Coup de bélier géant ?

[SK69202]

Bonjour,

L'accident de la centrale russe serait dû à un coup de bélier, j'ai déjà entendu et senti un coup de bélier sur une DN700 sur un navire, je veux bien croire à l'hypothèse.

J'ignore la technologie des vannes de barrages russes, mais je pense donc qu'une vannes d'alimentation de la turbine a eu son mécanisme qui a lâché (vieillesse, entretien ?) et s'est brutalement refermée, créant la coup de bélier qui a initié des ruptures sur les conduites et autres circuist, provoquant l'inondation et d'après les images l'effondrement d'une partie du bâtiment.

Cela vous semble t'il crédible ?

@+
-----

[invite76532345]

Bonjour
Supposition crédible.
Ce que dit (ou plutôt écrit) le lien:

24 hours after an accident at Russia’s biggest Hydro Electric plant in the Siberian Republic of Khakassia, it is still unclear what caused the disaster.

C'est que "actuellement", personne ne sait réellement "pourquoi ?". Le commentaire de la vidéo n'apporte aucune information complémentaire.
On peut aussi penser à une rupture du corps de la turbine due à la vétusté du matériel.
Les "GOST standards" sont assez draconniens mais appliqués à la fabrication/construction. Pour la maintenance je n'ai aucune idée quant à leur application.
On peut donc tout supposer.

Cordialement.

[Tropique]

Paraitrait que la cause initiale serait l'explosion d'un transformateur:
http://news.bbc.co.uk/2/hi/europe/8206998.stm

[Zozo_MP]

Bonjour

En tout cas regardez la gueule de la turbine vers la fin de la vidéo et ici en photo
Ici la salle avant l'accident.
A mon avis elle va marcher moins bien maintenant comme aurait dit Bourvil.


A noter aussi que l'on parle de l'explosion d'un transformateur à huile ayant provoqué l'effondrement d'un plancher de la salle des machines.
Donc bélier qui détruit la turbine ou une explosion qui détruit une turbine par dégât collatéral et en endommage deux autres.

Aux dernières nouvelles le coût de bélier n'est pas confirmé par les instruments de mesure "datées du 18/08/09 à 14h15"

Du coup ils ont arrêté tous les autres groupes par prudence. Attendons de voir ce que va dire la CIA.

Affaire à suivre.
Papykiwi ou Fred ou polo974 (avec ces tuyaux en mer à 4 degrès) pourraient nous dire quelle pression il y a dans les tuyaux à l'entrée de la turbine vu la hauteur du barrage et à combien la pression instantanée pourrait-elle passer en cas de coup de bélier sur une conduite forcée de cette dimension.
Cel nous donnera un peu une idée de la taille du pétard.

D'après vous est-ce que chaque turbine est alimentée par une seule et unique conduite forcée située en bas de barrage ou est-ce un énorme conduit avec des ramifications au niveau salle des machines.
Cela permettrait de voir si l'hypothèse du bélier et plausible ou non puis qu'une seule turbine a explosé.

Les rescapés ont du avoir la peur de leur vie

Cordialement

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite76532345]

Bonsoir

Papykiwi ou Fred ou polo974 (avec ces tuyaux en mer à 4 degrès) pourraient nous dire quelle pression il y a dans les tuyaux à l'entrée de la turbine vu la hauteur du barrage et à combien la pression instantanée pourrait-elle passer en cas de coup de bélier sur une conduite forcée de cette dimension.

Je veux bien essayer de calculer la pression maximale due au coup de bélier;
mais si j'ai vu quelque part "hauteur 100 mètres", je ne connais ni le débit d'eau ni le diamètre des tuyaux, donc pas la vitesse "normale" de circulation dans ces tubes.
Si Pierre Perret parlait de "un certain temps", ici, pour l'instant, on ne peut parler que de: "une certaine pression".

A+

[SK69202]

Bonsoir,

Vu, le coup de bélier a de l'eau dans le gaz , qui construit des instruments pour les mesurés ? J'ai plutôt vu les capteurs HS après. (les vannes aussi d'ailleurs)

Il est vrai que une rupture mécanique de la turbine ou de l'alternateur peut aussi expliquer l'inondation et les destructions par la pression de l'eau.

L'explosion d'un transformateur aurait plus probablement initiée un incendie, qu'une rupture de conduite et un machouillage du béton.

@+

[cricri78]

Bonjour,
J'ai lu que le barrage aurait une hauteur de 245 mètres (et non 100).
Cela dit, le coup de bélier ne dépend pas de la hauteur de chute ou de la pression.

[invite6bbb0035]

Bonjour,

Désolé de "squatter" ce fil mais...
Je suis plutot dans l'informatique/électronique... Mais l'hydrolique m'intéresse
Le "coup de bélier", c'est quoi ? Un peu comme quand on ferme violamment un robinet et qu'on entend dans les canalisations un "boum" ? c-à-d que l'eau avait une inertie qu'elle doit perdre très rapidement avec une hausse de la pression ?

Sur internet, j'ai facilement trouvé des sites par exemple de professeurs parlant de l'electrotechnique/electronique, de cours en ligne, etc. Auriez vous la même chose appliqué à l'hydraulique ?

Merci

[Zozo_MP]

Bonjour Cricri78

le coup de bélier ne dépend pas de la hauteur de chute ou de la pression

Peut être pas tel que vous le formulez, mais la puissance de l'onde dépend bien de la hauteur de chute (appellée aussi hauteur motrice), du débit de la conduite motrice. Donc la hauteur de refoulement -qui reflète quand même la puissance issu du choc d'onde serait (selon le rendement du bélier) si l'on prend les 245m comme hauteur de chute- serait en théorie de 2 à 3 fois la hauteur de chute.

Le calcul est faux mais même si c'est le double de 200m cela doit faire quand même un sacré choc! Non !

Cordialement

[Zozo_MP]

Bonjour5b4fd0ds0d

Pour tout savoir sur le bélier hydraulique
une petite vidéo pour vous mettre en jambe
regardez ici la théorie pour un débutant
regardez ici pour pour tout comprendre avec les calculs (fonction avancées pour technicien). Regis vient nous rendre visite de temps en temps sur notre forum.

Cordialement

[cricri78]

Bonjour Zozo
Tes liens donnent des explications sur le "bélier hydraulique", qui est en fait une exploitation du phénomène de "coup de bélier".
En bref, l'énergie que tu recueilles peut effectivement servir à remonter une masse d'eau, donc ce que tu peux en tirer dépend du volume i.e. du débit et de la hauteur à laquelle tu veux relever cette eau.

Mais je maintiens que, en ce qui concerne le phénomène initiateur, le "coup de bélier d'onde" maximal ne dépend pas de la hauteur de chute ou pression mais seulement : de la vitesse de l'eau et de la manoeuvre effectuée (vitesse et loi de fermeture d'une vanne par exemple).
C'est bien la question d'un tel coup de bélier qui est posée ici pour la centrale russe (et d'ailleurs j'ai un peu de mal à y croire !...).

[invite76532345]

Bonsoir
Il est vrai que la hauteur de chute n'intervient pas directement dans le calcul du coup de bélier..
Mais la longueur de la conduite, elle, intervient.
Comme la conduite est pratiquement verticale, la hauteur de chute + ~5% donnera une approximation de cette longueur.

A+

[Zozo_MP]

Bonsoir Cricri78

Merci pour ses précisions.
Effectivement je parlais bien du bélier pour relevage de l'eau.

Quand au lien c'était uniquement pour répondre à la question de 5b4fd0ds0d qui nous a presque fait un mini [HS] pas grave et non pas, par rapport au bélier de la centrale russe.

Mais tu fait bien, ainsi de Papykiwi de bien recadrer le problème.

Cordialement

[cricri78]

Bonsoir
Il est vrai que la hauteur de chute n'intervient pas directement dans le calcul du coup de bélier..
Mais la longueur de la conduite, elle, intervient.
Comme la conduite est pratiquement verticale, la hauteur de chute + ~5% donnera une approximation de cette longueur.

A+

Bonjour Papykiwi,
La longueur de la conduite n'intervient pas dans le calcul du coup de bélier maximal. Celui-ci vaut le produit de la célérité des ondes par la vitesse intitiale divisé par g, soit ici environ 1200*Vo/9.81 # 120.Vo, ce qui répond donc à la question initiale à condition de connaitre la vitesse, et uniquement la vitesse.

La longueur de la conduite intervient évidemment (avec pas mal d'autres paramètres) quand on étudie précisément le coup de bélier, notamment parce qu'elle détermine le temps d'aller-retour des ondes, et donc va préciser la forme et l'évolution des ondes, la période du phénomène.
Elle intervient sinon dans le coup de bélier en masse, ne serait-ce que parce qu'elle détermine la masse d'eau intéressée et son énergie (quantité de mvt).
Bonne journée

[invite76532345]

Bonsoir Cricri78
J'ai écrit de mémoire et ai essayé de rechercher dans mon "tas d'archives poussiéreuses" sans parvenir à un résultat.
Fort heureusement, le document existe sur le "Web" là:
http://archive.numdam.org/ARCHIVE/AF...7_3_9__1_0.pdf
La question d'origine de SK69002 dit, au cours de son exposé:

...J'ignore la technologie des vannes de barrages russes, mais je pense donc qu'une vannes d'alimentation de la turbine a eu son mécanisme qui a lâché (vieillesse, entretien ?) et s'est brutalement refermée, créant la coup de bélier qui a initié des ruptures sur les conduites...

La fermeture d'une vanne d'alimentation de turbine est traitée dans le texte sous le lien et...la longueur de la canalisation intervient.

Cordialement.

[cricri78]

Bonjour Papykiwi,
Je connais ce document, parmi bien d'autres.
Et je suis bien d'accord que la longueur intervient dans l'étude détaillée d'un coup de bélier, je l'ai écrit, car elle détermine notamment le temps d'aller-retour d'une onde et, dans l'exemple (au début) de ton lien, parce que la conduite change d'épaisseur ce qui fait varier la célérité...
Mais la longueur de la conduite n'intervient pas dans l'évaluation du coup de bélier théorique maximal, et j'avais bien mis maximal en gras : a.Vo/g formule connue sous plusieurs noms, souvent formule de Michaud ou de Joukowski-Allievi dont elle est un cas particulier...
Une variante fait intervenir le temps de manoeuvre (inconnu ici bien sûr) et nécessite donc la longueur conduite, mais ce n'est plus le maximal.

Mais tu trouveras la référence et les explications par exemple dans le document que tu as mis en lien ! va un peu plus loin, pages 91 et suivantes...

Bon cela dit, il n'est pas du tout sûr qu'il y ait une conduite aussi longue que la hauteur du barrage, au contraire, puisqu'il semble que l'usine soit en pied de barrage, et la conduite peut donc se réduire à l'épaisseur du barrage plus un peu de remontée pour éviter l'envasement... Bref une vingtaine de mètres ?

Même si j'ai déjà vu des installations assez importantes sans protection, (chinoises notamment : apparemment ils comptaient simplement sur la tenue mécanique de tuyaux un peu épais), j'ai du mal à imaginer que, pour une usine de cette taille, les ingénieurs russes n'aient pas prèvus un certain nombre de scenarii avec les protections anti-bélier adéquates. Maintenant c'est vrai qu'il doit y avoir de l'informatique pour la régulation de vitesse et la gestion des alternateurs... et qu'on n'est pas à l'abri d'un bug !
Quoi qu'il en soit, la thèse coup de bélier semble plausible, mais il devrait y avoir au moins un autre facteur déclenchant.

Ce qui est sûr, c'est que même sans coup de bélier dramatique et avec les sections de tuyaux utilisées, a priori grandes (DN ?), on doit atteindre des contraintes très importantes et qu'un jet à gueule bée d'un gros diamètre à 25 bars ou plus déménage !

[SK69202]

Bonjour,

Une animation de Ria Novosti sur le déroulement de l'accident.

Les vannes d'alimentation semble être en haut du barrage, ce qui invaliderait l'hypothèse du coup de bélier géant.

Dans une autre dépêche il signale qu'il y avait des travaux au moment de l'accident, le résultat de l'enquête est annoncé pour fin septembre.

@+

[SK69202]

Bonsoir,

Un début d'explication qui ressemble à celle de l'accident de la plus célèbre centrale nucléaire du monde.

L'accident à la centrale Saïano-Chouchenskaïa a été cause par le non-respect des normes technologiques d'exploitation de la centrale, a déclaré jeudi soir Viktor Danilov-Danilian, membre du Conseil des directeurs de RusHydro lors d'une réunion à RIA Novosti.

"Il est parfaitement clair que l'accident à la centrale Saïano-Chouchenskaïa a été causé par une violation des règlements technologiques", a indiqué le scientifique.

"On peut discourir longtemps sur les liens de cause à effet de tel ou tel événement, mais tout porte à croire qu'il n'y a qu'un seul point de départ, le non-respect du régime d'exploitation", a affirmé M.Danilov-Danilian qui n'exclut pas que l'accident avait été causé par l'usure du matériel.

Ici

@+

[Zozo_MP]

Merci !

Avec ça on n'en sait pas plus !

Quelqu'un aurait-il provoqué un sur-régime pour se faire mousser.
Regarde camarade j'ai réussi à augmenter de 15% la production de cette turbine pendant une heure avant qu'elle pète.

Mais que fait donc la CIA

Cordialement

[SK69202]

Bonsoir,

En effet on ne sait toujours pas grand chose.

Mais on a aussi parlé d'explosion de transformateur, alors je me dis, qu'un essai électrique était peut être en cours et on connait où peuvent mener les essais électriques cyrilliques

@+

[Jaunin]

Bonjour,
Quelques liens, qui n'apportent pas la solution, mais c'est juste pour se faire une idée sur les conditions d'utilisation.
Cordialement.
Jaunin__
http://fr.wikipedia.org/wiki/Barrage...Grande-Dixence
http://lchwww.epfl.ch/services/mandats/
http://fr.wikipedia.org/wiki/Turbine_Pelton
http://www.boydelatour.ch/portfolio/..._centrales.pdf
http://www.cleuson-dixence.ch/dossie..._avril02-3.pdf
http://www.24heures.ch/actu/monde/ac...phe-2009-08-18

[Zozo_MP]

Bonjour

Merci Jaunin__ très intéressant surtout les PDF.
Effectivement vu la pression un canalisation qui se déchire cela fait un beau jet d'eau et le doublage de canalisation est sûrement une bonne protection. J'espère quelle sera pleine ce qui sécurise encore selon le principe des doubles coques des sous marins.

On notera au passage que la centrale soviétique n'est pas de type pelton alors que pour des chutes de cette hauteur ce serait un meilleur choix pour le rendement selon les documents que tu as donné.
Les chiffres sont impressionnants l'eau passe dans une grosse pelton à 500km heure. Evidemment s'il y a un trou quelque part le jet est assez puissant pour découper du béton comme du beurre.

Cordialement

[SK69202]

Bonsoir,

Un reportage sur l'accident, avec quelques images du début de l'inondation, y compris la fuite des chargés du "dammage control".

Je n'ai pas bien saisi, mais à priori cela faisait plusieurs années que les vibrations de la turbine était hors tolérance.

@+

[Zozo_MP]

Bonjour

Je fais un petit up, à l'occasion d'une autre question "barrage pour les nuls" , pour savoir si l'on sait maintenant pourquoi cette turbine vibrait et ce qui a vraiment occasionné sa destruction.

Cordialement

[SK69202]

Bonsoir,

Vibration of the bearing was 0.84 mm

J'ai trouvé ça, en anglais.

@+

[cricri78]

Bonjour,
Et donc pas de coup de bélier.
Merci pour ces infos.

[invite76532345]

Bonjour
Merci SK69202 pour cette information
Dès le début de cette discussion j'avais émis l'hypothèse:

On peut aussi penser à une rupture du corps de la turbine due à la vétusté du matériel.

qui semblait confirmée par la citation de ton post#18.
Ta dernière info confirme de fait.

A+

[Zozo_MP]

Bonjour Papikiwi

Effectivement mais il y a sûrement du sous dimensionnement des boulons aussi si j'ai bien lu.
On peux penser qu'il y a plusieurs problèmes de conception et notamment sur les pales si j'ai bien compris qui sont génératrices de vibrations que n'ont pas aimées les balls bering qui devaient elles aussi avoir des problèmes intrinsèques.

Ce que ne dit pas l'histoire, c'est si le problème est localisé à une turbine ou s'il y a défaut de conception plus global et auquel cas risque de panne sur les autres.

La surcharge d'exploitation bien soviétique n'a rien dû arranger.

En tout cas merci à SK69202 pour les infos vraiments intéressantes.

Cordialement