2020年7月17日15時41分,河北某風電場11號風機發生一起倒塔事故,經初步分析本次事故直接原因是11號風機第一節與第二節塔筒連接螺栓斷裂導致。
現將有關情況匯報如下:
一、設備基本情況
該風電場11號風機為2000kW風機,2011年1月投產,2014年11月26日出質保,目前由風電場自主維護。
塔筒由青島平成鋼結構有限公司生產,型號為4200*2296*61895mm,由基礎環和三節塔筒組成,高度65m。
連接螺栓由上海申光高強度螺栓有限公司制造,材質為42CrMoA,六角螺栓。
主控系統:硬件為奧地利巴赫曼提供,軟件為主機廠家自主開發。
變槳系統:硬件為美國艾默生提供,軟件為主機廠家自主開發。
二、事故初步分析
(一)事故經過
2020年7月17日,風電場小雨,風速11.2m/s,11號風機轉速為21.21rpm,負荷1827kW。
15時41分35秒,主控室值班人員發現11號風機通訊丟失,通訊丟失前發電機轉速為21.21rpm,振動值為X方向加速度0.09m/s2、Y方向加速度-0.01m/s2,轉速、振動值均處于合格范圍。
15時42分,10號風機塔下檢修作業隨車司機聽到倒塔聲響,發現11號風機倒塔。
(二)歷史數據分析
從風機監控系統調取事故機組前7天振動、轉速等運行數據進行分析(取樣間隔1s),一切正常。
查詢事故機組倒塔前30天內緊急變槳測試情況,測試結果正常。
(三)金屬專業分析
金屬專家現場對128顆斷裂螺栓檢查發現,其中有12顆螺栓存在疲勞失效情況,存在先斷裂、承載力轉移情況。
(四)事故初步原因
經現場勘查,結合當時運行數據,未發現有轉速異常情況,與主機廠家初步分析認為,本次事故因第一節與第二節塔筒連接螺栓斷裂引發,具體螺栓斷裂原因待進一步進行設計核算和金屬檢測確定。
三、暴露的問題
(一)設備技術管理不到位。風機第一節與第二節塔筒連接處M30螺栓設計選型按照載荷計算取扭矩下限,但未考慮實際風機地理位置及極端風況,該公司對存在的安全隱患沒有足夠認知。
(二)設備劣化分析不到位。該風機為主機廠家第一代產品,運行已經超過10年,該公司未能結合設備年限對設備進行劣化趨勢分析,沒能及時發現塔筒螺栓疲勞失效,最終導致風機倒塔事故。
(三)設備隱患排查治理不徹底。今年3月份,該公司針對系統外風機倒塔事故下發了《防止風機著火、倒塔安全風險提示》,但對反措落實情況監督跟蹤不緊,各事業部風機防倒塔隱患排查力度不夠,隱患排查質量沒有得到有效保障。
四、當前采取的措施
(一)立即成立 “7.17”風機倒塔事故調查組,開展調查分析工作。
(二)落實集團公司要求,將60臺同類型風機全部停止運行,制定11號風機搶修三措兩案,60臺停運風機恢復運行方案及恢復運行相關數據收集等工作,預計一周內完成60臺同型號風機排查工作,三個月內恢復11號風機運行。
(三)根據《集團有限公司防止風力發電生產重大事故六項重點要求實施細則(試行)》《防止風電機組重大事故專項行動方案》要求,組織科研院、新能源研究院對60臺該型風機開展防倒塔外觀、超聲波探傷等隱患排查工作,目前已完成15臺排查工作,未發現問題。
(四)做好事故搶修各項安全質量措施,保證風機恢復過程中各個環節的施工安全,避免發生次生事故。做好備件供應、保險理賠與輿情控制等相關工作,杜絕產生不良社會影響,全力保證最短時間恢復風機運行。
五、下一步工作計劃
(一)落實集團公司年中工作會議要求。逐級宣貫集團公司年中工作會議精神,貫徹落實董事長、總經理年中工作會議關于生產管理的相關要求,特別是加強風電管理,堅決遏制目前風電事故的上升勢頭。
(二)深入開展風機隱患排查。深刻汲取事故教訓,組織兩個事業部根據《集團有限公司防止風力發電生產事故六項重點要求實施細則(試行)》、《防止風電機組重大事故專項行動方案》要求,徹底排查兩個事業部535臺風機著火、超速、倒塔隱患,按照“包產到戶”機制,落實責任,確保風機安全隱患排查到位、問題整改到位、措施落實到位。
(三)提高現場檢修人員技術技能水平。加強培訓管理,認真組織開展集團公司關于風電管理相關制度及反措要求培訓,確保基層企業想清楚、說明白、干到位。規范一線員工技術技能培訓,強化導師帶徒培訓機制,突出規程、標準、設備說明書作用,倡導專業人干專業事,制度培訓與技能培訓雙管齊下,提升人員管理水平,保證設備安全穩定。
(四)強化風機技術監督落實。切實落實風電十項技術監督工作,重點做好風機螺栓力矩校驗、超聲波探傷等金屬監督工作,發現金屬檢驗不合格螺栓及時更換。
(五)嚴格風機設備定期工作管理。按照風機設備分級管理原則,按年限、按機型嚴格執行風機定期工作標準、廠家說明書,對于定期工作開展不到位、質量不過關、超期的情況將進行嚴肅追責。
(六)加強設備運行分析工作。按照集團公司要求,年內盡快完成區域集控中心建設工作,實現大數據分析、故障診斷預警、設備狀態監控能力,杜絕風機倒塔事故發生。
現將有關情況匯報如下:
一、設備基本情況
該風電場11號風機為2000kW風機,2011年1月投產,2014年11月26日出質保,目前由風電場自主維護。
塔筒由青島平成鋼結構有限公司生產,型號為4200*2296*61895mm,由基礎環和三節塔筒組成,高度65m。
連接螺栓由上海申光高強度螺栓有限公司制造,材質為42CrMoA,六角螺栓。
主控系統:硬件為奧地利巴赫曼提供,軟件為主機廠家自主開發。
變槳系統:硬件為美國艾默生提供,軟件為主機廠家自主開發。
二、事故初步分析
(一)事故經過
2020年7月17日,風電場小雨,風速11.2m/s,11號風機轉速為21.21rpm,負荷1827kW。
15時41分35秒,主控室值班人員發現11號風機通訊丟失,通訊丟失前發電機轉速為21.21rpm,振動值為X方向加速度0.09m/s2、Y方向加速度-0.01m/s2,轉速、振動值均處于合格范圍。
15時42分,10號風機塔下檢修作業隨車司機聽到倒塔聲響,發現11號風機倒塔。
(二)歷史數據分析
從風機監控系統調取事故機組前7天振動、轉速等運行數據進行分析(取樣間隔1s),一切正常。
查詢事故機組倒塔前30天內緊急變槳測試情況,測試結果正常。
(三)金屬專業分析
金屬專家現場對128顆斷裂螺栓檢查發現,其中有12顆螺栓存在疲勞失效情況,存在先斷裂、承載力轉移情況。
(四)事故初步原因
經現場勘查,結合當時運行數據,未發現有轉速異常情況,與主機廠家初步分析認為,本次事故因第一節與第二節塔筒連接螺栓斷裂引發,具體螺栓斷裂原因待進一步進行設計核算和金屬檢測確定。
三、暴露的問題
(一)設備技術管理不到位。風機第一節與第二節塔筒連接處M30螺栓設計選型按照載荷計算取扭矩下限,但未考慮實際風機地理位置及極端風況,該公司對存在的安全隱患沒有足夠認知。
(二)設備劣化分析不到位。該風機為主機廠家第一代產品,運行已經超過10年,該公司未能結合設備年限對設備進行劣化趨勢分析,沒能及時發現塔筒螺栓疲勞失效,最終導致風機倒塔事故。
(三)設備隱患排查治理不徹底。今年3月份,該公司針對系統外風機倒塔事故下發了《防止風機著火、倒塔安全風險提示》,但對反措落實情況監督跟蹤不緊,各事業部風機防倒塔隱患排查力度不夠,隱患排查質量沒有得到有效保障。
四、當前采取的措施
(一)立即成立 “7.17”風機倒塔事故調查組,開展調查分析工作。
(二)落實集團公司要求,將60臺同類型風機全部停止運行,制定11號風機搶修三措兩案,60臺停運風機恢復運行方案及恢復運行相關數據收集等工作,預計一周內完成60臺同型號風機排查工作,三個月內恢復11號風機運行。
(三)根據《集團有限公司防止風力發電生產重大事故六項重點要求實施細則(試行)》《防止風電機組重大事故專項行動方案》要求,組織科研院、新能源研究院對60臺該型風機開展防倒塔外觀、超聲波探傷等隱患排查工作,目前已完成15臺排查工作,未發現問題。
(四)做好事故搶修各項安全質量措施,保證風機恢復過程中各個環節的施工安全,避免發生次生事故。做好備件供應、保險理賠與輿情控制等相關工作,杜絕產生不良社會影響,全力保證最短時間恢復風機運行。
五、下一步工作計劃
(一)落實集團公司年中工作會議要求。逐級宣貫集團公司年中工作會議精神,貫徹落實董事長、總經理年中工作會議關于生產管理的相關要求,特別是加強風電管理,堅決遏制目前風電事故的上升勢頭。
(二)深入開展風機隱患排查。深刻汲取事故教訓,組織兩個事業部根據《集團有限公司防止風力發電生產事故六項重點要求實施細則(試行)》、《防止風電機組重大事故專項行動方案》要求,徹底排查兩個事業部535臺風機著火、超速、倒塔隱患,按照“包產到戶”機制,落實責任,確保風機安全隱患排查到位、問題整改到位、措施落實到位。
(三)提高現場檢修人員技術技能水平。加強培訓管理,認真組織開展集團公司關于風電管理相關制度及反措要求培訓,確保基層企業想清楚、說明白、干到位。規范一線員工技術技能培訓,強化導師帶徒培訓機制,突出規程、標準、設備說明書作用,倡導專業人干專業事,制度培訓與技能培訓雙管齊下,提升人員管理水平,保證設備安全穩定。
(四)強化風機技術監督落實。切實落實風電十項技術監督工作,重點做好風機螺栓力矩校驗、超聲波探傷等金屬監督工作,發現金屬檢驗不合格螺栓及時更換。
(五)嚴格風機設備定期工作管理。按照風機設備分級管理原則,按年限、按機型嚴格執行風機定期工作標準、廠家說明書,對于定期工作開展不到位、質量不過關、超期的情況將進行嚴肅追責。
(六)加強設備運行分析工作。按照集團公司要求,年內盡快完成區域集控中心建設工作,實現大數據分析、故障診斷預警、設備狀態監控能力,杜絕風機倒塔事故發生。