Катастрофа на Саяно-Шушенской ГЭС. 1975 г.

Рис. 1. Динамика аварий на теплотрассах

В последние годы тревожная ситуация сложилась на АЭС, атомных энергетических установках производственного и научно-исследовательского назначения. Результаты анализа ЧС в региональном разрезе показывают постоянный их рост год от года. По-прежнему наибольшее количество ЧС приходится на Центральный регион. На первом месте по количеству техногенных ЧС стоят Москва и Московская область, затем идут Красноярский край и Тюменская область. Несмотря на свертывание объемов производства во многих отраслях промышленности, эти регионы остаются наиболее опасными из-за насыщенности особо вредными производствами.
В мире происходит огромное количество аварий. По данным одной из фирм США, занимающейся мониторингом аварийных ситуаций, в 1997 г. зафиксировано 300 миллионов аварийных ситуаций. Ежегодный прирост аварий составляет примерно 12–14 млн.
По данным профессора А.В. Мишаева (МГСУ), в России 33000 взрывоопасных объектов и 47 из них взрываются в течение года.
Есть общие причины всех аварий и катастроф, независимо от их специфики. Эти причины актуальны всегда и сегодня (см. таблицу в конце главы). Природа их содержится в методиках создания объектов, точнее - в их несовершенствах и в человеческом факторе. С одной стороны, даже самая совершенная инструкция по эксплуатации может не выполняться, а с другой - все случаи жизни предусмотреть невозможно.
Рассмотрим конкретные ЧС в качестве примеров.

ВЗРЫВЫ

Зимой 1953 г., в период пусконаладочных работ на ТЭЦ-1 в г. Ангарске, произошел взрыв. В результате был разрушен торец здания (высота 40 м), разорван главный паропровод (температура перегретого пара – 650°, давление – 90 атмосфер). Погибло много людей. Но так как эта электростанция была в городе единственным источником тепла и электроэнергии, то его 30-тысячное население в 40-градусные морозы оказалось в катастрофическом положении. Взрыв не был диверсией, это была трагическая неожиданность для специалистов.
Работающая станция была демонтирована в Германии в счет репараций и снова построена в Восточной Сибири с полностью сохраненным технологическим циклом. С точки зрения классического подхода к строительству видимых нарушений не было. Как выяснилось, причина скрывалась в свойствах, присущих местным углям. В них было большое содержание летучей фракции, к этому прибавились плохо уплотненные пылепроводы. В котельном цехе образовалась взрывоопасная среда. При появлении открытого огня пыль воспламенилась – произошел взрыв.

ОБРУШЕНИЯ

Наиболее частые случаи обрушения кровли – это некачественное исполнение или нагрузка выше проектной. Мы рассмотрим случаи, когда формально все правильно, а катастрофа произошла.
Зимой 1951 г. произошло обрушение кровли ремонтно-механического завода в г. Ангарске. В 1962 г. в том же Ангарске произошло обрушение кровли вновь построенного цементного завода. Причина обрушения была одна и та же. Кровли обоих заводов были из металлоконструкций, произведенных в Германии из крупповской стали. Это не значит, что вся крупповская сталь плохая, в данном случае сталь была «кипящая», она становится хрупкой при температуре ниже -40°С. Теоретически все понятно, но проверить металл на хладостойкость и принять меры никто не удосужился.
Методика расчетов ответственных конструкций известна давно. Однако просто знать методику мало. Необходимо строго придерживаться методики проверки расчетов. Профессор, генерал-полковник А.Н. Комаровский вспоминает:
«Завершая рассказ о сооружении ускорителей, не могу не вспомнить об одной тяжелой аварии. Произошла она на строительстве синхрофазотрона Института теоретической и экспериментальной физики Академии наук СССР в Москве.
Во время укладки теплой кровли на уже готовом экспериментальном корпусе внезапно рухнуло вниз все перекрытие, сгибая верхние стойки стальных колонн и ломая смонтированные мостовые краны... Несколько суток специальная комиссия расследовала причины аварии. Однако ни журналы монтажных и строительных работ, ни акты поэлементной приемки конструкций, ни испытания качества металла не давали ответа. Наконец, по моему настоянию была проведена тщательная проверка всех расчетов стальных конструкций и здания в целом, выполненных специализированным проектным институтом.
При проверке обнаружилось, что молодой проектировщик, участвовавший в составлении рабочего проекта конструкций, подсчитав половинную вертикальную нагрузку на колонну, забыл потом умножить результат на два. Таким образом, колонны после укладки кровли получили двойную нагрузку против проектной. Верхние наиболее слабые части колонн, естественно, не выдержали этой перегрузки, согнулись, и все перекрытие рухнуло. Выяснилось и такое обстоятельство: если бы нагрузка была подсчитана правильно, то колонна была бы сконструирована из профилей тех же номеров, но с несколько большей толщиной стенок. Вот поэтому даже опытные инженеры, монтируя стальные конструкции корпуса, не смогли на глаз обнаружить ошибку.
Эта строительная авария была, пожалуй, самой тяжелой на протяжении всей моей строительной практики. И тогда, и сегодня, спустя много лет, вспоминая это тяжелое происшествие, я могу сделать только один вывод: проверять строго и повторно все расчеты статически ответственных элементов конструкций.
В 1974 г. на одном из объектов при подъеме 50-метрового купола через пять минут после начала подъема купол рухнул на землю и разрушился. Причина: ошибка при расчете специальной крановой стрелы. Вывод один – ответственные расчеты необходимо перепроверять. Опасно и пагубно экономить на контрольно-проверочных расчетах в проектных организациях».


РАСЧЕТ И СТИХИЯ

Если при оценке взаимосвязи плана строительства и природных явлений неправильно выбрана методология определения влияния природных факто-ров или действует принцип «на авось», то авария в определенном смысле «запрограммирована». В качестве такого примера можно привести аварию на Саяно-Шушенской ГЭС.
Вот как описывает этот случай один из очевидцев:
«События предпускового периода мелькали быстрее хроникального кинофильма. 14 декабря главный инженер управления строительства «Красноярскгэсстрой» К.К. Кузьмин доложил председателю Государственной комиссии А.А. Белякову о готовности гидроагрегата к постановке на холостые обороты. И академик тут же сделал запись в журнале: «Пуск разрешаю. На пятачке машинного зала не протиснуться. Не поймешь, кого больше: фотокорреспондентов или слесарей-монтажников. И всем надо к одной точке: колонке регулятора. Поворотом ее штурвала открывается путь Енисея к лопастям рабочего колеса. Пол машинного зала задрожал, когда огромная махина ротора начала свой бег. Есть первые обороты! Часы показывали пятнадцать часов одну минуту. Это был трудовой подарок приближающейся 110-й годовщине B.И. Ленина».
Однако в конце мая начали расти уровни в водохранилище. И хотя во Всесоюзном научно-исследовательском институте гидротехники имени Б.Е. Веденеева были проведены многочисленные испытания на модели и рассмотрено более пятидесяти вариантов пропуска половодья через водосбросную плотину, природа внесла свои коррективы, и трагедия оказалась неизбежной. Практика мирового гидростроительства таких примеров не знала. Стихия бесилась и кипела на водобое. Поток смыл многотонный кран, и он с грохотом полетел в кипящую воду. При протоке 6890 кубометров воды в секунду Енисей 23 мая прорвался в котлован, где работал первый гидроагрегат. Удержать стихию уже не было сил. Агрегат пришлось остановить и законсервировать. Все ценное оборудование было эвакуировано. Строителям не хватило нескольких дней, чтобы нарастить бетонную преграду. Тяжело смотреть, когда бессмысленно гибнут результаты труда тысяч людей.
В заключение хотел бы напомнить читателям, что на несколько лет раньше такие же обстоятельства сложились на строительстве Красноярской ГЭС. Благодаря мужеству высококвалифицированного строителя, блестящего организатора работ на строительстве Иркутской ГЭС и Красноярской ГЭС, дважды Героя Социалистического Труда А.Е. Бочкина катастрофа в период весеннего паводка, который грозил прорваться в котлован, была предотвращена.
Я позволю себе сказанное проиллюстрировать одним из ярких примеров безответственного отношения к принимаемым решениям. В 1947 г. в г. Иркутске по решению Совета Министров СССР Академией наук была проведена конференция по изучению производительных сил Иркутской области. Конференция констатировала «картину сырьевых ресурсов, которые по запасам, качеству и благоприятному сочетанию выделяют Иркутскую область как одну из богатейших «кладовых» Сибири».
Уже в решении конференции региону было дано определение «кладовая». К сожалению, этот подход доминировал десятки лет. Природа же Сибири – не «кладовая», а чрезвычайно сложный и очень ранимый ареал, который подвергается агрессивной экспансии современного научно-технического прогресса. В результате через 50 лет река Ангара, эта единственная судоходная река в мире, где чистейшая байкальская вода сохраняла биоценоз миллионы лет (по современному руслу Ангара течет как минимум 10 млн лет), сегодня считается особо загрязненной (рис. 2).
Возникшие за последние 50 лет в Иркутской области города (такие, как Ангарск, Усолье-Сибирское, Шелехов, Зима) относятся к категории городов, в которых жить людям наиболее опасно. В эту же категорию городов попал и Иркутск, который просуществовал 300 лет как город благополучный для жизни. Природа Иркутской области (особенно озеро Байкал) сегодня вопиет о защите.

Рис. 2. Бассейн р. Ангары. Источники поступления диоксинов.