淺談海上風(fēng)電場風(fēng)機(jī)安裝風(fēng)險管理

周慶鋒

摘 要：風(fēng)力發(fā)電是新型的潔凈能源，大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電對解決我國能源匱乏，改善環(huán)境污染等問題有非常積極的作用。通過對風(fēng)力發(fā)電技術(shù)進(jìn)行深入研究，我國風(fēng)力發(fā)電工程建設(shè)水平越來越高，但在實際施工過程中，仍然存在一定的風(fēng)險，威脅到施工人員和風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的安全。因此，加強(qiáng)風(fēng)電場風(fēng)機(jī)安全風(fēng)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(jìn)而推動我國風(fēng)力發(fā)電事業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：海上風(fēng)電場；風(fēng)機(jī)安裝；風(fēng)險管理

引言

與陸地風(fēng)力發(fā)電相比，海上風(fēng)電場的建設(shè)難度和建設(shè)成本非常高，這也是制約海上風(fēng)力發(fā)電發(fā)展的主要原因。海上風(fēng)電場的建設(shè)過程包括風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)施工、海底電纜鋪設(shè)、升壓站施工以及風(fēng)機(jī)安裝。其中風(fēng)機(jī)安裝是所有項目中最具風(fēng)險的工程項目，因此，文章主要探究了海上風(fēng)電場風(fēng)機(jī)安裝風(fēng)險管理的主要內(nèi)容。

1風(fēng)機(jī)安裝過程風(fēng)險源識別

風(fēng)險識別就是參考之前的風(fēng)機(jī)安裝記錄通過風(fēng)險源分析、風(fēng)險調(diào)查、模擬實驗論證預(yù)計、向?qū)I(yè)認(rèn)識咨詢等多種途徑，找出風(fēng)機(jī)安裝施工過程中存在的風(fēng)險源和潛在的風(fēng)險隱患，并根據(jù)這些隱患及時制定應(yīng)對措施。

以某海上風(fēng)電場建設(shè)為例，該風(fēng)電場需要建設(shè)50臺單機(jī)容量為4MW的風(fēng)機(jī)，總投資達(dá)31、1110億元。風(fēng)機(jī)安裝過程分三步進(jìn)行：塔筒安裝、機(jī)艙安裝、以及風(fēng)機(jī)葉片拼裝、吊裝。其中機(jī)艙質(zhì)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(fēng)速影響較大。安裝時的起重設(shè)備主要有：一臺起重載荷為650噸的履帶吊機(jī)、一臺起重載荷為200噸的履帶吊機(jī)。

在風(fēng)機(jī)設(shè)備安裝施工階段，通過風(fēng)險調(diào)查及分析，總結(jié)出主要存在以下風(fēng)險源有：起重機(jī)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(jié)構(gòu)損壞、失穩(wěn)事故；第三方事故。風(fēng)險具體原因如表1所示。

2海上風(fēng)電機(jī)組安裝風(fēng)險管理與控制

根據(jù)海上風(fēng)電機(jī)組安裝工藝的特點，海上風(fēng)電機(jī)組在進(jìn)行設(shè)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(fēng)電機(jī)組的各個部件通過運輸船舶到達(dá)指定的機(jī)位后，通過船舶上的履帶吊車來進(jìn)行各個部件的安裝。

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

2.1提高風(fēng)機(jī)安裝施工船舶船艙內(nèi)的支撐強(qiáng)度

我國海上風(fēng)電場施工起步較晚，施工經(jīng)驗少。根據(jù)現(xiàn)在的風(fēng)機(jī)安裝經(jīng)驗和安裝事故分析，海灘面地勢和潮間帶海流是造成風(fēng)機(jī)安裝安全隱患有重大的影響，通常情況下風(fēng)機(jī)安裝施工區(qū)域的船舶甲板作業(yè)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(yè)甲板面邊緣3米左右，施工區(qū)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(fēng)險

消除人為因素導(dǎo)致的安裝風(fēng)險是提高風(fēng)電場風(fēng)機(jī)安裝安全性的有效措施，通過控制人為失誤，幫助相關(guān)人員克服操作中的恐懼心理，進(jìn)而提高人為操作的準(zhǔn)確性和安全性。起重機(jī)司機(jī)屬特種作業(yè)人員，在正式上崗之前需要通過相應(yīng)的培訓(xùn)、考試，并獲得從業(yè)資格證，同時起重設(shè)備司機(jī)應(yīng)該嚴(yán)格按照資格證的內(nèi)容，操作相應(yīng)的起重設(shè)備和車輛。

起重機(jī)的地面指揮人員也需要經(jīng)過正式培訓(xùn)、考核并取得從業(yè)資格證書后才能上崗，在進(jìn)行地面指揮時，要嚴(yán)格按照國家相關(guān)規(guī)定進(jìn)行正確的信號指揮。當(dāng)起重機(jī)在船舶甲板面，安裝作業(yè)指揮人員在高處指揮的情況下，必須通過對講機(jī)通話以確保司機(jī)清晰準(zhǔn)確地看到或聽到指揮信號。

加強(qiáng)操作人員安全文化教育。通過宣傳、教育，建立企業(yè)安全文化，養(yǎng)成安全自律的習(xí)慣，培養(yǎng)自救、互救及應(yīng)急消災(zāi)避難的方法。建立安全生產(chǎn)確認(rèn)制，制定確認(rèn)制要進(jìn)行篩選、評價，失誤操作可能造成嚴(yán)重后果，特別是針對曾經(jīng)發(fā)生過且造成嚴(yán)重事故的事物操作，都要制定可靠的確認(rèn)制。而對一些重要崗位、重要設(shè)備的重要關(guān)鍵操作、重要崗位容易失誤的復(fù)雜操作、已經(jīng)發(fā)生過由于失誤而造成重大事故的操作等，應(yīng)制定相應(yīng)的安全生產(chǎn)確認(rèn)制。

2.3控制天氣條件對風(fēng)機(jī)安裝的影響

風(fēng)機(jī)安裝工程對氣候條件有非常嚴(yán)格的要求，主要是對氣溫和風(fēng)速的要求。氣溫要求：進(jìn)行安裝施工時，冬季施工對溫度的要求非常嚴(yán)格，由于溫度過低，吊機(jī)吊帶的伸縮性會變差，嚴(yán)重影響到施工安全，履帶吊車鋼絲繩上出現(xiàn)霜雪時嚴(yán)禁進(jìn)行吊裝作業(yè)。風(fēng)速要求：安裝時的海面風(fēng)速應(yīng)低于6級，否則就要停止施工。同時要注意，隨著風(fēng)速的增加，塔筒可能出現(xiàn)共振現(xiàn)象，因此，應(yīng)注意保持塔筒上段與機(jī)艙之間安裝的連續(xù)性。

一般情況下，安裝風(fēng)機(jī)分為潮位進(jìn)行，第一個潮位先進(jìn)行各部件的預(yù)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(jī)艙，盡量使第三段塔筒和機(jī)艙在一個潮位吊裝完成。另外，由于風(fēng)機(jī)受風(fēng)面積大，風(fēng)速對風(fēng)機(jī)葉輪安裝的影響最大。安裝前應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)仫L(fēng)向及安裝位置對風(fēng)機(jī)葉輪的迎風(fēng)角度進(jìn)行調(diào)整，保證葉輪在安裝過程中不發(fā)生旋轉(zhuǎn)。在海上出現(xiàn)濃霧或沙塵等惡劣天氣的條件下，禁止安裝風(fēng)機(jī)。

結(jié)語

海上風(fēng)電場風(fēng)機(jī)分體安裝施工之前，施工單位需要對施工當(dāng)天的天氣和海況進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測，同時要研究海水流速對安裝施工船舶的影響，確保風(fēng)機(jī)安裝能夠順利完成。為了確保風(fēng)機(jī)安裝工作順利進(jìn)行，相關(guān)人員要增強(qiáng)自身的風(fēng)險意識，對各種風(fēng)險源進(jìn)行預(yù)測和控制，施工過程中加強(qiáng)對施工現(xiàn)場的管理，從風(fēng)機(jī)安裝、驗收到后期維護(hù)等環(huán)節(jié)加強(qiáng)風(fēng)險管理，最終提高我國海上風(fēng)電事業(yè)的發(fā)展。

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