船舶載運(yùn)海上風(fēng)電大型構(gòu)件問題與對策

黃友超

摘 要：建設(shè)海上風(fēng)電是貫徹落實(shí)習(xí)近平總書記“雙碳”目標(biāo)要求的重要舉措。船舶載運(yùn)海上風(fēng)電大型構(gòu)建安全不僅是海上風(fēng)電順利建設(shè)的重要組成部分，也是涉及到海上運(yùn)輸船舶及人命安全，還是海事實(shí)施船舶監(jiān)督管理的重點(diǎn)。本文旨在針對海上風(fēng)電大型構(gòu)件運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)狀，分析當(dāng)前陽江海上風(fēng)電大型構(gòu)件運(yùn)輸中船舶載運(yùn)存在的問題，提出加強(qiáng)運(yùn)載風(fēng)險(xiǎn)識別管理、完善交底制度、編制專門系固方案、組織專家評估等措施，為船舶載運(yùn)海上風(fēng)電大型構(gòu)件提供借鑒。

關(guān)鍵詞：海上風(fēng)電;大型構(gòu)件;船舶運(yùn)載風(fēng)險(xiǎn);措施

中圖分類號：U692? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2021）11-0049-04

習(xí)近平總書記要求，“如期實(shí)現(xiàn)2030年前碳達(dá)峰，2060年前碳中和的目標(biāo)”。在實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的大背景下，我國大力發(fā)展海上風(fēng)電項(xiàng)目。2019年，我國海上風(fēng)電新增裝機(jī)量占全球的40%，位居世界第一，累計(jì)裝機(jī)容量占全球的23%，位居世界第三。我國在江蘇、福建和廣東已規(guī)模化發(fā)展海上風(fēng)電。截至2021年6月，全國海上風(fēng)電新增并網(wǎng)裝機(jī)214.6萬千瓦，同比增長102.45%，新增的風(fēng)電裝機(jī)主要分布在江蘇和廣東。在此背景下，風(fēng)電企業(yè)今年上半年交出了一份優(yōu)異的成績單。根據(jù)權(quán)威數(shù)據(jù)測算，至2030年，我國預(yù)計(jì)新增52吉瓦的海上風(fēng)電裝機(jī)，將成為世界海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量最大的國家。

海上風(fēng)電施工進(jìn)度受到海上風(fēng)電大型構(gòu)件運(yùn)輸船的嚴(yán)重影響，尤其是在2021年。2021年是國內(nèi)海上風(fēng)電國家補(bǔ)貼的最后一年，海上風(fēng)電業(yè)主單位為了趕上“末班車”而獲得國家補(bǔ)貼，國內(nèi)海上風(fēng)電建設(shè)隨之進(jìn)入“搶裝潮”。截至2021年8月30日，共計(jì)有43個(gè)海上風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)動(dòng)態(tài)，涉及并網(wǎng)、風(fēng)機(jī)吊裝、基礎(chǔ)沉樁等，裝機(jī)規(guī)模近15GW（14862.45MW）。在今年最后3個(gè)月的沖刺窗口期，海上風(fēng)電建設(shè)的緊張程度可見一斑。為此，需要大量的風(fēng)機(jī)構(gòu)件運(yùn)輸船舶滿足海上風(fēng)電安裝的需求。這導(dǎo)致了專用的風(fēng)機(jī)運(yùn)輸船舶極度緊張，越來越多的施工單位采用3000～5000噸級的駁船和散貨船來運(yùn)輸海上風(fēng)電大型構(gòu)件。這些中小型船舶一次運(yùn)輸2～3根基礎(chǔ)管樁或1套風(fēng)機(jī)設(shè)備。海上風(fēng)電大型構(gòu)件無論從尺度還是從重量上都屬于重大件貨物。由于這類運(yùn)輸船尺度小、穩(wěn)性差，在裝載大型海上風(fēng)電大型構(gòu)件后，若采取的綁扎系固措施不當(dāng)，受到海上風(fēng)浪作用下，容易發(fā)生船舶傾覆、風(fēng)機(jī)設(shè)備入海等事故。為了加強(qiáng)海上風(fēng)電大型構(gòu)件運(yùn)輸船的管理，確保海上運(yùn)輸船舶安全，需要深入查找海上風(fēng)電大型構(gòu)件運(yùn)輸存在的問題并提出相應(yīng)解決措施。

1陽江海上風(fēng)電大型構(gòu)件運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)狀

陽江海上風(fēng)電場規(guī)劃裝機(jī)容量為1000萬千瓦，劃用海域面積為1600平方公里，規(guī)劃風(fēng)機(jī)數(shù)1800臺，是全國最大的連片海上風(fēng)電場。目前陽江海上正在建設(shè)裝機(jī)容量為350萬千瓦，裝機(jī)564臺。

陽江地處廣東風(fēng)電場規(guī)劃中湛江、珠海風(fēng)電場之間。為了提升風(fēng)電場建設(shè)速度，風(fēng)電施工單位采用標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸船將風(fēng)電大型構(gòu)件從南通、福州、青島等地運(yùn)至陽江港碼頭，然后采用非標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸船運(yùn)送海上風(fēng)電大型構(gòu)件至湛江、陽江和珠海等風(fēng)電場;此外，陽江海上風(fēng)電設(shè)備制造基地制造的海上風(fēng)電大型構(gòu)件也通過非標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸船運(yùn)往湛江、陽江和珠海。預(yù)計(jì)采用非標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸船舶從陽江海上出運(yùn)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)管樁約337根，塔筒1980節(jié)，主機(jī)600臺，葉片1800片，四樁導(dǎo)管架60個(gè)，主要運(yùn)往陽江、湛江、珠海等海上風(fēng)電場。

1.1 海上風(fēng)電大型構(gòu)件的現(xiàn)狀

目前陽江風(fēng)電場中海上風(fēng)機(jī)通常為8.63MW和6.45MW的兩種。每臺海上風(fēng)機(jī)由風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)、塔筒、主機(jī)和葉片等構(gòu)成。每臺風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)一般由1～6根基礎(chǔ)管樁組成，長度為67～105米，直徑一般為6～9米，重量為270～1300噸;塔筒由3～4節(jié)組成，直徑為5.0～7.5米，每節(jié)重為84～213噸;主機(jī)呈不規(guī)則形狀（10.4*5.9*9.5米）， 重約為370噸;每臺風(fēng)機(jī)包含3片葉片，成不規(guī)則形狀（83.6*Φ*7.58*5.53），重約47噸;四樁導(dǎo)管架70米高，重約1400噸。具體見表1。

風(fēng)機(jī)的越大裝機(jī)容量，其構(gòu)件越大，即使是較小的6.45MW的風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)、塔筒、主機(jī)和葉片其重量、長度、寬度和高度都超過了國際和我國關(guān)于重大件貨物的標(biāo)準(zhǔn)。海上風(fēng)電大型構(gòu)件的尺度、重量如表1所示。

國際標(biāo)準(zhǔn)中單件質(zhì)量超過40t為重件，長度超過12m為超長件，高度或?qū)挾瘸^3m為超高或超寬件，只要滿足任何一條均認(rèn)為是重大件。我國港航標(biāo)準(zhǔn)中國際航線上單件質(zhì)量超過5t為重件，長度超過9m為重大件;沿海運(yùn)輸中單件質(zhì)量超過3t為重件，長度超過12m為重大件。

因此，無論從國內(nèi)還是國際標(biāo)準(zhǔn)衡量，海上風(fēng)電大型構(gòu)件均屬于重大件貨物，其運(yùn)輸需考慮穩(wěn)性計(jì)算以及貨物移動(dòng)等影響。

1.2風(fēng)電大型構(gòu)件運(yùn)輸船舶的現(xiàn)狀

從陽江港出運(yùn)的風(fēng)電大型構(gòu)件運(yùn)輸船舶一般為非標(biāo)準(zhǔn)的海上風(fēng)電運(yùn)輸船，通常為甲板駁船和散貨船。這類船舶運(yùn)輸風(fēng)電大型構(gòu)件具有各自的特點(diǎn)。甲板駁船運(yùn)輸海上風(fēng)電大型構(gòu)件實(shí)例見圖1和圖2。

1.2.1甲板駁運(yùn)輸構(gòu)件特點(diǎn)

甲板駁船不設(shè)貨艙，貨物全堆裝在甲板上的駁船。其甲板骨架較強(qiáng)，下設(shè)支柱，桁材等構(gòu)件。在甲板四周一般設(shè)有擋貨圍板。風(fēng)電大型構(gòu)件系露天堆放在甲板上，裝卸方便，甲板面寬闊適宜運(yùn)送大型構(gòu)件，但甲板駁船舶重心較高、穩(wěn)性較差、視野受限。駁船甲板上無系固綁扎使用的地令和眼環(huán)。

1.2.2散貨船舶運(yùn)輸構(gòu)件特點(diǎn)

散貨船存在多個(gè)貨艙，通常在貨艙內(nèi)裝載風(fēng)電大型構(gòu)件，重心低使得船舶穩(wěn)性較好，但是艙底局部強(qiáng)度相對較弱，容易導(dǎo)致艙底結(jié)構(gòu)損壞;另外，貨艙內(nèi)無專用系固點(diǎn)，不容易對大型構(gòu)件進(jìn)行綁扎，大風(fēng)浪條件下，容易導(dǎo)致構(gòu)件移動(dòng)。

目前，海上風(fēng)電場搶裝正處于沖刺窗口期，運(yùn)輸船舶也逐步挑戰(zhàn)運(yùn)輸極限，一次裝載整臺風(fēng)機(jī)大型構(gòu)建，甚至出現(xiàn)過單次裝載9個(gè)葉片，每層3片堆碼3層。但是上述非標(biāo)準(zhǔn)的風(fēng)電運(yùn)輸船舶，僅僅通過簡單的系固綁扎方式，并未經(jīng)過專業(yè)穩(wěn)性和強(qiáng)度校核，因此運(yùn)輸途中存在巨大安全風(fēng)險(xiǎn)。自陽江海上風(fēng)電場開始建設(shè)以來，已經(jīng)發(fā)生了因受風(fēng)浪影響而導(dǎo)致風(fēng)機(jī)葉片掉落下海的事故。

本文重點(diǎn)分析目前甲板駁船和散貨船等非標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)電運(yùn)輸船運(yùn)輸海上風(fēng)電大型構(gòu)件的裝載系固問題，并提出有關(guān)對策措施。

2 存在問題

針對上述船舶載運(yùn)海上風(fēng)電大型構(gòu)建的上述現(xiàn)狀，著重分析當(dāng)前甲板駁船和散貨船等非標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)電運(yùn)輸船載運(yùn)海上風(fēng)電大型構(gòu)件的裝載系固存在載運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)識別不足、船載綁扎系固不規(guī)范等問題。

2.1 運(yùn)載風(fēng)險(xiǎn)識別不足

海上風(fēng)電設(shè)備生產(chǎn)制造廠家、海上風(fēng)電大型構(gòu)件裝載單位、承運(yùn)人（船舶）等對船舶載運(yùn)海上風(fēng)電大型構(gòu)件的風(fēng)險(xiǎn)識別不足。

一是未識別駕駛臺視線受阻的風(fēng)險(xiǎn)。在現(xiàn)實(shí)甲板駁船裝載過程中，直立裝載4節(jié)塔筒及一臺主機(jī)或者橫載2個(gè)導(dǎo)管架;但塔筒高度達(dá)到20多米，在甲板面上直立堆碼，底部再加上襯墊厚度，會嚴(yán)重阻擋駕駛臺的視線，但船長卻不以為然，未充分認(rèn)識到安全風(fēng)險(xiǎn)。

二是未識別海上風(fēng)機(jī)大型構(gòu)件對船舶甲板的局部受力影響。200余噸重的風(fēng)機(jī)塔筒壁厚一般2～3cm，即其重量完全由5.0～7.5*0.02米的甲板面的來承載，這將導(dǎo)致局部壓強(qiáng)過大，引起甲板變形甚至斷裂。

三是未識別風(fēng)電大型構(gòu)建信息對安全的影響。在裝配過程中，碼頭方與船舶之間未進(jìn)行有效的溝通，碼頭方不熟悉船舶甲板或貨倉的布置及受力強(qiáng)度，船方也未充分掌握海上風(fēng)電大型構(gòu)件的具體參數(shù)，從而盲目進(jìn)行裝載。

四是未識別惡劣海況對海上風(fēng)電大型構(gòu)建運(yùn)輸船舶的安全威脅。海上風(fēng)電大型構(gòu)件運(yùn)輸船舶在重載情況下，重心較高、受風(fēng)面積較大，受風(fēng)浪影響較大，但其仍然會在7級風(fēng)力環(huán)境下開航，其安全受到嚴(yán)重威脅。

2.2 船載綁扎系固不規(guī)范

從現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，碼頭和船方均未對裝載的海上風(fēng)電大型構(gòu)件進(jìn)行科學(xué)有效的綁扎系固，而是簡單地采用集裝箱、水泥塊、鋼架、木塊等進(jìn)行墊襯，然后再用鋼絲纜進(jìn)行斜拉固定。整個(gè)綁扎系固中，都沒有對作為墊襯使用的集裝箱、水泥、鋼架、木頭進(jìn)行牢固固定。運(yùn)輸船舶受風(fēng)浪影響的情況，集裝箱、水泥、鋼架、木頭會產(chǎn)生移動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致海上風(fēng)電大型構(gòu)件移動(dòng)而最終掉落入海。

在施工窗口期，5000噸級海上風(fēng)電運(yùn)輸船舶，在未進(jìn)行穩(wěn)性計(jì)算的情況下，一次性載運(yùn)一整臺海上風(fēng)電機(jī)組，即裝載4節(jié)塔筒、一臺主機(jī)、3片葉片，甚至每次裝載9片葉片（每層3片），而沒有使用專門經(jīng)過核算的工裝設(shè)備進(jìn)行牢固固定，掉落入海的風(fēng)險(xiǎn)較大。

2.3 專業(yè)裝載技術(shù)不足

一方面，碼頭方和海上風(fēng)電裝載單位裝載海上風(fēng)電大型構(gòu)件的專業(yè)能力不足。該海上風(fēng)電大型構(gòu)件裝載單位是由海上風(fēng)電大型構(gòu)建生產(chǎn)制造商聘請的重大件物流公司，主要負(fù)責(zé)將海上風(fēng)電大型構(gòu)建從陽江海上風(fēng)電生產(chǎn)基地或?qū)ｉT堆場運(yùn)載至碼頭吊裝上船。這樣的裝載公司對岸基運(yùn)輸具備相關(guān)的專業(yè)能力，但是不掌握船舶載運(yùn)海上風(fēng)電大型構(gòu)件的相關(guān)知識，特別是不熟悉船舶積載、穩(wěn)性等方面的知識。碼頭方因?yàn)槿狈I(yè)技術(shù)人才進(jìn)行積載、系固和綁扎，而僅將碼頭租賃給該重大件物流公司，自身不負(fù)責(zé)吊裝。

另一方面，海上風(fēng)電大型構(gòu)件運(yùn)輸船舶的船長、大副及相關(guān)船員不熟悉風(fēng)電大型構(gòu)件的穩(wěn)性和強(qiáng)度核算方面的相關(guān)知識，無法提出相關(guān)可行方案，也就對裝載現(xiàn)狀沒有異議。

2.4 缺乏專業(yè)裝載方案

海上風(fēng)電大型構(gòu)件的裝載單位、承運(yùn)人（船舶）均沒有編制相應(yīng)的裝載方案或者操作規(guī)程來指導(dǎo)相關(guān)人員進(jìn)行安全載運(yùn)。相關(guān)裝載作業(yè)人員僅僅憑借岸基的知識、經(jīng)驗(yàn)或者感覺進(jìn)行海上風(fēng)電大型構(gòu)件的裝載。針對不同的構(gòu)件數(shù)量和尺度、不同的運(yùn)輸船舶、不同結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度的甲板或艙底強(qiáng)度、不同的平面布置和不同的系固點(diǎn)，其裝載方案應(yīng)該都不同。但是重大件物流公司和船舶僅對裝載的大型風(fēng)電大型構(gòu)件進(jìn)行簡單的點(diǎn)焊和使用鋼絲繩斜拉，根本不考慮船舶穩(wěn)性、船舶局部強(qiáng)度、駕駛視野以及點(diǎn)焊和斜拉的強(qiáng)度等，裝載方案完全缺乏科學(xué)依據(jù)，存在巨大的安全風(fēng)險(xiǎn)。

3 對策措施

針對船舶載運(yùn)海上風(fēng)電大型構(gòu)件存在的上述問題，提出了加強(qiáng)海上風(fēng)電大型構(gòu)件載運(yùn)的風(fēng)險(xiǎn)管理、建立交底機(jī)制、制定專業(yè)裝載方案、組織專家會商指導(dǎo)等措施，以確保船舶載運(yùn)海上風(fēng)電大型構(gòu)件安全。

3.1加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)管理

海上風(fēng)電大型構(gòu)件制造單位、裝載單位、承運(yùn)人（船舶）應(yīng)當(dāng)聯(lián)合建立風(fēng)險(xiǎn)管理體系，制定船舶載運(yùn)海上風(fēng)電大型構(gòu)件的風(fēng)險(xiǎn)辨識、評估、管控及其監(jiān)督管理制度，編制《船舶載運(yùn)海上風(fēng)電大型構(gòu)件風(fēng)險(xiǎn)辨識手冊》，明確船舶載運(yùn)海上風(fēng)電大型構(gòu)件的風(fēng)險(xiǎn)辨識范圍、方式和程序，全面辨識出海上風(fēng)電大型構(gòu)件的碼頭裝卸、積載配載、綁扎系固、安全航行、航行視野、信息共享、技術(shù)交底等各個(gè)環(huán)節(jié)存在的風(fēng)險(xiǎn)，并建立相應(yīng)的管控措施，確保船舶載運(yùn)海上風(fēng)電大型構(gòu)件安全。

3.2建立交底機(jī)制

建立船舶載運(yùn)海上風(fēng)電大型構(gòu)件的交底機(jī)制和信息共享機(jī)制，確保在載運(yùn)海上風(fēng)電大型構(gòu)件之前，承運(yùn)船舶與裝載單位進(jìn)行全面徹底的交流溝通，確保船長、大副充分掌握海上風(fēng)電大型構(gòu)件的具體參數(shù)，如重量、重心、尺寸等;確保船舶采取必要措施，如積載位置、墊木擺放、綁扎襯墊、加固系固，以及計(jì)劃壓載水排放數(shù)量及順序等;避免裝載前溝通不清、方案不明，導(dǎo)致安全措施無法落實(shí)等。

3.3 制定專業(yè)裝載方案

組織專業(yè)人員編制為每一艘海上風(fēng)電運(yùn)輸船舶編制《專船載運(yùn)方案》，該裝載方案要做到：

（1）要明確海上風(fēng)電運(yùn)輸船的貨艙、甲板平面布置和局部強(qiáng)度，并配置足夠有效的地令、眼環(huán)和底座等系固裝置。

（2）根據(jù)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)管樁、塔筒、主機(jī)、葉片等的單獨(dú)裝載、混合裝載及其裝載不同數(shù)量的各種裝載方式，編制不同的《專船載運(yùn)方案》，重點(diǎn)明確裝載順序、裝載位置、綁扎系固、焊接等要求。比如，單船裝3節(jié)塔筒、3片葉片，1臺主機(jī)、3根基礎(chǔ)管樁和一個(gè)導(dǎo)管架，顯然導(dǎo)管架和主機(jī)較重并且體積大，要先配載，然后在考慮基礎(chǔ)管樁、塔筒，最后才是風(fēng)機(jī)葉片。

（3）《專船載運(yùn)方案》應(yīng)當(dāng)包括按照《編制貨物系固手冊導(dǎo)則》的要求編制的海上風(fēng)電大型構(gòu)件貨物系固方案，航行中對綁扎、系固情況進(jìn)行檢查要求及措施，如發(fā)現(xiàn)系固有松動(dòng)異常，應(yīng)及時(shí)采取緊固措施防止海上風(fēng)電大型構(gòu)件移動(dòng)，如果有可能可以開發(fā)專門的系固軟件系統(tǒng)[4]。

（4）《專船載運(yùn)方案》應(yīng)根據(jù)所裝載重大件的尺寸、風(fēng)力大小和受風(fēng)面積等情況進(jìn)行計(jì)算所需錨泊力等;還應(yīng)充分考慮駕駛視野、航線海況、氣象條件和船舶性能，禁止冒險(xiǎn)航行。

（5）船舶載運(yùn)海上風(fēng)電大型構(gòu)件對系固要求很高，因此，應(yīng)當(dāng)聘請船舶檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)、有關(guān)行業(yè)的專家對《專船載運(yùn)方案》進(jìn)行評估和校核。不得使用未經(jīng)校核的裝載方案[5]。

3.4 組織專家會商指導(dǎo)

聘請航海院校教授、高級船長或港口船長等船舶載運(yùn)海上風(fēng)電大型構(gòu)件運(yùn)輸方面的專家進(jìn)行會商指導(dǎo)。從而充分發(fā)揮專家的專業(yè)優(yōu)勢，彌補(bǔ)船方、裝載單位和碼頭各方專業(yè)技術(shù)的不足。會商指導(dǎo)內(nèi)容包括但不限于以下內(nèi)容：

一是組織專家開展船舶載運(yùn)海上風(fēng)電大型構(gòu)件的全流程風(fēng)險(xiǎn)辨識、評估，并提出相關(guān)指導(dǎo)意見;二是組織專家對船舶載運(yùn)海上風(fēng)電大型構(gòu)件的裝載單位、承運(yùn)人（船長、大副）及碼頭方等相關(guān)人員開展積載配載、船舶穩(wěn)性、綁扎系固等方面專業(yè)培訓(xùn)，切實(shí)提高管理能力和操作能力;三是組織專家對已制定的操作規(guī)程、裝載方案，結(jié)合具體運(yùn)輸船型、航線和天氣海況進(jìn)行會商評審，并提出優(yōu)化建議，降低載運(yùn)安全風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié)語

在海上風(fēng)電運(yùn)輸管理中加強(qiáng)運(yùn)載風(fēng)險(xiǎn)識別管理，通過采取完善交底制度、編制專門系固方案、組織專家評估等措施，能極大地提升船舶載運(yùn)海上風(fēng)電大型構(gòu)件運(yùn)輸?shù)陌踩浴?/p>

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