Авария на Тольяттинской газоперекачивающей станции заставила Мингазпром и Минхиммаш проанализировать вероятность отказов в работе обратных затворов, изготовленных Усть-Каменогорским арматурным заводом, на всех объектах, где они были установлены. Центр потребовал от эксплуатационных служб провести ревизию затворов и опробование их в работе. С мест стали поступать сигналы о заклинивании дисков в уплотнениях при закрытии затворов. По иронии судьбы подобную конструкцию назвали безударной. При испытаниях же иногда нужно было увеличить давление газа для открытия затворов до 40 атмосфер. Громадным усилием диск вырывало из уплотнения со страшным грохотом. Налицо была ситуация, когда завод поставлял продукцию без получения отзывов с мест эксплуатации, это давало повод для успокоения и не такого тщательного контроля, как полагалось для ответственного оборудования. Конструкторы также считали свою миссию оконченной, несмотря на невозможность проверить работу арматуры в реальных условиях эксплуатации.
ЦКБА дали поручение выполнить дополнительно расчет на прочность с учетом ударных нагрузок. ВНИИГАЗ сообщил исходные данные для прочностных расчетов, основным из которых было время нарастания давления, составляющее сотые доли секунды. Достаточно апробированной методики расчета конструкций сложной конфигурации с учетом воздействия ударных нагрузок создано не было. Я порекомендовал специалистам отдела прочностных расчетов В. Д. Ципману и Р. А. Сашиной получить консультацию у моего научного руководителя, известного специалиста по динамике машин и агрегатов профессора В. Л. Вейца. Он предложил применить в расчетах ряд поправочных коэффициентов, учитывающих факторы воздействия удара из работ видных отечественных и зарубежных ученых. ВНИИГАЗ рассмотрел расчет и признал его корректным, выразив лишь небольшие сомнения в правомерности использования некоторых коэффициентов.
Через несколько дней расчет потребовала прокуратура, которая вела следствие по аварии. В Минхиммаше запрос прокуратуры вызвал замешательство. Ответственный за решение вопроса заместитель министра Н. В. Архипов потребовал, чтобы в работе с прокуратурой участвовал главный инженер «Союзпромарматуры» Алексей Александрович Зак. Мы с ним отправились в Институт судебной экспертизы на Площадь 1905 года. Этому институту было поручено проведение следствия после отказа ряда НИИ и учебных институтов в проведении экспертизы. На наше счастье, ведущий специалист института оказался крупным специалистом по взрывам и устройствам, предотвращающим распространение взрывной волны, автором ряда изобретений в этой области. Ознакомившись с материалами, он сказал: «ВНИИГАЗ задал вам нереальную скорость изменения направления движения потока. С такой скоростью распространяется взрывная волна. Обратные затворы неспособны защитить систему при этих параметрах. Мингазпром не прав. Я выеду в Тольятти, чтобы посмотреть, какими приборами регистрируется скорость движения потока газа». Внутреннее напряжение, возникшее перед визитом к следователю, немного ослабло. Следователь запросил некоторые дополнительные объяснения, которые я представил ему при следующем посещении. По-видимому, министерство решило по тогдашней бюрократической и партийной традиции поступить со мной как на флоте. Когда я плавал, то часто слышал: «Если виноватого нет, его назначают». Когда я в очередной раз собрался к следователю, доброжелательный А. А. Зак сказал: «Олег Николаевич, мне кажется, Вам не следует часто появляться там». Я возмутился: «Алексей Александрович, неужели и Вы считаете меня виновным?». Следователь и на самом деле съездил на место аварии и закрыл дело.
Тем временем Мингазпром собрал более 100 обратных затворов со строящихся газопроводов. Один из затворов был установлен на стенде института «Союзгаз-автоматика», где для проведения испытаний использовался природный газ, накапливавшийся в подземном газохранилище. В комиссию по испытаниям входили Алексей Александрович Зак, заместитель главного инженера Усть-Каменогорского завода Юрий Григорьевич Задоев, ведущий конструктор ЦКБА Александр Яковлевич Ананьев, специалист «Оргэнергогаз» Виль Юсупович Рамеев, сотрудник саратовского института «Союзгазавтоматика» Олег Алексеевич Животиков и я, главный инженер ЦКБА. Председателем комиссии был назначен главный инженер «Саратов-трансгаз» Анатолий Михайлович Яценко. В испытаниях постоянно участвовал А. А. Зак. Испытания складывались плохо, диск затвора постоянно заклинивало в уплотнении. А. А. Зак, докладывал о результатах заместителю министра Н. В. Архипову. Тот иначе, чем матом, не разговаривал. На каждую сказанную фразу из телефонной трубки раздавалось: «... твою мать! ... тва-а-ю мать!». На интеллигентного Алексея Александровича было жалко смотреть.
Мы жили в одной из свободных квартир «Саратов-трансгаз», завтрак и ужин готовили сами. В то время я увлекался натуропатией и часто готовил салат из капусты, моркови, свеклы, лука, почти не солил. Мои коллеги были вынуждены есть витаминный салат, т. к. никаких мясных или рыбных продуктов в магазинах не было. Вареную колбасу саратовцы, как и жители других областей, возили из Москвы. Позже А. А. Зак рассказывал об этом меню коллегам из министерства и заговорщически добавлял: «Когда Шпаков отворачивался, я потихоньку солил». Впервые в жизни Алексей Александрович по моей инструкции сам сварил ячневую кашу, чем очень гордился.
В результате проверок и испытаний Минхиммаш был вынужден согласиться с необходимостью проведения ревизии и ремонта обратных затворов этой серии. Их накопилось больше сотни. Чтобы не везти затворы в Казахстан, министерство распорядилось отгрузить их на «Пензтяжпромарматуру». Внешне затворы, вырезанные из подземных трубопроводов, выглядели неважно, да и работоспособность их оставляла желать лучшего. Поднятый вручную и отпущенный диск падал на уплотнение и, как правило, заклинивался в его конусе. Чтобы открыть затвор, требовалось нанести довольно сильные удары по нижней части захлопки. В свободном положении диск не соприкасался с корпусом, и, чтобы подвести его к уплотнению, требовалось приложить значительное усилие. Тем самым в «безударной» конструкции при перемене направления движения потока удар был неизбежен, а угол конусности уплотнительных поверхностей был выбран меньшим, чем угол самоторможения, поэтому и происходило заклинивание трущихся поверхностей. Жесткость корпуса, свальцованного из листа небольшой толщины, была недостаточной, чтобы исключить деформации при давлении более 60 атмосфер.
Руководители «Пензтяжпромарматуры» – генеральный директор Федор Федорович Дубинчук, главный инженер Геннадий Александрович Шумилин, главный конструктор Вадим Тарасович Лемберг – приняли общую беду близко к сердцу, пытаясь организовать ремонт недоброкачественной продукции. Ф. Ф. Дубинчук, работавший ранее на «Пензхиммаше», поехал домой к рабочему этого предприятия, старому термисту и пригласил его для консультации, как открывать заклинившие затворы. Старый специалист умел править тонкостенные емкости нагревом некоторых мест, расположенных зачастую далеко от места деформации, опираясь только на свое внутреннее чутье.
Польщенный вниманием высокого начальства, термист осмотрел затворы и сказал: «К завтрашнему дню приготовьте четыре трехсопловых горелки, будем править». Главный конструктор проекта ЦКБА А. В. Воловик пытался выяснить у старого рабочего, как он собирается греть металл, но тот ничего не объяснил. Аркадий Вениаминович пожаловался: «Какой-то шаман, ничего не может объяснить». Я возражал ему, что многие специалисты зачастую делают необъяснимую работу, но все у них получается, интуиция много значит».
На следующий день старый термист направил пламя мощных горелок на четыре зоны корпуса, и заклинившая захлопка сама отошла от уплотнения. Радости специалиста и общему удивлению не было границ. Ветерана тепло поблагодарили и на директорской машине отвезли домой.
Было очевидно, что исправить старые затворы не удастся, и в ЦКБА форсированно создавался новый обратный затвор. По моему настоянию конструктивная схема была изменена, ось вращения располагалась ниже оси трубопровода, угол конусности уплотнения был существенно увеличен для исключения самоторможения, предусматривался гидравлический демпфер.
Новые затворы изготавливались в Усть-Каменогорске под жестким контролем министерства. К концу лета работа завершалась. Я прилетел в Усть-Каменогорск и две недели следил за изготовлением первой партии новых обратных затворов. Литые противовесы, закрепленные на нижней части диска, выглядели очень внушительно. Увидев их, О. Г. Волянский сказал: «Затвор не откроется, противовесы упрутся в корпус». Я же был уверен в успехе, так как тщательно прочертил траекторию каждой точки. С очень маленьким зазором диск, отойдя от уплотнения, прошел мимо его выступающей части. На заводских испытаниях диск поднимали на максимальную высоту и бросали на уплотнение. Звон от удара разносился по всему цеху, но ни разу не было заклинивания.
Готовые затворы погрузили на машину и отправили на приемочные испытания в Саратов на стенд с рабочей средой. Прежняя комиссия провела испытания и рекомендовала изделия к серийному производству.
В дальнейшем все-таки понадобилась доработка демпферов, поскольку конструкторы не приняли во внимание усилия от давления газа, действующие на их валы. Валы прижимались к крышкам и затрудняли поворот дисков. Я корил себя, что не проследил за проектированием демпферов. Их доработку пришлось производить на газоперекачивающей станции в поселке Починки Горьковской области, знаменитом своим конезаводом. В работах принимали участие начальник отдела ЦКБА Георгий Иванович Севастьянихин и два слесаря «Пензтяжпромарматуры».
Но Мингазпром принял решение закупить обратные затворы в Италии, а вновь назначенный министр химического и нефтяного машиностроения В. М. Лукьяненко поручил спроектировать и изготовить обратные затворы Сумскому машиностроительному объединению им. М. В. Фрунзе. Их затворы с газовыми демпферами также были поставлены на производство.
Для объективности следует отметить, что, по-видимому, схема установки обратных затворов на газоперекачивающих станциях не была оптимальной, т. к. тяжелые аварии происходили позже на станциях как с сумскими, так и с итальянскими обратными затворами.
Размещено в номере: «Вестник арматуростроителя», № 3 (45) 2018
