鉴衡观点：科学分析海上风电特点 结合海工检验经验进行海上风电场的验收工作

2020年开始，中国海上风电进入大规模开发阶段，目前已安装投运的海上风电场，其升压站和支撑结构陆续达到2年质保期，将迎来一波项目验收高潮。

海上风电场项目验收在关注基本的设备验收、工程验收的同时，业主还关心一些特殊的领域，如升压站电气验收、海上风电场钢结构交付和运维方案的验收、海缆的工程验收和冲刷风险评估等。通过对海上风电场验收检验，制定合理的后续维护计划，在充分考虑风险管控和最优成本的前提下，对海上风电场健康平稳运行保驾护航。3月6日，在第六届中国海上风电工程技术大会上，鉴衡认证中心风能事业部海工工程师胡泽坤做了关于海上风电场项目验收服务的演讲，对海上风电场项目验收服务应关注的重点问题进行分享。

以下为演讲实录：

鉴衡海工工程师 胡泽坤

各位领导、专家，大家好!非常荣幸在这里和大家分享《海上风电场项目验收服务》内容，我的演讲将从海上风电场项目验收分类、海上风电场防腐和运维要求现状、如何合理制定海上风电场验收方案、以及开展初次检验的建议四个方面展开。

海上风电场项目验收分类

鉴衡是我国最早开展海上风电标准技术研究与检测认证的第三方机构，在2008年即参与了我国最早的海上风电场——东海大桥项目的检测工作，为该项目提供了大量的计算和技术服务，累计已接受委托开展了二十多个海上风电项目的检测检验工作。当前，海上风电场项目验收分类分为以下三种：

工程验收：设计、制造、运输、施工和调试方面是否符合相应的标准和规范要求;

设备验收：风力发电机组、支撑结构和升压站是否达到设计功能和安全要求;

业主指定的特别细分领域：升压站电气验收、海上风电场钢结构交付和运维方案的验收、海缆的工程验收和冲刷风险评估等。

其中第三类项目验收是业主最关心，委托最多的类型。

海上风电场防腐和运维要求现状

海上风电项目运维涉及整机商和业主单位，一般情况下，机组运维归属整机商进行，五年期出质保;升压站和支撑结构运维则归属于业主单位进行，两年期出质保，因此，验收工作最早应从升压站以及机组支撑结构开始。海上结构与陆上差异巨大，需要专业的人员进行维护检验和验收工作，其中甚至包含了潜水操作，因此，制定符合具体风电项目的方案对验收工作的开展十分重要。

如何制定合理的海上风电场验收方案

做好一个合理的升压站和支撑结构验收方案，需要很多场址条件、设计数据和现场检验结果，具体包含：

各个点位的初始海床情况;

支撑结构的设计裕度;

支撑结构的腐蚀裕量;

支撑结构的海洋生物允许量;

海底冲刷的允许量;

结构的防腐设计;

电气设备的设计以及调试报告;

交付前的施工和检验报告;

……

以上数据需要厘清后作为验收和后续运维的依据。

海上风电场项目验收过程中，重点关注钢结构的防腐问题，因此下面我将以海上钢结构验收作为示例对验收方案应包括的具体内容进行介绍。

现有海上风电场钢结构的验收接口数据需要解决以下问题：

钢结构的防腐在验收中如何关注?

钢结构的初始状态如何?

是否需要专业的检测?

检测的内容以及抽检比例是多少?

后续建议的检测周期间隔是多少?

其中大多数问题需要场址条件、设计参数和现场检测分析得出答案，例如关键构件的确定，腐蚀裂纹深度对应的不同处理方式，海洋生物的定期清理周期等，这些检查依据现有海上工程的防腐检测体系进行，包含：

GB/T 33630 海上风力发电机组防腐规范

NB/T 31006 海上风电场钢结构防腐蚀技术标准

JTS 153-3 海港工程钢结构防腐蚀技术规范

CCS-在役导管架平台结构检验指南

CCS-固定式导管架平台结构基于风险的检验指南

ISO 19902

APIRP 2A-WSD 21ED 2000

NACE-RP0176

以上标准在海上风电工程领域都很权威，但由于海上风电项目具有多学科交叉的特殊性和复杂性，同时也需要针对风电行业的特点和新技术进行一定的调整，在这里我呼吁各大参与海上风电项目的开发商、设备商等不同角色单位，共同参与制定适用海上风电场的项目验证标准规范，将自身积累的项目经验与行业共享，共同推动海上风电项目验收服务的标准化、规范化。

那么在海上钢结构部分，鉴衡依据积累的项目经验并参考ISO 19902和API标准，对海上结构进行分级，根据其暴露等级制定相应的检测规程。由于海上风电设施通常为无人值守且失效不会对环境造成重大危害，海上风电的等级应确认为L3等级，合理的定期检查周期为1年。

海上风电场项目验收建议参考海工的初次检验内容与深度

这里需要注意的是，在海工概念中，初次检验的要求比年度定期检验更高，目的是确定海上结构的初始状态，以便后期进行对照和比对工作，这也是我们海上风电场验收工作内容和深度所优先建议和参考的。因此对于已经投运的即将进行两年出质保项目验收的海上风电项目，多数是未进行过海工初次检验的，因此我方建议采用初次检验的规格进行严格检查验收。

初次检验具体内容

初次检验会对水上结构、飞溅区、水下结构以及海床均进行检验和记录。其中工程验收时扫测海床，可以与投产或者前期扫海结果进行对比，再考虑当地洋流情况制定后期维护的扫海时间间隔。

针对海上风电特点，我们建议进行一定比例的无损抽检，抽检构件或者节点应根据风险评估、设计裕度和现场目视检查结果进行选取。上面所说的比例，一个是指升压站的构件和焊缝比例，一个是指机组支撑结构的抽检机位。前者我们建议参考海工成熟标准进行，而后者由于与传统海工石油平台完全不同，所有机位检验的成本较高，其必要性还需要论证，因此我方一般建议根据海洋水文、地质条件和海工设计裕度选取代表性机位进行验收检验，这种检验可能是风场角点、边线上的指定机位。

验收除了对上部结构的一般目视检查外，还要重点检查以下节点：

立柱与水平拉筋、斜拉筋的T、K、Y节点;

直升机甲板斜撑与平台主体连接节点;

甲板主梁与平台立柱的连接节点;

甲板主桁与平台立柱的连接节点;

甲板主梁与主桁的连接节点;

单桩支撑与套笼平台的连接位置(单桩支撑);

导管架支撑结构与机组的连接位置(导管架支撑);

靠船登临结构;

……

可根据平台的使用年限及总体状况，确定无损抽查的百分比。

初次检验对水下阳极保护的检测要求：

目视确认所有牺牲阳极，电极和任何其他腐蚀防护材料/设备的存在。检测可以全面覆盖水下结构和各种附属物的一组阴极电位。

具体操作：

检查牺牲阳极(如锌块)外观状况：所有牺牲阳极均需检查，检查牺牲阳极是否丢失、与构件的连接是否牢固;清除阳极上的海生物和白色斑点腐蚀;检查有没有失效的阳极以及过量耗蚀的阳极。

电位测量：对平台水下结构进行电位测量，了解阴极保护是否足够，或是否出现过保护。

验收对水下工作要求：

水下总体目测检查范围包括：导管架结构总体状况，检查是否存在弯曲、位移、凹陷及擦伤等缺陷;平台附件包括电缆J管等附件的管卡状况与平台主体的连接状况;牺牲阳极的状况。

近观检查导管架结构的腐蚀状况，要求清除海生物，可以结合构件的测厚及焊缝的无损检测。

检测海生物厚度是否超过设计要求，如海生物厚度超过平台设计硬质海生物的允许量时，应进行清除。

检查海底冲刷

……

以上工作均应在海上风电场验收工作中进行执行。根据验收的检验结果，制定合理的后续维护计划。考虑风险管控和最优成本情况下，对关键钢结构进行长期的检测工作，避免由于维护缺失导致的成本急速攀升。

鉴衡在海上风电工程验收方面积累了大量工作经验，经过十余年风电业务以及国际能源署(IEA)合作项目的经验积累，鉴衡已经完成了海工标准识别和能力建设工作，具备了主流海工计算程序的使用以及设计评估经验，并在广东省阳江市建立了国家级的公共技术平台——国家海上风电装备质量检验检测中心，致力于为海上风电项目的研发测试提供基础设施与技术支持。

目前，由鉴衡牵头编制的《海上风电场钢结构防腐运维指南》已进入内容审核阶段，将为海上风电场防腐运维提供即时性解决方案，也诚挚邀请国内外海上专家参与交流指导，共同为我国海上风电事业提供行业级技术支撑，谢谢大家!