No Queremos Inundarnos: Fallas de obras hidráulicas: el accidente de la presa Sayano-Shushenskaya

La central hidroeléctrica Sayano-Shushenskaya está situada sobre el río Yenisei, en la República de Jakasia, Rusia. Es la mayor hidroeléctrica del país y la sexta a nivel mundial en energía producida. La planta es administrada por RusHydro.

Posee 10 con una capacidad de 640 MW cada una, con un salto de 194 metros. La capacidad total instalada es de 6.400 MW. Las instalaciones de la planta incluyen la presa, la central eléctrica situada al lado, y un aliviadero adicional que se encuentra en construcción. La presa de arco- gravedad tiene una altura de 245,5 m. La longitud de la coronación es de 1.066 m, con una ancho de 25 m en la parte superior y 110 m en la base. La presa forma parte del embalse Sayano Shushenskoe, con una capacidad total de 31,34 km³, una capacidad útil de 15,34 km³, y una superficie de 621 km².

La central hidroeléctrica es uno de los principales elementos para cubrir picos de demanda del Sistema de Energía Unificado de Rusia y Siberia. Uno de los mayores demandantes es la Factoría Metalúrgica de Sayanogorsk. En años muy lluviosos, se llegan a perder entre 1.600 y 2.000 GWh debido a la inexistencia de una red de transporte de alta tensión y a deficiencias en las turbinas.

La construcción de la central comenzó en 1968, siendo inaugurada en 1978. El diseño estuvo a cargo del instituto Hydroproject. Fue parcialmente modificado en 1987. En 1993 la central se privatizó pasando a ser la empresa RAO UES su principal accionista. En abril de 2003, el gobierno de Jakasia comenzó un pleito para invalidar el proceso de privatización. En abril de 2004, la sala de arbitraje de Siberia Oriental falló a favor del gobierno, aunque la sentencia fue recurrida a la Corte Suprema de Apelación.

El accidente

La turbina 2 de Sayano-Shushenskaya había tenido muchos problemas antes del accidente de 2009. Los primeros inconvenientes aparecieron por primera vez después de su instalación en 1979. Entre 1980 y 1983 surgieron más problemas con los sellos, vibraciones en el eje de la turbina, y los cojinetes de superficie. En el año 2000 se realizó un completo racondicionamiento de la turbina, en la rueda de la misma se encontraron y fueron reparados, cavidades de hasta 12 mm de profundidad y grietas de hasta 130 mm de largo. En 2005 se realizaron más reparaciones, y los problemas encontrados fueron similares, en varios aspectos, a los defectos observados durante la reparación anterior.

De enero a marzo de 2009, la turbina 2 fue objeto de reparaciones programadas además de una modernización (1). Esta fue la primera y única turbina de la estación que estaba equipada con un nuevo regulador electro- hidráulico de velocidad de rotación, suministrado por la empresa Promavtomatika. Durante el transcurso de la reparación, las palas fueron soldadas, porque las grietas y cavidades habían aparecido después del largo período de operación. Sin embargo, la turbina no fue reajustada correctamente, después que estas reparaciones terminaron. Las vibraciones en la turbina 2 aumentaron (0,15 mm para el rodamiento principal a plena carga), si bien no superaba las especificaciones, era inaceptable para el uso a largo plazo.

La vibración excedió las especificaciones a comienzos de julio y continuó aumentando a una velocidad acelerada. En la noche del 16 al 17 de agosto, el nivel de vibración aumentó considerablemente. Hubo varios intentos de detener la turbina. Durante el 16 de agosto, hasta las 20:30 horas, la carga de la turbina 2 fue de 600 MW, entonces se redujo entre los 100 y 200 MW. El 17 de agosto de 2009, a las 3:00, la carga se incrementó de nuevo a 600 MW, a las 3:30 se redujo a 200 MW, y a las 3:45 se volvió a aumentar a 600 MW. Durante este tiempo, el nivel de vibración fue muy alto, tanto que fue registrado por los instrumentos sísmicos de la planta. Durante los intentos de cierre, el rotor dentro de la turbina fue empujado hacia arriba, lo que aumentó la presión en la tapa de la misma. La cubierta era mantenida en su lugar por 80 tornillos de 8 cm de diámetro.

Aquella madrugada del 17 de agosto de 2009, había 50 personas (2) alrededor de la turbina 2. Como el director general de la planta, Nikolai Nevolko, estaba celebrando su 17 aniversario, temprano a la mañana fue a Abakan para recibir a los invitados. Ninguno de los trabajadores presentes buscó hacer algo, o no tenía autoridad para tomar decisiones sobre nuevas medidas en relación con la turbina.

En el momento del accidente, a las 8:13 horas, la carga de la turbina 2 era de 475 MW y el consumo de agua de 256 m³/s. La vibración del rodamiento fue de 0,84 mm, valor que superaba en más de cuatro veces el de las otras turbinas. La vida útil especificada por el fabricante era de 30 años, y en el momento del accidente, la edad de la turbina 2 era de 29 años y 10 meses.

Las turbinas de este tipo tienen una banda muy estrecha de trabajo en régimen de alta eficiencia. Si esta banda se excede las turbinas presentan vibración, causada por la pulsación del flujo y los golpes de agua.

El día del accidente las turbinas funcionaban a un nivel de trabajo de 212 m. A esta presión la banda de potencia que se recomienda es de 570- 640 MW (banda III) y también 0- 265 MW (banda I). La banda 265- 570 MW (banda II), a esta presión no es recomendable y pasar los 640 MW (banda IV) está prohibido. El día del accidente la turbina 2 trabajó como reguladora de la salida de energía de la planta, y debido a esto, su potencia de salida cambió constantemente. La turbina operó a menudo en la banda II, régimen que fue acompañado a menudo por pulsaciones y golpes de flujo de agua.

El 17 de agosto de 2009 a las 8:13 horas, hubo una fuerte explosión de la turbina 2. La tapa de la turbina se disparó y las 920 toneladas del rotor salieron disparadas de su asiento. Después de esto el agua manaba de la cavidad de la turbina en la sala de máquinas. Como resultado, dicha sala y las cámaras por debajo se inundaron. Al mismo tiempo, una alarma se recibió en el panel central del control principal, y la potencia se redujo a cero, lo que resultó en un apagón local. Las compuertas de acero de las tuberías de entrada de agua a las turbinas, con un peso de 150 toneladas cada una, fueron cerradas de forma manual mediante la apertura de las válvulas de los cilindros hidráulicos, entre las 8:35 y las 9:20 horas. La operación llevó 25 minutos, que está cerca del tiempo mínimo permitido para esta operación. El generador diesel de emergencia se inició a las 11:32 horas. A las 11:50, se inició la apertura de las 11 compuertas de aliviadero de la presa, lo que finalizó a las 13:07 horas. 75 personas perdieron la vida.

El siguiente video muestra el accidente visto desde el exterior de la planta.

Oleg Myakishev, un sobreviviente del accidente, lo describió de la siguiente manera: "... Yo estaba arriba cuando oí una especie de ruido cada vez mayor, entonces vi la tapa corrugada de la turbina levantarse y ponerse de punta. Entonces vi el rotor pasando por debajo de ella, estaba girando. No podía creer mis ojos. Se elevó unos tres metros. Salieron volando rocas y pedazos de metal, que empezamos a esquivar... En ese momento la cubierta corrugada llegó casi al nivel del techo, y el mismo techo había sido destruido... Hice un cálculo mental: el agua va en aumento, a unos 380 metros cúbicos por segundo, así que me llevó a mis talones y corrí hacia la turbina número 10. Pensé que no iba a poder hacerlo, subí más arriba, me detuve y miré hacia abajo y vi todo destruido, el agua entrando, la gente tratando de nadar... pensé: alguien debe urgentemente cerrar las compuertas para detener el agua, manualmente... manualmente, ya que no había poder, ninguno de los sistemas de protección había trabajado..." (3).

Causas
El 4 de octubre de 2009, fue publicado el informe oficial sobre el accidente de la hidroeléctrica Sayano-Shushenskaya, por el Servicio Federal de Supervición Ambiental, Tecnológica y Atómica (Rostekhnadzor) en su sitio web. Sin embargo, más tarde, el informe y el comunicado de prensa sobre el informe fueron retirados del sitio web.

Los nombres de los muertos y de quienes tuvieron responsabilidad en el accidente, y otros datos, incluyendo una revisión histórica y técnica sobre la planta y los planes para su futuro, se presentaron en el informe. El informe señaló que el accidente fue causado principalmente por las vibraciones de la turbina 2, que llevaron a la avería por fatiga de los soportes de la misma, incluyendo la cubierta de la turbina. También se encontró que en el momento del accidente, faltaban al menos seis tuercas de los tornillos de fijación de la tapa de turbina. Tras el accidente, fueron investigados los 49 tornillos encontrados de los cuales 41 tenían grietas por fatiga. En 8 de los pernos, el área de los daños por fatiga superó el 90 % del total de la sección transversal.

Según este informe, el 17 de agosto de 2009 a las 1:20 horas, se produjo un incendio en la central hidroeléctrica de Bratsk que rompió las comunicaciones y los sistemas de conducción automática de las centrales eléctricas de la región, incluyendo Sayano-Shushenskaya. La situación se recuperó el 17 de agosto de 2009 a las 15:03 horas. A las 8:12, la potencia de salida de la turbina 2 fue reducida por el regulador de la turbina, que entró en la no recomendada banda II de potencia. Poco después de esto, los pernos que mantenían la tapa de turbina en su lugar se rompieron, y bajo la presión de agua de alrededor de 20 bares, la turbina girando con su tapa, rotor y las partes superiores comenzaron a moverse hacia arriba, destrozando las instalaciones de la sala de máquina. Al mismo tiempo, la presión del agua inundó las habitaciones y continuó dañando las instalaciones de la planta.

De acuerdo con Rostekhnadzor, el sistema de cierre automático de las compuertas de los tubos de admisión de agua, falló después del fracaso de la turbina 2. Esta acusación fue desestimada por Rakurs, la empresa que diseñó el sistema de seguridad automático para la planta.

Después del accidente, el vertedero fue regulado para disminuir el nivel del agua del embalse de 3 a 5 cm por día. El agua de inundación fue bombeada de la sala de máquinas para el 24 de agosto de 2009. El 28 del mismo mes, la operación de búsqueda y rescate se completó, y el estado de excepción impuesto por Jakasia el día del accidente fue levantado.

Daños
Además de la turbina 2, las turbinas 7 y 8 también sufrieron daños severos y fueron destruidos, mientras que el techo de la sala de turbinas cayó causando daños a las turbinas 1 y 3, y leves daños a las turbinas 4, 5, 8 y 10. La turbina 6 estaba en reparación programada en el momento del accidente, sólo recibió daños menores y fue la única de las diez turbinas que no recibió daños eléctricos debido al cortocircuito de los transformadores. El agua inundó de inmediato el cuarto de motores y turbinas, provocando una explosión de un transformador. Los transformadores 1 y 2 fueron destruidos, mientras que los transformadores 3, 4 y 5 quedaron en un estado satisfactorio. Otros daños

Después del accidente
El gobierno ruso decidió pagar una indemnización de 1 millón de rublos (u$s 31.600) a la familia de cada víctima, y 100.000 rublos (u$s 3.100) para cada sobreviviente, mientras que RusHydro decidió pagar 1 millón de rublos en concepto de indemnización, además decidió comprar una vivienda a cada una de las 13 familias de los trabajadores muertos con hijos menores de edad. También se implementaron programas de apoyo a estos niños en jardines de infantes y escuelas, y para proporcionar educación superior. Además, se ha previsto un programa especial para la reconstrucción y el desarrollo para la localidad de Cheryomushki, donde vivían los trabajadores de la planta de energía.

El director de la planta, Nikolai Nevolko, fue reemplazado por Valerii Kjari. Varias personas fueron premiadas por sus acciones heroicas durante el accidente. El primer ministro ruso, Vladimir Putin, recibió a Juri Salnikov y Melnitchuck Oleg (4) con una carta oficial de elogio a cada uno.

Impacto ambiental

El accidente causó un derrame de al menos 40 toneladas de aceite de transformador, que se extendieron más de 80 km aguas abajo del Yenisei. El aceite, que se extendió durante las 2 o 3 horas de corte del flujo del río, cuando todas las compuertas de la presa fueron cerradas, mató 400 toneladas de cultivo de truchas en dos pesquerías del río. El 19 de agosto, el derrame se había extendido 15 kilómetros, llegando a Ust-Abakán, donde fue acordonado con barreras flotantes y químicos absorbentes. El derrame fue eliminado totalmente el 25 de agosto de 2009.

Los rumores
Según el diario Izvestia, la vibración incrementada de la turbina 2 estaba cumpliendo unos 10 años y era bien conocida por el personal de la planta. De acuerdo con el ex director de Irkutskenergo, Victor Bobrovski (5), el accidente podría haber sido causado por un incorrecto proceso de puesta en marcha de la turbina, que se tradujo en un aumento de la presión hidráulica, o el exceso de carga de la turbina causada por el consumo pico de electricidad. De acuerdo con Bobrovski, esta es una práctica común en la región para compensar la carga máxima por la sobrecarga de las centrales hidroeléctricas. El sistema energético de la región está cerca del colapso, ya que el principal objetivo de sus propietarios es sacar tanto beneficio como sea posible, recortando gastos de mantenimiento, inversión, seguridad y capacitación. Dado que la carga de las otras turbinas se cortó tras el colapso de la turbina 2, ellas comenzaron a girar en vacío a una velocidad creciente hasta estrellarse. El ex director de Sayano-Shushenskaya, Valentin Bryzgalov, había alertado que es peligroso operar la planta en su carga máxima, cuando las turbinas están vibrando 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.

El ex director de la planta, Alexander Toloshinov, ha dicho que el accidente se debió probablemente a "un defecto de fabricación" en una turbina. De acuerdo con Toloshinov, la construcción de las palas de las turbinas de este tipo no es muy fiable, y se sabe que desarrollarán grietas en ellas, bajo ciertas condiciones de trabajo.

El 11 de septiembre de 2009, RusHydro refutó las denuncias de que la presa abrumó la sala de máquinas, lo que condujo a la destrucción de la turbina 2. De acuerdo con RusHydro, los desplazamientos de la presa son temporarios y se han reducido en los últimos años. El desplazamiento máximo de (141,5 mm) que se registró en 2006, estaba por debajo del máximo permitido de (145,5 mm). de acuerdo con RusHydro, el alcance de los desplazamientos entre las patas de anclaje y la sala de máquinas no excede de (2,3 mm), que es menor que el ancho entre ellos (50 mm), y por lo tanto, la presa no pudo abrumar a la sala de máquinas.

El 21 de agosto de 2009, un sitio web de apoyo a los grupos rebeldes en Chechenia afirmaron que fueron los responsables de la explosión, parte de una nueva "guerra económica", que estaban declarando a Rusia. Estas demandas fueron desestimadas por las autoridades por "idiotas".

Reparaciones
El reemplazo de las tuberías dañadas tomará un máximo de cuatro años. Más de 2.000 personas participaron en los trabajos de rescate y liquidación de las consecuencias del desastre. El costo de las reparaciones se estimaron en u$s 1.300 millones.

Desde fines de noviembre de 2009, hay una batalla con la formación de hielo. En un primer paso, todas las 11 compuertas de los aliviaderos sa abrieron a 0,5. 70 pistolas de aire caliente con una potencia total de 1.500 KW, instaladas provisionalmente en el techo de la sala de máquinas recuperada para evitar la formación de hielo. También se utilizan métodos químicos (MgCl2 6H20) y mecánicos contra el hielo.

A partir del 27 de diciembre de 2009, está en curso el desmantelamiento de las turbinas 1,2,3,4,7,8,9 y 10. Sólo las turbinas 5 y 6 serán reparadas en su lugar de trabajo. Las demás turbinas serán reemplazadas, reparadas en fábrica y/o modernizadas.

El presidente Vladimir Putin encendió personalmente la reanudación de la turbina 6, el 24 de febrero de 2010. Al 8 de julio de 2011 las turbinas 3, 4 y 5 estaban trabajando a plena carga, con la turbina 6 en reserva. Para el año 2014 todas las turbinas de la planta serán sustituidas por otras nuevas.

Ataque a periodista
Se informó que el 9 de septiembre de 2009, Novy Fokus Mikhail Afanasyev, el editor de un sitio web de noticias de la región, fue atacado y golpeado cerca de su casa en Abakan. Anteriormente, fue acusado de "difundir información falsa y difamar a los rescatistas en sus informes" por la oficina de la fiscalía local. Afanasyev consideró que el ataque está "probablemente conectado con sus artículos sobre el accidente".

Referencias