風(fēng)電行業(yè)安全生產(chǎn)特征與對策
時(shí)間:2022-10-17 02:47:46
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1事故情況分析
1.1事故總數(shù)
據(jù)2012年的凱思內(nèi)斯風(fēng)電場信息論壇(CWIF)報(bào)道,截止2012年12月31日,經(jīng)過媒體報(bào)道和官方信息渠道確認(rèn),全球風(fēng)電行業(yè)事故共1326起,但是暴露出來的事故可能只占到實(shí)際事故數(shù)量的9%[6]。不過這些事故還是有綜合性與代表性,能反映行業(yè)事故的構(gòu)成和發(fā)展趨勢。1993-1997年期間,平均每年約發(fā)生8起事故,1998-2002年期間,平均每年約發(fā)生33起事故,2003-2007年期間,平均每年發(fā)生80起事故,2008-2012年期間,平均每年發(fā)生140起事故(見圖1)。如果不采取系統(tǒng)的安全管理措施,事故將保持直線上升的趨勢,不僅會(huì)危及風(fēng)電行業(yè)從業(yè)人員,還可能危及公眾的人身安全。各類型事故中,死亡事故約占7%,人員傷害事故約占9%,其他構(gòu)成財(cái)產(chǎn)與環(huán)境破壞的事故分別是葉片損壞、火災(zāi)、結(jié)構(gòu)毀損、拋冰傷人、運(yùn)輸事故、環(huán)境破壞和其他類型事故(見圖2)。
1.2人員死亡事故
經(jīng)過查詢,可以驗(yàn)證的人員死亡事故99起(見圖3),死亡133人,其中83名是風(fēng)電場建設(shè)、運(yùn)營、維護(hù)人員,50名是普通公眾。圖3歷年風(fēng)電行業(yè)人員死亡事故起數(shù)
1.3人員受傷事故
能驗(yàn)證到的人員受傷事故114起,其中95起傷害是風(fēng)電場建筑與維護(hù)工人,19起傷害了普通公眾或者風(fēng)電行業(yè)之外的工作人員,如消防員和運(yùn)輸工人等(見圖4)。
1.4葉片損壞事故
葉片損壞事故居首位,報(bào)告共計(jì)251起,約占19%,事故呈現(xiàn)緩慢上升趨勢(見圖5)。由于發(fā)生過葉輪整體或葉片墜落后飛行1600多米事件,以及葉片穿過建筑物屋頂及墻壁事件,因此,有些國家已經(jīng)承認(rèn)風(fēng)電場會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的公共安全風(fēng)險(xiǎn)。新西蘭政府已經(jīng)改變了風(fēng)電場規(guī)劃制度,居民有權(quán)否決在自己居住地2km范圍內(nèi)的風(fēng)電場建設(shè)項(xiàng)目。澳大利亞維多利亞州已經(jīng)禁止在住宅附近2km的范圍內(nèi)建設(shè)風(fēng)電機(jī)組,蘇格蘭也有類似的規(guī)定。圖5風(fēng)機(jī)葉片損壞事故起數(shù)
1.5火災(zāi)事故
火災(zāi)事故也比較多,見報(bào)道的共計(jì)200起,約占15%,事故呈現(xiàn)上升趨勢(見圖6)。統(tǒng)計(jì)表明,有些類型機(jī)組更容易著火。由于風(fēng)機(jī)的高度與構(gòu)造特殊,火災(zāi)撲救非常困難,消防部門缺乏有效的滅火措施,往往只能看著機(jī)組燒毀。在風(fēng)暴干旱天氣,燃燒的碎片大范圍擴(kuò)散,會(huì)有大面積火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn),后果比較嚴(yán)重,尤其是在建筑物或者森林附近,風(fēng)險(xiǎn)更高。
1.6結(jié)構(gòu)毀損事故
結(jié)構(gòu)毀損事故見報(bào)道的共計(jì)130起,約占10%,呈現(xiàn)上升趨勢(見圖7)。造成結(jié)構(gòu)毀損的主圖6火災(zāi)事故起數(shù)要原因是風(fēng)暴天氣、質(zhì)量控制不力和維護(hù)不到位。結(jié)構(gòu)毀損事故局限在較小范圍內(nèi),人身危害相對較小,但是經(jīng)濟(jì)損失比較大,往往造成整個(gè)機(jī)組完全被毀。但是,如果風(fēng)機(jī)附近有學(xué)校、高速公路或者其他敏感建筑物,對公共安全的威脅就會(huì)比較嚴(yán)重。
1.7拋冰傷人事故
拋冰傷人事故記錄共計(jì)34起,事故起數(shù)比較平穩(wěn)(見圖8)。人被冰砸中是小概率事件,但是有冰塊被拋出140m的記錄。加拿大在風(fēng)電場附近張貼了警示牌,要求在冰凍期間,人員距離風(fēng)機(jī)至少305m遠(yuǎn)。有報(bào)告稱從1999-2003年,德國共發(fā)生了880起拋冰事件,其中33%是發(fā)生在低地和海岸。
1.8運(yùn)輸事故
運(yùn)輸事故報(bào)告共計(jì)111起,呈現(xiàn)上升趨勢(見圖9)。比較典型的事故包括45m長的風(fēng)機(jī)在運(yùn)輸途中壓碎一座房屋,塔架穿透一座賓館,風(fēng)機(jī)部件在隧道內(nèi)墜落。交通運(yùn)輸事故與人員傷害事故是分開統(tǒng)計(jì)的,運(yùn)輸事故對公眾安全構(gòu)成的威脅最大。據(jù)估計(jì)風(fēng)機(jī)重大部件在運(yùn)輸過程中墜落(包括落入海中),損失超過7700萬美元。
1.9環(huán)境和其他類型事故
風(fēng)電場對環(huán)境的破壞主要是破壞現(xiàn)場以及造成野生動(dòng)物死亡,共計(jì)120起。還有其他類型的事故267起,包括沒有造成嚴(yán)重后果的結(jié)構(gòu)損壞事故。引發(fā)這些事故的原因,可能是維護(hù)不到位、電氣故障(沒有造成火災(zāi)與觸電)等。結(jié)構(gòu)支撐事故也包括在內(nèi),以及沒有引起火災(zāi)和葉片毀損的雷擊事故等。
2安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)特征
(1)行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)受整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的影響。風(fēng)電行業(yè)安全管理特點(diǎn)是“點(diǎn)多、線長、面廣”,整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈安全管理涉及技術(shù)研發(fā)、零部件制造、整機(jī)組裝、檢驗(yàn)認(rèn)證、施工隊(duì)伍素質(zhì)、承包商管理、施工過程管理和竣工驗(yàn)收、啟動(dòng)前檢查、投產(chǎn)運(yùn)營、電場退役及各種配套服務(wù)等環(huán)節(jié)[7]。產(chǎn)業(yè)鏈上游在前期設(shè)計(jì)與制造過程中,出現(xiàn)一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)就會(huì)直接影響后期的運(yùn)營與維護(hù)的安全,僅僅由風(fēng)電運(yùn)營團(tuán)隊(duì)難以掌控整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的風(fēng)險(xiǎn)。目前風(fēng)電行業(yè)處于高速發(fā)展時(shí)期,風(fēng)電場建設(shè)周期短,注重建設(shè)規(guī)模和速度,施工過程中很多安全控制措施、安全策略得不到有效落實(shí),新電場、新人員、新設(shè)備多,是引起事故多發(fā)的重要因素。此外,由于風(fēng)電行業(yè)競爭激烈,為了趕進(jìn)度和控制成本,項(xiàng)目質(zhì)量安全受損,本質(zhì)安全性無法得到充分保障,也加大了建設(shè)和運(yùn)營的風(fēng)險(xiǎn)。(2)行業(yè)固有風(fēng)險(xiǎn)比較高。我國2050年預(yù)計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到10億千瓦,將有72萬人就業(yè),占到能源供應(yīng)的17%,行業(yè)規(guī)模比較大。2011年風(fēng)電行業(yè)共計(jì)約26萬就業(yè)人員,見報(bào)道的死亡人數(shù)為8人,十萬就業(yè)人員死亡率為3.08,而全國工礦商貿(mào)十萬就業(yè)人員事故死亡率為1.88[9],是全國平均水平1.6倍,明顯高于全國平均水平,并且據(jù)估計(jì)實(shí)際發(fā)生的事故可能是10倍于現(xiàn)有的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),安全形勢嚴(yán)峻,如果不及時(shí)采取有效安全管控措施,事故數(shù)量會(huì)進(jìn)一步上升[6]。除了本文列舉的葉片毀損、火災(zāi)、結(jié)構(gòu)坍塌、交通運(yùn)輸、拋冰傷人等類型事故外,由于行業(yè)設(shè)備高大、建造與結(jié)構(gòu)復(fù)雜、位于偏遠(yuǎn)或者沿海等復(fù)雜地理位置和不利氣象條件,高處作業(yè)、接觸運(yùn)動(dòng)機(jī)械、大風(fēng)天氣、大浪環(huán)境等會(huì)比較常見,由此引發(fā)高處墜落、觸電、淹溺、雷擊、重油泄漏等類型事故,行業(yè)本身涉及危險(xiǎn)物質(zhì)和危險(xiǎn)作業(yè)比較多,如果本質(zhì)安全設(shè)計(jì)考慮不足,設(shè)備設(shè)施可靠性和耐用性不夠,對現(xiàn)場作業(yè)人員和公眾安全都構(gòu)成威脅。(3)行業(yè)自身安全管理基礎(chǔ)薄弱。風(fēng)力發(fā)電涉及專業(yè)較多,專業(yè)水平要求高,員工必須有較高的專業(yè)知識(shí)、技術(shù)業(yè)務(wù)水平和必要的操作技能技巧。因此必須采用先進(jìn)的管理方法和手段才能完成各項(xiàng)任務(wù)[10]。與此形成對照的是,我國風(fēng)電場在國內(nèi)作為一種新興的發(fā)電企業(yè),發(fā)展速度快,目前還未形成一套行與其自身風(fēng)險(xiǎn)特征相適應(yīng)的管理模式,行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)管理能力不足,缺少系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)管理工具,缺乏智能化、自動(dòng)化故障分析、判斷和排除手段。行業(yè)安全技術(shù)、法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)還不健全,部分安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)比較落后,不能滿足行業(yè)快速發(fā)展的需要。此外電場多位于邊遠(yuǎn)地區(qū),難以吸引和留住高素質(zhì)人才,領(lǐng)導(dǎo)層和員工對安全問題認(rèn)識(shí)不到位,安全管理基礎(chǔ)薄弱。(4)海上風(fēng)電場風(fēng)險(xiǎn)更高。海上風(fēng)電場往往遠(yuǎn)離陸地或處在潮間帶地區(qū),施工和運(yùn)營維護(hù)難度顯著高于陸上風(fēng)電場。在施工和運(yùn)行中除了受到和陸上風(fēng)電場相似的如工程地理位置、場地周邊環(huán)境、風(fēng)能資源、工程地質(zhì)等因素影響外,還受到電網(wǎng)聯(lián)接、海上施工,特別是海洋水文中非常復(fù)雜的臺(tái)風(fēng)、潮位、波浪、潮流、風(fēng)暴潮、海水、泥沙、海床運(yùn)移和沖刷等因素的影響,風(fēng)險(xiǎn)更高。
3對策建議
風(fēng)電行業(yè)在我國屬于新興產(chǎn)業(yè),目前正處于快速擴(kuò)張期,固有風(fēng)險(xiǎn)比較高,產(chǎn)業(yè)隊(duì)伍還處于學(xué)習(xí)期,本質(zhì)安全與風(fēng)險(xiǎn)管理能力與行業(yè)發(fā)展的速度還不匹配,行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)管理需要從整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的每個(gè)環(huán)節(jié)入手,開展系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)管理。(1)強(qiáng)化風(fēng)電行業(yè)安全發(fā)展政策研究與頂層設(shè)計(jì)。行業(yè)主管部門和協(xié)會(huì)在制定風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃的同時(shí),同步制定安全發(fā)展規(guī)劃,通過政策和機(jī)制引導(dǎo)行業(yè)安全發(fā)展。將安全生產(chǎn)納入決策與戰(zhàn)略范疇,建立健全安全制度與標(biāo)準(zhǔn)和責(zé)任機(jī)制,建設(shè)行業(yè)安全文化。開發(fā)風(fēng)電技術(shù)的同時(shí),實(shí)施風(fēng)電安全發(fā)展專項(xiàng)課題研究,推動(dòng)風(fēng)電安全技術(shù)進(jìn)步。(2)開展風(fēng)電行業(yè)及典型企業(yè)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)分析,制定針對風(fēng)電行業(yè)安全性評價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn),建立全國乃至全球風(fēng)電行業(yè)生產(chǎn)安全信息資源數(shù)據(jù)庫,繪制風(fēng)電行業(yè)及企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)地圖。在風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)部建立安全戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系,讓供應(yīng)商、運(yùn)營商和承包商共同關(guān)注產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量,制造企業(yè)加強(qiáng)工藝控制和質(zhì)量管理,提升機(jī)組的可靠性,保障整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈每個(gè)環(huán)節(jié)安全。(3)開發(fā)本質(zhì)安全型風(fēng)電設(shè)備。開展風(fēng)電機(jī)組HAZOP分析,實(shí)施風(fēng)電機(jī)組本質(zhì)安全設(shè)計(jì),降低危險(xiǎn)物品的用量,提升葉片、齒輪箱、發(fā)電機(jī)、變流器和軸承等關(guān)鍵零部件安全保障性能,建立設(shè)備安全檢測與預(yù)警系統(tǒng),從源頭降低事故風(fēng)險(xiǎn)。(4)強(qiáng)化風(fēng)電場建設(shè)施工安全管理。實(shí)施風(fēng)場建設(shè)安全規(guī)劃,施工安全設(shè)計(jì),強(qiáng)化物流安全和建設(shè)安裝調(diào)試安全管理,在充分借鑒和利用以往工程建設(shè)安全管理經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,建立適合風(fēng)電場風(fēng)險(xiǎn)特征的施工安全管理模式,實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場安全生產(chǎn)優(yōu)生優(yōu)育,提高安全可靠性。(5)保障風(fēng)電場運(yùn)行與維護(hù)安全。借鑒其他電力行業(yè)成熟的安全管理經(jīng)驗(yàn),在風(fēng)電場采用現(xiàn)代安全管理模式,引入國外技術(shù)的同時(shí),借鑒優(yōu)秀的安全管理理念與方法,推動(dòng)風(fēng)電場現(xiàn)場精細(xì)化和安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化,建立風(fēng)電場安全監(jiān)控系統(tǒng),強(qiáng)化風(fēng)電場應(yīng)急響應(yīng)管理,實(shí)現(xiàn)安全保障能力與行業(yè)規(guī)模同步扎實(shí)發(fā)展。
本文作者:王宇航楊乃蓮任智剛王善文張森工作單位:中國安全生產(chǎn)科學(xué)研究院