海上風(fēng)電事故實(shí)例分析

2、Siemens海上風(fēng)機機組墜海事故

1、事故介紹

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

2、事故原因分析與反思

經(jīng)調查發(fā)現，這次機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)評估發(fā)現，螺栓裂縫經(jīng)過(guò)了長(cháng)時(shí)間發(fā)展至斷裂，最終導致塔筒頂法蘭與塔筒主體分離，引發(fā)機組墜海。Siemens公司表示，該風(fēng)電場(chǎng)在安裝機組時(shí)，焊接工作按照2002年的行業(yè)焊接標準執行，但隨后該行業(yè)焊接標準發(fā)生了變化。Siemens公司表示：該機組的具體焊接尺寸只有一個(gè)塔筒供應商使用過(guò)。而這種特定的塔筒配置僅用在了14臺機組上，并已經(jīng)通知相關(guān)客戶(hù)，組織對其余機組的檢查，目前都正常運行，未發(fā)現裂縫。

通過(guò)對該事故的分析與思考，我們做出如下反思：

海上風(fēng)機是各部分、各組件在整個(gè)運行環(huán)節下密切協(xié)同配合的系統，為保證海上風(fēng)機的長(cháng)期穩定工作，其中各個(gè)細節的交付質(zhì)量和運維期運行狀態(tài)都不能忽視。本事故中螺栓裂紋雖“小”，卻造成了機組和葉片墜海的大事故。

重視風(fēng)機安裝和質(zhì)檢，嚴格全面執行高強螺栓的檢測項。

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

此外，海上風(fēng)電行業(yè)追求更高更大的機組，對海上風(fēng)機質(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Osterild試驗風(fēng)場(chǎng)的1臺8MW級機組樣機起火。此次事故過(guò)程中，沒(méi)有出現人員受傷情況。

2、事故原因分析與反思

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

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，改進(jìn)安裝工藝，做好危險評估工作。和陸上風(fēng)機失火不同，海上風(fēng)機失火一般很難施救。原因一是海上風(fēng)場(chǎng)離岸較遠，當發(fā)生火情，施救船趕赴現場(chǎng)時(shí)間長(cháng)，援救很難及時(shí)；二是海上風(fēng)機塔筒高度高，無(wú)法使用傳統的云梯進(jìn)行滅火；三是風(fēng)機燃燒過(guò)程中掉落的部件對救援人員造成極大的危險。因此，對于海上風(fēng)機的起火事故，通常的處理方式是封鎖起火風(fēng)機周?chē)乃?，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)的火災防控：

由雷擊導致火災。大量火災數據顯示，雷擊是引起風(fēng)力發(fā)電機組火災的主導原因之一。風(fēng)力發(fā)電機組處于50m以上的高空，如沒(méi)有避雷設施或設施維護不當，因雷擊導致火災的風(fēng)險就特別高。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。變壓器本體故障或污閃引發(fā)電氣短路?；馂挠呻娐范搪芳爱a(chǎn)生的電弧等造成部件過(guò)載，繼而過(guò)熱引起。污閃是指電氣設備絕緣表面附著(zhù)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)作用下出現的強烈放電現象。

潤滑油泄漏引起火災。風(fēng)力發(fā)電機組或其中部件的缺陷，如泄露或液壓系統受污染,會(huì )增加火災風(fēng)險。另外，由于過(guò)載或電機潤滑故障等原因，使風(fēng)力發(fā)電機組設備過(guò)熱，從而使潤滑油等易燃材料與高溫表面接觸也能引起易燃物燃燒。

過(guò)熱引發(fā)火災。如果風(fēng)力發(fā)電機組的空氣動(dòng)力制動(dòng)發(fā)生故障，一般采用機械制動(dòng)的方式使轉子減速，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)現象，機械制動(dòng)產(chǎn)生的飛濺火花也能點(diǎn)燃遠處的可燃物，產(chǎn)生較高的火災風(fēng)險。

4、德國運維船相撞事故

1、事故介紹

2019年2月19日，1艘海上風(fēng)電場(chǎng)船員運輸船“World Bora”號與1艘81米長(cháng)的雜貨船“Raba”號在德國海岸附近的波羅的海相撞，事故造成多人受傷。據說(shuō)這是歐洲近年來(lái)發(fā)生的較為嚴重的海上風(fēng)電運維船安全事故。

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

事發(fā)時(shí)，“World Bora”號上共有4名船員和11名風(fēng)場(chǎng)運維人員，前往位于德國專(zhuān)屬經(jīng)濟區的Viking風(fēng)電場(chǎng)?！癢orld Bora”號10人重傷，隨后被及時(shí)趕到現場(chǎng)的救援人員轉移到救助艇上，迅速返回德國Sassnitz港，送往附近醫院。傷勢嚴重人員用直升機緊急運往醫院?！癛aba”號上無(wú)人受傷，在進(jìn)行檢查后，該船將返回波蘭維修。

圖3 撞船現場(chǎng)

2、事故原因分析與反思

據當地警方稱(chēng)，兩艘船在遭受撞擊后船體部分損壞，其中“World Bora”號船體前部受損，但仍然憑借自身動(dòng)力返回到Sassnitz港。據分析，事故原因是由于運維船上人員操作失誤導致。

據風(fēng)電安全事故統計顯示，近年來(lái)小型船只（例如運維船）發(fā)生的安全事故比例較高。對于海上風(fēng)電運維船交通安全，一方面需要運維船的成熟和操作規程的完善；另一方面，更需要擁有精湛的船舶駕駛技術(shù)和經(jīng)驗的船員。目前國內專(zhuān)業(yè)的海上風(fēng)電運維船船員較少，多雇傭駕駛漁船的漁民，行業(yè)尚不規范。因此，在船員使用方面應嚴格要求，選拔經(jīng)驗豐富的持證船員，嚴禁非持證船員上崗。同時(shí)，加大對船員個(gè)人業(yè)務(wù)水平的考核力度，定期對其進(jìn)行培訓，共同努力提升行業(yè)規范度。