海上風(fēng)電運(yùn)行維護(hù)策略

李方平

上海能源科技發(fā)展有限公司，上海 201100

0 引言

隨著市場經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，海上風(fēng)電這項(xiàng)綠色能源技術(shù)被廣泛應(yīng)用，但由于海上風(fēng)電運(yùn)行整體裝置組成較為復(fù)雜，需要進(jìn)行檢查的系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)非常多，作業(yè)設(shè)備的檢驗(yàn)工序也較為煩瑣，在開展檢驗(yàn)工作時(shí)難免出現(xiàn)一些紕漏、缺陷[1]。這就要求運(yùn)行維護(hù)人員在檢驗(yàn)過程中必須時(shí)刻保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，認(rèn)真檢查作業(yè)設(shè)備的每一個(gè)細(xì)節(jié)。

1 海上風(fēng)電背景研究

風(fēng)能是空氣流動(dòng)形成的一種動(dòng)能。與其他能源相比，風(fēng)能的儲(chǔ)量很大，真正意義上實(shí)現(xiàn)了取之不盡、用之不竭，具有明顯的優(yōu)勢(shì)。目前，我國風(fēng)能較為常見的用途是風(fēng)力發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電是指把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)為電能[2]。具體來說，是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械動(dòng)能，再將這種機(jī)械動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電動(dòng)能。其工作原理是利用風(fēng)力驅(qū)動(dòng)風(fēng)力渦輪機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)，然后通過增壓發(fā)動(dòng)機(jī)提高轉(zhuǎn)速，推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電作為目前國內(nèi)外發(fā)展較快的一項(xiàng)綠色能源技術(shù)，在陸地風(fēng)電工程建設(shè)快速發(fā)展的同時(shí)，利用海上豐富的風(fēng)能資源和先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，逐漸開始發(fā)展海上風(fēng)力發(fā)電技術(shù)。

2 海上風(fēng)電運(yùn)行維護(hù)現(xiàn)存的問題

2.1 運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn)要求不夠完善

與陸地風(fēng)電相比，海上風(fēng)電不僅對(duì)技術(shù)的專業(yè)性要求更高，而且對(duì)作業(yè)設(shè)備的要求也更為嚴(yán)格，同時(shí)要求運(yùn)行維護(hù)所遵循的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)一步完善。然而，現(xiàn)階段國內(nèi)海上風(fēng)電工程項(xiàng)目的運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn)要求還不夠完善。目前，海上風(fēng)電運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn)要求的內(nèi)容主要是以陸地風(fēng)電的已有標(biāo)準(zhǔn)為藍(lán)本進(jìn)行改編，很多內(nèi)容無法適配海上風(fēng)電工程實(shí)踐。而且，由于各風(fēng)機(jī)廠家的設(shè)備選型、耗材使用等各不相同，造成風(fēng)機(jī)油脂更換、冷卻液更換、各零部件保養(yǎng)時(shí)間等工作都沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 外界干擾影響作業(yè)設(shè)備

一般來說，海上風(fēng)電可利用的空間非常大，但由于海洋環(huán)境的不穩(wěn)定性，對(duì)作業(yè)設(shè)備來說是不小的考驗(yàn)。例如，海上鹽霧濃度高且濕度大，如果風(fēng)機(jī)密封性不足或作業(yè)設(shè)備表面的抗腐蝕能力較低，極有可能造成風(fēng)機(jī)設(shè)備提早失效，從而給海上風(fēng)電的運(yùn)行造成不良影響。另外，自然災(zāi)害的頻繁出現(xiàn)對(duì)作業(yè)設(shè)備的運(yùn)行十分不利[3]。與陸地風(fēng)電工程相比，海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)容易受到海面、海底風(fēng)浪的影響，整體運(yùn)行環(huán)境具有顯著的復(fù)雜多變的特征，受到非定常載荷的影響極大，這對(duì)海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)要求非常高，若出現(xiàn)基礎(chǔ)掏空，則容易導(dǎo)致倒塔。

2.3 工作人員安全防范意識(shí)不強(qiáng)

目前，國內(nèi)在海上風(fēng)電工程安全管理方面做的工作還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。（1）部分工作人員的安全防范意識(shí)不強(qiáng)，未能在主觀意識(shí)上意識(shí)到作業(yè)設(shè)備操作安全的重要性，沒有在對(duì)設(shè)備日常使用的過程中做到防患于未然，對(duì)待設(shè)備的管理維護(hù)工作不夠謹(jǐn)慎，難以保證海上風(fēng)電安全運(yùn)行。（2）沒有根據(jù)國家制定的設(shè)備安全用電監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)要求完善具體監(jiān)管流程，沒有做到各個(gè)區(qū)域控制設(shè)備安全狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控。另外，未能定期保養(yǎng)維修作業(yè)設(shè)備，導(dǎo)致作業(yè)設(shè)備出現(xiàn)不同程度的老化現(xiàn)象，影響了海上風(fēng)電的正常運(yùn)行。（3）在海上風(fēng)電開始正式應(yīng)用前，也沒有加強(qiáng)完善相關(guān)設(shè)備交接試驗(yàn)配套工作，各個(gè)系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)工作存在不足，導(dǎo)致作業(yè)設(shè)備在交接試驗(yàn)過程中存在交叉作業(yè)的情況，從而嚴(yán)重影響了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。（4）相關(guān)消防保護(hù)措施制備不完善，如消防水泵水壓不足、水槍的射程也相對(duì)較短，無法及時(shí)疏通沖水管道。如果真的在運(yùn)行過程中發(fā)生了火災(zāi)事故，就難以在第一時(shí)間將火勢(shì)控制住，這樣勢(shì)必會(huì)威脅生命及財(cái)產(chǎn)安全。

3 海上風(fēng)電運(yùn)行維護(hù)的優(yōu)化策略

3.1 完善運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn)要求

完善的運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn)要求在海上風(fēng)電設(shè)備安裝、使用及檢驗(yàn)過程中發(fā)揮重要作用，因此，為了有效保障海上風(fēng)電建設(shè)全程化的安全性，工作人員必須時(shí)刻保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，嚴(yán)格按照制定的運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行管控，將保障設(shè)備安全列為管理工作重點(diǎn)內(nèi)容，并結(jié)合實(shí)際操作需求，完善運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn)要求，規(guī)范作業(yè)設(shè)備使用操作，盡可能杜絕安全隱患。首先，工作人員要提前做好安裝需要用到的材料、設(shè)備等準(zhǔn)備工作。在采購控制設(shè)備時(shí)，應(yīng)向控制設(shè)備制造商明確了解控制設(shè)備的具體使用操作方法。其次，要嚴(yán)格管控設(shè)備的調(diào)試運(yùn)行，并建立健全相應(yīng)的配套制度，以進(jìn)一步提高作業(yè)設(shè)備的安全性[4]。最后，對(duì)于控制設(shè)備使用操作，必須重視技術(shù)層面，只有所應(yīng)用的技術(shù)足夠?qū)I(yè)，才能夠最大限度地保障海上風(fēng)電運(yùn)行的安全性。因此，工作人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)海上風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究，多借鑒在這方面已取得顯著成就的發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗(yàn)，積極引進(jìn)先進(jìn)的海上風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，通過技術(shù)層面的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，從而更好地服務(wù)于海上風(fēng)電運(yùn)行工作。另外，在執(zhí)行海上風(fēng)電運(yùn)行維護(hù)安全管理時(shí)，可以在海上風(fēng)電運(yùn)行過程中配備一些視頻監(jiān)控裝置，經(jīng)由信息手段加以一體化監(jiān)管，進(jìn)而完成全天候監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行的規(guī)范化操作，全面提高海上風(fēng)電運(yùn)行的安全性。

3.2 定期檢查作業(yè)設(shè)備，排除安全缺陷

安全缺陷是海上風(fēng)電在運(yùn)行過程中直接關(guān)系工作人員安全的重要問題。現(xiàn)階段，我國的海上風(fēng)電在實(shí)際工作過程中存在安全隱患和缺陷，以作業(yè)設(shè)備本身的安全系統(tǒng)等方面存在的問題為主。在對(duì)海上風(fēng)電運(yùn)行的安全缺陷進(jìn)行排除時(shí)，重點(diǎn)要對(duì)各種器械進(jìn)行仔細(xì)的檢查，并在海上風(fēng)電運(yùn)行之前做好安全系統(tǒng)的檢查工作。目前，作業(yè)設(shè)備的安全缺陷中以火災(zāi)對(duì)海上風(fēng)電運(yùn)行整體的安全威脅和影響最大。因此，在對(duì)海上風(fēng)電運(yùn)行的安全系統(tǒng)進(jìn)行檢查時(shí)，不僅要做好各種機(jī)械設(shè)備和器械的檢查工作，還要做好火災(zāi)的預(yù)防及控制工作，保證能夠在火災(zāi)發(fā)生的第一時(shí)間采取措施撲滅火焰，進(jìn)而保障船舶上人員的人身及各種財(cái)產(chǎn)的安全。除此之外，在對(duì)海上風(fēng)電運(yùn)行的各種機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢查的過程中，不僅要注意容易出現(xiàn)故障的位置的檢查，還要做好機(jī)械設(shè)備的故障修理工作。

3.3 檢驗(yàn)螺栓安裝，排除主機(jī)系統(tǒng)缺陷

主機(jī)系統(tǒng)的正常運(yùn)行是保證海上風(fēng)電正常運(yùn)行的基礎(chǔ)。由于海上風(fēng)電的主機(jī)系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中主要是依靠機(jī)械設(shè)備來實(shí)現(xiàn)其功能的，因此其產(chǎn)生缺陷的原因大多也來自機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)。通過前文分析可以得知，現(xiàn)階段存在于我國海上風(fēng)電主機(jī)及冷卻系統(tǒng)的缺陷主要產(chǎn)生于機(jī)械設(shè)備的磨損情況。在針對(duì)主機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)的這種缺陷進(jìn)行彌補(bǔ)和排除時(shí)，主要檢測應(yīng)用于主機(jī)系統(tǒng)中各種機(jī)械設(shè)備的螺栓在安裝過程中是否符合要求。機(jī)械設(shè)備本身在經(jīng)過長時(shí)間的使用之后就會(huì)產(chǎn)生不同程度的磨損，而螺栓作為連接機(jī)械設(shè)備中的各種零部件的連接主體，螺栓安裝的質(zhì)量會(huì)對(duì)整個(gè)機(jī)械設(shè)備的使用期限和安全性產(chǎn)生重要的影響。在這種情況下，排除海上風(fēng)電主機(jī)及冷卻系統(tǒng)的缺陷，就要從螺栓著手。在對(duì)螺栓的安裝進(jìn)行檢查時(shí)，不僅要嚴(yán)格檢查螺栓安裝的質(zhì)量，還要注重利用螺栓連接起來的尾軸的穩(wěn)定性。這是因?yàn)橹鳈C(jī)中尾軸的穩(wěn)定性是最容易導(dǎo)致主機(jī)出現(xiàn)磨損的因素之一。在對(duì)螺栓的安裝質(zhì)量進(jìn)行檢查的過程中，不僅要做好螺栓型號(hào)的選擇工作，還要對(duì)容易出現(xiàn)螺栓松動(dòng)的問題采取預(yù)防和控制措施，以保證整個(gè)主機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

3.4 檢查輔助機(jī)械設(shè)備和相關(guān)管路系統(tǒng)

輔助結(jié)構(gòu)也是有效保證海上風(fēng)電正常工作和運(yùn)行的重要組成部分。風(fēng)力渦輪機(jī)葉片是海上風(fēng)電運(yùn)轉(zhuǎn)的主要?jiǎng)恿d體，因此要及時(shí)監(jiān)測風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，當(dāng)風(fēng)力渦輪機(jī)葉片老化時(shí)，要及時(shí)更換新的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，以保證海上風(fēng)電系統(tǒng)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，需要實(shí)行全程化安全目標(biāo)管理，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備采購、運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)環(huán)節(jié)均要以保障海上風(fēng)電安全性為前提。例如，設(shè)備選型的好壞直接影響設(shè)備的使用壽命，因此嚴(yán)令禁止為降低建設(shè)成本，在采購相關(guān)管路系統(tǒng)時(shí)選擇購買質(zhì)量不過關(guān)的設(shè)備，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，必須執(zhí)法監(jiān)察、嚴(yán)肅處理。同時(shí)，采購人員在采購相關(guān)管路系統(tǒng)時(shí)需購買統(tǒng)一的機(jī)型，以便使用后期維修時(shí)各組件的通用互換。

4 結(jié)束語

綜上所述，機(jī)械與電力設(shè)備在海上風(fēng)電運(yùn)行中發(fā)揮著不可替代的作用，工作人員應(yīng)養(yǎng)成對(duì)作業(yè)設(shè)備定期檢修的自覺性。針對(duì)現(xiàn)今我國海上風(fēng)電運(yùn)行維護(hù)中存在的各種常見問題，在檢驗(yàn)中要特別重視電力系統(tǒng)及主機(jī)等方面的質(zhì)量檢驗(yàn)，消除設(shè)備缺陷，保障作業(yè)設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，從而進(jìn)一步強(qiáng)化海上風(fēng)電運(yùn)行作業(yè)的安全性。