Камская ГЭС
1. Вид на земляную плотину и железнодорожную ветку через гидроузел со стороны станции "Молодежная". Справа - Камское водохранилище и порт Левшино. Ветка раньше была двухпутной - сейчас левый путь разобран.
2. Там же: движение по линии весьма оживленное, но премущественно грузовое.
3. Вход на шлюз, разумеется, не свободный.
4. Зато проход по автодорожному мосту открыт для всех и оттуда прекрасный вид на шлюзовые камеры. Справа - железнодорожный мост. Башня слева - диспечерская.
5. Вид на рабочие камеры шлюза.
6. Камера шлюза выходящая на Камское водохранилище, в верхний бьеф.
7.
8. И нижняя камера.
9. Пермский шлюз достаточно интересное гидротехническое сооружение. Он двухниточный - то есть возможна параллельная одновременная шлюзовка судов идущих сверху и снизу (как в некоторых волжских шлюзах и нижерасположенных камских). Но его главное отличие от всех других в том, что он 6-ти камерый. То есть, чтобы пройти шлюз, судам нужно прошлюзоваться не в одной камере или двух подряд камерах (как к примеру на Волго-Доне или Волго-Балте), а в шести.
Вид на шлюз из диспечерской. В советские времена трафик был значительный. Левую нитку использовали для перегона плотов с лесом с верховьев Камы, правую - для судов.
10. Еще пермский шлюз интересен тем, что проводку несамоходных судов барж и плотов в 50-60-е годы прошлого века в нем осуществлялась с использованием железнодорожной тяги - электровозов, оборудованных специальными лебедками. Электровозов было 18 штук постройки 1953-1956. точно под кабиной с обоих сторон по два вертикальных барабана для троса и за ними лебедка для плотоведения. Фото и информация - shmyrshtu.
Между берегами электровозы переправляются с помощью крана, расположенного под автомостом.
Сейчас в составе гидроузла 10 камер, а раньше, до аварии, было 12. Рабчоих ворот в шлюзе - 12 (было 14), плюс двое ледовых ворот. Они закрываются на зиму и имеют усиленную конструкцию и передную наклонную стенку.
Все ворота, включая ледовые, на обоих нитках заменены и рабочие, за исключением одних самых нижних на западной нитке, так как в аварии 1994 года они пострадали больше всего - конструкции стен были "вырваны с мясом".
11. А теперь об аварии. В ноябре 1994 года, когда навигация на Каме уже завершалась на шлюзе произошла авария. 4 ноября буксир-толкач Дунайский-31" зашел сверху (со стороны водохранилища) в шлюз (правая нитка). Теплоход вел состав из две барж с грузом минеральных удобрений. Во время шлюзовки, когда начался сброс воды, произошло открытие нижних ворот камеры и грузовой состав сорваный со швартовых вместе с потоком воды устремился в следующую камеру, снося следующие и последующие ворота.
В результате аварии погибло два человека - рыбаки ловившие рыбу в запретной зоне шлюза - их смысло водой.
Затопленная и перевернувшаяся баржа в шлюзовой камере.
Теплоход "Дунайский-31" и обломки ворот.
- - - - - - - - - - -
"Акт расследования причин повреждения и вывода из эксплуатации западной нитки Пермского шлюза госпредприятия «Водные пути Камского бассейна» (Министерство транспорта РФ, Департамент речного транспорта, Главное управление водных путей и гидросооружений, 1995г.)
Утром 4 ноября 1994г. в Камском водохранилище выше Пермского шлюза находились два теплохода проекта №112 типа «Дунайский» каждый с двумя баржами проекта №1745 грузоподъехмностью по 4500т. Теплоходы «Дунайский 32» с двумя порожними баржами и «Дунайский 31» с баржами №3802 и 3808, гружеными хлористым калием по 3300 и 3000 т с осадкой 320 и 300 см соответственно, прибыли в район верхнего бьефа шлюза и должны были проследовать вниз. Температура воздуха была -1 ГС, без осадков, видимость хорошая, отметка верхнего бьефа 108,4 мБС.
Габаритный размер состава 145,7x28,4 м, надводный габарит 12,1м. Теплоход «Дунайский 31» с баржами, учаленными в два пыжа, на одной левой машине, работающей в режиме «малый вперед», двигался вдоль причальной стенки шлюза.
На момент аварии расстояние от носовых оконечностей барж до ворот №2, по заявлениям очевидцев, составляло 60-65 м, движение каравана практически прекратилось. Находящиеся на барже №3808 члены команды были готовы подать швартовы. В этот момент раздался сильный треск со стороны вторых рабочих ворот и конструкция ворот разломилась на две части. Баржа №3808, оторвавшись от баржи 3802, устремилась через образовавшийся проран во вторую камеру. Баржа №3802 сорвалась с автосцепа т/х «Дунайский 31» и устремилась следом за баржей №3808. Потоком воды и ударами барж разрушены ворота №№ 3,4, 5, 6, 7. Вал воды вышел за пределы территории шлюза. Металлоконструкция ворот в районе 4-го ригеля разошлась и в образовавшийся проран устремилась вода. Была дана команда закрыть аварийные ворота. С центрального пульта управления (ЦПУ) был включен привод аварийных ворот. Аварийные ворота пошли на закрытие и, пройдя 20 м, остановились из-за отключения электроснабжения западной нитки шлюза в результате срабатывания защиты от короткого замыкания на подстанции КамГЭС. Причиной короткого замыкания явилось поступление воды от прорывной волны в трансформаторную ячейку в здании механизмов головы №5.
Повторным включением со щита управления ЦПУ был введен в работу отключившийся масляный выключатель и восстановлено электроснабжение западной нитки шлюза.
Аварийные ворота были дозакрыты с местного пульта на верхней голове шлюза, при этом время (полное) закрытия аварийных ворот составило 6-7 минут. Поступление воды из Камского водохранилища прекратилось.
Впервые в практике эксплуатации судоходных сооружений на внутренних водных путях России аварийные ворота в напорном фронте водохранилища были закрыты в потоке при полном напоре. Была устранена угроза катастрофического затопления нижележащих территорий.
Осмотром на месте конструкций ворот, строительных элементов, электромеханического оборудования, ж/д путей западной нитки шлюза и состояния судов, находящихся в камерах № 1 и 6, установлено:
- металлоконструкции ворот № 2, 3, 4, 5, 6 и 7 разрушены и восстановлению не подлежат;
- опорно-ходовые части, уплотнения, цепной привод ворот № 2, гидроприводы клинкетных затворов восстановлению не подлежат;
- бетон верховых граней устоев голов №№ 2, 3, 4, 5, 6 разрушен, нарушены крепления закладных частей ворот, требуется вырубка старого и укладка нового бетона;
-теплоход «Дунайский 31», находящийся на расстоянии 25 м от створа вторых ворот, получил незначительные повреждения корпуса и автосцепа, находится в технически годном состоянии;
- баржа № 3808 находилась в камере № 6 в полузатопленном состоянии, корпус переломлен между первым и вторым трюмами, имеются многочисленные повреждения. Судно восстановлению не подлежит;
-баржа № 3802 находится в камере № 6 также в полузатопленном состоянии, корпус переломлен на расстоянии 1/3 длины судна от кормовой оконечности, восстановлению не подлежит.
В результате выполненных экспертных проработок установлено следующее:
1) химический состав, механические свойства и микроструктура материала силовых элементов конструкции ворот характерна для горячекатанной стали СтЗсп, что соответствует проекту, за исключением материала стенки и пояса первого ригеля, структура и механические свойства которого отличаются от проектных значений в худшую сторону;
2) в данной конструкции в ее проектном исполнении общие растягивающие напряжения в силовых элементах на безнапорной стороне значительно превышают по абсолютной величине сжимающие напряжения с напорной стороны;
3) лимитирующими по прочности являются растягивающие напряжения в полках ригелей с безнапорной стороны, исчерпание несущей способности которых предрасполагает к лавинообразному разрушению конструкции в целом;
4) анализ фактического состояния ворот выявил утончение элементов конструкции вследствие общей коррозии, а также коррозионное растрескивание металла различной протяженности и глубины. Полностью разрушены в результате коррозионного растрескивания оказалось сварное соединение стенки первого ригеля, что привело к существенному «догружению» несущих полок нижнего ригеля, причем напряжения в них оказались максимальными не в средней части ворот, а в районе их разрушения;
5) ворота эксплуатировались в условиях циклического нагружения (более 80 тыс. циклов). В 50-х годах понятие о малоцикловой выносливости в строительных нормах еще не утвердилось, поэтому конструкция была рассчитана без учета этого фактора;
6) визуальным осмотром установлено, что на поверхностях наблюдаются участки кристаллического излома, что характерно для хрупкого разрушения;
7) лабораторные испытания образцов подтвердили это и показали, что при температуре -10-S--12°С доля кристаллического излома достигает 70 -*¦ 90%. Фрагмент такого излома обнаружен в поясе первого ригеля;
8) по направлению деформации и по излому элементов конструкции ворот сделан вывод, что разрушение началось с безнапорной стороны. Скачкообразное возрастание напряжений привело к катастрофическому разрушению конструкции в целом.
На основе изложенного сделаны выводы. Разрушение произошло от действия комплекса причин, основными из которых являются усталостные явления в материале элементов конструкции ворот, общий коррозионный износ металла, наличие неудачных конструктивно-технологических решений на стадии расчета, проектирования и монтажа ворот, многочисленные ремонты в период эксплуатации.
- - - - - - - - - - -
12. Вид на недействующую нитку, верхний бьеф, у водохранилища (фотографии июля 2006 года, хотя сейчас, как пишут, ничего не изменилось).
13. Вид вниз. Как видно самые последние ворота в правой нитки отсутствуют.
14.
15.
16. Вид диспечерской со стороны ГЭС.
17. Вид на здание ГЭС от шлюза.
18. Камская гидроэлектростанция расположена на реке Кама в городе Пермь. Входит в Волжско-Камский каскад ГЭС. Строительство ГЭС началось в 1949, закончилось в 1958. ГЭС является русловой, с совмещённым с плотиной зданием ГЭС. Мощность ГЭС - 519 МВт. В здании ГЭС установлено 23 поворотно-лопастных гидроагрегата, работающих при рабочем напоре 15 м - 12 мощностью по 21 МВт и 11 мощностью по 24 МВт. Подпорные сооружения ГЭС (длина напорного фронта 2,5 км) образуют крупное Камское водохранилище.
19. Камская ГЭС предназначена для покрытия пиковой части графика нагрузки в ЕЭС России. Входя в Волжско-Камский каскад ГЭС, Камская ГЭС также имеет большое значение в регулировании частоты на всей Европейской части страны. В 2008 Камская ГЭС вошла в состав ОАО "РусГидро" в качестве филиала.
20. Ветка идущая в здание ГЭС.
.