Катастрофа на Енисее: плоский штопор гидроэнергетики
Февраль 7th, 2018
Летний сезон в России традиционно завершается всплеском экономических и социальных потрясений, аварий и катастроф. Воспоминания о дефолте, гибель АПЛ “Курск”, самоходный глубоководный аппарат АС-28, батискаф «Мир-2» и самолетопад неразрывно связаны с августом.
Последние летние месяцы подвели итог десятилетию бесплодных проектов в образовании, ракетостроении и энергетике. Крушение ЕГЭ произошло 30 августа, когда Минобрнауки усомнилось в его объективности и решило перепроверять первокурсников, поступивших вуз. Провалом 15 июля закончились испытания морской ракеты «Булава», 17 августа непостижимым образом из опор вырвался тысячетонный гидроагрегат Саяно-Шушенской ГЭС.
Убойная вибрация
Августовский самолетопад 2006 года познакомил россиян с основами аэродинамики плоского штопора, возникающего при превышении самолетом критического угла атаки, теряющего управляемость и падающего как осенний лист, покачиваясь с борта на борт, вращаясь вокруг вертикальной оси.
Зона турбулентности – воздушный столб, способный перевернуть многотонный самолет, не раз становился западней и для опытных пилотов.
Сокрушительную мощь турбулентности обеспечивает инерция вращения маховика массой в тысячи тонн. По этой причине попытки затормозить второй гидроагрегат СШГЭС были схожи с разгоном облаков в воздушном столбе, нежели с маневром по выводу самолета из плоского штопора.
Все явления подобного сорта проявляют свойства гироскопа.
Дань этим свойствам – рутинная балансировка и регулировка углов отклонения передних колес автомобиля «сход-развал». Без чего возникает биение, называемое нутацией. Характерно, что размах периодических колебаний уменьшается при увеличении угловой скорости вращения диска. И наоборот.
Неоднократным попыткам остановить гидроагрегат СШГЭС препятствовала та же нутация. Надо полагать, что ученые Сибирского отделения РАН доложат Госкомиссии о существе неведомой силы, выбросившей тысячетонный ротор в машинный зал. Что заставило, наконец, вспомнить о науке.
Расшифровка вибраций, зафиксированных сейсмографами 17 августа с.г. характеризует момент сил, приложенный к ротору и потерю инерциальной системой устойчивости. Когда нагрузки многократно превысили прочность крепления крышки турбины, рассчитанного, как минимум, на 500 – 800 тонн.
Напомним, что информация сейсмограмм, в отличие от письменных документов, абсолютно достоверна. Ее анализ дает, например, ответ о типе оружия и цели подрыва в 1955 году линкора «Новороссийск» на рейде Севастополя.
Крест на Лунной программе СССР поставила вибрация ракеты-носителя Н-1. Та же участь постигла и злополучный проект морской ракеты «Булава».
Его величество человеческий фактор
Проклятия в адрес пресловутого «человеческого фактора» ныне сменились безысходностью технологического отставания. Редко у кого возникает мысль о единстве этих явлений. И что отсталые технологии – это не старые станки, которые можно заменить новыми. Напротив, это взаимоотношения людей, препятствующие производству инноваций из знаний и опыта поколений.
Приходится еще раз вспомнить труд четверть вековой давности «Инженерная психология и синтез систем отображения информации». Его автор, ученый с мировым именем, Валерий Венда предсказал за три месяца катастрофу на Чернобыльской АЭС. Где проявились все составляющие ЧФ – отношения людей между собой и вертикалью власти, организацией труда операторов и отсутствием у руководства соответствующей профессиональной подготовки.
У гидроагрегата, где вибрация после ремонта достигла критических значений, как и при эксперименте на ЧАЭС, собралось все руководство СШГЭС.
Известно, что второй гидроагрегат трясло в течение 10 лет эксплуатации. Установить причины нестабильной работы к марту с.г. – началу ремонта, местный персонал не смог. Человеческий фактор взял верх в типичном отказе использовать знания и опыт профессионалов – монтажников и испытателей.
Дальше все просто. Реверберация (наложение) ошибок монтажа турбины в лихие 90-е и ремонтников СШГЭС, изменивших режим работы лопаток, регулирующих доступ воды, заставила тысячетонную машину пойти в разнос.
И второе – автоматика – это спасательный круг, подхвативший падение системы, управление которой выпало из рук операторов. Для чего в автомат заложен алгоритм выхода из «расчетной» аварии, защиту же от не расчетной стихии автоматизировать невозможно. Останов операторами гидроагрегата проводился по алгоритму аварийной автоматики. И с тем же результатом.
Защита от безобразия, как и само это явление, не автоматизируется.
Правило системотехников 70-х остается в силе, что снимает часть вины с поставщиков систем защиты для СШГЭС – НПО «Ракурс».
Подтвердилось правило современных производственных отношений: в конкурсе бесценный опыт обычно бывает невостребованным.
На ЧФ можно списать потери бюджета (свыше 50 млрд. руб.) при катастрофе СШГЭС и провале испытаний «Булавы» МИТа, – победителя в конкурсе с традиционным разработчиком морских ракет ГРЦ имени Макеева.
Флакон технологий: два в одном
Энергетический коллапс, о котором долгие годы говорили оппоненты бывшего главы РАО ЕЭС Анатолия Чубайса, свершился по американскому сценарию и с российской спецификой.
Подтвердился непреложный факт – экономические реформы не отменяют закономерности управления сложными человеко-машинными системами.
Включение механизма конкуренции, на что рассчитывают реформаторы, не только экономическая, но и сложнейшая научная и инженерно-техническая задача по открытию новых, ускоренной модернизации традиционных источников электроэнергии, достижению ими инвестиционной привлекательности.
Пора отказаться от иллюзий: не будет капиталист заниматься благотворительностью и вкладывать деньги в ремонт и латание заплат на устаревшем морально и физически оборудовании. Более эффективны вложения в модернизацию с учетом этапов «жизненного цикла» энергосистемы.
О том, что приватизация генерирующих мощностей позволит государству сконцентрировать ресурсы на модернизации и развитии сетевой и диспетчерской инфраструктуры было произнесено много слов. Однако реальность технологической несовместимости структур с рыночной и государственно регулируемой экономикой породила в замкнутом энергетическом цикле короткое информационное замыкание. В человеческом измерении.
В электротехнике есть понятие – короткое замыкание (КЗ) – не предусмотренное нормативными условиями работы соединение точек электрической цепи, имеющих различные потенциалы, друг с другом или с другими цепями через пренебрежимо малое сопротивление.
В информационной системе короткое замыкание (ИЗ) – это отказ, боязнь или неумение руководителя использовать в качестве опоры промежуточные звенья управления, что создает условия для развития аварийной ситуации.
Полный набор этих факторов сопровождал цепь энергетических «блекаутов» в США, а затем и в России: Москва, Санкт-Петербург, Сочи и, наконец, катастрофа на Саяно-Шушенской ГЭС.
Под невнятное бормотание энергореформаторов о назначении главного технического менеджера, создании комитетов по надежности, приобретении тренажеров, о «Системном операторе» выяснилось, что РАО ЕЭС не в курсе кто будет разрабатывать технические регламенты и модернизировать оборудование.
Русская специфика «невидимой руки рынка» проявилась в массовой замене специалистов менеджерами с мышлением: стоит дать денег – и успех обеспечен.
После кадровой революции конца 90-х, когда в отставку был отправлен весь директорский корпус, в энергетике не осталось опытных эксплуатационников.
При этом на «уровень некомпетентности» были вознесены руководители без специального, а порой и высшего образования.. С массированием заместителей, помощников и советников, когда на каждого рядового исполнителя приходится от 2 до 5 начальников – фактор утраты согласованности и оперативности управления, резкого снижения восприимчивости системы к инновациям.
Выяснилось, что выпускникам энерговузов не хватает оперативного мышления, а заменить их автоматика не может. Зато окончивший инженерный ликбез Анатолий Чубайс был объявлен ректором МЭИ «одним из наиболее грамотных в техническом плане специалистов – энергетиков РАО».
Снижение авторитета науки, невосприимчивость и отторжение госаппаратом инновационных подходов к управлению стало питательной средой для вируса вседозволенности, вызывающего мутацию административных уродов, таких как реформа РАО ЕЭС, на их санацию уходят годы и фантастические ресурсы.
В сухом остатке – все те же грабли, на которые наступила власть при попытках найти универсальное решение в административной, образовательной и военной сферах, разработке единой земноводной ракеты «Булава» и повышении качества подготовки специалистов с помощью ЕГЭ. Путем объединения в одном технологическом флаконе проекта несовместимых знаний и опыта
Идеологом такой разрушительной «интеграции» всегда выступал ГУ ВШЭ и его ректор Ярослав Кузьминов. Пожизненный член Общественной Палаты.
Стратегия национальной безопасности РФ до 2020 года мобилизует технологический ресурс энергетики путем интеграции образования, науки и производства. Позволяющей упорядочить конгломерат знаний и опыта для прорыва тотальной безответственности госструктур и номенклатурных назначенцев со шлейфом провалов в экономике и политике.
Сергеев Олег Леонидович, эксперт Всероссийского фонда образования, кандидат технических наук, полковник, ветеран РВСН