🛡️ Safety: przyczyny katastrofy w Sajano-Szuszeńskiej elektrowni wodnej z perspektywy Process Safety

Stosowanie Process Safety Management (PSM) stanowi kluczowy element zapewnienia bezpieczeństwa przemysłowego w zakładach o dużym zagrożeniu, przede wszystkim tych I i II klasy zagrożenia.

Podstawowe zasady PSM są uniwersalne. Można je z powodzeniem stosować nie tylko w przemyśle chemicznym, dla którego powstały, lecz także w każdej innej branży.

PSM to system organizacyjny obejmujący narzędzia zarządzania i kontroli: normy, procedury, programy, przeglądy, badania, oceny i audyty.

Koncepcyjnie PSM składa się z 14 powiązanych ze sobą elementów (OSHA 29 CFR 1910.119), które można umownie podzielić na trzy bloki:

1. Ludzie: udział pracowników; szkolenie personelu; zarządzanie wykonawcami; zezwolenia na prace pożarowo niebezpieczne; badanie awarii i zdarzeń potencjalnie wypadkowych; gotowość na sytuacje awaryjne; audyty i kontrole; ochrona tajemnicy przedsiębiorstwa.
2. Technologia: informacje o bezpieczeństwie procesów; analiza zagrożeń procesowych; standardy i procedury eksploatacyjne; zarządzanie zmianą.
3. Wyposażenie: przeglądy bezpieczeństwa przed rozruchem; integralność mechaniczna urządzeń.

Jako narzędzie analityczne PSM pozwala wykrywać znacznie więcej niż tylko oczywiste naruszenia obowiązujących wymagań bezpieczeństwa przemysłowego.

Największą zaletą PSM jest to, że pozwala z wyprzedzeniem wykrywać i usuwać systemowe niedostatki tworzące przesłanki poważnych i katastrofalnych awarii.

W tym kontekście warto przypomnieć największą awarię w historii rosyjskiej hydroenergetyki, do której doszło 17 sierpnia 2009 roku w Sajano-Szuszeńskiej elektrowni wodnej.

W wyniku awarii zginęło 75 osób. Kolejnych 13 pracowników odniosło obrażenia. Straty ekonomiczne przekroczyły 7 mld rubli. Późniejsze koszty odbudowy elektrowni przekroczyły 40 mld rubli.

Co się wydarzyło

1. Podczas kolejnego sterowanego obniżania mocy hydrozespół nr 2 (HZ-2) wyszedł poza normalny zakres pracy i wszedł w strefę podwyższonych drgań.
2. Pod naporem napływającej wody wirnik HZ-2 zaczął przemieszczać się do góry, co spowodowało zerwanie śrub dwustronnych mocujących pokrywę turbiny i rozszczelnienie hydrozespołu.
3. Napływająca pod ciśnieniem woda spowodowała szybkie zalanie i zniszczenie hali maszyn, a także innych budynków i obiektów elektrowni.

Jak ustaliło dochodzenie, bezpośrednią przyczyną awarii było zerwanie śrub mocujących pokrywę turbiny HZ-2 przy kolejnym wprowadzeniu hydrozespołu w niezalecany zakres pracy z powodu podwyższonych drgań.

Analizując okoliczności i przyczyny awarii z perspektywy PSM, odkryjemy cały zespół systemowych niedostatków w zarządzaniu bezpieczeństwem procesowym. Dla zwięzłości przytoczę tu jedynie niektóre, najważniejsze z nich, opierając się na klasycznych elementach PSM.

Element „Informacje o bezpieczeństwie procesów”

Takie informacje w elektrowni istniały, ale były wyraźnie niepełne i nie odzwierciedlały faktycznej sytuacji, która ukształtowała się na długo przed awarią.

• Nie określono bezpiecznych granic pracy turbiny HZ-2, które wykluczałyby powstawanie pulsacji ciśnienia i podwyższonych drgań hydrozespołu w wyniku procesów hydrodynamicznych.
• System ciągłego monitorowania drgań (urządzenie krytyczne dla bezpieczeństwa) nie został uruchomiony na HZ-2 i nie był uwzględniany przy decyzjach o regulacji mocy hydrozespołu.
• Nie ustalono wymagań dotyczących kontroli szczelności turbiny wodnej i węzłów mocowania.
• Nie przewidziano też regularnych badań nieniszczących śrub i innych elementów mocujących.

Element „Analiza zagrożeń procesowych”

Z powyższego wynika, że analiza ta nie obejmowała należycie urządzeń krytycznych dla bezpieczeństwa, środków sterowania i nadzoru. W rezultacie zestaw stosowanych środków ochronnych przestał odpowiadać rzeczywistej sytuacji w elektrowni i pojawiającym się ryzykom.

Element „Gotowość na sytuacje awaryjne”

• Plan zapobiegania i reagowania na sytuacje kryzysowe nie przewidywał scenariusza zalania budynków elektrowni.
• W konsekwencji nie prowadzono odpowiednich ćwiczeń ani nie przewidziano ewakuacji wykonawców, w tym z kondygnacji położonych poniżej poziomu wody.
• Środki łączności ruchowej i alarmowania awaryjnego zostały wyłączone z użytku już w pierwszej chwili awarii.

Element „Standardy i procedury eksploatacyjne”

• Dokumentacja eksploatacyjna nie określała wymagań dotyczących kontroli stanu i okresu użytkowania węzłów mocowania zapewniających szczelność HZ-2.
• Kontrola ta odbywała się wyłącznie wizualnie podczas prac planowych, bez stosowania metod nieniszczącej defektoskopii.
• Znamienne, że obowiązkowe zabezpieczanie nakrętek na śrubach nie było przewidziane w dokumentacji roboczej hydrozespołu.

Elementy „Zarządzanie wykonawcami” i „Zarządzanie zmianą”

• Istniejące wcześniej w elektrowni służby remontowe zostały rozwiązane, a ich personel przeniesiono do spółek zależnych (outsourcing).
• Pominięto przy tym kwestię zorganizowania obowiązkowej regularnej kontroli stanu technicznego urządzeń elektrowni.

Element „Integralność mechaniczna urządzeń”

• Przesłanki nagłego rozszczelnienia hydrozespołu nr 2 istniały przez długi czas. Świadczą o tym uszkodzenia zmęczeniowe w węzłach mocowania pokrywy turbiny, wywołane drganiami i podwyższonymi obciążeniami hydrozespołu przy wielokrotnym przechodzeniu przez strefę charakterystyki eksploatacyjnej niezalecaną do pracy.
• Podczas oględzin tych węzłów mocowania po awarii na niektórych śrubach nie stwierdzono śladów zerwania nakrętek. Oznacza to, że w chwili rozszczelnienia HZ-2 nakrętek tam po prostu nie było.

📌 Wniosek

1. Jak to często bywa, przesłanki katastrofy narastały stopniowo i na długo przed jej początkiem. Jedna po drugiej pojawiały się na oczach kadry technicznej i personelu, ale nie przywiązywano do nich wagi. W pewnym momencie awaria stała się nieunikniona i jedynie „czekała” na swoją godzinę.
2. Wszystkie wymienione wyżej niedostatki można zaliczyć do systemowych przyczyn awarii w Sajano-Szuszeńskiej elektrowni wodnej.
3. Jej przyczyną źródłową jest brak przemyślanego, systemowego podejścia do zarządzania bezpieczeństwem procesowym.
4. Terminowe i kompetentne zastosowanie zasad PSM mogłoby zapobiec tej katastrofie.
5. Jedna z najważniejszych lekcji: w takich obiektach i innych zakładach o dużym zagrożeniu podejścia PSM nie wolno ignorować. Może i powinno ono wejść do codziennej praktyki zarządzania.

💬 Koleżanki i Koledzy, śmiało dzielcie się swoimi przemyśleniami w komentarzach! 👇