Техногенные катастрофы в мирное время: Авария на Саяно-Шушенской ГЭС

 

 

АНО СПО Колледж Экономики, Страхового дела и Информационных технологий КЭСИ

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

 

По дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»

на тему «Техногенные катастрофы в мирное время: Авария на Саяно-Шушенской ГЭС»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил студент:

3 курса группы  ЗЭ-301

Соловьёва Ольга Аркадьевна.

Проверил преподаватель:

Леонтьева Любовь Владиславовна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва, 2014

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение……………………………………………………………………………………………..3

Глава 1 Саяно-Шушенская ГЭС…………………………………………………………………....4

Глава 2 Катастрофа………………………………………………………………………………….4

2.1 Аварийно-спасательные  работы…………………………………………………………6

Глава 3 Расследование причин аварии………………………………………………………….....6

3.1 Предпосылки……………………………………………………………………………...7

3.2 Развитие аварии…………………………………………………………………………...8

3.3 Предполагаемые виновные………………………………………………………………9

Глава 4 Последствия……………………………………………………………………………….10

4.1 Социальные последствия……………………………………………………………….10

4.2 Экологические последствия…………………………………………………………….10

4.3 Экономические последствия……………………………………………………………11

4.3.1 Ущерб сооружениям  и оборудованию электростанции…………………….….11

4.3.2 Влияние аварии на  энергосистему………………………………………….…...11

4.4 Обеспечение безопасности  гидроэлектростанций…………………………………….12

Глава 5 Восстановление станции…………………………………………………………………12

Глава 6 Оценки…………………………………………………………………………………….13

Список использованных источников и литературы…………………………………………….14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Современный человек на протяжении своей  жизни  находится  в  различных средах:  социальной,  производственной,   местной, бытовой, природной и др.

Человек и среда его обитания образуют систему, состоящую  из  множества упорядоченно взаимодействующих  элементов. Такое   взаимодействие определяется  множеством  факторов  и  оказывает  влияние  как   на   самого человека, так и на соответствующую среду его обитания.  Это  влияние   может быть,  с  одной  стороны,  положительным,  с   другой   –   одновременно   и отрицательным (негативным).

Негативные воздействия факторов  природной  среды  проявляются  главным образом в чрезвычайных ситуациях. Эти ситуации  могут  быть  следствием  как стихийных бедствий, так и производственной деятельности  человека. К  сожалению,  количество  аварий  во  всех   сферах   производственной деятельности  неуклонно  растет.  Это   происходит   в   связи   с   широким использованием новых  технологий  и  материалов,  нетрадиционных  источников энергии, массовым применением опасных веществ в  промышленности  и  сельском хозяйстве.

ЧРЕЗВЫЧАЙНАЯ СИТУАЦИЯ –  это  обстановка  на  определенной  территории, сложившаяся в результате аварии, опасного  природного  явления,  катастрофы, стихийного или иного бедствия, которая может повлечь или повлекла  за  собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей природной среде,  а также    значительные    материальные    потери    и    нарушение    условий жизнедеятельности. ЧС классифицируются по характеру источника (природные, техногенные) и по масштабам (локальные, местные, территориальные, региональные, трансграничные).

Основными источниками техногенных ЧС являются потенциально опасные объекты (ПОО). К ПОО относятся объекты, на которых используют, производят, перерабатывают, хранят или транспортируют радиоактивные, пожаро-взрывоопасные, опасные химические и биологические вещества, создающие реальную угрозу возникновения источника ЧС.

Не менее опасны различные гидротехнические объекты.

Гидродинамически опасные объекты (ГОО) - это сооружения или естественные образования, создающие разницу уровней воды до (верхний бьеф) и после него (нижний бьеф), аварии на которых могут привести к катастрофическим последствиям.

Гидротехнические сооружения создаются с целью: использования кинетической энергии воды (ГЭС); мелиорации; защиты прибрежных территорий от наводнений (дамбы); для водоснабжения городов и орошения полей; регулирования уровня воды во время паводков; обеспечения деятельности морских и речных портов (каналы, шлюзы).

ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ АВАРИЯ (ГДА) - это чрезвычайная ситуация, связанная с выходом из строя (разрушением) гидротехнического сооружения или его части и неуправляемым перемещением больших масс воды, несущих разрушения и затопления обширных территорий. Опасность возникновения  затопления  низинных  районов  происходит  при разрушении   плотин,   дамб   и   гидроузлов.   Непосредственную   опасность представляет  стремительный  и  мощный  поток  воды,  вызывающий  поражения, затопления и разрушения  зданий  и  сооружений.  Жертвы  среди  населения  и различные разрушения происходят из-за большой скорости и все  сметающего  на своем пути огромного количества бегущей воды.

Высота  и  скорость  волны  прорыва  зависят  от  размеров   разрушения гидросооружения и  разности высот в верхнем и нижнем бьефах.  Для  равнинных районов скорость движения волны прорыва колеблется от  3  до  25  км/час,  в горных местностях доходит до 100 км/час. Значительные участки местности через 15 – 30 минут  обычно  оказываются затопленными слоем воды толщиной от 0,5 до 10 м и более.  Время,  в  течение которого территории могут находиться под  водой,  колеблется  от  нескольких часов до нескольких суток.

По каждому гидроузлу имеются схемы и карты, где показаны  границы  зоны затопления и дается характеристика волны  прорыва.  В  этой  зоне  запрещено строительство жилья и предприятий.

Последствия аварий на ГОО: долговременное разрушение ГТС, что влечет дефицит электроэнергии и спад производства; поражение людей, гибель животных, разрушение зданий и сооружений, дорог, мостов, линий электропередач волной прорыва; разрушение системы водоснабжения, канализации, в результате чего возникает опасность возникновения инфекционных заболеваний; затопление больших территорий, населенных пунктов, смыв плодородного слоя почвы; наносы, порча материальных ценностей водой, загрязнение окружающей среды.

Недавние катастрофы:

- 1993 г. - Прорыв плотины Киселевского водохранилища (Свердловская обл.) на р. Каква (общий ущерб – 63,3 млн. руб.);

- 1994 г. - Разрушение плотины Тирлянского водохранилища (Башкирия) на притоке р. Белая (общий ущерб – 52,3 млн.руб.);

- 2002 г. - Наводнение в Краснодарском крае привело к разрушению его гидроузла, унесло жизни 114 человек (общий ущерб – 15 млрд.руб.).

Самой крупной гидродинамической аварией стала авария на Саяно-Шушенской ГЭС, произошедшая 17 августа 2009 года.  В результате аварии погибло 75 человек, оборудованию и помещениям станции был нанесён серьёзный ущерб. Работа станции по производству электроэнергии была приостановлена. Последствия аварии отразились на экологической обстановке акватории, прилегающей к ГЭС, на социальной и экономической сферах региона. Авария на данный момент является крупнейшей в истории катастрофой на гидроэнергетическом объекте России и одной из самых значительных в истории мировой гидроэнергетики. Тем не менее, оценка последствий катастрофы в экспертном и политическом сообществе неоднозначна. Некоторые специалисты и организации, в том числе сам Сергей Шойгу, сравнивали Саяно-Шушенскую аварию по её значимости и влиянию на экономические и социологические аспекты жизни России с аварией на Чернобыльской АЭС.  Другие эксперты утверждали, что эти аварии несравнимы по масштабам.  Авария вызвала большой общественный резонанс, став одним из самых обсуждаемых в средствах массовой информации событий 2009 года.

 

1. Саяно-Шушенская ГЭС

Саяно-Шушенская гидроэлектростанция на реке Енисей является крупнейшей ГЭС России и одной из наиболее крупных ГЭС в мире. Она расположена на границе Красноярского края и Хакасии. Строительство ГЭС началось в 1968 году, первый гидроагрегат был пущен в 1978 году, последний — в 1985 году. В постоянную эксплуатацию электростанция была принята в 2000 году. Технически ГЭС состоит из бетонной арочно-гравитационной плотины высотой 245 м и приплотинного здания ГЭС, в котором размещены 10 радиально-осевых гидроагрегатов мощностью по 640 МВт. Установленная мощность ГЭС составляет 6400 МВт, среднегодовая выработка — 22,8 млрд кВт·ч. Плотина ГЭС образует крупное Саяно-Шушенское водохранилище сезонного регулирования. Ниже по течению Енисея расположена контррегулирующая Майнская ГЭС, составляющая с Саяно-Шушенской ГЭС единый производственный комплекс. Сооружения ГЭС спроектированы институтом «Ленгидропроект», гидросиловое оборудование поставлено заводами «ЛМЗ» и «Электросила» (ныне входят в состав концерна «Силовые машины»). Саяно-Шушенская ГЭС принадлежит ОАО «РусГидро».

 

2. Катастрофа

На момент аварии нагрузка на станцию составляла 4100 МВт, из 10 гидроагрегатов в работе находилось 9 (гидроагрегат № 6 находился в ремонте). В 8:13 местного времени 17 августа 2009 года произошло внезапное разрушение гидроагрегата № 2 с поступлением через шахту гидроагрегата под большим напором значительных объёмов воды. Персонал электростанции, находившийся в машинном зале, услышал громкий хлопок в районе гидроагрегата № 2 и увидел выброс мощного столба воды. Олег Мякишев, очевидец аварии, описывает этот момент так:

…Я стоял наверху, услышал какой-то нарастающий шум, потом увидел, как поднимается, дыбится рифлёное покрытие гидроагрегата. Потом видел, как из-под него поднимается ротор. Он вращался. Глаза в это не верили. Он поднялся метра на три. Полетели камни, куски арматуры, мы от них начали уворачиваться… Рифлёнка была где-то под крышей уже, да и саму крышу разнесло… Я прикинул: поднимается вода, 380 кубов в секунду, и — дёру, в сторону десятого агрегата. Я думал, не успею, поднялся выше, остановился, посмотрел вниз — смотрю, как рушится всё, вода прибывает, люди пытаются плыть… Подумал, что затворы надо закрывать срочно, вручную, чтобы остановить воду… Вручную, потому что напряжения-то нет, никакие защиты не сработали…

Потоки воды быстро затопили машинный зал и помещения, находящиеся под ним. Все гидроагрегаты ГЭС были затоплены, при этом на работавших гидрогенераторах произошли короткие замыкания (их вспышки хорошо видны на любительском видео катастрофы), выведшие их из строя. Произошёл полный сброс нагрузки ГЭС, что привело в том числе и к обесточиванию самой станции. На центральном пульте управления станцией сработала светозвуковая сигнализация, после чего пульт был обесточен — пропала оперативная связь, электропитание освещения, приборов автоматики и сигнализации. Автоматические системы, останавливающие гидроагрегаты, сработали только на гидроагрегате № 5, направляющий аппарат которого был автоматически закрыт. Затворы на водоприёмниках других гидроагрегатов оставались открытыми, и вода по водоводам продолжала поступать на турбины, что привело к разрушению гидроагрегатов № 7 и 9 (сильно повреждены статоры и крестовины генераторов). Потоками воды и разлетающимися обломками гидроагрегатов были полностью разрушены стены и перекрытия машинного зала в районе гидроагрегатов № 2, 3, 4. Гидроагрегаты № 3, 4 и 5 были завалены обломками машинного зала. Сотрудники станции, имевшие такую возможность, оперативно покинули место аварии.

На момент аварии из руководства станции на своих местах находились главный инженер ГЭС А. Н. Митрофанов, исполняющий обязанности начальника штаба ГО и ЧС М. И. Чиглинцев, начальник службы мониторинга оборудования А. В. Матвиенко, начальник службы надёжности и техники безопасности Н. В. Чуричков. Главный инженер после аварии прибыл на центральный пункт управления и отдал распоряжение находившемуся там начальнику смены станции М. Г. Нефёдову о закрытии затворов. Чиглинцев, Матвиенко и Чуричков после аварии покинули территорию станции.

В связи с потерей энергоснабжения закрыть затворы можно было только вручную, для чего персоналу необходимо было проникнуть в специальное помещение на гребне плотины. Около 8:30 восемь человек оперативного персонала добрались до помещения затворов, после чего связались по сотовому телефону с начальником смены станции, который дал указание опустить затворы. Взломав железную дверь, работники станции А. В. Катайцев, Е. В. Кондратцев, И. М. Багаутдинов, П. А. Майорошин и Н. Н. Третьяков в течение часа вручную осуществили сброс аварийно-ремонтных затворов водоприёмников, прекратив поступление воды в машинный зал. Закрытие водоводов привело к необходимости открытия затворов водосливной плотины с целью обеспечения санитарного попуска в нижнем бьефе СШГЭС. К 11:32 было организовано питание козлового крана гребня плотины от передвижного дизель-генератора, в 11:50 началась операция по подъёму затворов. К 13:07 все 11 затворов водосливной плотины были открыты, начался пропуск воды вхолостую.

 

 

2.1. Аварийно-спасательные работы

Поисково-спасательные и ремонтно-восстановительные работы на станции начались практически сразу же после аварии силами персонала станции и сотрудников Сибирского регионального центра МЧС. В тот же день в район аварии вылетел руководитель МЧС Сергей Шойгу, возглавивший работы по ликвидации последствий аварии, началась переброска дополнительных сил МЧС и сотрудников различных подразделений ОАО «РусГидро». Уже в день аварии начались водолазные работы по обследованию затопленных помещений станции с целью поиска выживших, а также тел погибших. В первый день после аварии удалось спасти двух человек, находившихся в «воздушных мешках» и подававших сигналы о помощи, — одного через 2 часа после аварии, другого через 15 часов. Однако уже 18 августа вероятность нахождения других выживших оценивалась как незначительная.

20 августа  началась откачка воды из помещений  машинного зала; к этому моменту  было обнаружено 17 тел погибших, 58 человек числились пропавшими  без вести. По мере освобождения  от воды внутренних помещений  станции число найденных тел  погибших быстро росло, достигнув  к 23 августа, когда работы по откачке  воды вступили в завершающую  стадию, 69 человек. С 23 августа МЧС приступило к завершению своей работы на станции, а работы на ГЭС стали постепенно переходить из фазы проведения поисково-спасательной операции в фазу восстановления сооружений и оборудования. 28 августа в Хакасии был отменён режим чрезвычайной ситуации, введённый в связи с аварией. Всего в поисково-спасательных работах было задействовано до 2700 человек (из них около 2000 человек работали непосредственно на ГЭС) и более 200 единиц техники. В ходе работ было разобрано и вывезено более 5000 м³ завалов, из помещений станции откачано более 277 000 м³ воды. С целью ликвидации масляного загрязнения акватории Енисея было установлено 9683 метра боновых заграждений и собрано 324,2 т маслосодержащей эмульсии.