美国船级社柴瑞龙做“结构完整性与海上风险管理”技术演讲

美国船级社/艾吉斯工业技术服务（上海）有限公司 可再生能源大中国区总监 柴瑞龙先生出席“上海国际海上风电+风电运维活动”时，就“结构完整性与海上风险管理”发表技术演讲

　　美国船级社进入中国可再生能源行业的时间不长。和几大船级社一样，美国船级社也有船级部分，同时也有非船级的集团公司。美国船级社集团公司服务范围会涵盖所有非船级领域，既有涵盖全行业的工作内容，也有相关的公司来负责安全，风险，企业方面的内容。
　　 一体化设计对风电的结构性是非常有意义的，但是美国船级社不光关注设计本身，而且还关注海上风力发电机组，从全寿命周期角度出发，美国船级社可以持续完整性的保持。美国船级社在设计的时候会把机械极性载荷，负载考虑进去。设备要经受得起极限条件。这里面的因素，对结构影响有两个部分，一个是比较显性的结构性载荷，二是影响结构性的易损性和耐久性，包括裂纹，对结构完整性有影响的破坏的产生，还包括裂纹裂痕不断恶化的影响情况。
　　经验表明，有非常多的因素可以影响到结构性。制作及运输过程中，甚至打桩，都会影响到结构的完整性。这些问题都在欧洲建设中或已经运行的海上风电场出现过。美国船级社这些项目都是行业领先的，由非常多海洋工程经验的施工单位和设计单位完成，但是即便他们有完善的质量控制体系，实际问题还是存在。
　　通过对项目的全面分析，基于美国船级社的检验还有无损探伤的成果，我们会出具鉴定报告，告诉业主更换风机是可行的，包括风机的评估和匹配的设计验证。
　　一个典型案例就是英国海上140台西门子风机项目。美国船级社在这个项目中做了大量的检测监测工作。因为风力发电机组在海上受力的风况是很复杂的，在风机安装好以后，风机的保持情况需要通过各种手段获取。由于设计中有不匹配的现象发生，各方取了相对比较饱受的安全系数，各方之间对设计数据的共享不充分，还有承担后续的责任等等问题，都会把一些安全余量在设计的方面加大。这样美国船级社也通过针对项目的真实测试，把风机的载荷变化都真实的反映出来。美国船级社在获得的数据中可以看出风机部件振动的状态，现实固有频率和异常频率的直接对比。
　　美国船级社通过大量的数据统计，把风机由于载荷或者是运行的不同状态造成的固有频率的细微波动，提炼出来，固有频率就可以得出是一个频率带，而不是频率值了。美国船级社通过对频率分析，可以得出风机整体的频率变化的报警程度，如果出现异常的振动，风机频率振动一定会比固有频率偏离很多了，可以通过风机固有频率的不同区间，得出一个有可能发生故障的报警。美国船级社也通过实测的数据以及采用有线源的测试来做出一些预测，可以判断出足以导致失稳的裂纹情况，在对一个环状裂纹做出评估的时候，只有到6厘米的时候才会出现问题。