SYNERJETICS GROUP дан ответ на критику работы «Технические причины катастрофы на Саяно-Шушенской ГЭС (итоги расследования)» со стороны главного специалиста по ГЭС ООО «Ракурс-Инжиниринг» О. Башнина. Продемонстрирован пример манипулирования им данными с трендов основных характеристик второго гидроагрегата СШ ГЭС.

В работе дан ответ на критику работы «Технические причины катастрофы на Саяно-Шушенской ГЭС (итоги расследования)» со стороны главного специалиста по ГЭС ООО «Ракурс-Инжиниринг» О. Башнина. Продемонстрирован пример манипулирования им данными с трендов основных характеристик второго гидроагрегата СШ ГЭС. Тем не менее, если впервые представленные им в общий доступ тренды все же соответствуют действительности, тогда можно полагать, что процесс в напорном водоводе этого агрегата, вызвавший инцидент и ставший поводом к катастрофе, в целом произошел при его синхронном режиме работы. Однако причиной катастрофы является совсем иное – гидроакустическая неустойчивость напорного тракта станции, приводящая после возникновения внешнего возмущения к образованию и развитию в нем автоколебаний практически неограниченной интенсивности.

В самом конце лета – осенью 2009 года автор данной работы довольно часто посещал сайт компании «Ракурс» – производителя автоматизированной системы управления агрегатами некоторого количества гидроэлектростанций, и Саяно-Шушенской ГЭС в том числе. Это было вызвано вполне объяснимыми причинами: проводимое им расследование катастрофы на этой гидроэлектростанции [1], несмотря на его, в целом, гидродинамическую и энергетическую направленность, требовало хотя бы минимально возможного представления о системе управления вторым гидроагрегатом, и, по возможности, знания трендов, то есть хода изменения основных его параметров при развитии процесса, приведшего к катастрофе. Кому как не разработчикам системы управления следовало бы представить вниманию экспертов, да и просто общественности, эту информацию вместе с их собственным анализом случившегося? Тем более что по заявлениям официальных лиц с самого момента катастрофы и вплоть до тех пор, когда заявления по существу дела прекратились полностью, утверждалось, что причина произошедшего абсолютно непонятна [2 – 4].

Однако, компания «Ракурс» 25 августа 2009 года, на девятый день после катастрофы, ограничилась лишь заявлением для средств массовой информации, подписанным главным специалистом по системам регулирования гидротурбин д. т. н. О. И. Башниным и главным конструктором отдела ОКР Д. Н. Клевиным [5]. В нем рассказывалось о режимах закрытия и полного открытия лопаток направляющего аппарата с выходом ротора турбины на угонные обороты и утверждалось, что «развитие аварии происходило практически мгновенно (1 – 2 секунды) по сравнению с возможностями системы управления». Было также заявлено, что система работала «в полном соответствии с заложенным алгоритмом», не могла «создать аварийную ситуацию», а также не могла «способствовать локализации аварии». Там же были представлены, на взгляд автора данной работы, два не вполне вразумительных графика трендов, на первом из которых линии различных параметров часто накладывались друг на друга, затрудняя его восприятие, а на втором еще и шаг дискретности показателей превышал 2.5 с и это для процесса, время развития которого, по собственным словам авторов заявления, составляло 1 – 2 с! Интересно также, что спустя несколько дней после выхода заявления, эти тренды можно было найти только в кэше Яндекса, а затем их не стало и там. Желающие увидеть их снова могут это сделать, глядя на фиг. 22 и 23 в источнике [1]. Вероятные причины подобных метаморфоз будут рассмотрены далее.

После этого 31 августа 2009 года на сайте компании «Ракурс» в разделе «Новости о компании» появилась «Техническая справка о порядке срабатывания защит ГА СШГЭС», в которой приводилась интересная и полезная информация об условиях срабатывания защит при сбросе оборотов гидроагрегата, примерные графики изменения его частоты вращения и график величины неполного гидравлического удара при различных скоростях закрытия лопаток направляющего аппарата (его можно увидеть на фиг. 10 источника [1]). Однако, через некоторое время исчезла и эта страница.

После этого ничего интересного и имеющего отношение к расследованию катастрофы на сайте компании «Ракурс», насколько известно автору, долгое время не появлялось. Поэтому он и перестал его посещать. Однако, не далее как позавчера, поздним вечером 9 января 2010 года, он случайно обнаружил там труд от 17 декабря 2009 года [6] теперь уже главного специалиста по ГЭС ООО «Ракурс-Инжиниринг» О. Башнина, касающийся одной небольшой и не очень важной части работы [1], а также и самой скромной персоны ее автора. В течение ознакомления с данной работой чувство некоторого удивления быстро сменилось «чувством глубокого удовлетворения» – закрытый к внешнему миру, свернувшийся в клубок еж сам прыгнул в воду.

Во-первых, о главном. Наконец-то вместо «слухов и недостоверных сведений» [6] спустя 4 месяца после катастрофы в открытом доступе оказались тренды основных характеристик агрегатов Саяно-Шушенской ГЭС в моменты, предшествующие катастрофе, непосредственно от разработчиков системы управления – «лучше поздно, чем никогда». Если они соответствуют действительности, то только сейчас и можно попытаться сделать сколько-нибудь обоснованные выводы о непосредственной причине механизма запуска катастрофического в итоге развития событий. До этого такие рассуждения могли бы быть только своеобразной провокацией, которая, в конце концов, и привела к результату – появлению 17 официальных трендов основных параметров второго и восьмого агрегатов, а также записи состояния дискретных входов и выходов программно-технического комплекса, передаваемых серверу второго гидроагрегата. Несмотря на то, что шаг по времени, с которым приводятся данные на трендах, совершенно неадекватен темпу развития событий во время инцидента (интересно, кто принимал решение о выборе таких шагов записи данных?), все-таки – это, видимо, лучшее из имеющегося.

Более того, наконец, разработчиками дана и достаточно развернутая интерпретация этих трендов. Это особенно ценно, так как «специалист, подобный флюсу» [6] в рамках своей узкой специальности, безусловно, должен полнее и точнее других описывать ход развития событий по своим трендам, особенно если он их получил из одного источника и в существенно большем количестве, чем это можно было сделать посредством использования «слухов и недостоверных сведений». На взгляд автора, несмотря на частные досадные оплошности (потерю логической последовательности в отдельных местах, некоторые опечатки, а также на то, что на разных трендах время различается на 4 часа – и это в синхронизированной системе управления!), представленный в работе [6] анализ трендов, в целом, кажется вполне квалифицированным и достаточно убедительным.

Однако, прежде чем продолжить разбор анализ, проведенного в работе [6], просто сравним то, что компанией «Ракурс» предъявлялось внешнему миру 25 августа 2009 года и то, что мы можем увидеть в январе 2010 года. Для этого рассмотрим фиг. 22 из источника [1] (презентационные графики) и рис. 3 из источника [6] (видимо, рабочие графики), которые в этой статье обозначены соответственно как рис. 1 и рис. 2. В них обоих представлены следующие тренды: AI_Y1 – открытие направляющего аппарата (положение промежуточного сервомотора (открытие НА)), AI_PG (Г2-Р) – активная (электрическая) мощность агрегата, XG1 – частота вращения турбины по сигналу датчика тахогенератора (частота вращения тахогенератора). Кстати, совершенно непонятно, почему за несколько месяцев произошли изменения названий, а в одном случае, и обозначений записанных параметров. С учетом того, что представленные первоначально тренды построены в единой процентной шкале, а вновь появившиеся – по своим индивидуальным показателям, в целом поведение всех трех трендов, которые можно сравнивать, выглядит похожим. Хотя на рис. 1, в отличие от рис. 2, можно увидеть пропадание последней перед обнулением показателя ступеньки на тренде мощности. Труднообъяснимым выглядит также сдвиг по времени примерно на – 0.7 с при переходе с рабочих графиков на презентационные. Автор не смог объяснить все эти различия ничем, кроме как отсутствием должной исполнительской дисциплины в соответствующем подразделении компании «Ракурс».

Рис. 1

Рис. 2

Но самым интересным, что выявляется при сравнении этих трех графиков, дважды с разрывом в 4 месяца представленных компанией «Ракурс», и которые, в принципе должны быть одинаковыми, является то, что на презентационном тренде параметра XG1 – частоты вращения турбины отсутствует тот самый «ложный» рост частоты, о котором с таким знанием дела рассуждает г. Башнин в работе [6]. Видимо, в августе г. Башнин еще не был знаком с Википедией, которая и позволила ему объяснить этот рост частоты инструментальной ошибкой, вызванной смещением ротора вверх, и было решено вообще не показывать эти данные, как могущие смутить незрелые умы. Когда спустя 4 месяца объяснение ложности этого показания датчика было найдено, рост решили продемонстрировать, полагаясь на удаление из сети первоначальной информации и на короткую память оппонентов. Поэтому, думаю, что при оценке анализа трендов, проведенного в работе [6], остается только один вопрос: где и какие графики на данный момент так же «подправлены» для того, чтобы они подтверждали высказываемое г. Башниным мнение? Вот уж кто на практике продемонстрировал свою приверженность к Гегелю! Кстати, это также доказывает, что, если г. Башнин и читал работу [1], то мало что оттуда вынес.

Теперь, если считать болото неверия и подозрений, созданное действиями г. Башнина, твердой почвой, то есть полагать, что на этот раз представлены истинные, а не «подправленные» тренды, то с мнением сего господина можно согласиться: процесс, в итоге вызвавший катастрофу начался еще при синхронизации гидрогенератора с внешней сетью до отказа датчика частоты вращения. Естественно, при этих условиях частота вращения ротора оставалась постоянной, а мощность электрогенератора снижалась в связи с уменьшением возбуждения. То есть агрегат не выходил на угонные обороты. При этом г. Башнин зря совершенно не обратил внимания на поведение давления в напорном водоводе перед направляющим аппаратом. Ведь там при подозрительном постоянстве показаний датчиков давления под крышкой рабочего колеса турбины и в отсасывающей трубе начались колебания давления, слабую затухающую тень которых после отрыва турбинной крышки можно увидеть, например, в начале видеоролика [7]. Если учесть, что по расчетам частота колебаний давления при росте их интенсивности изменялась от 1.55 до 2.08 Гц (последняя величина была также зарегистрирована и на сейсмограмме, см. [8]), то при шаге измерений около 0.65 с можно получать какие угодно значения этой составляющей давления. Тем не менее, значимое его повышение на тренде было зафиксировано. Остается только еще раз спросить, кто выбрал такой шаг дискретизации записываемых параметров и о чем он при этом думал?

Следует отметить, что г. Башнина совершенно не заинтересовал самый важный вопрос: каким образом в результате анализируемого им процесса была оторвана турбинная крышка второго гидроагрегата, и как его центральная часть взлетела на высоту около 14 м [1, 3]? Это снова заставляет вспомнить Гегеля и его работу «Кто мыслит абстрактно?» (см. [9]). Изменения режима обтекания ротора турбины происходит не только при его разгоне или торможении, но также и просто при изменении расхода воды, протекающей через него [10, 11]. До сих пор не найдено никаких других объяснений появления сил, способных произвести такие действия кроме как возникновение в водоводе автоколебаний, которые могут катастрофически усиливаться только в области запрещенной работы IV (см. [1, 10, 11]). Из этого следует, что, в ходе развития инцидента второй гидроагрегат так или иначе там все же оказался. Поэтому, несмотря на показания датчика положения промежуточного сервомотора, расход воды с момента времени, начинающегося между 8:13:23.1 и 8:13:23.7 по шкале времени трендов из работы [6] должен был начинать расти и вскоре вывел турбину в область IV.

Как это могло реализоваться технически, пусть думают разработчики системы управления и гидромеханических исполнительных элементов, однако достаточно очевидным предположением является аварийное падение давления в гидросистеме привода лопаток направляющего аппарата. Оно, в частности, видимо, может быть вызвано простым засорением фильтра тонкой очистки, которое приводит к падению давления в промежуточном сервомоторе и к открытию лопаток. По крайней мере, в «Акте технического расследования причин аварии…» [4] ничего не говорится о существовании такой гидромеханической защиты, действующей на отключение гидроагрегата. Эту версию в качестве причины начала развития катастрофы еще в первой половине сентября подробно и аргументировано изложил в своем письме автору Г. А. Тримасов [12].

В заключение, автору хотелось бы еще раз отметить, как уже было указано в заключительной части работы [1], что, несмотря на всю важность точного определения повода, приведшего к инциденту со вторым гидроагрегатом, значительно более важным является понимание причины, вызывающей катастрофу на Саяно-Шушенской ГЭС. Она состоит в том, что агрегаты этой станции вместе с их напорными системами, оказались гидроакустически неустойчивыми. Если эта неустойчивость развивается при расходах воды бóльших, чем ее расход на рабочем режиме, то неприятный, но достаточно локальной инцидент типа чрезмерного открытия лопаток направляющего аппарата, вызывает практически неограниченный рост автоколебаний давления в водоводе. Автоколебания напорной системы и вызвали катастрофу на Саяно-Шушенской ГЭС. Именно это является главным уроком катастрофы, именно за это знание заплатили своими жизнями 75 человек, и именно это грозное явление в первую очередь должно стать предметом изучения теми, кто пытается понять произошедшее, чтобы подобное впредь не повторялось.

А что касается личных нападок г. Башнина, то на них уже ответил Г. Гегель в упомянутой ранее небольшой, но точной и изящной работе, написанной 203 года назад [9].

Ссылки

1. Ю. И. Лобановский – Технические причины катастрофы на Саяно-Шушенской ГЭС (итоги расследования), 2009 //
http://synerjetics.ru/article/catastrophe.htm
Прайм-ТАСС, 19.08.09 //
http://www.prime-tass.ru/news/0/%7B7869A075-09D3-40E7-8EAC-CAB1E1034196%7D.uif
И. Малкова, А. Перетолчина – Штатная ситуация. Ведомости, 05.10.2009, 187 (2457) //
http://www.vedomosti.ru/newspaper/article/2009/10/05/215438
Акт технического расследования причин аварии, произошедшей 17 августа 2009 года в филиале Открытого Акционерного Общества «РусГидро» – «Саяно-Шушенская ГЭС имени П. С. Непорожнего». //
http://www.gosnadzor.ru/news/aktSSG___bak.doc
Заявление для СМИ. Новости. ООО «НПО «Ракурс» //
http://www.uspb.ru/news6054.html
О. И. Башнин – Об интерпретации событий на Саяно-Шушенской ГЭС (2009 г.). ООО «НПФ «Ракурс» //
http://www.rakurs.com/press/publications/detail.php?ID=1374
Момент аварии на Саяно-Шушенской ГЭС. Видео очевидцев. РИАНовости. Видео. 20.08.2009 //
http://www.rian.ru/video/20090820/181677203.html
В. С. Селезнев – Частное сообщение. 20.01.2010 //
Г. Гегель – Кто мыслит абстрактно? Работы разных лет. В двух томах, т. 1. Москва, «Мысль», 1972 //
http://fondint.narod.ru/bibl/alf/04g/01/gegel/gegel001.html
В. И. Брызгалов – Из опыта создания и освоения Красноярской и Саяно-Шушенской ГЭС. Производственное издание, 1998 //
http://03-ts.ru/index.php?nma=downloads&fla=stat&idd=826
В. Л. Окулов, И. М. Пылев – Неустойчивость напорных систем. Доклады Академии наук, Энергетика, 1995, том 341, N 4 //
http://www.altapress.ru/story/44496/
Г. А. Тримасов – Частное сообщение. 10.09.2009 //

11.01 – 30.01.2010 Ю. И. Лобановский