【技術交流】海上風電運維人員安全管理難點和相應對策探討

 

　　我國擁有18000多公里長的大陸海岸線，可利用海域面積多達300多萬平方公里，是世界上海上風能資源最豐富的國家之一。根據海上風能資源普查成果，中國5m-25m水深、50m高度海上風能技術開發量約2億kW，25m-50m水深、70m高度海上風能技術開發量約5億kW。

 

　　近幾年，隨著海上風電政策支持力度加大，設備及安裝成本降低以及配套產業日漸成熟，海上風電正迎來加速發展期。國家《風電發展“十三五”規劃》顯示：全國海上風電開工建設規模要達到1000萬kW，力爭累計并網容量達到500萬kW以上。按照規劃目標，未來四年年均裝機量將達到100萬kW。與此同時，福建、廣東、江蘇等沿海省份紛紛上調規劃建設目標，海上風電進入快速發展期。隨著大規模的海上風電項目投運，由此衍生出來的海上風電后市場運維相關問題也日益受到業內人士廣泛關注。

 

 

　　海上風電場遠離陸地，運維難度遠高于陸上風電場，相較而言，海上運維存在通達困難、作業時間長、危險系數高等難點。海上環境復雜，風浪大，作業的風險性大，而且運維人員還需要登高進行電力作業，處在高壓或特高壓環境，易發生人身傷亡事故。

 

　　目前，海上風電大多分布于東南沿海，存在鹽霧腐蝕、海浪載荷、海冰沖撞、臺風破壞等因素，在惡劣的海洋環境影響下，導致風電機組螺栓、基礎、電氣線纜等性能下降加快，機械和電氣系統故障率大幅上升，導致檢修維護的頻次較高，運維作業危險程度增加。同時，運維船舶出海作業，海上環境復雜，在船舶性能不夠完善的情況下易發生油料泄露等，污染海洋環境。因此，如何做好海上風電運維安全管理，確保海上風電行業安全、健康、綠色發展，成為行業亟待解決的新課題。

 

 

　　海上風電涉及海洋工程、船舶、電力等多個行業，專業水平要求高，員工必須有較高的專業知識、技術業務水平和必要的安全操作技能。我國海上風電屬于一種新興的發電產業，發展速度快，目前還未形成一套行之有效的與其自身風險特征相適應的安全管理模式，安全風險管理評價人才不足，缺少安全風險管理工具和方法，相關部門的安全監管責任和界面不夠清晰。同時，海上風電安全技術、法規與標準還不夠成熟和完善，相關安全生產標準與安全規范不健全，安全監督管理缺少相對應的依據和手段。此外，運維人員大多以前從事陸上風電或者整機制造風電設備廠家，缺乏海上作業經驗，行業也缺少相應的準入要求，給人員安全管理進一步增加難度。

 

 

　　運維交通船是海上風電運維的主要裝備。國外海上風電運維過程中，專業運維船作為最重要的可達性裝備被普遍應用到各海上風電場，由單體船、雙體船以及三體船等船型組成。國內海上風電剛剛起步，運維船也處于起步階段，雖然各運維公司陸續有專業運維船舶投入使用，目前仍然以使用普通運維船為主，存在耐波性差，靠泊能力差等缺點。甚至有個別運維外包單位為節約成本，使用簡易改造后的漁船作為人員和設備的運送工具，難以滿足抗風浪、防撞擊、海上施救等安全航行要求，安全風險極大。

 

　　此外，海上風機開展葉片、軸承等大型部件維護工作時，運維船上人員密集，如突遇惡劣天氣加之航行操作不當，會導致船舶失控或其他惡劣后果。同時隨著海上風電場離岸距離加大、氣候條件更加惡劣，運維交通可達率和安全性將進一步降低。

 

　　(三) 安全事故發生率較高但缺乏相應救援手段

 

　　由于過分暴露在鹽霧、潮濕等環境條件下，海上風電發生火災的概率要高于陸上風電。海上大容量風電機組塔筒更高、葉片更長，也增加了因雷擊造成火災事故的風險。近期報道的德國北海海域一艘正在海上作業的風電運維船發生火情以及國內一在建海上變電站發生火災事故，均給海上風電運維消防安全敲響了警鐘。同時，還需考慮臺風等特殊氣象條件。目前，雖暫未有海上風電作業受臺風正面襲擊的案例，但2006年臺風“桑美”、2013年臺風“天兔”給沿海風電場帶來不小的損失，臺風等特殊氣象條件將給未來海上風電運維安全管理帶來嚴峻考驗。此外，由于海上風電場所處特殊地理位置，一旦發生事故，救援人員很難及時趕到現場，并且目前在行業內缺少相應的應急救援機制和救援手段。

 

 

　　1.人員登乘落水、擠壓風險。人員落水風險主要存在于船舶海上航行和

 

　　靠離風機塔基兩個重要環節。目前，運維船一般采用頂靠方式供維護人員登離風機基礎，即船首端頂靠船樁后，人員進行登離。期間，受風、浪、流等因素影響，同時由于目前風機基礎上的爬梯設計沒有統一的標準，不同基礎的爬梯設計各式各樣，運維船的頂靠和人員的登乘的安全難以得到充分的保障，存在人員擠壓、落水風險。

 

　　2.高處墜落風險。海上風電運維作業涉及高處墜落風險主要包括風機內部塔筒爬梯上行走、風機頂部出艙行走及機艙外部作業。以上部位工作中，如果不按作業指導書和操作規程操作，或沒正確佩戴安全帶、安全繩等個體防護用品，保護安全繩掛接位置不正確或人行梯子安裝不穩、防護安全桿斷裂等，都會發生高處墜落事故。尤其是風機外部高處作業時，受海風等因素影響，高處墜落風險更高。

 

　　3.人員觸電風險。觸電風險是電力行業固有的安全風險點。在海上風電運維作業時如果是帶電檢查或線路中留有殘余電電荷，或者拉合電源開關操作不當，當維修人員觸及帶電部位時，最容易發生觸電事故。同時，海上雷電、大風天氣頻繁，受此影響，避雷針的接地點或斷落的導線斷頭著地點附近將有大量的擴散電流流入大地，使周圍地面上分布著不同的電位差。當巡視人員和其他人員進入這些存有不同電位差的區域時，會引起跨步電壓觸電。

 

 

　　盡管國外海上風電已有30多年的發展歷史，但我國海上風電建設尚屬啟動階段，雖然我們可以借鑒國外成熟海上風電運維有關安全管理的經驗，但更主要的是必須結合實際，總結出適合我們國內海上風電運維工作的安全管理模式。海上風電場作為風力發電由陸上向海上發展的延伸，從風機設備基本配置到風電場運維管理，都具有基本相似的地方，因此海上風電場運維安全管理的基本原則和常規措施是與陸上風電場相一致的，只是根據海上作業條件的特殊性，必須有針對性措施。

 

　　下面主要介紹福建海上風電運維服務有限公司在海上風電運維安全管理方面的一些做法和規劃。

 

 

　　借鑒傳統電力行業成熟的安全管理經驗，健全安全管控體系。建立安全管理組織機構， 完善公司三級安全監督網絡體系。在制定安全生產責任制、“兩票三制”規定、防止電氣誤操作制度、巡回檢查制度、消防安全管理辦法等常規的安全管理制度基礎上，對下海交通工具的使用、海上救生用具的配置、下海工作時機的選擇、下海通訊工具配置及聯絡方式、下海人員合理安排等方面進行規范。

 

　　明確安全“四個零事故”目標，逐級簽訂安全目標責任狀，確保安全生產責任落實到位。提出“安全是天，人命關天”安全理念，采用電力行業三級安全教育培訓、“兩會一活動”、“兩票三制”等日常安全管理模式，積極開展安全大檢查和日常隱患排除等工作，實行安全管理“全要素、全過程、全在控”。

 

 

　　結合理論知識和海上風電場實際作業經驗，編制《新員工培訓指南》、《員工安全教育培訓手冊》，開展專項安全培訓講座，涉及電力、船舶等安全管理基礎知識。針對海上作業特殊性，對下海作業人員進行資格認定，提高行業準入門檻，除具備電業安全常規知識及技能外，還必須參加急救、海上救生、海上消防、高空作業、高空救援等專項培訓，并考核合格。制定海上遇險應急處置預案，并定期安排演練，增強每一位員工的海上安全意識，提高員工海上救護和逃生技能。

 

　　建立福建海上風電運維安全培訓中心，統一規范海上風電作業人員安全培訓體系，同時嚴格人員上崗前安全培訓要求，通過引入國際先進的安全實訓經驗，即GWO(全球風能組織)BST(基礎安全培訓)，結合目前國內海上風電運維的安全特點，開發具有特色的、針對性和適用性強的安全培訓理論和實訓課程，全面打造海上作業安全培訓體系的規范化、標準化。通過標準的安全實訓，提高作業人員的安全意識和預防、處理安全事故的能力，全面避免人員的生命健康及不必要的財產損失。培訓體系涵蓋：消防、急救、搬運、高空作業和救援培訓、海上求生訓練等方面內容。

 

　　我們在發展的海上風電運維船的過程中，應該借鑒國外成熟的經驗，同時，還應該根據我國的實際情況來發展適用于特定環境、特定工作模式的海上風電運維船。目前，我司建造的運維001船舶已投入運營，該船為鋁合金雙體船舶，采用雙機、雙槳、雙舵，配備頂推式人員登靠裝置、全回轉折臂起重機、通暢的作業甲板面積約 50平方米;可運輸11名運維人員;具有舒適性強、安全性好、可達性高等特點，可廣泛用于海上風電場交通和運營維護等。正在建造的運維002、003、005號高速雙體運維船將分別將于2018年11月之前交付并投入使用，該高速船最高航速可達20節，集運載、人員登靠系統、配件起重及日常維護站于一體，其高速性能極大的減少風場之間通達時間，減緩橫搖周期，提高舒適性的同時，進一步提高運維人員的安全。到2019年我司將有近20艘專業運維船投入運營，全方位滿足以福建海上風電為主體，江蘇、廣東為兩翼的“一體兩翼”市場需求，到時將改變目前海上風電運維交通船混亂的現狀，有效的減少運維人員登乘落水、擠壓安全風險，提高作業人員的登乘安全可靠性。

 

　　(四) 建立預警中心和急救中心，提升應對突發事件能力

 

　　建立預警中心，通過信息系統的實時監測和監控，取得運維海域的實時水文，測風塔、載人運維船、運維人員等實時數據信息，通過大數據信息中心的精準計算和分析， 能自動向所有的運維船舶發出預警信息，同時在信息中心即可實時監控人員出海情況，當波浪等條件不適合出海時，即使載人運維交通船已經出海，也能夠順利召回載人運維船，從而保證運維人員的安全。

 

　　成立海上風電搜救中心，填補福建沿海海上風電搜救管理鏈條，進一步完善福建省海上搜救指揮體系建設。中心將通過公司自有的交通船及母船、直升機配套網絡建立海上搜救隊伍，同時做好海上應急演練和演習工作，與省級海上搜救中心、周邊各地市海上搜救中心，形成海上搜救合力，全力為福建海上風電健康發展保駕護航。

 

 

　　目前海上風電標準、規范支撐薄弱，安全管理相對滯后，迫切需要國家政府部門加強頂層設計。

 

　　一是從國家層面進一步明確海上風電安全監管邊界。在橫向上，科學劃分海事、漁政、能源等部門職能，通過修訂完善相關法律法規進一步明晰各部門之間的邊界，構建“無縫隙”的安全監管體系。在縱向上，根據屬地監管原則，進一步明確行業管理部門和地方政府在海上風電上的事權和責任。

 

　　二是加快構建市場準入門檻，推動相關標準規范的制定和實施，明確運維企業、人員資質和運維交通船準入要求，規范市場秩序，從源頭上控制安全風險。

 

 

　　海上風電行業在我國仍屬于新興產業，目前正處于快速擴張期，海上風電運維仍處于起步階段，固有風險比較高，產業隊伍還處于學習期，采取的措施仍需要在實踐積累中進一步總結和完善，本質安全與行業風險管理需要從整個產業鏈的每個環節入手，從風險的辨識、預防、過程管控、應急救援全過程開展系統風險管理。相信隨著整個行業的不斷發展，在政府有關部門、業主開發單位、運維單位等各個環節的共同努力下，一定能夠摸索總結出一套可行有效的海上風電運維安全管理模式，實現安全管理標準化、體系化。