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【事故】中复连众:“5.27”天桥山风电场40号风机叶片折断及塔筒受损事故说明
2017-09-26 来源:中复连众
 2017年8月31日《电力安全生产》公众号推送了一篇《“5.27”天桥山风电场40号风机叶片折断及塔筒受损事故通报》(下文简称“报告”),报告中指出我司(中复连众)LZ43.5-1.5型叶片在天桥山项目上已断裂6支,在设计、制造上存在质量问题。此报告没有全面、客观的反映事实,在事件处理的过程中,责任认定并没有得到任何第三方机构的正式确认,仅依据单方面的推测即对事故原因做出了定性判断,未经过我司的确认许可即对外公布,对我公司的企业形象造成了严重的影响,是对于叶片制造企业名誉的损害。
 
 
我公司在掌握大量的全面的数据信息的基础上,在此就事实情况说明如下;
 
一、天桥山项目LZ43.5-1.5叶片情况
 
1、风场运行情况分析
 
昌图天桥山项目报告中提到的6起叶片尖部折损事故,具体信息如下表:
 
表1 昌图天桥山项目折损叶片信息
 
 
如下图为2012年天桥山项目108叶片的现场情况,叶片折断处在叶片L39.5米处,SS面从前缘至后缘内外蒙皮全部断裂开,叶片后缘L39.3~L40.5m粘接区域开裂,PS面前缘有15cm断裂。检查发现有明显的和叶片材料体系不同的维修材料,同时这种维修并没有恢复叶片的原始结构,维修严重不符合要求。
 
 
在天桥山项目的另外一起083叶片折断事故中,叶片L40.75米处折断,在损伤处同样发现了明显的厂外不合格维修痕迹。叶片表面存在明显的油漆后修补色差、表面粗糙,打磨检查发现有大量的胶粘剂,甚至没有铺设纤维布。无论从产品结构到油漆外观的修复,都严重不符合质量要求。
 
 
天桥山项目093叶片折断事故中,距尖部3米处折断,在叶片SS面距叶尖2.2米到3.4米范围内面漆色差很大,有明显厂外后刷漆痕迹。在这个区域的下方,检查芯材表面残留有大量胶粘剂,此类的修补严重不符合质量要求。

天桥山项目036叶片,在尖部L40.1米处由PS面向SS面折断,SS面L40.1米折断靠前缘28cm处,发现一处明显的雷击损伤。雷击造成壳体的芯材灼烧碳化,内外蒙皮与芯材之间分层。
 
 
 
从事故原因分析来看,108、093、036、083四支叶片断裂原因非常明确,是由于厂外不合格维修以及雷击造成的。当时也与主机厂的技术、质量人员做了沟通,中复连众考虑与主机厂的合作关系以及风场的利益,由主机厂负责叶片的吊装和运输,中复连众负责提供新的叶片,把拆下的部分叶片返厂处理。
 
2015年中复连众首次接到风场反馈叶片在运输中损伤报告,我司第一时间组织技术人员到场进行损伤检查,发现叶片尖部40.7m与路旁的树木发生碰撞,结构损伤严重。汇总2015年以前发生在天桥山现场的断裂叶片情况,发现有以下规律:
 
1) 之前出现叶片的折损位置与2015年报告的运输损伤叶片损坏位置基本一致,都发生在叶片尖部40m范围左右;
 
2) 叶片的厂外不合格维修痕迹明显,使用了与我司叶片制造材料体系不同的原材料,匹配性以及强度难以保证;
 
3) 由于维修人员对叶片结构的不了解,维修没有完全恢复产品的原有结构;
 
4) 撞击造成的产品损伤严重,叶片的内外蒙皮以及芯材部分都发生了断裂,单从产品外观上检查仅为一道裂纹,很难发现有重大的质量问题;
 
5) 如叶片运输过程中发生的叶尖碰撞不严重,因叶片尖部的特殊结构,可能存在内部芯材损伤失稳、外部无损伤的情况,叶片运行一段时间后才发生可见的损伤。
 
 
 
天桥山项目叶片事故暴露出叶片运输过程失去了控制,如叶片在运输过程中发生了损坏,在叶片制造厂、主机厂或风场不知晓的情况下,运输企业存在私自维修的情况。为了减少维修费用,委托的维修单位极不正规,由于维修的质量严重不符合要求,最终导致叶片在长期运行过程中发生失效,叶片尖部位置断裂。
 
主机厂为了降低运输成本,LZ43.5-1.5型叶片采用双叶片运输的方式, 但LZ43.5-1.5型叶片与LZ40.3-1.5型等其它1.5MW叶片相比,它的尖部预弯达到3m, 远大于LZ40.3-1.5型叶片1.67m的预弯,叶片运输时在运输车辆左右两侧各放置一支叶片,叶片长度方向超出车尾14m、宽度方向起出车辆约3m,因超长、超宽,车辆转向难度较大,叶尖很容易与道路两旁的岩石、树木发生碰撞造成损伤。后期要求主机厂单叶片运输,有效避免了同类事故的发生。
 
 
 
2016年中复连众接到报告039叶片发生断裂,由于项目现场已经脱保,由风场业主重新采购更换,我司未对叶片进行全面检查,业主方也未提出赔偿要求。2017年中复连众接到报告045叶片发生断裂。至此中复连众发现,包括2012年断裂的108叶片及039、045叶片,竟然有三只叶片在同一台风机上发生断裂,除108外,039、045没有发现有产品制造缺陷,断裂的根本原因不明,这种叶片质量问题导致的事故概率非常小,不能不让人怀疑风机运行的状态是否正常。出于对风场业主和自身负责,中复连众自费聘请第三方对风场的运行情况进行分析,发现风机运行众多问题。
 
2、产品设计结构可靠性
 
LZ43.5-1.5叶型结构由德国Aero Dynamik Consult公司设计,中复连众委托DEWI-OCC进行设计可靠性分析认证,在2011年10月认证通过获得了认证证书。当时为了调查事故原因,主机厂也组织技术、质量人员对叶片进行全面的检查和检测,尤其是叶尖部分,重新做静载试验验证,未发现异常情况。在“报告”中提到的叶片的设计缺陷,中复连众认为,这类说法缺少事实依据。
 
二、现场的叶片检查情况
 
对于“报告”中提到近期发生的叶片断裂为例, 问题发生的时间是2017年5月27日23:44分,10分钟的平均风速在13m/s左右,现场发现叶片断裂是因为风机远程通信报故障,人员次日去现场时发现叶片断裂。
 
事故发生5天后,中复连众在2017年6月1日下午收到了主机厂的通知。我司技术人员在6月3日到达到现场,叶片残骸已经被清理掩埋。只有小部分掉落的壳体,还有一部分的壳体在空中因当天有雷阵雨没有取下。
 
在后续的交流中得知业主方因塔筒出现弯折,紧急安排600t吊车及260t吊车进场稳住机舱,防止倒塔事故。吊装场地平整过程中并没有将叶片残骸隔离,导致在后续的检查过程中,我司对于叶片的现场检查已经无法进一步开展。
 
残留可检查的壳体属于叶片的主要结构,如主梁、主筋板、前缘、后缘粘接部分,检查没有发现存在制造缺陷。在后续的交流会议中,中复连众对比做出过相关说明并提交了现场检查文件。
 
另一个方面,从现场的叶片失效形式来看。业主方反馈在5月19日对此台风机进行故障维修时,对叶片进行过较细致的检查,当时目测并拍照记录,没有发现叶片有明显的损伤或其它异常情况,而在5月27日叶片即发生了发散性断裂。因此,叶片属于瞬间失效的形式,这与制造缺陷导致产品疲劳失效的形式完全不同。“报告”中还指出此次事故已经是该台风机的第三次叶片折损事故。我司认为,对于一款量产的合格产品,出现连续的折损事故,极大的可能是风机的运行存在异常。
 
三、风机运行数据分析时发现的疑问
 
对于风机的运行数据进行分析,中复连众认为叶片损坏存在极限失效和疲劳失效的可能,如功率跳变为0,机组没有报故障、振动异常未报警停机、故障过速等,这些问题都会导致叶片承受超出设计的极限载荷,进而会导致叶片发生失效断裂。由于此部分工作仍在进行,中复连众计划围绕分析的结论进行验证工作。
 
综上,中复连众认为,“报告”中指出的中复连众叶片存在明显的制造问题,来源不实,没有任何依据,对我公司的企业形象造成了严重的影响,我公司将保留使用法律手段维护公司名誉的权利。
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