一、引言我國(guó)已經(jīng)成為全球風(fēng)力發(fā)電規(guī)模最大、增長(zhǎng)最快的市場(chǎng)。風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展也帶動(dòng)了設(shè)計(jì)、施工、設(shè)備、運(yùn)行、維護(hù)等各相關(guān)專業(yè)的增長(zhǎng)，但風(fēng)電在快速發(fā)展的同時(shí)，也出現(xiàn)了一些問(wèn)題，特別是風(fēng)電塔架方面，安全事故常有發(fā)生。風(fēng)電塔架事故的發(fā)生，輕則導(dǎo)致機(jī)組停止運(yùn)轉(zhuǎn)，重則導(dǎo)致風(fēng)電塔架完全損壞，由于單臺(tái)風(fēng)機(jī)造價(jià)較高，如果發(fā)生事故，損失極為嚴(yán)重。2023年11月3日，新疆某風(fēng)電項(xiàng)目在開展風(fēng)機(jī)塔筒內(nèi)電電氣安裝作業(yè)過(guò)程中因風(fēng)機(jī)塔筒倒塌發(fā)生一起人身傷亡事故，事故具體情況和原因正在調(diào)查中。2023年6月27日，某企業(yè)下屬風(fēng)電場(chǎng)發(fā)生風(fēng)機(jī)倒塔事故，事故發(fā)生后，該企業(yè)未向東北能源監(jiān)管局上報(bào)相關(guān)信息。經(jīng)事故調(diào)查組查證，該企業(yè)存在“遲報(bào)事故信息”和“事故發(fā)生后故意破壞事故現(xiàn)場(chǎng)，事故調(diào)查期間未按要求提供有關(guān)情況和資料”的違法行為。經(jīng)東北能源局行政出發(fā)委員會(huì)審理會(huì)議決定，對(duì)該企業(yè)及有關(guān)責(zé)任人處以總計(jì)約306.8萬(wàn)元罰款。2018年7月11日，超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)正面登錄福建，造成兩起風(fēng)力發(fā)電設(shè)備事故：某風(fēng)電場(chǎng)8號(hào)風(fēng)機(jī)倒塔、23號(hào)風(fēng)機(jī)葉片折斷、地基松動(dòng)；某風(fēng)電場(chǎng)14號(hào)風(fēng)機(jī)塔筒折斷事故。2016年2月20日，山西某風(fēng)電場(chǎng)一風(fēng)機(jī)發(fā)生倒塔事故，風(fēng)機(jī)從底部法蘭距底部塔筒焊口30mm處斷裂，折斷后向東北方向倒塔。此次事故的直接原因是風(fēng)機(jī)振動(dòng)值嚴(yán)重超標(biāo)，5分鐘平均振動(dòng)值明顯超過(guò)保護(hù)動(dòng)作值，造成法蘭疲勞開裂，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)倒塔。2015年第四季度，國(guó)外有2臺(tái)不同廠家的機(jī)組發(fā)生倒塔事故，兩家公布的原因分別是主軸夾渣（Repower）和焊接標(biāo)準(zhǔn)過(guò)時(shí)（Siemens）。2010年2月，山西某風(fēng)電場(chǎng)發(fā)生一起風(fēng)電倒塔事故，事故發(fā)生后，風(fēng)電場(chǎng)將二期風(fēng)機(jī)全停，并進(jìn)行外觀、內(nèi)部全面檢查。在后續(xù)檢查中發(fā)現(xiàn)二期61號(hào)風(fēng)機(jī)中下塔筒法蘭連接螺栓斷裂48個(gè)（共125個(gè)），在螺栓斷裂部分的法蘭與筒壁焊縫中有長(zhǎng)度為1.67米的裂縫，其異?，F(xiàn)象與倒塌的塔筒情況基本一致?！@一幕幕觸目驚心的事故背后，企業(yè)付出了風(fēng)機(jī)停機(jī)、人員傷亡的慘重代價(jià)。為避免此類事故繼續(xù)發(fā)生，引起相關(guān)管理人員和技術(shù)人員的重視，對(duì)風(fēng)電塔架結(jié)構(gòu)存在的問(wèn)題做簡(jiǎn)單介紹。二、風(fēng)電塔架的典型問(wèn)題在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，風(fēng)電塔架是用于支撐風(fēng)輪和機(jī)艙的主要結(jié)構(gòu)，包括基礎(chǔ)和塔體兩部分。通過(guò)大量的工程實(shí)踐、試驗(yàn)結(jié)果以及事故調(diào)查，陸上風(fēng)電塔架結(jié)構(gòu)主要存在以下問(wèn)題：（1）設(shè)計(jì)內(nèi)容不全面。未嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如：設(shè)計(jì)時(shí)風(fēng)荷載取值與實(shí)際存在偏差，基礎(chǔ)環(huán)下法蘭尺寸不合理，基礎(chǔ)環(huán)埋深不足，基礎(chǔ)混凝土抗壓強(qiáng)度等級(jí)偏低，增容改造或驗(yàn)收前未經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀安全評(píng)估等；（2）施工過(guò)程及監(jiān)管制度不規(guī)范。施工過(guò)程中材料不合格，加工、施工不規(guī)范等問(wèn)題，例如：基礎(chǔ)混凝土抗壓強(qiáng)度、密實(shí)度不滿足要求，塔筒法蘭高強(qiáng)連接螺栓材質(zhì)、預(yù)緊力不滿足要求，塔筒焊縫質(zhì)量不滿足要求等；（3）使用環(huán)境影響。運(yùn)營(yíng)期間遭受臺(tái)風(fēng)、極限陣風(fēng)等極端荷載工況，軟硬件失效、葉片失速、設(shè)備質(zhì)量導(dǎo)致塔架荷載發(fā)生變化，設(shè)備調(diào)試問(wèn)題等；（4）使用維護(hù)不當(dāng)?；A(chǔ)防水出現(xiàn)破損未及時(shí)修復(fù)，導(dǎo)致雨水滲入基礎(chǔ)內(nèi)部，加速基礎(chǔ)環(huán)對(duì)基礎(chǔ)混凝土的磨損等。03風(fēng)電塔架檢測(cè)鑒定典型案例案例一某風(fēng)電場(chǎng)建于2014年，風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土圓形獨(dú)立基礎(chǔ)，風(fēng)機(jī)輪轂高度為80m。使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)臺(tái)柱頂面結(jié)合處縫隙變大、塔筒內(nèi)基礎(chǔ)臺(tái)柱頂面混凝土出現(xiàn)大面積開裂剝落，下雨天塔筒內(nèi)進(jìn)水。其鑒定結(jié)果表明：（1）基礎(chǔ)環(huán)與混凝土間縫隙較大；基礎(chǔ)臺(tái)柱頂面混凝土開裂破損、局部塊狀剝落；（2）風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)混凝土抗壓強(qiáng)度不滿足原設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的要求；（3）基礎(chǔ)內(nèi)部混凝土存在明顯空洞、不密實(shí)的現(xiàn)象，基礎(chǔ)環(huán)下法蘭周圍混凝土出現(xiàn)明顯破損?；A(chǔ)環(huán)與基礎(chǔ)間縫隙較大塔筒內(nèi)基礎(chǔ)混凝土出現(xiàn)開裂、局部塊狀剝落基礎(chǔ)環(huán)下法蘭周邊混凝土破損基礎(chǔ)承載力計(jì)算結(jié)果案例二山西某風(fēng)電場(chǎng)建于2011年，風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土正八邊形獨(dú)立擴(kuò)展基礎(chǔ)，風(fēng)機(jī)輪轂高度為65m。使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)環(huán)與臺(tái)柱混凝土間出現(xiàn)明顯縫隙，塔筒內(nèi)基礎(chǔ)環(huán)與混凝土交接處局部冒漿，塔筒外基礎(chǔ)防水破損嚴(yán)重。其鑒定結(jié)果表明：（1）基礎(chǔ)環(huán)下法蘭與上部混凝土間存在輕微縫隙，周邊混凝土存在明顯空洞，局部區(qū)域混凝土出現(xiàn)輕微破損。（2）綜合現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)、調(diào)查結(jié)果及相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)，得到風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)損傷形成及演變機(jī)理：該形式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)在長(zhǎng)期風(fēng)荷載作用下，形成主風(fēng)向基礎(chǔ)環(huán)周邊初始裂隙；裂隙擴(kuò)展至下法蘭，下法蘭周邊混凝土出現(xiàn)不同程度的破損；隨著下法蘭周邊混凝土破損程度的進(jìn)一步加大，混凝土對(duì)基礎(chǔ)環(huán)的錨固能力降低，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)塔筒搖擺加劇，以致風(fēng)機(jī)無(wú)法正常運(yùn)行。塔筒內(nèi)基礎(chǔ)環(huán)與混凝土交接處冒漿塔筒外基礎(chǔ)防水破損嚴(yán)重基礎(chǔ)環(huán)下法蘭與上部混凝土間出現(xiàn)輕微縫隙基礎(chǔ)環(huán)下法蘭底部混凝土出現(xiàn)明顯空洞案例三山西某風(fēng)電場(chǎng)建于2013年，風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土圓形獨(dú)立擴(kuò)展基礎(chǔ)。使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)風(fēng)電塔筒晃動(dòng)異常，影響風(fēng)機(jī)正常使用。其鑒定結(jié)果表明：（1）基礎(chǔ)環(huán)下法蘭周邊混凝土密實(shí)度較差，存在明顯空洞，破損嚴(yán)重；（2）綜合現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)、調(diào)查結(jié)果及相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)，得到風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)損傷形成及演變機(jī)理：該形式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)內(nèi)部混凝土澆筑質(zhì)量較差，且在基礎(chǔ)環(huán)下法蘭附近存在局部應(yīng)力集中，該部位混凝土承載力不滿足要求，隨著下法蘭周邊混凝土破損程度的逐漸加大，混凝土對(duì)基礎(chǔ)環(huán)的錨固能力降低，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)塔筒搖擺加劇，以致風(fēng)機(jī)無(wú)法正常運(yùn)行。基礎(chǔ)環(huán)周邊混凝土密實(shí)度較差、局部空洞基礎(chǔ)環(huán)周邊混凝土明顯破損塔筒內(nèi)部基礎(chǔ)環(huán)周邊局部冒漿基礎(chǔ)局部取芯發(fā)現(xiàn)混凝土質(zhì)量較差四、檢測(cè)鑒定內(nèi)容根據(jù)中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)《關(guān)于印發(fā)<2017年第一批工程建設(shè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)制訂、修訂計(jì)劃>的通知》（建標(biāo)協(xié)字[2017]014號(hào)）的要求，由中冶建筑研究總院有限公司主編的《風(fēng)電塔架檢測(cè)鑒定與加固技術(shù)規(guī)程》T/CECS882-2021，自2021年11月1日起施行。本標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)內(nèi)容包括：1、風(fēng)電塔架檢測(cè)鑒定程序；2、風(fēng)電塔架調(diào)查和檢查內(nèi)容（包括原始資料調(diào)查、使用荷載和作用調(diào)查、使用條件與環(huán)境調(diào)查、現(xiàn)狀檢查等）；3、風(fēng)電塔架結(jié)構(gòu)檢測(cè)（包括材料性能、地基基礎(chǔ)、塔體結(jié)構(gòu)、塔架連接等檢測(cè)工作）；4、風(fēng)電塔架計(jì)算分析與驗(yàn)算方法；5、風(fēng)電塔架結(jié)構(gòu)鑒定評(píng)級(jí)方法；6、風(fēng)電塔架結(jié)構(gòu)加固方法；7、風(fēng)電塔架檢測(cè)方法。本規(guī)程規(guī)定風(fēng)電塔架在下列情況下，應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)鑒定：1存在超標(biāo)質(zhì)量缺陷或者出現(xiàn)較嚴(yán)重的腐蝕、損傷、變形時(shí)；2達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限或鑒定目標(biāo)使用年限，擬繼續(xù)使用時(shí)；3遭受