海底电缆冲埋式施工难点及对策王志恭

发表时间:2020/5/12   来源:《中国电业》2020年2期   作者:王志恭
[导读] 近年来,随着国家经济的快速发展,人民生活水平的日益提高,对电力资源的需求越来越高
        摘要:近年来,随着国家经济的快速发展,人民生活水平的日益提高,对电力资源的需求越来越高,这就促使海底电缆的发展。一般海底电缆分为通信电缆和海底电力电缆。海底通信电缆用于长距离之间的通讯网,一般在各个岛屿之间以及军事设施等较为重要的场合。而海底电力电缆则是运输大功率的电能,因而海底电缆的施工是非常重要的。因此,为了进一步的了解与分析海底电缆的施工以及在施工过程中的难点,本文对漳州10kV浯屿I线海底电缆新建工程进行了对应的分析与研究,并且重点分析了在该工程的施工过程中存在的难点,并最终提出了对应的解决措施。
        关键词:海底电缆,冲埋式,施工难点,对策
        1.工程的主要概况
        1.1工程的主要概述
本工程为漳州10kV浯屿I线海底电缆新建工程,建设地点为漳州市龙海市港尾镇。浯屿I段海缆起于港尾镇岛美村10kV浯屿I回线#007+1杆,终止于浯屿岛前田船业南侧的海陆缆中间接头工井,路径全长3.21km,海底表层为淤泥,其下沉积层为淤泥质土地质。电缆选用三芯铜导体、交联聚乙烯绝缘、铅套防水层、粗钢丝铠装聚丙烯纤维外被层、复合24芯光纤的10kV海底电力电缆,并且在施工过程中采用石砌电缆沟、DN150球墨铸铁海底电缆保护管、冲埋和电缆井相结合敷设方式。
1.2工程施工的具体过程
本工程中采用冲埋式海缆埋设作业法进行相应的施工,而在进行海底电缆埋设的具体施工工艺原理是采用带DP动力定位的专业海缆施工船,以船艉作业方式,拖曳水喷式埋设机系统,沿工程设计路由,接着采用轮胎布缆机系统定张力模式由海缆登陆始端至登陆终端进行水下海缆敷埋作业,达到边航行边埋设的效果。同时在海上施工期间,专业DP海缆施工船“中船海工6”配备的储缆舱、输缆通道、起重机、鼓轮布缆机、轮胎布缆机、水喷埋设机系统、海缆埋深监测 系统、GPS或差分北斗导航系统(互为备用)、发电机组等全套施工设施,为工程施工过程提供核心技术支持和质量保障。海缆埋设过程中,结合施工船动力定位 DP 2系统对埋设的海缆路由进行实时跟踪和纠偏,可满足路由设计要求;水喷式埋设机系统的埋设臂,可任意调整其切入海床的深度(0-5m以内),确保海缆在适宜的海床底质条件下,达到埋深设计要求。
        2.埋式施工过程中的难点分析
        2.1在海沟发育区域进行放缆中的难点
在对海沟区域进行放缆的过程中,放缆未知的精确度会受到周边海底地形地势的影响和在海底平坦区域中潮流的流向趋势的影响,进而增加了海沟区域的放缆难度。接着对收集到的各种数据进行一系列的计算得出对应的放缆位置公式,但是在现场的施工过程中发现,现场的施工情况很难按照设计出的放缆位置公式进行对应的放缆工作,也就是在进行放缆虽然按照规定的位置去放缆但是在后期的过程中还会受到水流方向的影响而造成放缆位置的不精确,对后期的各项工作造成影响。
        2.2海底硬质表面对收集数据信息造成影响的难点
在对硬质海底表面进行收集数据信息的过程中,将检波器沉入海底时,一旦周边有潮流,就会使得检波器在收集数据信息时出现耦合性或者是不能正常的进行工作,进而使得收集到数据信息较少,在后期进行放缆位置的计算时不能很好的提供数据信息,对放缆工作造成影响,增加了放缆工作的难度。
        2.3放缆过程中的预埋深度不够的难点
在进行海底电缆放缆的过程中,会受到周边地形地势的影响以及海水潮流的影响,或者是在进行预埋之前没有收集全海底表面的信息,进而根据已收集到的信息制定出对应的预埋深度,而根据制定出的电缆预埋深度进行电缆的埋设时埋设深度不够,电缆的表层存在石块和其他硬质杂质,而且电缆没有埋入到海底对应的的深层位置,不符合相关电缆埋设的规定和标准,进而使得电缆容易受到周边海水潮流的影响,对电缆造成一定的损坏从而影响电缆发挥作用。


        3.埋式施工过程中的难点的解决方法分析
        3.1提高在海沟发育区域放缆位置信息的精确度
在进行对海沟发育区域进行放缆工作之前,再次收集海底发育区域的相关数据信息,接着根据已有的放缆位置的计算公式进行放缆位置的计算,在计算完毕后进行对应的放缆工作,观察实时的放缆位置是否准确,若海潮造成放缆位置的不精确,可以通过对船速和放缆位置进行调节来提高放缆位置的精确度。一般来讲,在海沟海水潮流的区域进行放缆的过程中,在电缆落水之前增加配重块以及在电缆的适当位置进行钢丝的固定,或者是提高对检波点实时定位机制系统和船动力定位 DP 2系统来的应用程度对放缆全程的定位来进一步的提高放缆位置的精确度。
        3.2解决在海底硬质表面的收集信息数据的难点
在对硬质海底表面进行收集数据信息时,增加检波器的配重来缓解出现的耦合现象,但是在增重检波器的过程中,过重会将检波器与海底硬质表面产生碰撞造成损坏,而过轻就会使得检波器会严重受到潮流方向的影响从而不能很好的收集数据信息,因而选择恰当的检波器配重材料,检波器的外部配重应该选择具有体积较小,耐腐蚀性以及硬度高的材料,并且增加检波器配重装置在海底表面的接地面积以及在设计配重装置要简单便于安装和固定,从而避免检波器在对海底硬质表面进行数据的收集时产生耦合现象以及受到损伤。
        3.3增加电缆预埋深度的精确度
在对海底电缆深度的计算之前,一定要多收集海底表层的信息数据,根据多种数据进行海底电缆预埋深度的计算,从而增加电缆预埋深度的精确性,使得制定出的电缆预埋深度符合相关的各项标准,同时提高对应的海底电缆埋深监测 系统和GPS或差分北斗导航系统的精确度,及时的对海底电缆深度进行实时的检测,确保电缆的埋设到海底的深部,电缆的周边不存在一些小石块等其他的杂质,关键的是确保水喷式埋设机系统的埋设臂和动力定位 DP 2系统能够正常的工作,避免出现误差从而影响调整其切入海床的深度。
        4.不足与补充
存在的不足:在进行海底电缆埋设的过程中,各个系统之间的相互联系不紧密,使得在进行埋设时存在误差而影响电缆埋设的精确度。并且在本工程施工中采用的是边航行边埋设电缆的施工方法,容易受到周边环境的影响,而造成对电缆埋设深度位置的不够,或者是在对海底障碍区域进行预测埋设深度的过程中,会受到海底表面障碍的影响,对海底电缆的埋设造成影响。
补充:在进行海底电缆冲埋式施工中,要加强各个系统之间的联系以及在应用拖曳水喷式埋设机系统前要多次对设计出的埋设路线进行检测,确保电缆的预埋路线的准确性以及电缆的预埋深度足够,及时对海底障碍区进行检测,确定出最佳的电缆埋设深度。提高海缆埋深监测 系统、GPS或差分北斗导航系统监测的精确度,来保证电缆能够发挥对应的作用。
        5.结束语
本文重点对漳州10kV浯屿I线海底电缆新建工程进行了仔细的分析与研究,并对在该工程中的电缆埋设过程中出现的问题难点进行了对应的研究,在施工中容易出现在海沟发育区域进行放缆中的难点,海底硬质表面对收集数据信息造成影响的难点以及放缆过程中的预埋深度不够的难点的问题,而可以通过提高在海沟发育区域放缆位置信息的精确度,解决在海底硬质表面的收集信息数据的难点以及增加电缆预埋深度的精确度来实现电缆位置的精确度,使得电缆埋设在海底的对应深度。同时在施工中,也要注意各个系统之间的联系,使得各个系统能够发挥自身的作用,确保放缆的精确度,从而提高冲埋式施工的工作效率。但是在具体实际的施工过程会受到相关的影响,因此需要对应的工作人员对出现的问题进行仔细的分析与研究,来解决遇到的问题进而提高放缆位置的精确度。
        6.参考文献
[1]王哲,杨志国,龚旭东,张建峰,周滨,高祁.海底电缆地震资料采集观测系统对比[J].中国石油勘探,2016,19(4):56--61.
[2]肖立华,肖宗斌;超长度、大截面海缆过揽的研究与实践[J].电力建设;2003年03期.
[3]王国忠;海底光纤复合电力电缆试制及机械性能试验[J];电线电缆;2007年02期.
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