淺談海上風電場風機安裝風險管理

周慶鋒

摘 要：風力發電是新型的潔凈能源，大力發展風力發電對解決我國能源匱乏，改善環境污染等問題有非常積極的作用。通過對風力發電技術進行深入研究，我國風力發電工程建設水平越來越高，但在實際施工過程中，仍然存在一定的風險，威脅到施工人員和風力發電設備的安全。因此，加強風電場風機安全風險管理，能夠有效消除安裝過程中的事故隱患，提高施工安全性，進而推動我國風力發電事業的發展。

關鍵詞：海上風電場；風機安裝；風險管理

引言

與陸地風力發電相比，海上風電場的建設難度和建設成本非常高，這也是制約海上風力發電發展的主要原因。海上風電場的建設過程包括風電機組基礎施工、海底電纜鋪設、升壓站施工以及風機安裝。其中風機安裝是所有項目中最具風險的工程項目，因此，文章主要探究了海上風電場風機安裝風險管理的主要內容。

1風機安裝過程風險源識別

風險識別就是參考之前的風機安裝記錄通過風險源分析、風險調查、模擬實驗論證預計、向專業認識咨詢等多種途徑，找出風機安裝施工過程中存在的風險源和潛在的風險隱患，并根據這些隱患及時制定應對措施。

以某海上風電場建設為例，該風電場需要建設50臺單機容量為4MW的風機，總投資達31、1110億元。風機安裝過程分三步進行：塔筒安裝、機艙安裝、以及風機葉片拼裝、吊裝。其中機艙質量為150噸，起吊高度為90-100米，葉片長度為63米，葉片重量較重，但安裝時受風速影響較大。安裝時的起重設備主要有：一臺起重載荷為650噸的履帶吊機、一臺起重載荷為200噸的履帶吊機。

在風機設備安裝施工階段，通過風險調查及分析，總結出主要存在以下風險源有：起重機傾翻事故；高空墜落事故；物體落下傷人事故；觸電事故；安裝結構損壞、失穩事故；第三方事故。風險具體原因如表1所示。

2海上風電機組安裝風險管理與控制

根據海上風電機組安裝工藝的特點，海上風電機組在進行設備安裝的過程中主要可以分為整體安裝方式和分體安裝方式兩種。分體安裝的方案主要是通過風電機組的各個部件通過運輸船舶到達指定的機位后，通過船舶上的履帶吊車來進行各個部件的安裝。

國外一些海上風電技術發達的國家在進行海上風電場風機安裝時，通常會采用風機分體安裝的方式。這種安裝方式與陸上風電場的安全方式基本相似，且風險較低。但我國深海區域應用這種方式的安裝項目卻很少，主要是我國用于風機整體式安裝的專業船舶非常少，再加上施工技術相對落后，采用這種安裝方式反而會增加風機安裝過程中的風險幾率。因此，我國海上潮間帶風機安裝主要采用分體安裝的方式進行海上風機安裝，以下是針對我國整體安裝施工方式的風險管理與控制措施。

2.1提高風機安裝施工船舶船艙內的支撐強度

我國海上風電場施工起步較晚，施工經驗少。根據現在的風機安裝經驗和安裝事故分析，海灘面地勢和潮間帶海流是造成風機安裝安全隱患有重大的影響，通常情況下風機安裝施工區域的船舶甲板作業面左右傾斜度不能超過3度，船頭和船尾前后傾斜度也不能超過3度，施工中的履帶吊車要距離船舶作業甲板面邊緣3米左右，施工區域船舶甲板支撐要做加固處理。

2.2消除人為因素造成的風險

消除人為因素導致的安裝風險是提高風電場風機安裝安全性的有效措施，通過控制人為失誤，幫助相關人員克服操作中的恐懼心理，進而提高人為操作的準確性和安全性。起重機司機屬特種作業人員，在正式上崗之前需要通過相應的培訓、考試，并獲得從業資格證，同時起重設備司機應該嚴格按照資格證的內容，操作相應的起重設備和車輛。

起重機的地面指揮人員也需要經過正式培訓、考核并取得從業資格證書后才能上崗，在進行地面指揮時，要嚴格按照國家相關規定進行正確的信號指揮。當起重機在船舶甲板面，安裝作業指揮人員在高處指揮的情況下，必須通過對講機通話以確保司機清晰準確地看到或聽到指揮信號。

加強操作人員安全文化教育。通過宣傳、教育，建立企業安全文化，養成安全自律的習慣，培養自救、互救及應急消災避難的方法。建立安全生產確認制，制定確認制要進行篩選、評價，失誤操作可能造成嚴重后果，特別是針對曾經發生過且造成嚴重事故的事物操作，都要制定可靠的確認制。而對一些重要崗位、重要設備的重要關鍵操作、重要崗位容易失誤的復雜操作、已經發生過由于失誤而造成重大事故的操作等，應制定相應的安全生產確認制。

2.3控制天氣條件對風機安裝的影響

風機安裝工程對氣候條件有非常嚴格的要求，主要是對氣溫和風速的要求。氣溫要求：進行安裝施工時，冬季施工對溫度的要求非常嚴格，由于溫度過低，吊機吊帶的伸縮性會變差，嚴重影響到施工安全，履帶吊車鋼絲繩上出現霜雪時嚴禁進行吊裝作業。風速要求：安裝時的海面風速應低于6級，否則就要停止施工。同時要注意，隨著風速的增加，塔筒可能出現共振現象，因此，應注意保持塔筒上段與機艙之間安裝的連續性。

一般情況下，安裝風機分為潮位進行，第一個潮位先進行各部件的預拼裝，第二個潮位安裝下段和中段塔筒，第三個潮位再安裝上段塔筒和機艙，盡量使第三段塔筒和機艙在一個潮位吊裝完成。另外，由于風機受風面積大，風速對風機葉輪安裝的影響最大。安裝前應根據當地風向及安裝位置對風機葉輪的迎風角度進行調整，保證葉輪在安裝過程中不發生旋轉。在海上出現濃霧或沙塵等惡劣天氣的條件下，禁止安裝風機。

結語

海上風電場風機分體安裝施工之前，施工單位需要對施工當天的天氣和海況進行準確的預測，同時要研究海水流速對安裝施工船舶的影響，確保風機安裝能夠順利完成。為了確保風機安裝工作順利進行，相關人員要增強自身的風險意識，對各種風險源進行預測和控制，施工過程中加強對施工現場的管理，從風機安裝、驗收到后期維護等環節加強風險管理，最終提高我國海上風電事業的發展。

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