Vỡ đập thủy điện kinh hoàng phá hủy hoàn toàn nhiều tổ máy, 40 tấn dầu tràn sông và 75 người chết: Huy động 2.000 người bơm thoát hơn 200 triệu lít nước, dọn sạch 29.000m3 mảnh vụn
Hậu quả của thảm họa nghiêm trọng này không chỉ dừng lại ở thiệt hại về người và tài sản mà còn ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường.
Ngày 17/8/2009, tại nhà máy thủy điện Sayano Shushenskaya (SS) ở phía nam Siberia, Liên bang Nga, một thảm họa nghiêm trọng đã xảy ra, khiến 75 người thiệt mạng và gây thiệt hại lớn về vật chất, bao gồm phá hủy hoàn toàn nhiều tổ máy cùng phần lớn công trình. Sự kiện này không chỉ là bài học đối với Nga mà còn là lời cảnh báo sâu sắc cho tất cả các quốc gia có nhà máy thủy điện.
Diễn biến sự cố
Vào tối ngày 16/8/2009, lúc 20h20, một vụ cháy đã xảy ra tại Nhà máy Thủy điện Bratskaya, một nhà máy thủy điện lớn với công suất 6.000MW, đang thực hiện nhiệm vụ điều tần cho hệ thống điện khu vực. Vụ cháy này gây hư hỏng toàn bộ hệ thống cáp thông tin, khiến nhà máy mất liên lạc với trung tâm điều độ và không thể tiếp tục nhiệm vụ điều tần, dẫn đến nguy cơ mất cân bằng trong hệ thống điện. Nhằm khắc phục tình trạng này, vào lúc 20h31, Trung tâm điều độ điện lực Nga đã ra lệnh chuyển chức năng điều tần từ Nhà máy Bratskaya sang Nhà máy Thủy điện Sayano Shushenskaya (SS).
Lúc 23h14 cùng ngày, tổ máy số 2 tại Nhà máy SS, sau một thời gian ngừng hoạt động vì lý do kỹ thuật, được đưa vào vận hành trở lại cùng 8 tổ máy khác (trừ tổ máy số 6 đang bảo trì). Tổ máy số 2 đã gặp phải các vấn đề kỹ thuật từ trước, nhưng do yêu cầu cấp bách về nguồn điện sau sự cố tại Nhà máy Bratskaya, nó vẫn được tái vận hành để đảm nhận vai trò điều tần cho hệ thống điện. Điều này đặt ra những rủi ro lớn khi tổ máy chưa được hoàn toàn kiểm tra kỹ càng.
Vào sáng ngày 17/8/2009, những dấu hiệu bất thường tiếp tục xuất hiện khi độ rung của tổ máy số 2 liên tục tăng mạnh. Lúc 8h00, độ rung đạt 600 µm, và chỉ trong vòng 13 phút sau đó, con số này tăng lên đến 840 µm – vượt xa mức an toàn cho phép là 160 µm. Công suất của tổ máy giảm từ 600 MW xuống còn 475 MW, báo hiệu nguy cơ tiềm ẩn nghiêm trọng. Tuy nhiên, dù các chỉ số cho thấy tổ máy đang hoạt động không ổn định, nó vẫn được tiếp tục vận hành mà không có biện pháp can thiệp kịp thời.
Đến 8h12, khi nhận được lệnh giảm công suất và chuyển tổ máy số 2 sang vùng vận hành II – một vùng cấm vận hành do độ rung cao – toàn bộ bu lông giữ nắp tua-bin đã bị đứt hoàn toàn. Áp lực từ cột nước cao 194m khiến nắp tua-bin cùng các bộ phận như bánh xe công tác, trục, rotor máy phát bị thổi bay lên không trung, phá hủy toàn bộ khu vực phía trên bao gồm mái gian máy và các thiết bị ở phạm vi ba tổ máy từ số 1 đến số 3. Tiếng nổ lớn vang lên khi các bộ phận nặng hàng trăm tấn va đập vào cấu trúc của nhà máy, khiến công trình bị hư hại nghiêm trọng.
Aleksandr Kataytsev, nhân viên bảo vệ an ninh nói với kênh truyền hình Nga RT: "Lúc ấy tôi đang ở tầng dưới của phòng tua-bin thì nghe một tiếng nổ khủng khiếp ở tầng trên. Ngay lập tức, cả tầng mất điện, tối đen". Sau này, các nhà điều tra cho biết do hiện tượng "mỏi kim loại", một số chốt cố định của tuabin số 2 do không chịu được độ rung nên đã gãy đôi. Dưới áp lực của 1.500 tấn nước, nắp đậy tua-bin số 2 tung lên, cánh quạt tuabin nặng 920 tấn bị bắn đi xa 15m rồi rơi xuống sàn phòng, và tiếng nổ nghe được chính là tiếng cánh quạt tua-bin rơi xuống. Tiếp theo, nước từ khoảng trống ở chỗ cánh quạt tua-bin đã bị thổi bay mất phun ra với lưu lượng 240.000 lít/giây, xé nát vách tường phòng tua-bin khiến nó đổ sụp.
Oleg Myakishev, một người sống sót sau vụ tai nạn kể lại: "Tôi đang đứng trên lầu thì nghe một tiếng động rất lớn. Nhìn xuống, tôi không thể tin vào mắt mình khi thấy nắp đậy tua-bin dựng đứng lên rồi tiếp theo, cánh quạt cũng văng lên. Nó quay tít trước khi lao xuống nền nhà. Liền sau đó là một luồng nước rất mạnh phun ra từ chỗ đặt tua-bin. Quá hoảng sợ, tôi chạy lên chỗ cao hơn. Xung quanh tôi là những mảng bê tông và những thanh kim loại. Nhiều người đang cố gắng bơi trong tuyệt vọng vì họ không có chỗ nào để bấu víu...".
Khi tua-bin số 2 bị phá hủy, nước từ hồ chứa bắt đầu tràn vào phòng đặt tua-bin gây ngập các tầng thấp của nhà máy và làm hư hỏng nhiều thiết bị khác. Dòng nước chảy mạnh cũng phá sập một phần tường và mái nhà của gian máy. Trong khi đó, hệ thống tự động ngắt nước của nhà máy bị tê liệt do mất điện sau vụ nổ, khiến cho quá trình ngăn chặn nước tràn không thể diễn ra ngay lập tức.
Tua-bin số 7 và số 9 vẫn tiếp tục hoạt động sau sự cố, dẫn đến một vụ nổ thứ hai xảy ra chỉ vài phút sau vụ nổ đầu tiên. Điều này càng làm trầm trọng thêm tình trạng ngập nước và hư hỏng nghiêm trọng cho các tổ máy khác. Hệ thống tự động điều khiển không còn hoạt động, khiến các kỹ sư và công nhân tại hiện trường phải tìm mọi cách ngăn chặn dòng nước bằng tay, trong điều kiện vô cùng nguy hiểm. Đến 9h30 sáng, sau nhiều nỗ lực, các cửa lấy nước trên đỉnh đập mới được đóng lại, và dòng nước chảy vào nhà máy mới tạm ngừng.
Nguyên nhân sự cố đến từ kỹ thuật máy móc và nhiệm vụ quản lý
Nguyên nhân trực tiếp dẫn đến thảm họa được xác định là do sự mỏi kim loại của các bu lông nắp tua-bin số 2. Theo Ủy ban điều tra, nhiều bu lông đã bị nứt mỏi từ 5% đến 98% diện tích mặt cắt, làm giảm khả năng chịu lực của hệ thống. Hiện tượng mỏi này được gây ra do tua-bin số 2 phải liên tục vận hành qua vùng cấm – vùng mà tua-bin dễ bị rung và gặp sự cố kỹ thuật – trong khi tham gia điều tần. Đáng chú ý, tua-bin số 2 đã vận hành gần hết tuổi thọ, lên đến 29 năm 10 tháng so với quy định 30 năm của nhà chế tạo.
Bên cạnh đó, hệ thống điều tốc và giám sát kỹ thuật của nhà máy SS có nhiều điểm yếu. Các tổ máy không có cơ chế đóng cánh hướng nước khi mất điện, khiến cho dòng nước không thể ngăn chặn được khi xảy ra sự cố. Hơn nữa, không có thiết bị bảo vệ độ rung và độ đảo tác động dừng máy, mặc dù các chỉ số vượt quá ngưỡng an toàn nhiều lần trước khi thảm họa xảy ra. Điều này cho thấy, công tác quản lý kỹ thuật tại nhà máy có nhiều thiếu sót và không tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về an toàn vận hành.
Hậu quả nghiêm trọng cả về người, vật chất và môi trường
Sau thảm họa, chính quyền Nga đã ngay lập tức triển khai các nỗ lực cứu hộ và khắc phục. Tổng thống Nga lúc bấy giờ, Dmitry Medvedev, đã cử Bộ trưởng Bộ các vấn đề khẩn cấp Sergei Shoigu và Bộ trưởng Bộ Năng lượng Sergei Shmatko đến hiện trường để chỉ đạo. Hơn 400 nhân viên của Công ty RusHydro - đơn vị quản lý nhà máy SS – đã làm việc không ngừng nghỉ để bơm nước, dọn dẹp đống đổ nát và ngăn chặn sự cố tràn dầu.
Trong vòng hai tuần sau thảm họa, 2.000 nhân viên cứu hộ đã bơm thoát hơn 200 triệu lít nước và dọn sạch 29.000 mét khối mảnh vụn. Mặc dù đã nỗ lực hết sức, 75 người vẫn không thể sống sót, hầu hết đều bị kẹt lại dưới phòng tua-bin. Các tổ máy số 2, 7 và 9 bị phá hủy hoàn toàn, trong khi tua-bin số 1 và số 3 cũng chịu thiệt hại nghiêm trọng.
Hậu quả của vụ tràn dầu cũng gây thiệt hại lớn cho các trang trại nuôi cá hồi dọc sông Yenisei, với khoảng 390 đến 440 tấn cá bị chết. Công tác khắc phục môi trường kéo dài đến ngày 25/8/2009 mới được hoàn thành.
Việc phục hồi nhà máy thủy điện Sayano Shushenskaya kéo dài suốt 5 năm và tiêu tốn khoảng 1,3 tỷ USD. Sau khi hoàn tất vào năm 2014, nhà máy lại tiếp tục hoạt động, với các tiêu chuẩn an toàn nghiêm ngặt hơn và hệ thống giám sát mới, nhằm ngăn ngừa những sự cố tương tự. Đối với người dân Nga, thảm họa tại Sayano Shushenskaya là một ký ức đau thương, gợi nhớ đến thảm họa Chernobyl năm 1986, nhưng cũng là lời nhắc nhở về tầm quan trọng của việc đảm bảo an toàn trong vận hành các công trình công nghiệp quy mô lớn.
Bài học từ thảm họa Sayano Shushenskaya
Thảm họa tại nhà máy thủy điện Sayano Shushenskaya là một minh chứng rõ ràng cho thấy tầm quan trọng của việc duy trì và kiểm soát an toàn kỹ thuật trong vận hành các công trình thủy điện. Những nguyên nhân trực tiếp như hiện tượng mỏi kim loại, độ rung và độ đảo vượt ngưỡng cho phép cùng với những sai sót trong công tác bảo dưỡng, quản lý đã tạo điều kiện cho sự cố xảy ra.
Bên cạnh đó, sự cố cũng chỉ ra tầm quan trọng của việc đảm bảo các thiết bị an toàn như hệ thống đóng cánh hướng nước và bảo vệ tua-bin phải hoạt động hiệu quả, đặc biệt trong các trường hợp mất điện. Việc chọn lựa tổ máy để tham gia điều tần cũng cần đặc biệt thận trọng, nhất là khi các tổ máy đã gần hết tuổi thọ.
Nhìn lại thảm họa này, không chỉ Nga mà tất cả các quốc gia có nhà máy thủy điện đều cần phải nghiêm túc xem xét và học hỏi những bài học quý giá về an toàn kỹ thuật. Sự cố đã cho thấy rằng, sự thiếu cẩn trọng và sai sót trong quản lý, bảo dưỡng có thể dẫn đến những hậu quả vô cùng nghiêm trọng, không chỉ đối với nhà máy mà còn đối với môi trường và tính mạng con người.
*Tổng hợp
