены в том, что инженерный состав вопреки своим обязанностям и личной безопасности продолжат эксплуатацию агрегата.
Другой вопрос, что СУ согла автоматически дать запрет на работу агрегата с вибрацией выше допуситмой, а в случае состоявшейся аварии перекрыть верхние заслонки на водозаборе.Полагаю, что такие мероприятия будут проведены по итогам аварии. Однако это не означет. что в другой раз безграмотные или нерадивые исполнители создадут другую не менее опасную ситуацию. На каждый чих не наздравствуешься, а гарантией от беды могут быть только грамотные и ответственные исполнители. Которых нынешняя система мало помалу изводит.
От C.КАРА-МУРЗА
К Karev1 (02.11.2009 13:09:53)
Дата 02.11.2009 13:36:08

Re: Да, этот вывод верен для любой технической версии аварии - даже диверсии (-)
От Руслан
К C.КАРА-МУРЗА (02.11.2009 13:36:08)
Дата 02.11.2009 17:49:42

в чернобыле тоже стали крутить вопреки собственной безопасности

чтобы удовлетворить пожелания начальства. И здесь также.
От Pokrovsky~stanislav
К Руслан (02.11.2009 17:49:42)
Дата 02.11.2009 21:19:21

Re: в чернобыле...

>чтобы удовлетворить пожелания начальства. И здесь также.

Проблема в пожеланиях начальства, идущих вразрез с регламентом эксплуатации.

Причем в случае Чернобыльской аварии "доброжелатель" из начальства(зав. отделом ЦК КПСС Курчинский), аргументация(пенсия или директорство на новой АЭС) которого была подтверждена записью телефонного разговора, - не пострадал никак.

А пострадавшая от аварии Украина после распада СССР вручила ему бразды управления атомной энергетикой.
При этом известно, что данный человек прекрасно знал физику реактора и регламенты.
На нарушении регламента, соответственно, настаивал сознательно, отдавая себе отчет в том, что это именно нарушение регламента.

Что-то мне думается, что в случае СШ ГЭС должна прорисоваться такая же личность, которая знала, что делала, - но давила на технических руководителей.

От Pokrovsky~stanislav
К C.КАРА-МУРЗА (24.10.2009 06:07:12)
Дата 31.10.2009 01:40:00

Версия Лобановского - сознательное сбивание со следа.

>Добавились и материалы о влиянии гироскопического эффекта при вибрации на подвижность крышки.

Центральное место в версии Лобановского - занимает случайность. Дескать, гидрудары перешли за грань того, что были способны держать шпильки.

Усталостный износ шпилек, обнаруженный комиссией, - как бы само собой разумеющийся. Типа: к концу ресурса так оно и должо бы быть. А тут - стечение обстоятельств.

Того усталостного износа шпилек, которого обнаружила комиссия, на гидроагрегате не должно было быть. Принципиально - по нормам советского проектирования.

Если он случился, то все оценки диких меганьютонов усилия гидроударов Лобановского -бессмыслица. Если не подвергшаяся усталостному разрушению часть сечения шпильки сохраняла свою проектную прочность, то по механизму Лобановского она должна была в гидроударах растягиваться в вертикальном направлении. И демонстрировать типичную картину разрыва после сильной пластической деформации - т.н. "шейку" или "перетяжку" - зону радиального сужения материала шпильки, растягиваемого вдоль оси. Ничего подобного не видно на фотографиях и не зафиксировано в материалах расследования. Называется - "зоной долома".

Зона долома от зоны состоявшихся усталостных разрушений отличается тем, что зародыши будущего разлома в больших количествах уже существуют, но еще не соединились в макротрещину. - Но они УЖЕ есть. И потому прочность в данном месте - много ниже той, которая положена материалу.
Поэтому насчитанные 80 МН остаточной прочности - умозрительны и поверхностны. Попросту - лапша на уши.

Прочности остаточного материала изношенных шпилек с массовыми зародышами разрушения в неразрушенной части могло хватать буквально только на то, чтобы еле-еле держать статическое давление водяного столба. А далее - хоть чем молоти, хоть лишним ударом вибрации, хоть штатной мощности гидроударом, немного раскачай, - и оно поедет уже само, без смазки. Система подготовлена к развиию катастрофического процесса.

Именно на этом должен быть акцент расследования. ПОЧЕМУ шпильки оказались в состоянии чрезвычайного усталостного разрушения - вопреки нормам советского проектирования? Только это причина. Шпильки были готовы разрушиться так, как они разрушились.
А все остальное - поводы, которых может быть миллион и маленькая тележка. Вплоть до взмаха крыльев бабочки по соседству с ГЭС(утрирую, конечно).

Версия Лобановского - сознательно уводит с материаловедческого следа.
Признаки такого увода есть. Вот характеристика его работы с хакасского форума:

Я хочу подчеркнуть, что речь не идет о том, что обсуждаемая теория более или менее правдоподобна. Такая оценка могла, скажем, относиться к обсуждению того, отвинчивались гайки сами или и не были завинчены. Оба факта выглядят принципиально возможными, но достаточно удивительными. Здесь есть повод для спокойной дискуссии без выхода за пределы того, что Вы назовете рамками приличия. Ситуация с версией господина Лобановского иная.

Начну издалека. Если Вы когда-нибудь бывали в цирке, а не только на научном семинаре, то знаете, что цирковые артисты бывают разных жанров. Жонглеры там, дрессировщики, акробаты, клоуны. Но есть особый вид артистов - фокусники. Задача всех, кроме них - показать то, что есть. А у фокусников - показать то, чего нет. Я думаю, большинство зрителей обычно сильно преувеличивает сложность реквизита и недооценивает психологическую составляющую действия. Реквизит большинства классических фокусов прост, как три копейки. Главное искусство состоит в отвлечении вашего внимания. Вы думаете: "ага, вон он там как-то подозретельно пальцами шевелит!" - и думаете, что сейчас он из рукава птичку вытащит. А он в это время из-за спины спокойно вытаскивает слона.

Статья Лобановского построена по тому же принципу. Это типичный фокус. Статья пестрит цифрами, обозначениями, ссылками, вычислениями, без которых можно было легко обойтись при объяснении сути дела. Они утомляют читателя и рассеивают его внимание. Он зачем-то вычисляет поправку к скорости звука, которая потом не играет никакой роли, произносит мимоходом "отражение от границы сред", вызывая в мозгу читателя привычную реакцию - "каков коэффициент отражения?", мысли читателя уходят не туда. Поразмыслив, читатель понимает, что тут, возможно, большой лапши и нет, но силы уже потрачены, внимание отвлечено, и слона он уже не примечает. Слон в данном случае прячется в умножении штатной прочности шпилек на их предполагаемую оставшуюся площадь сечения. У Лобановского нет больше аргументов в пользу своей версии, кроме того, что и изношенные шпильки могли удержать штатную (или рядовую переходную) нагрузку. Его (аргумента) опровержение не возникло сразу не потому, что оно сложное, а потому, что Лобановский эту тему умело заболтал и отвлек внимание читателей. С любого приличного семинара атворов подобных "теорий" выносят нахер вперед ногами.
От C.КАРА-МУРЗА
К Pokrovsky~stanislav (31.10.2009 01:40:00)
Дата 31.10.2009 06:12:37

Re: Это ругань, а не обсуждение

Если априори принять версию саботажа, то и обсуждать не требуется. А что вы скажете о версии, что при ремонте крышку поставили на ржавчину, ее вымыла вода и крышка при вибрации стала двигаться и "утомлять" шпильки?
От Pokrovsky~stanislav
К C.КАРА-МУРЗА (31.10.2009 06:12:37)
Дата 31.10.2009 10:04:24

Re: Это ругань,...

Про ругань.

Насколько я понимаю, модератор, которому пришлось стереть основную часть ругани народа в честь Лобановского, в цитированном мной фрагменте удачно резюмировал многочисленные нелицеприятные высказывания в адрес статьи, которые были им удалены почти в полном объеме. Но кое-что все-таки просматривается.
В частности, обнаружил обвинение в использовании Лобановским завышенных цифр по сравнению с опубликованными.
80 МН, которые насчитал Лобановский, - люди тоже оценили как потолочную цифру. Объяснения я у участников того форума не встретил.
Но мое объяснение ослабления остаточного металла зоны долома множественными микротрещинами - зародышами разрушения, - возникшими за счет того же усталостного процесса, - находится в полном соответствии с физикой усталостного разрушения. Это просто то, в чем я компетентен.

Про полеты с высокими начальными скоростями люди тоже совершенно правильно высказались. Турбине не надо было летать по воздуху. Ее спокойно поднимала и несла на себе струя фонтана диаметром в несколько метров.

Поясню. Крышка, утопленная в кольцевое пространство, после разрушения шпилек движется по этому пространству под действием напирающего на нее давления. Пусть оно не 20, а 17 атмосфер(из-за некоторого снижения стоком). Давление 1.7 МПа действует на площадь 58 м2.

Ускорение агрегата 65 м/с2 минус ускорение свободного падения. Итого 55 м/с2 Вполне себе приличное ускорение. И с этим ускорением крышка проходит пусть 30 см - как бы по стволу пушки - кольцевому пространству, в которое она утоплена. Это 0.1 секунды. Крышка развивает за это время скорость 5.5 метров в секунду. Это пока воде, кроме как вверх, поднимая на себе крышку, хлестать еще некуда.
Понятно, что цифра оценочная. Может, там имелось не 30 см, а 20. Но это мало влияет на конечный результат. Для полноценного полета достаточно.

>Если априори принять версию саботажа, то и обсуждать не требуется. А что вы скажете о версии, что при ремонте крышку поставили на ржавчину, ее вымыла вода и крышка при вибрации стала двигаться и "утомлять" шпильки?

Версия размытия ржавчины совсем никуда не годится.
На опорном кольце не просматривается типичных следов т.н. "щелевой коррозии" - пятеннного корродирования с последующим вымыванием ржавчины до образования развитых глубоких каверн и канавок, по которым вода давно бы струями хлестала в машзал. Все-таки под крышкой серьезное давление.

На самом же деле под крышкой проходит уплотнительная прокладка, уложеннная в специальный клиновидный кольцевой канал. Она препятствует просачиванию воды.

Наиболее вероятное происхождение воды, накрывавший шпильки, - это скопление конденсата воды.
Воздух машзала прогрет работающим энергооборудованием. А крышка соприкасается с ледяной енисейской водой. На ней и конденсируются пары воды из воздуха машзала. И стекают в понижение, где расположены шпильки.

От Pokrovsky~stanislav
К Pokrovsky~stanislav (31.10.2009 10:04:24)
Дата 31.10.2009 13:56:25

Комментарий

Версия Лобановского возникла по одной простой причине. Все считают, что шпильки разрушались "все разом", а потому людям позарез необходим механизм возникновения фантастических давлений.

Но фантастические давления становятся не нужны, если понимать разрушение шпилек как последовательный, ускоряющийся во времени процесс.
Кинетическая теория прочности на массе экспериментального материала установила закон нелинейного сокращение времени жизни материалов в зависимости от действующих нагрузок.
Типичные наборы графиков разрушения материалов(при разных температурах) представляют пучок сходящихся в точку прямых линий в координатах (логарифм времени жизни от действующего напряжения):

[11K]



Увеличение действующей нагрузки на материал в 2 раза приводит к сокращению времени жизни(числа циклов многоцикловой нагрузки) на несколько порядков.
Работа на повышенных амплитудах вибрации приводит с сильному ускорению достижения предельного износа.
Снятие отдельных гаек приводит к росту амплитудных нагрузок на те шпильки, которым приходится удерживать крышку при прохождении через данный участок амплитуды сдвигового усилия на крышку со стороны подшипника.

Разрушение части сечения шпилек - приводит к нарастанию нагрузок на уцелевшие участки сечения, которые ко всему прочему еще и ослаблены, т.е. уже имеют зародышевые очаги разрушения, микротрещины, которые еще не слились в одну большую макротрещину.
Этот процесс самоускоряющийся очередное разрушение очередного участка любой шпильки ускоряет усталостное разрушение других. Сначала ближайших, а потом и дальних. Эффект домино. Падаешь сам - и толкаешь соседа.

Никакой фантастики, никаких дополнительных предположений и догадок. Усталостный износ до 97-98% - зафиксирован комиссией. Высокие вибрации, обеспечившие это разрушение - фиксировались. Перелом графика уровня вибраций 22 июня - вполне объясним снятием в этот день гаек с нескольких шпилек. Быстрое нарастание уровня вибраций с 14 августа соответствует началу эффекта домино. Шпильки еще не сломаны, но быстро растут сечения усталостных трещин. И ослабленные шпильки уже не могут удерживать сколько-то приемлемый уровень размаха вибраций. Провоцируя ускорение развития трещин далее в пределах данной шпильки и у соседних шпилек.

А катастрофическое доламывание одной за другой шпилек происходит под действием высокоамплитудных вибраций прохождения нерекомендуемой зоны в ходе останова.
Все шпильки с нарастающей скоростью доламываются и ломаются в пределах буквально одного-двух оборотов турбины за время менее 1.5-2 секунд.

После слома всех шпилек вода выталкивает крышку из кольца, разгоняет ее до скорости несколько метров в секунду. Обычного статического давления напорного столба для этого достаточно.

Фантастики вообще никакой!
Отсутствующие гайки - факт. Глубокий усталостный износ перед доламыванием - факт.
Кинетическая теория прочности, построенная на надежной и обширной эмпирической базе), объясняющая эффект ускоряющегося во времени разрушения материала шпилек проверенными для различных ситуаций, включая многоцикловую усталость, - тоже факт.

Сейсмостанция не улавливает никаких гидроударов. И правильно! Они не нужны.


От C.КАРА-МУРЗА
К Pokrovsky~stanislav (31.10.2009 13:56:25)
Дата 31.10.2009 14:59:59

Re: Останов должен сопровождаться перекрыванием водовода

Для саботажа требуется система действий, что сильно затрудняет задачу.
От Pokrovsky~stanislav
К C.КАРА-МУРЗА (31.10.2009 14:59:59)
Дата 31.10.2009 16:32:01

Re: Останов должен...

>Для саботажа требуется система действий, что сильно затрудняет задачу.

Подожите, мы сейчас на двух разных языках, как будто.
Я понимаю, что версия Лобановского симатична тем, что снимает подозрения со всех и вся.
Ну мало ли что 6 гаек на месте отсутствовали? Зато там такой силищи гидроудар был, что они тоже сломались бы, будь на них гайки.

Но как раз версия Лобановского требует совпадения слишком большого количества случайностей. Естественного происхождения гидроудары большой силы(пусть не катастрофичные, улавливаемые сейсмостанциями) должна были за пару-троечку сотен агрегато-лет работы и тысячи остановов турбин быть неоднократно зафиксированы. А тут случайный удар. И при этом чудовищной силы. Да при том при всем он строго попадает в момент, когда сейсмостанция его не фиксирует. Попадает ровно на тот агрегат, где нет 6 гаек, ровно на тот агрегат, где предельно изношенные шпильки и месяцами фиксируемая опасная вибрация. И попадает еще в период, когда агрегат признали необходимым остановить, остановили, да вот пришлось снова включать.

Природа подобными фокусированиями случайностей обычно не балуется.

В альтернативном моем варианте никаких природных случайностей просто нет. Вибрация и усталость металла шпилек совершенно закономерно нарастают.
И вот тут-то кто-то решает этим воспользоваться. Ухудшает условия сопротивления износу снятием гаек. А когда все-таки все приходят к мнению, что надо останавливать агрегат, - он теми или иными средствами добивается того, чтобы агрегат запустили. Напоминаю: необходимости еще не было. Пожар на Братской ГЭС начался аж через час после включения ГА-2 в 19-20. Но было еще три часа до возникновения необходимости регулировать этим агрегатом мощность в сети.

Вот здесь как раз случайностей мало. Здесь все делается распоряжениями каких-то лиц, отдаваемыми вопреки регламенту и зравому смыслу. В режим регулирования мощности назначают ровно тот агрегат, который уже принято решение останавливать как вышедший из допустимых для продолжения эксплуатации параметров, который уже остановили, который запускали - и обнаруживали, что работать на нем нельзя.
Хотя назначить можно было другой аналогичный агрегат той же станции. ГА-2 хотя бы не пришлось многократно ходить через нежелательную зону.


А перекрывание водовода? - Оно было не самостоятельной, а обязательной процедурой, сопровождавшей останов, когда машзал от ударов вибрации ГА-2 ходуном ходил.
Другое дело, что можно было отдать или не отдать распоряжение об аварийном останове. Не отдать - проще. Потому что аварийный останов - это решение. А штатный -само собой разумеющийся.
От C.КАРА-МУРЗА
К Pokrovsky~stanislav (31.10.2009 16:32:01)
Дата 31.10.2009 16:42:33

Re: Задвижки должны были закрыться автоматически

а они сработали "некорректно". То есть не сработали.
От Pokrovsky~stanislav
К C.КАРА-МУРЗА (31.10.2009 16:42:33)
Дата 31.10.2009 21:18:28

Re: Задвижки должны...

>а они сработали "некорректно". То есть не сработали.

Или не успели сработать. Напоминаю график из статьи Лобановского с расчетом ленинградцами переходного процесса в начале закрытия НА. Колебания возникают сразу.

Вот и представьте, что первое же колебание - это и есть те 1.5-2 секунды, в течение которых доламываются шпильки, вода подхватывает крышку и и турбину, причем подхватывает с кукими-то доворотами, скажем, обеспечивающими удар лопаток турбины по створке НА. Но даже, если и его не было, после начала движения турбины ввкерх гидродинамика за створками НА изменяется настолько, что они уже ничего не могут отработать.

Понятно, что это не обязательно самые первые пару секунд движения НА из 36 необходимых. Но по графикам просматривается только начало отрабатывания останова турбины. И тут же пошла поломка всего. И возникновение рассогласования скоростей ротора и турбины, и сорванная крышка. Так что это версии не противоречит. Несрабатывание НА как следствие начавшегося процесса разрушения - совершенно нормально. И то, что начало движения створок НА могло спровоцировать критически сильный удар вибрации, перед тем как сломаться, - ничему не противоречит.

Вибрация между 8-00 и 8-12 и без закрытия створок зашкаливала. А дополнительные, вполне в рамках допустимого, гидроудары, сопровождающие закрытие створок, - легко могли стать поводом необратимо катастрофического развития событий. В которых новые поломки в разных узлах были и следствием начавшегося каскада поломок, и дополнительной причиной нарастания скорости общего разрушения. Так поломка цапф, соединяющих ротор с турбиной, могла стать фактором, ускорившим разрушение шпилек. Нарушенное положение турбины, опасно сблизившейся со створкой НА, могло привести к нарушению гидродинамики потока и очередному удару, доломавшему шпильки.
В сложных технических системах такое взаимоподхватывание и взаимное усиление разрушений - типично.

А вот несрабатывание НА в качестве причины фантастически сильного гидроудара - это еще одно невероятное совпадение, необходимое для версии Лобановского.
Агрегат уже расшатан так, что вибрации выросли с 600 до 840 мкм, уже усталостный износ ряда шпилек шпилек достиг уровня почти полного разрушения(95-98%), а тут еще и в независимом от этого всего узле НА плохо срабатывают створки. Причем с фантастически сильным эффектом этого несрабатывания.