Саяно-Шушенская катастрофа. Путь к рецидиву и многое другое...
О нас Услуги Оборудование Книги по теме Примеры Связь Карта Форум Видео En

Саяно-Шушенская катастрофа. Путь к рецидиву

Гликман А.Г.
НТФ "ГЕОФИЗПРОГНОЗ"
30 августа 2011, Санкт-Петербург

     Несколько дней назад в СМИ было сообщение о том, что следствие определило виновных в аварии на Саяно-Шушенской ГЭС, и что восстановление идет намеченными темпами. Однако, к сожалению, беда в том, что когда заработает восстановленная ГЭС, то ситуация не будет отличаться от той, которая была перед аварией.
     Как известно, перед аварией, в рабочем режиме имела место повышенная вибрация. Амплитуда этой вибрации медленно нарастала, и когда она достигла недопустимо высоких значений, начали останавливать агрегат. При уменьшении скорости вращения амплитуда вибрации стала увеличиваться, и при 600-кратном увеличении ее амплитуды произошла авария. Но давайте вспомним, с чего всё началось.
     Начиная с 1979 года и до 2002 года в теле плотины происходило трещинообразование и шла практически непрерывная заделка образующихся трещин. Использовались различные склеивающие составы, и эффективность их использования определялась уровнем фильтрации.
     С увеличением трещиноватости тела плотины стал расти уровень вибрации в машинном зале. Надо полагать, что где-то есть объективные свидетельства роста этой вибрации. Я же сейчас оперирую впечатлениями об этом обслуживающего персонала, которые во множестве отражены в интернете.
     При анализе ситуации развитие трещин в теле плотины никогда не увязывалось с ростом амплитуды вибрации в фундаментах гидроагрегатов. А вместе с тем, связь эта самая непосредственная.
     Увеличение вибрации - это бич всех установок на Земле, оказывающих на опору (на грунт или на бетонный фундамент) динамическое, то есть, вибрационное воздействие. Наиболее эмоционально по этому поводу выступал (и устно и письменно) Брызгалов В.И., очень знающий специалист и первый директор Саяно-Шушенской ГЭС. Он многократно задавался вопросом, почему турбина, отбалансированная при изготовлении, начинает вибрировать при установке ее на месте постоянной ее работы.
     Вибрация проявляется при первом же разгоне, причем только на некоторых скоростях вращения. На каждую турбину составляется реестр так называемых запрещенных скоростей, которые как при разгоне, так и при остановке следует проскакивать максимально быстро. Где природа этого явления?
     На природу этого явления я натолкнулся случайно, в 1977 году, осуществляя акустические измерения в условиях угольных шахт. Тогда я обнаружил, что при ударе по породному слою (по кровле угольного пласта) возникает сейсмосигнал, представляющий собой гармонический (синусоидальный) затухающий процесс.
     Надо отметить, что подобного рода сигналы наблюдаются при сейсморазведочных работах всегда, но вот объяснение его происхождения было ошибочным. Считалось, что возникающий при ударном воздействии гармонический сигнал есть результат интерференции между множеством отражений зондирующего импульса от множества залегающих в земной толще границ между отдельными видами горных пород.
     К сожалению, между учеными, создававшими сейсморазведку, не было, по-видимому, радиофизика. Дело в том, что для людей радиотехнических профессий на уровне подсознания забит учебный тест, который заключается в том, что

если реакцией на ударное (импульсное) воздействие на объект является гармонический затухающий сигнал, значит, объект является колебательной системой.

     Именно уверенность в этом позволила лорду Кельвину открыть в XIX веке электрический колебательный контур. В невозможности создания гармонического сигнала с помощью интерференции должен быть уверен каждый школьник, проходивший, в соответствии со школьной программой, ряды Фурье. Синусоида является одним членом ряда Фурье и неразложима на более простые составляющие. А следовательно, не существует несинусоидальных сигналов, суммирование (интерференция) которых может дать синусоидальный сигнал.
     Понятно, что обнаружив гармонический характер сейсмосигналов, я не мог не прийти к выводу, что земная толща представляет собой совокупность колебательных систем. Однако этот логичный и математически и экспериментально обоснованный и доказанный вывод вступил в противоречие с основами традиционной сейсморазведки, согласно которым земная толща представляет собой (по акустическим свойствам) совокупность отражающих границ.
     Представление о том, что земная толща проявляет свойства совокупности отражающих границ, возникло задолго до того как появилась какая бы то ни было аппаратура. Эта точка зрения легко укладывается в сознание, и в начале XIX века, за 70 лет до появления первой сейсморазведочной аппаратуры, на ее основе был создан аналитический аппарат будущей сейсморазведки. К созданию математического описания этой мысленной модели приложили руку крупнейшие математики того времени - такие как Пуассон, лорд Рэлей и т.д. И уже в середине XIX века эта гипотеза получила статус теории, хотя для того, чтобы это было правомерно, необходимо, как известно, экспериментальное подтверждение первичной гипотезы.
     В статье [1] я показал, как произошло, что научное направление, основанное на ошибочных постулатах, превратилось в самую мощную ветвь геофизики. Понятно, что из этого не могло не возникнуть тупиковое направление. В настоящее время существует парадоксальная ситуация. С одной стороны, ни одно положение сейсморазведки не может быть доказано экспериментально и ни один сейсморазведчик Мира не согласится проводить свои изыскания при отсутствии априорной информации о строении в данном месте земной толщи. За 100 с лишним лет существования сейсморазведки не было ни одного случая совпадения полученной с ее помощью информации с реальной геологической ситуацией. С другой стороны, подавляющее большинство академиков-геофизиков - сейсморазведчики, и это позволяет держаться на плаву этому паразитирующему на других видах геофизики направлению.
     Но вернемся к элементарным школьным знаниям.
     Хорошо известным явлением является случай, когда в результате того, что группа солдат пересекала мост, шагая в ногу, мост разрушился. Таких случаев на Земле было несколько, и сейчас уже известно, что по мосту идти в ногу нельзя. Это - случай резонансного разрушения. Мосты состоят из большого количества узлов, и некоторые из них проявляют свойства колебательных систем. Если частота ударов сапогами по настилу моста случайно совпадет с собственной частотой одной из колебательных систем моста, возникнет резонанс. При этом каждый удар сапогами вызывает увеличение амплитуды колебаний этой самой колебательной системы. Увеличение амплитуды продолжается до тех пор, пока она (амплитуда) не достигнет некоторого предельного значения, выше которого происходит разрушение.
     Вот этот описанный выше процесс развития резонансного процесса одинаков для всех существующих колебательных систем. Будь то электрический колебательный контур или маятник и т.д. Учебный тест по этому поводу звучит следующим образом:

если возникает некий колебательный процесс, рост амплитуды которого прекращается разрушением, следовательно, имеет место резонансное разрушение.

     Резонансный процесс предполагает наличие источника вибрации и колебательной системы, которая увеличивает на резонансе амплитуду вибрации. Источником вибрации могут служить разного рода энергетические установки - турбины, насосные станции и т.д. Все эти устройства оказывают на опору вибрационное воздействие, а роль колебательной системы играет сама опора.
     Вот уже более 30 лет я подробно описываю возникновение резонансных явлений при оказании вибрационного воздействия на грунт и различные опоры. Существует множество примеров резонансного разрушения объектов, оказывающих на опору динамическое воздействие, не составляет труда продемонстрировать это явление в лаборатории.
     Легко обнаружить, что даже в тех случаях, когда нельзя не заметить, что имеет место резонансное разрушение, никогда не упоминается слово «резонанс». Это происходит потому, что если его произнести, то неизбежен вопрос: что именно выполняет роль колебательной системы, без которой резонанса быть не может? И если применительно к мостам с наличием в их конструкции колебательных систем можно было согласиться, то с наличием колебательных систем в земной толще согласиться нельзя категорически.
     Дело в том, что наличие колебательных систем в земной толще несовместимо с целой колоссальной областью знаний, известной как сейсморазведка. В основе сейсморазведки лежит идея распространения и отражения в земной толще импульсного сигнала, возникающего в результате импульсного (ударного или взрывного) воздействия на поверхность горного массива. Но в том-то и дело, что импульса этого никто никогда не видел. Импульсное воздействие в момент удара, в непосредственной близости от точки воздействия преобразуется в один или несколько гармонических затухающих сигналов.
     На рис.1 показан пример таких сигналов.

Импульсное воздействие в момент удара, в непосредственной близости от точки воздействия преобразуется в один или несколько гармонических затухающих сигналов
Рис. 1

     Одним ударным воздействием в момент времени t0 мы возбудили сразу две колебательные системы. В принципе, их может быть больше. Каждая из частот соответствует толщине (мощности) h какой-либо геологической структуры, залегающей в зоне проведения измерения, в соответствии со следующим соотношением:

f0 = k / h          (1)

     Если на грунт положить железобетонную опору в виде прямоугольного параллелепипеда, то при ударе по ней в сейсмосигнале появится еще три гармонических составляющих, частоты которых связаны в соответствии с соотношением (1) с тремя размерами этой опоры - ее толщиной и двумя поперечными размерами. Значит, если на этой плите установить турбину, то появится еще три запрещенных скорости вращения турбины, установленной на этой плите.
     Если в этой опоре появится трещина, это вызовет появление в сейсмосигнале еще одной гармонической составляющей, определяемой возникшим за счет этой трещины новым размером. При этом может оказаться так, что эта гармоническая составляющая вызовет резонансное увеличение амплитуды вибрации в рабочем режиме, то есть на рабочей скорости вращения турбины.
     Акустическая граница, возникшая в опоре (в теле плотины) при возникновении трещины, при склеивании ее любым составом не исчезнет. И если вновь отбалансированный агрегат вернуть работать на то же место, то вибрация возникнет опять. А увеличение вибрации будет свидетельствовать только о том, что за время балансировки количество трещин в теле плотины увеличилось.
     С другой стороны, собственная частота каждой колебательной системы равна какой-то из запрещенных скоростей вращения гидроагрегата. Что-то подобное мы получили бы, если бы осуществили сейсмоизмерение в машинном зале СШГЭС. Сейсмосигнал содержал бы столько гармонических составляющих, сколько имеется запрещенных скоростей вращения.
     Представим себе, что в точке, где получен сигнал, показанный на рис.1, установлен механизм, который при запуске начинает вибрировать с частотой, равной частоте какой-либо составляющей этого сигнала. Тогда амплитуда вибрации начнет возрастать. Предельный рост амплитуды вибрации определяется величиной добротности (Q) колебательной системы. Q - это очень важный параметр колебательной системы. Чем больше Q, тем медленнее спадает амплитуда сигнала, показанного на рис1. Для примера, скажем, что средняя величина добротности для электрического колебательного контура - от 100 до 200. Механическая колебательная система может иметь Q от единиц до тысяч. То есть исчезающе малая вибрация отбалансированной турбины может во столько раз увеличиться, если в опоре ее находится соответствующая колебательная система.
     При больших значениях Q амплитуда вибрации на резонансе не достигнет максимального значения, потому что разрушение наступит при меньших значениях амплитуды вибрации.
     Какова была добротность колебательной системы, которая активизировалась при уменьшении скорости вращения агрегата, мы не знаем, но согласно показателю самописца, амплитуда вибрации в момент аварии возросла в 600 раз относительно нормального уровня.
     По поводу событий на СШГЭС мною были написаны статьи [2, 3]. Они были прочитаны большим количеством людей, и при обсуждении их обращалось внимание на то, что все утверждения в этих статьях могут быть легко проверены экспериментально. То есть, ситуация, сложившаяся на СШГЭС может быть смоделирована в лаборатории.
     С другой стороны, люди, принимающие решения, прежде, чем принять какое-то решение, должны заручиться поддержкой авторитетных ученых. Мне известно, что эти статьи были отправлены на отзыв в академические институты, и в частности, в институт Физики Земли. Отзывы были получены категорически отрицательные. В них, кроме непременной наукообразной абракадабры, необходимой, чтобы был ясен высокий научный уровень рецензентов, было указано, что автор не имеет соответствующего образования и достаточной квалификации, чтобы делать выводы, изложенные в этих статьях.
     В связи с этим, сообщаю, что с 2002 до 2006 года я приглашался на конференции в ГЕОН (фактический сейсморазведочный отдел ИнФиЗАН), где сделал 6 докладов. Список докладов приводится в конце. В том числе, и о физике техногенных землетрясений (которым фактически является также и авария на СШГЭС). Вряд ли я бы получал приглашения на эти конференции каждый год, и вряд ли бы мои доклады публиковались, если бы это всё было столь антинаучно. Приглашать меня перестали после того как в Новой Газете появилась статья Сейсморазводка [4].
     Дело здесь в том, что если признать хотя бы какой-то мой эксперимент (а я докладываю исключительно экспериментальные данные), то всем станет окончательно ясно, что сейсморазведка - это научное заблуждение. На самом деле, это давно уже не заблуждение, а колоссальный глобальный обман.
     Из заблуждения выйти трудно, но можно. А из обмана выхода нет. Ну как нынешние академики от сейсморазведки признаются, что всю жизнь играли в наперстки? Поэтому для них предпочтительнее разного рода аварии, пусть и с человеческими жертвами, чем признание в том, чем они занимаются.
     Я утверждаю, что когда СШГЭС вновь заработает, вибрация в рабочем режиме в машинном зале будет не меньше той, которая была в предаварийный период. В результате, СШГЭС будет признана неработоспособной. Я настаиваю на том, что виновны в этом ученые сейсморазведчики, которые уже много лет противостоят нормальному развитию науки. Если бы не их преступные усилия по сохранению своей кормушки, были бы предотвращены многие аварии.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Гликман А.Г. Сейсморазведка - это очень просто. // «Жизнь и безопасность».- 2003.- N 3-4.- с.537-541. доступ:
  2. Гликман А.Г. Вибрация и резонансные явления в нашей жизни (что произошло на Саяно-Шушенской ГЭС)
  3. Гликман А.Г. Авария на Саяно-Шушенской ГЭС - это очень просто (лабораторный практикум)
  4. Сейсморазводка. Статья в Новой газете N58 от 11августа 2005г. Доступна: http://www.novayagazeta.ru/data/2005/58/17.html

ДОКЛАДЫ, СДЕЛАННЫЕ НА ЧТЕНИЯХ ИМ. В.В. ФЕДЫНСКОГО

  1. Гликман А.Г. О новом принципе сейсморазведки.// Геофизика XXI столетия: 2002 год. Сборник трудов Четвертых геофизических чтений имени В.В. Федынского (28 февраля - 2 марта 2002 г., Москва).- М.: Научный мир.- 2003.- 468с., с.345-352.
  2. Гликман А.Г. Эффект акустического резонансного поглощения (АРП) как основа новой парадигмы теории поля упругих колебаний.// Пятые геофизические чтения им. В.В. Федынского. Тезисы докладов.- М.: Центр ГЕОН.- 2003.- с.16-17.
  3. Гликман А.Г. Спектральная сейсморазведка. // Шестые геофизические чтения им. В.В. Федынского 27-29 мая 2004 года. Тезисы докладов. М.: Центр ГЕОН.- 2004.- с.12-13.
  4. Гликман А.Г. О структуре поля упругих колебаний при сейсмоизмерениях.// Седьмые геофизические чтения им. В.В. Федынского 3-5 марта 2005 года. Тезисы докладов.- М.: Центр ГЕОН.- 2005.- с. 9-10.
  5. Гликман А.Г. О принципах спектральной сейсморазведки.// Геофизика XXI столетия: 2003-2004 годы. Сборник трудов Пятых и Шестых геофизических чтений имени В.В. Федынского.- Тверь.: ООО «Издательство ГЕРС».- 2005.- 381с., с.370-375.
  6. Гликман А.Г. О комплексном характере поля упругих колебаний в твердых средах. // Восьмые геофизические чтения им. В.В. Федынского 2-4 марта 2006 года. Тезисы докладов. М.: НПО ИНТЕК-ГЕОН.- 2006.- с.12.

Все материалы на сайте по вопросу Саяно-Шушенской ГЭС

Внешние ссылки на блоги и форумы по теме Саяно-Шушенской ГЭС

  • Блог ЭХА Москвы "В попытках понять (к аварии на Саяно-Шушенской ГЭС)" читать
  • Блог ЭХА Москвы "«Гидроудар»: понять и осмыслить" читать
  • Автомобильный форум Хакасии "Авария на СШГЭС" читать


Обсудить статью 



При использовании материалов сайта ссылка на www.newgeophys.spb.ru обязательна Публикации о нас

Начало | О нас | Услуги | Оборудование | Книга 1 Книга 2 Книга 3 |  Примеры | Связь | Карта сайта | Форум | Ссылки | О проекте | En

Поддержка и продвижение сайта "Геофизпрогноз"


Rambler's Top100 Rambler's Top100

Реклама на сайте: