海上風(fēng)電事故實(shí)例分析

2、Siemens海上風(fēng)機(jī)機(jī)組墜海事故

1、事故介紹

2015年11月25日，在丹麥Samso島附近海域運(yùn)行已久的PaludansFlak海上風(fēng)電場(chǎng)，1臺(tái)Siemens風(fēng)機(jī)出現(xiàn)了機(jī)組墜海事故，2.3MW機(jī)組的葉片和機(jī)艙均落入海中。事故沒(méi)有造成人員傷亡。

2、事故原因分析與反思

經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這次機(jī)組墜海事故是由塔筒頂法蘭處螺栓斷裂所致。Siemens公司經(jīng)過(guò)評(píng)估發(fā)現(xiàn)，螺栓裂縫經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)時(shí)間發(fā)展至斷裂，最終導(dǎo)致塔筒頂法蘭與塔筒主體分離，引發(fā)機(jī)組墜海。Siemens公司表示，該風(fēng)電場(chǎng)在安裝機(jī)組時(shí)，焊接工作按照2002年的行業(yè)焊接標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，但隨后該行業(yè)焊接標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生了變化。Siemens公司表示：該機(jī)組的具體焊接尺寸只有一個(gè)塔筒供應(yīng)商使用過(guò)。而這種特定的塔筒配置僅用在了14臺(tái)機(jī)組上，并已經(jīng)通知相關(guān)客戶，組織對(duì)其余機(jī)組的檢查，目前都正常運(yùn)行，未發(fā)現(xiàn)裂縫。

通過(guò)對(duì)該事故的分析與思考，我們做出如下反思：

海上風(fēng)機(jī)是各部分、各組件在整個(gè)運(yùn)行環(huán)節(jié)下密切協(xié)同配合的系統(tǒng)，為保證海上風(fēng)機(jī)的長(zhǎng)期穩(wěn)定工作，其中各個(gè)細(xì)節(jié)的交付質(zhì)量和運(yùn)維期運(yùn)行狀態(tài)都不能忽視。本事故中螺栓裂紋雖“小”，卻造成了機(jī)組和葉片墜海的大事故。

重視風(fēng)機(jī)安裝和質(zhì)檢，嚴(yán)格全面執(zhí)行高強(qiáng)螺栓的檢測(cè)項(xiàng)。

重視日常使用及維護(hù)，并制定完備的安全檢查及維護(hù)操作規(guī)范，提高員工的技術(shù)能力和安全意識(shí)。

此外，海上風(fēng)電行業(yè)追求更高更大的機(jī)組，對(duì)海上風(fēng)機(jī)質(zhì)量安全將提出越來(lái)越高的要求。  

3、丹麥海上風(fēng)電樣機(jī)起火事故

1、事故介紹

2017年8月4日，位于丹麥西部日德蘭地區(qū)Osterild試驗(yàn)風(fēng)場(chǎng)的1臺(tái)8MW級(jí)機(jī)組樣機(jī)起火。此次事故過(guò)程中，沒(méi)有出現(xiàn)人員受傷情況。

2、事故原因分析與反思

Vestas公司確認(rèn)了這起事故的原因，在海上風(fēng)機(jī)施工安裝過(guò)程中，變流器模塊中的一個(gè)組件發(fā)生損壞，在開(kāi)始運(yùn)行后導(dǎo)致火災(zāi)。

本次事故由人為安裝問(wèn)題引起，警醒我們平時(shí)要做到提升安裝施工人員的職業(yè)素養(yǎng)，改進(jìn)安裝工藝，做好危險(xiǎn)評(píng)估工作。和陸上風(fēng)機(jī)失火不同，海上風(fēng)機(jī)失火一般很難施救。原因一是海上風(fēng)場(chǎng)離岸較遠(yuǎn)，當(dāng)發(fā)生火情，施救船趕赴現(xiàn)場(chǎng)時(shí)間長(zhǎng)，援救很難及時(shí)；二是海上風(fēng)機(jī)塔筒高度高，無(wú)法使用傳統(tǒng)的云梯進(jìn)行滅火；三是風(fēng)機(jī)燃燒過(guò)程中掉落的部件對(duì)救援人員造成極大的危險(xiǎn)。因此，對(duì)于海上風(fēng)機(jī)的起火事故，通常的處理方式是封鎖起火風(fēng)機(jī)周圍的水域，進(jìn)行簡(jiǎn)單的受控燃燒。

此外，除去工藝和安裝問(wèn)題外，平時(shí)也要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行海上風(fēng)電場(chǎng)的火災(zāi)防控：

由雷擊導(dǎo)致火災(zāi)。大量火災(zāi)數(shù)據(jù)顯示，雷擊是引起風(fēng)力發(fā)電機(jī)組火災(zāi)的主導(dǎo)原因之一。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組處于50m以上的高空，如沒(méi)有避雷設(shè)施或設(shè)施維護(hù)不當(dāng)，因雷擊導(dǎo)致火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)就特別高。若安裝的避雷針接觸電阻太高，則遭受雷擊是無(wú)法避免的。

電氣短路引發(fā)火災(zāi)。變壓器本體故障或污閃引發(fā)電氣短路。火災(zāi)由電路短路及產(chǎn)生的電弧等造成部件過(guò)載，繼而過(guò)熱引起。污閃是指電氣設(shè)備絕緣表面附著的污穢物在潮濕條件下，其可溶物質(zhì)逐漸溶于水，在絕緣表面形成一層導(dǎo)電膜，使絕緣子的絕緣水平大大降低，在電力場(chǎng)作用下出現(xiàn)的強(qiáng)烈放電現(xiàn)象。

潤(rùn)滑油泄漏引起火災(zāi)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組或其中部件的缺陷，如泄露或液壓系統(tǒng)受污染,會(huì)增加火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。另外，由于過(guò)載或電機(jī)潤(rùn)滑故障等原因，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)備過(guò)熱，從而使?jié)櫥偷纫兹疾牧吓c高溫表面接觸也能引起易燃物燃燒。

過(guò)熱引發(fā)火災(zāi)。如果風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的空氣動(dòng)力制動(dòng)發(fā)生故障，一般采用機(jī)械制動(dòng)的方式使轉(zhuǎn)子減速，而產(chǎn)生的熱量易使可燃物質(zhì)燃燒。若發(fā)生緊急制動(dòng)現(xiàn)象，機(jī)械制動(dòng)產(chǎn)生的飛濺火花也能點(diǎn)燃遠(yuǎn)處的可燃物，產(chǎn)生較高的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。

4、德國(guó)運(yùn)維船相撞事故

1、事故介紹

2019年2月19日，1艘海上風(fēng)電場(chǎng)船員運(yùn)輸船“World Bora”號(hào)與1艘81米長(zhǎng)的雜貨船“Raba”號(hào)在德國(guó)海岸附近的波羅的海相撞，事故造成多人受傷。據(jù)說(shuō)這是歐洲近年來(lái)發(fā)生的較為嚴(yán)重的海上風(fēng)電運(yùn)維船安全事故。

據(jù)了解，此次事故發(fā)生在上午7點(diǎn)30左右，事發(fā)地點(diǎn)位于距離德國(guó)呂根島約3海里的位置。

事發(fā)時(shí)，“World Bora”號(hào)上共有4名船員和11名風(fēng)場(chǎng)運(yùn)維人員，前往位于德國(guó)專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)的Viking風(fēng)電場(chǎng)?！癢orld Bora”號(hào)10人重傷，隨后被及時(shí)趕到現(xiàn)場(chǎng)的救援人員轉(zhuǎn)移到救助艇上，迅速返回德國(guó)Sassnitz港，送往附近醫(yī)院。傷勢(shì)嚴(yán)重人員用直升機(jī)緊急運(yùn)往醫(yī)院。“Raba”號(hào)上無(wú)人受傷，在進(jìn)行檢查后，該船將返回波蘭維修。

圖3 撞船現(xiàn)場(chǎng)

2、事故原因分析與反思

據(jù)當(dāng)?shù)鼐椒Q，兩艘船在遭受撞擊后船體部分損壞，其中“World Bora”號(hào)船體前部受損，但仍然憑借自身動(dòng)力返回到Sassnitz港。據(jù)分析，事故原因是由于運(yùn)維船上人員操作失誤導(dǎo)致。

據(jù)風(fēng)電安全事故統(tǒng)計(jì)顯示，近年來(lái)小型船只（例如運(yùn)維船）發(fā)生的安全事故比例較高。對(duì)于海上風(fēng)電運(yùn)維船交通安全，一方面需要運(yùn)維船的成熟和操作規(guī)程的完善；另一方面，更需要擁有精湛的船舶駕駛技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的船員。目前國(guó)內(nèi)專業(yè)的海上風(fēng)電運(yùn)維船船員較少，多雇傭駕駛漁船的漁民，行業(yè)尚不規(guī)范。因此，在船員使用方面應(yīng)嚴(yán)格要求，選拔經(jīng)驗(yàn)豐富的持證船員，嚴(yán)禁非持證船員上崗。同時(shí)，加大對(duì)船員個(gè)人業(yè)務(wù)水平的考核力度，定期對(duì)其進(jìn)行培訓(xùn)，共同努力提升行業(yè)規(guī)范度。