El 17 de agosto de 2009, una turbina de la central hidroeléctrica de la presa Sayano-Shushenskaya , cerca de Sayanogorsk (Rusia), falló de forma catastrófica, matando a 75 personas y dañando gravemente la planta. La sala de turbinas se inundó y una sección de su techo se derrumbó. Todas las turbinas de la sala, menos una, resultaron destruidas o dañadas. Se perdió toda la potencia de salida de la planta, que ascendía a 6.400 megavatios, lo que provocó cortes de electricidad generalizados en la zona. En octubre de 2009 se publicó un informe oficial sobre el accidente.
La presa Sayano-Shushenskaya está situada en el río Yenisey en el centro-sur de Siberia , Rusia, a unos 30 kilómetros (19 millas) al sur de Sayanogorsk , Jakasia . Antes del accidente, era la central hidroeléctrica más grande de Rusia y la sexta más grande del mundo por generación de energía promedio. El 2 de julio de 2009, RusHydro , el operador de la central eléctrica, anunció la mayor producción de electricidad de la historia de la central en 24 horas. [1]
Las turbinas del tipo que se utilizan en esta central tienen una banda de trabajo muy estrecha en regímenes de alta eficiencia. Si se supera esta banda, las turbinas comienzan a vibrar, provocadas por la pulsación del flujo de agua y los golpes de agua. Estas vibraciones y choques hacen que las turbinas se degraden con el tiempo. [2]
La turbina 2 ya había experimentado problemas durante mucho tiempo antes del accidente de 2009. [3] El primero de ellos apareció después de su instalación en 1979. A lo largo de 1980-1983, aparecieron numerosos problemas con sellos, vibraciones del eje de la turbina y cojinetes. Desde finales de marzo hasta finales de noviembre de 2000, se realizó un reacondicionamiento completo de la turbina 2. Se encontraron cavidades de hasta 12 milímetros (0,47 pulgadas) de profundidad y grietas de hasta 130 milímetros (5,1 pulgadas) de largo en el rodete de la turbina y se repararon. Se encontraron muchos otros defectos en los cojinetes de la turbina y posteriormente se repararon. En 2005, se realizaron más reparaciones en la turbina 2. Los problemas encontrados fueron similares en varios aspectos a los defectos observados durante la reparación anterior. [3]
Entre enero y marzo de 2009, la turbina 2 estuvo en obras de reparación y modernización programadas. Fue la primera y única turbina de la central equipada con un nuevo regulador electrohidráulico de su velocidad de rotación suministrado por la empresa Promavtomatika. [4] Durante la reparación, se soldaron los álabes de la turbina, ya que después de un largo período de funcionamiento habían vuelto a aparecer grietas y cavidades. El rodete de la turbina no se reequilibró correctamente después de estas reparaciones, [5] por lo que la turbina 2 experimentó un aumento de las vibraciones, de unos 0,15 milímetros (0,0059 pulgadas) en el cojinete principal durante la carga completa de la turbina. Si bien esto no superó las especificaciones, el aumento de las vibraciones fue inaceptable para un uso a largo plazo. Los niveles elevados de vibración en comparación con otras turbinas también eran evidentes en la turbina 2 antes de la reparación. Las vibraciones superaron la especificación permitida a principios de julio [3] y continuaron aumentando con la velocidad acelerada. [3]
En la noche del 16 al 17 de agosto, el nivel de vibración aumentó sustancialmente, [5] y hubo varios intentos de detener la turbina. Durante el 16 de agosto hasta las 20:30, la carga de la turbina 2 fue de 600 MW, luego se redujo a 100-200 MW. El 17 de agosto de 2009 a las 03:00, la carga se incrementó nuevamente a 600 MW; a las 03:30, la carga se redujo a 200 MW; y a las 03:45, se incrementó nuevamente a 600 MW. [5] Durante este tiempo, el nivel de vibración fue muy alto, y también fue registrado por los instrumentos sísmicos en la planta. Durante los intentos de apagarla, el rotor dentro de la turbina fue empujado hacia arriba, lo que a su vez creó presión que empujó hacia arriba la cubierta de la turbina, que se mantuvo en su lugar mediante 80 pernos, cada uno de 8 cm de diámetro. [ cita requerida ]
El 17 de agosto de 2009 por la mañana, alrededor de la turbina 2 se reunieron 50 personas. Como el director general de la planta, Nikolai Nevolko, estaba celebrando su aniversario, a primera hora de la mañana se dirigió a Abakán para recibir a los invitados que llegaban, y ninguno de los trabajadores presentes quería o tenía autoridad para tomar decisiones sobre las acciones que se debían llevar a cabo en la turbina. Al parecer, estaban acostumbrados a los altos niveles de vibración. [5]
La turbina 2 se puso en marcha el 16 de agosto de 2009 a las 23:14 hora local. A las 23:44 estaba funcionando a plena carga de 600 MW. Durante la noche, su carga osciló entre 10 y 610 MW. En el momento del accidente, que era a las 08:13 hora local (00:13 GMT), su carga era de 475 MW y el consumo de agua era de 256 m 3 /s (9.000 pies cúbicos /s). La vibración del cojinete era de 0,84 milímetros (0,033 pulgadas), lo que superaba con creces los valores de las otras turbinas en más de cuatro veces. La vida útil definida por el fabricante para las turbinas se especificó en 30 años. En el momento del accidente, la edad de la turbina era de 29 años y 10 meses. [ cita requerida ]
El 17 de agosto de 2009, las turbinas se encontraban en un nivel de trabajo de 212 metros (696 pies). A esta presión, la banda de potencia recomendada para las turbinas es de 570 a 640 MW (banda III) y la banda permitida también es de 0 a 265 MW (banda I). La banda de 265 a 570 MW (banda II) a esta presión no se recomienda y la potencia superior a 640 MW (banda IV) está prohibida. [3] El día del accidente, la turbina 2 funcionaba como regulador de potencia de salida de la planta y, debido a esto, su potencia de salida cambiaba constantemente. La turbina funcionaba a menudo en el régimen de banda II, que se acompaña de pulsaciones y golpes en el flujo de agua. [ cita requerida ]
El accidente ocurrió el 17 de agosto de 2009 a las 08:13 hora local (00:13 GMT ). [6] Se escuchó un fuerte estruendo en la turbina 2. La cubierta de la turbina se levantó y el rotor de 920 toneladas (910 toneladas largas; 1.010 toneladas cortas) salió disparado de su asiento. [5] Después de esto, el agua brotó de la cavidad de la turbina hacia la sala de máquinas. [7] Como resultado, la sala de máquinas y las salas por debajo de su nivel se inundaron. [7] Al mismo tiempo, se recibió una alarma en el panel de control principal de la central eléctrica y la potencia de salida cayó a cero, lo que provocó un apagón local . Las compuertas de acero de las tuberías de entrada de agua de las turbinas, con un peso de 150 toneladas (150 toneladas largas; 170 toneladas cortas) cada una, se cerraron manualmente abriendo las válvulas con gatos hidráulicos , manteniéndolas arriba [3] [5] entre las 08:35 [3] y las 09:20 horas [8] (09.30 según el informe oficial [3] ). La operación tomó 25 minutos, que está cerca del tiempo mínimo (velocidad más alta) permitido para esta operación. [9] El generador diésel de emergencia se puso en marcha a las 11:32. [7] A las 11:50, se inició la apertura de 11 compuertas del aliviadero de la presa y se terminó a las 13:07. [8] Setenta y cinco personas fueron encontradas muertas más tarde. [10]
Nueve de las diez turbinas estaban en funcionamiento en ese momento, con una potencia total de 4.400 MW. [7] La turbina 6 estaba en mantenimiento programado, pero estaba lista para reiniciarse. [11]
Oleg Myakishev, un sobreviviente del accidente, lo describió de la siguiente manera: [12]
...Estaba de pie arriba cuando oí un ruido que iba en aumento, luego vi que la cubierta corrugada de la turbina se levantaba y se ponía de punta. Luego vi que el rotor se levantaba por debajo de ella. Estaba girando. No podía creer lo que veía. Se elevó unos tres metros. Salieron volando rocas y trozos de metal; empezamos a esquivarlos... En ese momento la cubierta corrugada estaba casi al nivel del techo, y el techo mismo había sido destruido... Hice un cálculo mental: el agua estaba subiendo, 380 metros cúbicos por segundo, así que me puse a correr hacia la turbina 10. Pensé que no lo lograría. Subí más alto, me detuve, miré hacia abajo y vi que todo se estaba destruyendo, el agua entraba, la gente intentaba nadar... Pensé: alguien debe cerrar urgentemente las compuertas para detener el agua, manualmente... Manualmente, porque no había energía, ninguno de los sistemas de protección había funcionado...
El 9 de septiembre de 2009, a las 17:40 hora local (09:40 GMT), se produjo un incendio en la sala de turbinas durante las obras de reparación. Se evacuó a unas 200 personas. No hubo víctimas mortales ni heridos. [ cita requerida ]
El 4 de octubre de 2009, el Servicio Federal de Supervisión Ambiental, Tecnológica y Atómica (Rostekhnadzor) publicó en su sitio web el informe oficial sobre el accidente de la central hidroeléctrica Sayano-Shushenskaya. [3] Sin embargo, más tarde, el informe y el comunicado de prensa sobre el informe fueron eliminados del sitio web.
En el informe se dan los nombres de las personas fallecidas y de los responsables del accidente, así como otros datos, como un análisis histórico y técnico de la planta y los planes para su futuro. En el informe se afirma que el accidente se debió principalmente a las vibraciones de la turbina, que provocaron daños por fatiga en los soportes de la turbina 2, incluida la cubierta de la misma. También se descubrió que en el momento del accidente faltaban al menos seis tuercas de los pernos que sujetaban la cubierta de la turbina. Después del accidente se investigaron 49 pernos recuperados, de los cuales 41 presentaban grietas por fatiga. En 8 pernos, la zona dañada por fatiga superaba el 90% de la superficie transversal total. [3]
Según este informe, el 17 de agosto de 2009 a las 01:20 (hora local) se produjo un incendio en la central hidroeléctrica de Bratsk que interrumpió tanto las comunicaciones como los sistemas de accionamiento automático de otras centrales eléctricas de la región, incluida Sayano-Shushenskaya. La situación se recuperó el 17 de agosto de 2009 a las 15:03. A las 08:12 hora local, el regulador de la turbina redujo la potencia de salida de la turbina 2 y entró en la banda de potencia no recomendada II. Poco después, los pernos que mantenían en su lugar la cubierta de la turbina se rompieron y, bajo una presión de agua de unos 20 bares (2.000 kPa), la turbina giratoria con su cubierta, rotor y partes superiores comenzó a moverse hacia arriba, destruyendo las instalaciones de la sala de máquinas. Al mismo tiempo, el agua a presión inundó las salas y dañó las construcciones de la planta. [3]
Según Rostekhnadzor, el sistema de apagado automático de las compuertas de las tuberías de entrada de agua falló después de la avería de la turbina 2. [13] [14] Esta acusación fue desestimada por Rakurs, la empresa que diseñó el sistema de seguridad automatizado para la planta. [15]
Según el periódico Izvestia , el aumento de vibraciones de la turbina 2 se producía desde hacía unos 10 años y era bien conocido por el personal de la planta. [5] Según el ex director de Irkutskenergo , Viktor Bobrovski, el accidente podría haber sido causado por un proceso de arranque incorrecto de la turbina que dio lugar a un aumento repentino de la presión hidráulica, o un exceso de carga de la turbina causado por el consumo máximo de electricidad. Según Bobrovski, es una práctica común en la región compensar un pico de carga sobrecargando las centrales hidroeléctricas. También afirmó que el sistema energético de la región está al borde del colapso, ya que el objetivo principal de sus propietarios es sacar el máximo beneficio posible, normalmente reduciendo los costes de mantenimiento, inversión, seguridad y educación. Dado que la carga de las otras turbinas cesó después del colapso de la turbina 2, probablemente empezaron a girar sin carga a una velocidad cada vez mayor hasta que fallaron. [13] Según él, el ex director de la central hidroeléctrica Sayano-Shushenskaya, Valentin Bryzgalov, había advertido de que era peligroso operar la central con cargas máximas cuando las turbinas empezaban a vibrar en dirección axial. Según él, el accidente probablemente no habría tenido resultados tan catastróficos si los sistemas de seguridad hubieran funcionado y se hubieran seguido las normas de seguridad. [13]
El ex director general de la planta, Alexander Toloshinov, ha declarado que el accidente se debió probablemente a un "defecto de fabricación" en una turbina. [ cita requerida ] Según Toloshinov, la construcción de los álabes de este tipo de turbinas no es muy fiable y se sabe que se desarrollan grietas en ellas en algunas condiciones de trabajo. [16]
El 11 de septiembre de 2009, RusHydro negó las acusaciones de que la presa había desbordado la sala de máquinas, lo que provocó la destrucción de la turbina 2. Según RusHydro, los desplazamientos de la presa son estacionales y se han reducido en los últimos años. El desplazamiento máximo (141,5 milímetros o 5,57 pulgadas) se registró en 2006, por lo que estuvo por debajo del máximo permitido de 145,5 mm (5,73 pulgadas). Según RusHydro, el alcance del desplazamiento entre las patas de anclaje y la sala de máquinas no supera los 2,3 mm (0,091 pulgadas), que es menor que el ancho entre ellos (50 mm o 2,0 pulgadas), y por lo tanto la presa no puede desbordar la sala de máquinas. [17]
El 21 de agosto de 2009, un sitio web que apoyaba a los grupos rebeldes de Chechenia afirmó que ellos eran los responsables de la explosión, parte de una nueva "guerra económica" que estaban declarando contra Rusia. Las autoridades desestimaron estas afirmaciones calificándolas de "idiotas". [18] [19]
Un artículo revisado por pares de noviembre de 2010 en International Water Power and Dam Construction sugirió una causa directa no publicada previamente para las fallas de la turbina: el golpe de ariete en el tubo de tiro. [20] Se propone que la causa inmediata de esto es simplemente el cierre demasiado repentino de las compuertas de control de flujo de la turbina. El cierre demasiado rápido da como resultado la ruptura de la columna de líquido a medida que la presión local aguas abajo de las compuertas pasa a presión de vapor. Esto libera el líquido del tubo de tiro para que primero se dirija hacia el canal de descarga y luego retroceda, y finalmente golpee rápidamente la turbina con gran fuerza. Solo un fenómeno así parece capaz de producir la fuerza extremadamente repentina, extremadamente grande y extremadamente vertical que es evidente a partir de las descripciones fotográficas y verbales del daño. Del artículo:
Esta hipótesis es que la explosión fue causada por la separación de la columna de agua en los tubos de aspiración de las unidades destruidas. Esta condición puede ser fácilmente causada por un cierre demasiado rápido de la compuerta durante el rechazo de la carga de la unidad. El ajuste de los tiempos del regulador a valores inseguros para lograr una respuesta rápida a los cambios de carga operativa puede haber ocurrido en los últimos tiempos en respuesta a la necesidad de mejorar el control de frecuencia de la red. Esto, combinado con conexiones de pernos comprometidas debido al mantenimiento deficiente, puede explicar la violencia extrema de este accidente.
Una revisión posterior con motivo del décimo aniversario del incidente, publicada por la Asociación Internacional de Ingeniería e Investigación Hidroambiental (IAHR), [21] concluyó que ninguna revelación intermedia había disminuido la viabilidad de esta explicación.
Después del accidente, se reguló el aliviadero para disminuir el nivel de agua del embalse entre 3 y 5 centímetros (1,2 a 2,0 pulgadas) por día. [22] El agua de la inundación se bombeó desde la sala de máquinas el 24 de agosto de 2009. [23] El 28 de agosto, se completó la operación de búsqueda y rescate, y se levantó el estado de emergencia impuesto en Jakasia el 17 de agosto de 2009. [11]
Como resultado del accidente, 75 personas murieron. El 19 de agosto de 2009, se declaró un día de luto en Jakasia . [24] RusHydro declaró el 25 de agosto como día de luto en la empresa. [25] Se canceló un festival en la ciudad de Abakán el 22 de agosto. [ cita requerida ]
Debido al accidente, la ciudad de Cheryomushki prohibió la venta de bebidas alcohólicas fuertes. [26]
Además de la turbina 2, las turbinas 7 y 9 también sufrieron graves daños y quedaron destruidas, mientras que el techo y los cielorrasos de la sala de turbinas cayeron sobre las turbinas 1 y 3 y causaron daños adicionales, y las turbinas 4, 5, 8 y 10 sufrieron daños leves. [27] La turbina 6, que estaba en reparación programada en el momento del accidente, recibió solo daños menores y fue la única de las 10 turbinas de la central que no recibió daños eléctricos debido al cortocircuito de los transformadores asociados. [28] El agua inundó inmediatamente las salas de máquinas y turbinas y provocó una explosión del transformador . [29] Los transformadores 1 y 2 quedaron destruidos, mientras que los transformadores 3, 4 y 5 quedaron en condiciones satisfactorias. Otros daños también fueron graves, ya que la sala de máquinas quedó destruida, incluido el techo, los cielorrasos y el suelo. [ cita requerida ]
El 9 de septiembre de 2009, RusHydro anunció los daños causados por el incidente:
La generación de energía de la central cesó por completo después del incidente. El apagón resultante en las zonas residenciales se alivió desviando la energía de otras plantas. Las fundiciones de aluminio de Sayanogorsk y Jakasia quedaron completamente aisladas de la red antes de que se sustituyeran los suministros de energía por fuentes de energía alternativas. [6] [30] El suministro eléctrico a las zonas sin suministro se restableció por completo el 19 de agosto de 2009. [31] Aunque las fundiciones siguen trabajando a su ritmo normal, RUSAL advirtió que a largo plazo podría perder hasta 500.000 toneladas (490.000 toneladas largas; 550.000 toneladas cortas) de producción de aluminio debido a la escasez de energía, y pidió que se acelerara la construcción de la central hidroeléctrica de Boguchany para reemplazar la capacidad de generación perdida. [32]
El accidente provocó un derrame de petróleo , liberando al menos 40 toneladas (39 toneladas largas; 44 toneladas cortas) de aceite de transformador que se extendió a lo largo de 80 km (50 mi) río abajo del Yeniséi. [33] El petróleo, que se derramó durante el corte de aproximadamente 2 a 3 horas del flujo del río cuando todas las compuertas de la presa estaban cerradas, mató a 400 toneladas (390 toneladas largas; 440 toneladas cortas) de truchas cultivadas en dos pesquerías ribereñas, y su impacto en la vida silvestre aún no se ha evaluado. El 19 de agosto de 2009, el derrame de 15 km (9,3 mi) de longitud había llegado a Ust-Abakan , donde fue acordonado con barreras flotantes y absorbentes químicos . [34] El derrame de petróleo fue eliminado por completo el 25 de agosto de 2009. [35]
La negociación de las acciones de RusHydro en la Bolsa de Valores Interbancaria de Moscú se suspendió durante dos días. [6] Después de que se reanudara la negociación el 19 de agosto de 2009, las acciones cayeron un 11,4%. [36] En la Bolsa de Valores de Londres , el precio de las acciones cayó más del 15%. [6] Se espera que las pérdidas comerciales de RusHydro asciendan a 16.500 millones de rublos (523 millones de dólares estadounidenses) para 2013. [37] La planta de energía estaba asegurada por 200 millones de dólares estadounidenses por la compañía de seguros rusa ROSNO , parte del grupo Allianz , y reasegurada por Munich Re . [38]
El gobierno ruso decidió pagar una indemnización de un millón de rublos (31.600 dólares estadounidenses) a cada familia de las víctimas y 100.000 rublos (unos 3.100 dólares estadounidenses) a cada superviviente, mientras que RusHydro decidió pagar un millón de rublos más en concepto de indemnización. [39] RusHydro también decidió comprar viviendas para 13 familias de trabajadores muertos con hijos menores de edad. También existen programas para apoyar a estos niños en jardines de infancia y escuelas y para proporcionarles educación superior . Además, se ha previsto un programa especial para la reconstrucción y el desarrollo del asentamiento de Cheryomushki, el principal asentamiento donde viven los trabajadores de la central eléctrica. [40]
El director de la planta, Nikolai Nevolko, fue reemplazado por Valerii Kjari. [41] Varias personas fueron premiadas por sus acciones heroicas durante el accidente. [9] El primer ministro ruso, Vladimir Putin, otorgó a Juri Salnikov y a Oleg Melnitchuck una Carta Oficial de Reconocimiento. [9]
En ese momento, se estimó que las reparaciones tardarían hasta cuatro años. [30] Más de 2000 personas participaron en el trabajo de rescate y liquidación de las consecuencias después del desastre. [42] Según el ministro de Energía ruso , Sergei Shmatko , se estimó que la reconstrucción de la sala de máquinas por sí sola costó 40 mil millones de rublos (880 millones de euros, 1300 millones de dólares estadounidenses). [32] El Sberbank de Rusia acordó prestar 20 mil millones de rublos (440 millones de euros, 630 millones de dólares estadounidenses) para las obras de reparación. [43] RusHydro también negoció un préstamo con el Banco Europeo de Reconstrucción y Desarrollo . [44]
Según RusHydro, las turbinas 4, 5 y 6 probablemente serían reparadas. Las turbinas 7 y 9 estaban demasiado dañadas y fueron desmontadas. [45] La sala de máquinas, el sistema de calefacción, el suministro eléctrico y los túneles de alcantarillado estaban en reparación. [45] Como el aliviadero funciona todo el tiempo, también se estaban considerando varios métodos para evitar la formación de hielo en la presa. [46] La sala de máquinas y su sistema de calefacción también fueron sometidos a reparaciones. El trabajo de reparación se realizó de forma continua, las 24 horas del día. [47]
Durante las reparaciones, el agua se descargaba únicamente a través del aliviadero. Se tomaron medidas especiales para garantizar su funcionamiento seguro en condiciones invernales. Se modificaron las compuertas de agua para que quedaran bloqueadas temporalmente en una posición intermedia para un mejor control del flujo. Se esperaba que las nubes de vapor en la base del aliviadero causaran una acumulación no deseada de hielo en el sitio de construcción. Se reunió un equipo de escaladores equipados con motosierras y martillos neumáticos para eliminar el exceso de hielo, y se instaló un sistema de calefacción debajo del techo de la sala de máquinas. [48]
Para el 27 de diciembre de 2009, se estaba desmantelando o se estaba preparando el desmantelamiento de las turbinas 1, 2, 3, 4, 7, 8, 9 y 10. Sólo las turbinas 5 y 6 debían repararse in situ . Las demás turbinas debían reemplazarse, repararse en la fábrica y/o modernizarse. [49]
La turbina 6 se puso en funcionamiento nuevamente el 24 de febrero de 2010. [ cita requerida ] El primer ministro ruso, Vladimir Putin, puso en funcionamiento personalmente la turbina 6. La turbina 5 se puso en funcionamiento el 22 de marzo. [ 50 ]
El 14 de abril de 2010 finalizó el proceso de desmantelamiento de la turbina 2 y de la infraestructura que la rodea. [51] Para el año 2014 se sustituirán todas las turbinas de la planta por otras nuevas. [51]
El 30 de junio de 2010, la turbina 4 se puso en marcha sin carga para secar sus bobinas eléctricas, probarla y prepararla para la conmutación bajo carga más adelante en 2010. [52] Se reinició completamente el 4 de agosto de 2010.
En julio de 2010 se inició la sustitución de la turbina 3 y se esperaba que estuviera terminada en diciembre de 2010. La nueva turbina tiene mejores características eléctricas e hidrodinámicas y una vida útil de 40 años. [53]
El 6 de julio de 2011, un barco cargado con nuevas piezas para las turbinas partió de San Petersburgo . [54]
El 8 de julio de 2011, las turbinas 3, 4 y 5 estaban trabajando a plena carga y la turbina 6 estaba en reserva. [55]
El 11 de noviembre de 2014 se finalizaron totalmente las renovaciones y reparaciones. [56]
El 9 de septiembre de 2009, el editor de un sitio web de noticias regional, Novy Fokus, Mijail Afanasyev, fue atacado y golpeado cerca de su casa en Abakan. Anteriormente, la fiscalía local lo había acusado de "difundir información falsa y difamar a los rescatadores en sus informes". Afanasyev cree que el ataque "probablemente esté relacionado con sus artículos sobre el accidente". [57]
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