海上風電事故實例分析

2、Siemens海上風機機組墜海事故

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海上風電場，1臺Siemens風機出現(xiàn)了機組墜海事故，2.3MW機組的葉片和機艙均落入海中。事故沒有造成人員傷亡。

2、事故原因分析與反思

經調查發(fā)現(xiàn)，這次機組墜海事故是由塔筒頂法蘭處螺栓斷裂所致。Siemens公司經過評估發(fā)現(xiàn)，螺栓裂縫經過了長時間發(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，該風電場在安裝機組時，焊接工作按照2002年的行業(yè)焊接標準執(zhí)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塔筒供應商使用過。而這種特定的塔筒配置僅用在了14臺機組上，并已經通知相關客戶，組織對其余機組的檢查，目前都正常運行，未發(fā)現(xiàn)裂縫。

通過對該事故的分析與思考，我們做出如下反思：

海上風機是各部分、各組件在整個運行環(huán)節(jié)下密切協(xié)同配合的系統(tǒng)，為保證海上風機的長期穩(wěn)定工作，其中各個細節(jié)的交付質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。

重視風機安裝和質檢，嚴格全面執(zhí)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(guī)范，提高員工的技術能力和安全意識。

此外，海上風電行業(yè)追求更高更大的機組，對海上風機質量安全將提出越來越高的要求。  

3、丹麥海上風電樣機起火事故

1、事故介紹

2017年8月4日，位于丹麥西部日德蘭地區(qū)Osterild試驗風場的1臺8MW級機組樣機起火。此次事故過程中，沒有出現(xiàn)人員受傷情況。

2、事故原因分析與反思

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

本次事故由人為安裝問題引起，警醒我們平時要做到提升安裝施工人員的職業(yè)素養(yǎng)，改進安裝工藝，做好危險評估工作。和陸上風機失火不同，海上風機失火一般很難施救。原因一是海上風場離岸較遠，當發(fā)生火情，施救船趕赴現(xiàn)場時間長，援救很難及時；二是海上風機塔筒高度高，無法使用傳統(tǒng)的云梯進行滅火；三是風機燃燒過程中掉落的部件對救援人員造成極大的危險。因此，對于海上風機的起火事故，通常的處理方式是封鎖起火風機周圍的水域，進行簡單的受控燃燒。

此外，除去工藝和安裝問題外，平時也要從以下幾個方面進行海上風電場的火災防控：

由雷擊導致火災。大量火災數據顯示，雷擊是引起風力發(fā)電機組火災的主導原因之一。風力發(fā)電機組處于50m以上的高空，如沒有避雷設施或設施維護不當，因雷擊導致火災的風險就特別高。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。火災由電路短路及產生的電弧等造成部件過載，繼而過熱引起。污閃是指電氣設備絕緣表面附著的污穢物在潮濕條件下，其可溶物質逐漸溶于水，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，在電力場作用下出現(xiàn)的強烈放電現(xiàn)象。

潤滑油泄漏引起火災。風力發(fā)電機組或其中部件的缺陷，如泄露或液壓系統(tǒng)受污染,會增加火災風險。另外，由于過載或電機潤滑故障等原因，使風力發(fā)電機組設備過熱，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。

過熱引發(fā)火災。如果風力發(fā)電機組的空氣動力制動發(fā)生故障，一般采用機械制動的方式使轉子減速，而產生的熱量易使可燃物質燃燒。若發(fā)生緊急制動現(xiàn)象，機械制動產生的飛濺火花也能點燃遠處的可燃物，產生較高的火災風險。

4、德國運維船相撞事故

1、事故介紹

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

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

事發(fā)時，“World Bora”號上共有4名船員和11名風場運維人員，前往位于德國專屬經濟區(qū)的Viking風電場?！癢orld Bora”號10人重傷，隨后被及時趕到現(xiàn)場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(yī)院。傷勢嚴重人員用直升機緊急運往醫(yī)院?！癛aba”號上無人受傷，在進行檢查后，該船將返回波蘭維修。

圖3 撞船現(xiàn)場

2、事故原因分析與反思

據當地警方稱，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。

據風電安全事故統(tǒng)計顯示，近年來小型船只（例如運維船）發(fā)生的安全事故比例較高。對于海上風電運維船交通安全，一方面需要運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和經驗的船員。目前國內專業(yè)的海上風電運維船船員較少，多雇傭駕駛漁船的漁民，行業(yè)尚不規(guī)范。因此，在船員使用方面應嚴格要求，選拔經驗豐富的持證船員，嚴禁非持證船員上崗。同時，加大對船員個人業(yè)務水平的考核力度，定期對其進行培訓，共同努力提升行業(yè)規(guī)范度。