El 17 de agosto de 2009, una turbina de la central hidroeléctrica de la presa Sayano-Shushenskaya, cerca de Sayanogorsk (Rusia), falló catastróficamente, matando a 75 personas y dañando gravemente la planta. La sala de turbinas se inundó y una parte de su techo se derrumbó. Todas menos una de las diez turbinas de la sala quedaron destruidas o dañadas. Se perdió toda la producción eléctrica de la planta, un total de 6.400 megavatios, lo que provocó cortes de energía generalizados en la zona. En octubre de 2009 se publicó un informe oficial sobre el accidente.
La presa Sayano-Shushenskaya está ubicada 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 del mundo por generación media de energía. El 2 de julio de 2009, RusHydro , el operador de la central eléctrica, anunció la mayor producción de electricidad de todos los tiempos de la central en 24 horas. [1]
Las turbinas del tipo utilizado en esta central eléctrica tienen una banda de trabajo muy estrecha en regímenes de alta eficiencia. Si se excede 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 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, surgieron 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 y repararon 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. Se encontraron muchos otros defectos en los cojinetes de la turbina y posteriormente se repararon. En 2005 se realizaron nuevas reparaciones en la turbina 2. Los problemas encontrados fueron similares en varios aspectos a los defectos observados durante la reparación anterior. [3]
De enero a marzo de 2009, la turbina 2 estuvo sometida a reparaciones y modernizaciones programadas. Fue la primera y única turbina de la estación equipada con un nuevo regulador electrohidráulico de 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 volvieron a aparecer grietas y cavidades. El rodete de la turbina no se reequilibró adecuadamente después de estas reparaciones, [5] después de lo cual la turbina 2 tuvo mayores vibraciones, aproximadamente 0,15 milímetros (0,0059 pulgadas) para el cojinete principal durante la carga completa de la turbina. Si bien esto no superó las especificaciones, el aumento de las vibraciones era inaceptable para un uso prolongado. Los elevados niveles de vibración en comparación con otras turbinas también eran evidentes en la turbina 2 antes de la reparación. Las vibraciones excedieron las especificaciones permitidas 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 era de 600 MW, luego se redujo a 100-200 MW. El 17 de agosto de 2009 a las 03:00 horas se volvió a aumentar la carga a 600 MW; a las 03:30 se disminuyó la carga 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 de la planta. Durante los intentos de apagarlo, el rotor dentro de la turbina fue empujado hacia arriba, lo que a su vez creó presión empujando hacia arriba la cubierta de la turbina, que se mantenía en su lugar mediante 80 pernos, cada uno de 8 cm de diámetro. [ cita necesaria ]
Durante la mañana del 17 de agosto de 2009, 50 personas estaban reunidas alrededor de la turbina 2. Mientras el director general de la planta, Nikolai Nevolko, celebraba su aniversario, temprano por la mañana se dirigió a Abakan para saludar a los invitados que llegaban, pero ninguno de los trabajadores presentes quería, o tenía la autoridad, para tomar decisiones sobre acciones futuras relacionadas con la turbina. Parece que 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 fue 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 fue de 0,84 milímetros (0,033 pulgadas), lo que superó con creces los valores de las otras turbinas en más de cuatro veces. La vida útil definida por el fabricante para las turbinas fue especificada en 30 años. En el momento del accidente la turbina tenía 29 años y 10 meses de antigüedad. [ cita necesaria ]
El 17 de agosto de 2009, las turbinas estaban a un nivel de funcionamiento 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). No se recomienda la banda 265–570 MW (banda II) a esta presión y se prohíbe una producción superior a 640 MW (banda IV). [3] El día del accidente, la turbina 2 funcionaba como regulador de producción de energía de la planta y debido a esto, su potencia de salida cambiaba constantemente. La turbina a menudo funciona en el régimen de banda II, lo que se acompaña de pulsaciones y golpes en el flujo de agua. [ cita necesaria ]
El accidente se produjo el 17 de agosto de 2009 a las 08:13 hora local (00:13 GMT ). [6] Hubo un fuerte estallido de la turbina 2. La cubierta de la turbina se disparó y el rotor de 920 toneladas (910 toneladas largas; 1.010 toneladas cortas) salió disparado de su asiento. [5] Después de esto, el agua salió a chorros de la cavidad de la turbina hacia la sala de máquinas. [7] Como resultado, la sala de máquinas y las habitaciones situadas 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 toma 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 09:20 horas [8] (09.30 según informe oficial [3] ). La operación duró 25 minutos, lo 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 finalizó 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 superviviente del accidente, lo describió de la siguiente manera: [12]
...Estaba arriba cuando escuché una especie de ruido creciente, luego vi que la cubierta corrugada de la turbina se levantaba y se ponía de punta. Entonces vi el rotor surgiendo de debajo. Estaba dando vueltas. No podía creer lo que veía. Se elevó unos tres metros. Rocas y trozos de metal salieron volando; empezamos a esquivarlos... En ese momento la cubierta de cartón corrugado estaba casi al nivel del techo, y el techo mismo había sido destruido... Hice un cálculo mental: el agua está subiendo, 380 metros cúbicos por segundo, así que tomé Me puse sobre mis talones y corrí hacia la turbina 10. Pensé que no lo lograría. Subí más alto, me detuve, miré hacia abajo y vi que todo se destruía, entraba agua, gente tratando de 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 los trabajos de reparación. Unas 200 personas fueron evacuadas. No hubo víctimas mortales ni heridos. [ cita necesaria ]
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 hidroeléctrico de Sayano-Shushenskaya. [3] Sin embargo, posteriormente 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 que murieron y de los responsables del accidente, así como otros datos, incluida una revisión histórica y técnica de la planta y los planes para su futuro. El informe afirma que la causa principal del accidente fueron las vibraciones de la turbina, que provocaron daños por fatiga en los soportes de la turbina 2, incluida la cubierta de la turbina. También se constató que en el momento del accidente faltaban al menos seis tuercas de los pernos que sujetaban la tapa de la turbina. Tras el accidente se examinaron 49 tornillos recuperados, de los cuales 41 presentaban grietas por fatiga. En 8 pernos, el área dañada por fatiga excedió el 90% del área transversal total. [3]
Según este informe, el 17 de agosto de 2009 a la 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 horas. A las 08:12 hora local, la potencia de salida de la turbina 2 fue reducida por el regulador de la turbina y entró en la banda de potencia II no recomendada. Poco después, los pernos que sujetaban la tapa de la turbina se rompieron y, bajo una presión de agua de unos 20 bares (2000 kPa), la turbina giratoria con su tapa, 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 habitaciones y dañó las construcciones de la planta. [3]
Según Rostekhnadzor, el sistema de cierre automático de las compuertas de las tuberías de entrada de agua falló después de la falla 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 en la turbina 2 se venía produciendo 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 resultó en un aumento de presión hidráulica, o por un exceso de carga de la turbina causado por el consumo máximo de electricidad. . Según Bobrovski, en la región es una práctica común compensar los picos de carga sobrecargando las centrales hidroeléctricas, y el sistema energético de la región está al borde del colapso, ya que el objetivo principal de sus propietarios es obtener el mayor beneficio posible. , generalmente reduciendo los costos de mantenimiento, inversión, seguridad y educación. Dado que la carga de otras turbinas cesó después del colapso de la turbina 2, probablemente comenzaron a girar sin carga a velocidad creciente hasta que fallaron. [13] Dijo que el ex director de la central hidroeléctrica Sayano-Shushenskaya, Valentin Bryzgalov, había alertado de que es peligroso operar la central a sus cargas máximas cuando las turbinas comienzan a vibrar en dirección axial. Dijo que el accidente probablemente no habría tenido resultados tan catastróficos si los sistemas de seguridad hubieran funcionado y se hubieran seguido las reglas de seguridad. [13]
El ex director general de la planta, Alexander Toloshinov, afirmó que el accidente se debió probablemente a un "defecto de fabricación" en una turbina. [ cita necesaria ] Según Toloshinov, la construcción de las palas de este tipo de turbina no es muy confiable y se sabe que se desarrollan grietas en algunas condiciones de trabajo. [dieciséis]
El 11 de septiembre de 2009, RusHydro cuestionó las acusaciones de que la presa desbordó 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, que estaba 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 in), que es menor que el ancho entre ellos (50 mm o 2,0 in) y, por lo tanto, la presa no puede abrumar la maquinaria. sala. [17]
El 21 de agosto de 2009, un sitio web que apoyaba a los grupos rebeldes en Chechenia afirmó que ellos eran responsables de la explosión, parte de una nueva "guerra económica" que estaban declarando a Rusia. Estas afirmaciones fueron descartadas por las autoridades como "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 las turbinas: el golpe de ariete del tubo de tiro. [20] Se propone que la causa inmediata de esto sea simplemente el cierre demasiado repentino de las compuertas (control de flujo) de la turbina. Un cierre demasiado rápido produce 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 aspiración para que primero surja hacia el conducto de salida y luego retroceda, llegando finalmente a chocar rápidamente contra la turbina con gran fuerza. Sólo un fenómeno así parece capaz de producir la fuerza extremadamente repentina, extremadamente grande y extremadamente vertical que se desprende 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 tiro de las unidades destruidas. Esta condición puede ser causada fácilmente por un cierre demasiado rápido de la compuerta durante el rechazo de la carga unitaria. Es posible que en tiempos recientes se haya ajustado los tiempos del gobernador a valores inseguros para lograr una respuesta rápida a los cambios de carga operativa en respuesta a la necesidad de mejorar el control de la frecuencia de la red. Esto, combinado con conexiones de pernos comprometidas debido a un mantenimiento deficiente, puede explicar la extrema violencia de este accidente.
Una revisión posterior para el 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 del agua del embalse de 3 a 5 centímetros (1,2 a 2,0 pulgadas) por día. [22] El agua de la inundación fue bombeada 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 murieron 75 personas. El 19 de agosto de 2009 se anunció un día de luto en Jakasia . [24] RusHydro declaró el 25 de agosto día de luto en la empresa. [25] Un festival en la ciudad de Abakán el 22 de agosto fue cancelado. [ cita necesaria ]
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 techos de la sala de turbinas se cayeron y causaron daños adicionales a las turbinas 1 y 3, con daños leves a las turbinas 4, 5, 8 y 10. [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 estación que no sufrió daños eléctricos debido a un cortocircuito de los transformadores asociados . [28] El agua inundó inmediatamente las salas de motores y turbinas y provocó la explosión del transformador . [29] Los transformadores 1 y 2 fueron 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, incluidos el techo, los techos y el suelo. [ cita necesaria ]
El 9 de septiembre de 2009, RusHydro anunció los daños causados por el incidente:
La generación de energía de la estación cesó por completo después del incidente. El apagón resultante en zonas residenciales se alivió desviando energía de otras plantas. Las fundiciones de aluminio en Sayanogorsk y Khakassia quedaron completamente aisladas de la red antes de que se reemplazara el suministro de energía por fuentes de energía alternativas. [6] [30] La electricidad en las zonas cortadas se restableció por completo el 19 de agosto de 2009. [31] Aunque las fundiciones continúan 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 acelerar la construcción de la central hidroeléctrica de Boguchany para reemplazar la capacidad de generación perdida. [32]
El accidente provocó un derrame de petróleo , que liberó al menos 40 toneladas (39 toneladas largas; 44 toneladas cortas) de aceite de transformador que se extendió a lo largo de 80 km (50 millas) aguas abajo de Yenisei. [33] El petróleo, que se derramó durante el corte de aproximadamente 2 a 3 horas del flujo del río cuando se cerraron todas las compuertas de la presa, mató 400 toneladas (390 toneladas largas; 440 toneladas cortas) de trucha cultivada en dos pesquerías ribereñas, con su impacto en la vida silvestre aún no se ha evaluado. El 19 de agosto de 2009, el derrame de 15 km (9,3 millas) de largo había llegado a Ust-Abakan , donde fue acordonado con barreras flotantes y sorbentes químicos . [34] El derrame de petróleo se eliminó por completo el 25 de agosto de 2009. [35]
La negociación de acciones de RusHydro en la Bolsa Interbancaria de Divisas de Moscú se suspendió durante dos días. [6] Después de que se reanudaran las operaciones 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 16,5 mil millones de rublos (523 millones de dólares estadounidenses) para 2013. [37] La central eléctrica fue asegurada por 200 millones de dólares estadounidenses por la compañía de seguros rusa ROSNO , parte del grupo Allianz , y re- asegurado por Munich Re . [38]
El gobierno ruso decidió pagar una indemnización de 1 millón de rublos (31.600 dólares estadounidenses) a la familia de cada víctima y 100.000 rublos (unos 3.100 dólares estadounidenses) a cada superviviente, mientras que RusHydro decidió pagar otro millón de rublos en compensación. [39] RusHydro también decidió comprar viviendas para 13 familias de trabajadores asesinados con hijos menores de edad. También existen programas para apoyar a estos niños en jardines de infancia y escuelas y proporcionarles educación superior . Además, está previsto un programa especial para la reconstrucción y el desarrollo del asentamiento Cheryomushki, el principal asentamiento donde viven los trabajadores de la central eléctrica. [40]
El director de la planta, Nikolai Nevolko, fue sustituido 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 Oleg Melnitchuck cada uno una Carta Oficial de Encomio. [9]
En ese momento, se estimaba que las reparaciones tardarían hasta cuatro años. [30] Más de 2.000 personas participaron en las labores de rescate y liquidación de las consecuencias del desastre. [42] Según el Ministro de Energía ruso, Sergei Shmatko , se estimó que sólo la reconstrucción de la sala de máquinas costaría 40 mil millones de rublos (880 millones de euros, 1,3 mil 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 los trabajos de reparación. [43] RusHydro también negoció un préstamo con el Banco Europeo para la Reconstrucción y el Desarrollo . [44]
Según RusHydro, las turbinas 4, 5 y 6 probablemente serán reparadas. Las turbinas 7 y 9 resultaron demasiado dañadas y fueron desmontadas. [45] La sala de máquinas, el sistema de calefacción, el suministro de electricidad y los túneles de alcantarillado estaban en reparación. [45] Como el aliviadero funciona todo el tiempo, también se consideraron varios métodos para evitar que la presa se congele. [46] También se realizaron reparaciones en la sala de máquinas y su sistema de calefacción. Los trabajos de reparación se realizaron de forma continua, las 24 horas del día. [47]
Durante las reparaciones, el agua se descargaba únicamente por el aliviadero. Se tomaron medidas especiales para garantizar su funcionamiento seguro en condiciones invernales. Las compuertas de agua se modificaron para bloquearlas 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 de hielo no deseada 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 bajo el techo de la sala de máquinas. [48]
Al 27 de diciembre de 2009, las turbinas 1, 2, 3, 4, 7, 8, 9 y 10 estaban desmanteladas o en preparación. Sólo las turbinas 5 y 6 debían repararse in situ . Las demás turbinas debían ser reemplazadas, reparadas en fábrica y/o modernizadas. [49]
La turbina 6 se reinició el 24 de febrero de 2010. [ cita necesaria ] El primer ministro ruso, Vladimir Putin, cambió personalmente la turbina 6 a la carga. La turbina 5 entró en carga el 22 de marzo. [50]
El 14 de abril de 2010 finalizó el proceso de desmantelamiento de la turbina 2 y la infraestructura que la rodea. [51] Para el año 2014, todas las turbinas de la planta serán reemplazadas 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 por completo el 4 de agosto de 2010.
En julio de 2010, el reemplazo de la turbina 3 estaba en marcha y se esperaba que estuviera terminado 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 piezas nuevas 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 completaron por completo las renovaciones y reparaciones. [56]
Se informó que el 9 de septiembre de 2009, Novy Fokus Mikhail Afanasyev, editor de un sitio web de noticias regional, fue atacado y golpeado cerca de su casa en Abakan. Anteriormente, la fiscalía local lo acusó de "difundir información falsa y difamar a los socorristas en sus informes". Afanasyev cree que el ataque "probablemente esté relacionado con sus artículos sobre el accidente". [57]
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