浅谈海上风电场风机安装风险管理

周庆锋

摘 要：风力发电是新型的洁净能源，大力发展风力发电对解决我国能源匮乏，改善环境污染等问题有非常积极的作用。通过对风力发电技术进行深入研究，我国风力发电工程建设水平越来越高，但在实际施工过程中，仍然存在一定的风险，威胁到施工人员和风力发电设备的安全。因此，加强风电场风机安全风险管理，能够有效消除安装过程中的事故隐患，提高施工安全性，进而推动我国风力发电事业的发展。

关键词：海上风电场；风机安装；风险管理

引言

与陆地风力发电相比，海上风电场的建设难度和建设成本非常高，这也是制约海上风力发电发展的主要原因。海上风电场的建设过程包括风电机组基础施工、海底电缆铺设、升压站施工以及风机安装。其中风机安装是所有项目中最具风险的工程项目，因此，文章主要探究了海上风电场风机安装风险管理的主要内容。

1风机安装过程风险源识别

风险识别就是参考之前的风机安装记录通过风险源分析、风险调查、模拟实验论证预计、向专业认识咨询等多种途径，找出风机安装施工过程中存在的风险源和潜在的风险隐患，并根据这些隐患及时制定应对措施。

以某海上风电场建设为例，该风电场需要建设50台单机容量为4MW的风机，总投资达31、1110亿元。风机安装过程分三步进行：塔筒安装、机舱安装、以及风机叶片拼装、吊装。其中机舱质量为150吨，起吊高度为90-100米，叶片长度为63米，叶片重量较重，但安装时受风速影响较大。安装时的起重设备主要有：一台起重载荷为650吨的履带吊机、一台起重载荷为200吨的履带吊机。

在风机设备安装施工阶段，通过风险调查及分析，总结出主要存在以下风险源有：起重机倾翻事故；高空坠落事故；物体落下伤人事故；触电事故；安装结构损坏、失稳事故；第三方事故。风险具体原因如表1所示。

2海上风电机组安装风险管理与控制

根据海上风电机组安装工艺的特点，海上风电机组在进行设备安装的过程中主要可以分为整体安装方式和分体安装方式两种。分体安装的方案主要是通过风电机组的各个部件通过运输船舶到达指定的机位后，通过船舶上的履带吊车来进行各个部件的安装。

国外一些海上风电技术发达的国家在进行海上风电场风机安装时，通常会采用风机分体安装的方式。这种安装方式与陆上风电场的安全方式基本相似，且风险较低。但我国深海区域应用这种方式的安装项目却很少，主要是我国用于风机整体式安装的专业船舶非常少，再加上施工技术相对落后，采用这种安装方式反而會增加风机安装过程中的风险几率。因此，我国海上潮间带风机安装主要采用分体安装的方式进行海上风机安装，以下是针对我国整体安装施工方式的风险管理与控制措施。

2.1提高风机安装施工船舶船舱内的支撑强度

我国海上风电场施工起步较晚，施工经验少。根据现在的风机安装经验和安装事故分析，海滩面地势和潮间带海流是造成风机安装安全隐患有重大的影响，通常情况下风机安装施工区域的船舶甲板作业面左右倾斜度不能超过3度，船头和船尾前后倾斜度也不能超过3度，施工中的履带吊车要距离船舶作业甲板面边缘3米左右，施工区域船舶甲板支撑要做加固处理。

2.2消除人为因素造成的风险

消除人为因素导致的安装风险是提高风电场风机安装安全性的有效措施，通过控制人为失误，帮助相关人员克服操作中的恐惧心理，进而提高人为操作的准确性和安全性。起重机司机属特种作业人员，在正式上岗之前需要通过相应的培训、考试，并获得从业资格证，同时起重设备司机应该严格按照资格证的内容，操作相应的起重设备和车辆。

起重机的地面指挥人员也需要经过正式培训、考核并取得从业资格证书后才能上岗，在进行地面指挥时，要严格按照国家相关规定进行正确的信号指挥。当起重机在船舶甲板面，安装作业指挥人员在高处指挥的情况下，必须通过对讲机通话以确保司机清晰准确地看到或听到指挥信号。

加强操作人员安全文化教育。通过宣传、教育，建立企业安全文化，养成安全自律的习惯，培养自救、互救及应急消灾避难的方法。建立安全生产确认制，制定确认制要进行筛选、评价，失误操作可能造成严重后果，特别是针对曾经发生过且造成严重事故的事物操作，都要制定可靠的确认制。而对一些重要岗位、重要设备的重要关键操作、重要岗位容易失误的复杂操作、已经发生过由于失误而造成重大事故的操作等，应制定相应的安全生产确认制。

2.3控制天气条件对风机安装的影响

风机安装工程对气候条件有非常严格的要求，主要是对气温和风速的要求。气温要求：进行安装施工时，冬季施工对温度的要求非常严格，由于温度过低，吊机吊带的伸缩性会变差，严重影响到施工安全，履带吊车钢丝绳上出现霜雪时严禁进行吊装作业。风速要求：安装时的海面风速应低于6级，否则就要停止施工。同时要注意，随着风速的增加，塔筒可能出现共振现象，因此，应注意保持塔筒上段与机舱之间安装的连续性。

一般情况下，安装风机分为潮位进行，第一个潮位先进行各部件的预拼装，第二个潮位安装下段和中段塔筒，第三个潮位再安装上段塔筒和机舱，尽量使第三段塔筒和机舱在一个潮位吊装完成。另外，由于风机受风面积大，风速对风机叶轮安装的影响最大。安装前应根据当地风向及安装位置对风机叶轮的迎风角度进行调整，保证叶轮在安装过程中不发生旋转。在海上出现浓雾或沙尘等恶劣天气的条件下，禁止安装风机。

结语

海上风电场风机分体安装施工之前，施工单位需要对施工当天的天气和海况进行准确的预测，同时要研究海水流速对安装施工船舶的影响，确保风机安装能够顺利完成。为了确保风机安装工作顺利进行，相关人员要增强自身的风险意识，对各种风险源进行预测和控制，施工过程中加强对施工现场的管理，从风机安装、验收到后期维护等环节加强风险管理，最终提高我国海上风电事业的发展。

参考文献：

[1]元国凯，朱光涛，黄智军.海上风电场施工安装风险管理研究[J].南方能源建设，2016，3（S1）：190-193.

[2]王斌.风机安装施工风险评估与控制[J].工程建设与设计，2015，（06）：172-174+177.

[3]张国.浅谈风电项目风机安装工程施工中的风险管理[J].建筑知识：学术刊，2013：103-104.

[4]蔡胜军.海上风电场施工安装风险管理研究[J].建筑工程技术与设计，2017（8）.endprint