風(fēng)能作為一種清潔可再生能源，越來越受到世界各國(guó)的重視。可以預(yù)見，以風(fēng)能為代表的清潔可再生能源也必將在應(yīng)對(duì)氣候變化、推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型方面發(fā)揮更為顯著和積極的作用。作為一種清潔的可再生能源的發(fā)電方式，風(fēng)能對(duì)于低碳節(jié)能、保護(hù)大氣環(huán)境具有重要意義。

與陸地風(fēng)力發(fā)電相比，海上風(fēng)力發(fā)電具有突出的特點(diǎn)，海上風(fēng)電由于其資源豐富、風(fēng)速穩(wěn)定、開發(fā)利益相關(guān)方較少、不與其他發(fā)展項(xiàng)目爭(zhēng)地、可以大規(guī)模開發(fā)等優(yōu)勢(shì)，一直受到風(fēng)電開發(fā)商關(guān)注。從歐洲的先行者經(jīng)驗(yàn)看來，海上風(fēng)電行業(yè)經(jīng)歷了20多年的發(fā)展,逐步從一個(gè)區(qū)域性的能源行業(yè)發(fā)展成全球性的一個(gè)行業(yè)。

我國(guó)海上風(fēng)能資源豐富，具備大規(guī)模發(fā)展海上風(fēng)電的資源條件。根據(jù)中國(guó)氣象局風(fēng)能資源詳查初步成果，我國(guó)5～25米水深線以內(nèi)近海區(qū)域、海平面以上50米高度風(fēng)電可裝機(jī)容量約 2億千瓦。水深在5～50m區(qū)域、70m高度上的可開發(fā)海上風(fēng)電容量更是高達(dá)5億kW。為推進(jìn)海上風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目建設(shè)，國(guó)家能源局曾于2014年12月8日印發(fā)了《全國(guó)海上風(fēng)電開發(fā)建設(shè)方案（2014～2016年）》。從政府的導(dǎo)向看，自2016年開始起，中國(guó)在接下來的五年，海上風(fēng)電將迎來高速發(fā)展期。

中國(guó)船級(jí)社憑借其在海洋工程領(lǐng)域的豐富經(jīng)驗(yàn)和國(guó)內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)地位，積極投身海上風(fēng)電行業(yè)，助力綠色中國(guó)建設(shè)。從2000年開始，中國(guó)船級(jí)社即為海上風(fēng)電業(yè)界提供包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、下部支撐結(jié)構(gòu)等認(rèn)證與咨詢服務(wù)，服務(wù)領(lǐng)域覆蓋海上風(fēng)電“風(fēng)電場(chǎng)設(shè)施”“風(fēng)電安裝裝備”全領(lǐng)域和“規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造、安裝、運(yùn)維、棄置”全生命周期。

中國(guó)船級(jí)社江蘇分社海上風(fēng)電項(xiàng)目組在參與海上風(fēng)電檢驗(yàn)的過程中，發(fā)現(xiàn)了一些在設(shè)計(jì)理念、管理等方面的問題，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

一、在設(shè)計(jì)理念上，比較突出的是節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、變截面、鋼樁與組塊連接節(jié)點(diǎn)、吊點(diǎn)和耐火涂裝等方面的問題。

在節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方面，目前海上升壓站上部組塊設(shè)計(jì)多采用樁腿不連續(xù)，梁連續(xù)的方式（詳見圖1-1），此種方式容易導(dǎo)致樁腿受力不連續(xù)，需經(jīng)過橫梁對(duì)應(yīng)力進(jìn)行傳遞，且梁的面板在吊裝時(shí)受拉應(yīng)力，容易造成節(jié)點(diǎn)的撕裂，且頂層橫梁的面板受力較大，容易對(duì)其上的敷料造成開裂。建議采用（圖1-2）的形式。


在變截面方面，升壓站對(duì)變截面梁的接口位置設(shè)計(jì)上考慮的不夠周全，腹板與翼緣板的焊接位置沒有采取相互避讓，建議采用海上固定油氣設(shè)施設(shè)計(jì)中將焊接位置錯(cuò)開150mm的設(shè)計(jì)方案。

在鋼樁與組塊連接方面，升壓站立柱與鋼樁的連接設(shè)計(jì)采用的是將立柱插入鋼樁，立柱上的環(huán)板與鋼樁進(jìn)行部分熔透焊接，最后在鋼樁內(nèi)灌水泥漿的方式連接固定。這種設(shè)計(jì)方式存在以下問題：立柱內(nèi)加強(qiáng)筋板采用異形設(shè)計(jì)，在其下端部最窄處寬度僅有20mm，而該板厚為40mm，設(shè)計(jì)要求全熔透焊接，并且要求進(jìn)行100%UT探傷，而實(shí)際焊接完成后根本不具備UT探傷條件；鋼樁與立柱環(huán)板焊接完成后進(jìn)行灌漿，而鋼樁內(nèi)部此時(shí)已經(jīng)是一個(gè)封閉空間，灌漿后空氣無法排出，即無返漿口，將會(huì)導(dǎo)致水泥漿無法完全充滿鋼樁內(nèi)部，失去灌漿的意義。綜上，建議采用海上固定油氣設(shè)施設(shè)計(jì)方案，即使用過渡段連接的方式。

吊點(diǎn)方面，升壓站吊點(diǎn)的設(shè)計(jì)方式存在兩個(gè)問題：一是安裝在兩側(cè)的筋板焊接質(zhì)量難以控制，設(shè)計(jì)上采用單面焊雙面成形的方式，這種方式理論可行，但對(duì)于吊點(diǎn)焊接施工不建議采用，因?yàn)閱蚊婧父砍尚螣o法百分之百保證焊接質(zhì)量，且單面焊坡口較大，焊接收縮量增加，導(dǎo)致出現(xiàn)收縮裂紋的風(fēng)險(xiǎn)增加，而對(duì)于此種設(shè)計(jì)形式采用雙面焊接的話也存在問題，即筋板與立柱形成的空間狹小會(huì)限制焊接作業(yè)和后續(xù)的探傷；二是安裝在兩側(cè)筋板與加強(qiáng)環(huán)距離過近考慮到筋板與加強(qiáng)環(huán)各自的焊道寬度，兩條焊道幾乎重合，另外在100mm吊點(diǎn)主板開坡口與40mm鋼板全熔透焊接的設(shè)計(jì)方式也不合理，對(duì)焊接質(zhì)量、探傷效果都有影響，并且按照相關(guān)規(guī)范要求，如果焊接厚度超過50mm，是應(yīng)該進(jìn)行焊后熱處理的，而設(shè)計(jì)中也沒有明確的焊后熱處理要求。

耐火涂裝方面，升壓站的很多結(jié)構(gòu)上涂裝了厚度為10mm的耐火漆，通常在海上設(shè)施運(yùn)營(yíng)過程中要對(duì)結(jié)構(gòu)特別是焊道進(jìn)行外觀檢查和NDT檢測(cè)（測(cè)厚和探傷），而如果對(duì)這些涂裝了耐火漆的結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查或檢測(cè)在不破壞涂層的情況下是無法實(shí)現(xiàn)的。

焊接及探傷標(biāo)準(zhǔn)方面，設(shè)計(jì)對(duì)于焊接及UT探傷的選用標(biāo)準(zhǔn)分別為GB50661和GB 11345，且沒有明確TKY節(jié)點(diǎn)探傷人員資質(zhì)的特殊要求，由于導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)是TKY節(jié)點(diǎn)多，而當(dāng)前升壓站選用的標(biāo)準(zhǔn)和要求沒有體現(xiàn)出對(duì)TKY節(jié)點(diǎn)施工質(zhì)量的重視程度，建議焊接采用AWS D1.1,UT探傷采用API RP 2X，并明確由具有TKY探傷資質(zhì)的NDT人員進(jìn)行TKY節(jié)點(diǎn)的探傷。

二、在施工工藝方面，存在的主要問題主要表現(xiàn)在環(huán)板焊接、組對(duì)間隙普遍較大、管線、防火結(jié)構(gòu)封隔等方面。

現(xiàn)場(chǎng)環(huán)板焊接的順序?yàn)橄冗M(jìn)行環(huán)板與梁的焊接再進(jìn)行環(huán)板與立柱的焊接（詳見圖2-1），這樣的施工順序?qū)?huì)導(dǎo)致在進(jìn)行環(huán)板與立柱焊接時(shí)應(yīng)力無處釋放，增加應(yīng)力裂紋產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)，建議采用如下施工順序：將環(huán)板分成兩塊，先進(jìn)行環(huán)板與立柱的焊接，在進(jìn)行環(huán)板對(duì)接位置的焊接，最后進(jìn)行梁與環(huán)板的焊接（詳見圖2-2），這樣最大程度減少環(huán)板與立柱焊接產(chǎn)生的應(yīng)力，降低應(yīng)力裂紋產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。


現(xiàn)場(chǎng)的焊接工藝中，對(duì)全熔透焊接，大多采用加襯墊的焊接工藝，導(dǎo)致焊接間隙較大，增加焊接量，也增加了焊接收縮量（詳見圖3）。為了減少焊接收縮量和焊接量，建議采用定位焊臨時(shí)固定，單面焊接完成后，反面清除定位焊的工藝。

現(xiàn)場(chǎng)在進(jìn)行管線施工過程中，在結(jié)構(gòu)梁上直接開孔（詳見圖4）。此種方式，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)梁的強(qiáng)度下降，對(duì)已經(jīng)開孔的部分，要求其針對(duì)性的做了結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)，對(duì)于還未施工部分，則要求管線的敷設(shè)線路避開在結(jié)構(gòu)梁上直接開孔，以免留下隱患。


現(xiàn)場(chǎng)施工過程中，對(duì)于管線焊接，采用的是在管壁上直接開孔（詳見圖5-1）；對(duì)于直徑僅有20mm左右的管線進(jìn)行對(duì)接焊接（詳見圖5-1）。對(duì)于此兩種情況，應(yīng)該分別采用增加管座（詳見圖5-2）和管箍插焊的方式（詳見圖5-3）。


防火結(jié)構(gòu)封隔方面，無論是結(jié)構(gòu)的封堵還是管線穿艙的封堵其目的都是為了保持艙壁的防火完整性。為了達(dá)到防火封隔的要求，對(duì)防火艙壁的上下部分存在間隙處，采用塞堵與防火艙壁相應(yīng)防火等級(jí)的防火敷料，來確保防火艙壁結(jié)構(gòu)的完整性。對(duì)于管線貫穿性的情況，則要求采用將管線與艙壁相交處采用填腳焊焊滿，對(duì)于由于艙壁材料問題，不能焊接的艙壁，則采用防火膠泥封堵的方式，保證其密封性；對(duì)采用防火膠泥封堵的部分留下記錄，提醒業(yè)主方在運(yùn)維階段注意保持監(jiān)控，防止防火膠泥后期由于老化后脫落而造成防火完整性的缺失。

三、建造過程中的其他方面，存在沒有進(jìn)行三維建模、救生設(shè)備安裝錯(cuò)誤、消防設(shè)備安裝錯(cuò)誤、電纜橋架承載力不足等問題。

三維建模方面，由于在現(xiàn)場(chǎng)建造前期沒有進(jìn)行三維建模，對(duì)電纜的走向進(jìn)行模擬，導(dǎo)致很多處電纜開孔沒有電纜管線，或僅有一兩根電纜貫穿，而開口處為了保證防火結(jié)構(gòu)的完整性，只能用價(jià)格昂貴的防火模塊進(jìn)行封堵，從而導(dǎo)致增加了施工的難度和時(shí)間，也造成了建造成本的增加。建議在項(xiàng)目開工前進(jìn)行三維建模，合理地對(duì)電纜進(jìn)行布置，避免出現(xiàn)電纜過密或者過少的情況。

救生設(shè)備的安裝問題。由于救生設(shè)備的安裝錯(cuò)誤，緊急情況下將無法使用。建議業(yè)主按照正確的方式安裝救生設(shè)備，以備不時(shí)之需。

消防設(shè)備問題。由于消防設(shè)備沒有按照要求的高度安裝，導(dǎo)致消防設(shè)備安裝過高和過低，無法起到相應(yīng)的滅火作用，建議現(xiàn)場(chǎng)對(duì)此進(jìn)行整改，將高壓水霧碰頭的高度保持在合適的位置。

電纜橋架的承載力問題。由于升壓站電纜橋架多采用鋁制結(jié)構(gòu)，且電纜較重，時(shí)間久了之后，電纜橋架便出現(xiàn)了明顯的變形，建議電纜橋架采用傳統(tǒng)形式，即由普通角鋼焊接制成的橋架，其強(qiáng)度比鋁制材料高，可以有效防止橋架變形。

海上風(fēng)電作為一個(gè)近期新興的行業(yè)，由于其發(fā)展的速度迅速，且涵蓋了海洋工程、電力等行業(yè)的理念，在其發(fā)展的過程中難免會(huì)遇到這樣那樣的問題，其中有著某一行業(yè)的局限性，也有著因兩個(gè)行業(yè)交匯所帶來的沖突問題。對(duì)此，中國(guó)船級(jí)社作為海上風(fēng)電行業(yè)的鑒證檢驗(yàn)方，依托從 上世紀(jì)80年代開始便積累起來的海洋工程經(jīng)驗(yàn)，不斷提高服務(wù)質(zhì)量，優(yōu)化服務(wù)理念，充分發(fā)揮自身技術(shù)優(yōu)勢(shì)，為海上風(fēng)電行業(yè)的健康快速發(fā)展保駕護(hù)航。