海缆敷设施工问题分析及改进

　　摘要：当今海岛经济发展迅速，沿海地区海岛的电力需求也不断增加。随着建设技术的不断进步，越来越多的海底线缆被应用于世界各地。本文以某海底电缆敷设设施项目为例，分析了海底电缆敷设普遍存在的问题，并提出了相应的改进方法，为以后的施工工作提供了一些参考。

　　关键词：海缆;敷设;施工问题

　　如今海上风电发展迅猛，海缆敷设环境复杂。在海缆登陆建设环节特殊情况下，需要穿越海堤，特别是一些海况较恶劣的地区。为保证海缆能在恶劣的环境条件下敷设，需要采用海缆长距离拖带施工技术。目前国际上比较通用的，具有一定代表性的海缆长距离拖带施工技术结合定向钻进方式，采用可靠的施工船铺设海缆，达到海缆定向穿越的目的。该工艺方法受环境因素影响较小，可在各类相对复杂的环境条件下连续作业，施工质量有保证，有效地提高了施工效率，降低综合成本。

　　1 海底电缆敷设基本概况

　　1.1 技术要求

　　为保证海缆敷设工程的稳定性和安全性，防止被敷设的海缆受到各种海洋活动的影响，从而造成海缆损坏，有必要加强对海缆的保护。国内外通常对于中直位海缆采用挖沟掩埋的方式，通过将海缆放置在海底地面以下，可有效地降低海缆损坏的可能性。靠近平台和交叉口的海底电缆采用水泥压块保护。

　　1.2 施工方法特点及工艺原则

　　海底海缆施工特点是拖曳施工技术与定向钻井法相结合，有效结合两种技术，可更好保持施工高效性。通过使用大型可靠的船舶，海底电缆铺设在特殊环境中。该工艺采用石油化工领域相对成熟的定向钻进方式，这种方式在海缆敷设中应用的时间不长，但在其他领域已相对成熟，通过保护管，使用最新型的海缆敷设船进行海缆拖曳施工，可有效降低施工过程中的风险。

　　1.3 效益

　　长距离拖曳海缆施工技术具有施工速度快、成本低的优点。在建造过程中，结合定向钻井的方法，可在短时间内完成建造任务，并通过合理使用大型专业建造船舶，船舶受外界因素影响小，可连续作业。长时间防止天气因素。船舶设备待机时经济效益好。此外，该设备具有国内先进技术水平，能耗水平高，可实现污染物排放控制，对海洋环境影响小。

　　2 项目实例

　　某海缆施工项目拟采用水平定向钻入海堤，起点为海堤内侧陆路换乘站西北角，终点距海堤外海堤190m。管道施工设备应放置在陆地上的开关场，管道穿越必须放置在海上。路口有旧海堤路和新海堤路。新海堤道路设计表明，其下方有较深的水泥搅拌桩。陆上开关站位于海堤上的一个池塘中。

　　3 海底光缆敷设设施存在的问题

　　海洋环境通常会对海上施工作业造成非常巨大的影响，轻则严重拖慢工期，重则造成较大的人身、财产损失，是需要特别注意的因素之一。往往会给施工作业造成巨大的损失，例如冲走物资、冲断线缆等，也对海缆保护管造成了较大的影响。由于拖回时对穿过保护管的海缆的精度有着较高的要求，在海况恶劣的条件下，施工工作很难达到应有的精度，从另一方面对海缆敷设工作造成了较大影响。航线海域泥质多为淤泥，部分随涨潮从外海进入，长期积累会使得海缆在水中的相对位置发生变化，产生较大的拉力，从而对海缆造成一定的影响。走线区底部沉积物较多，透气性不好，无法有效地将海缆周围产生的空气排出，容易对海缆造成一定的破坏。

　　4 保护管设计优化方法

　　针对上述过程中发现的问题，目前常见的优化方向主要有如下几点：

　　1)地锚箱锚固法，首先将钻机的地锚箱埋入地锚坑内，然后在其周围打下锚桩，将钢板焊接到地锚箱上，通过这种方式有效的锁定地锚，防止在后续的施工过程中产生位移，提高了施工安全性和精度要求。

　　2)将保护管向后拖。①将穿越管段吊装至送料沟。开挖的深度和宽度应结合当地地形和开挖角度加以明确。一般情况下，传输沟的宽度应大于管径500mm。②将海水引入送水沟。以保证拖管漂浮。③拖拉处应建“猫背”，结合管道的自然弹性弯曲，进管角度应与具体开挖角度一致，防止拖拉受阻。④连续拖过管段作业应保持在钻机扭矩和拉力允许范围内。当钻具和拖曳管道能承受拉力时，应以最大拖曳速度完成拖曳。⑤将连接的管子放在井道上，一次连接接头、分动箱、钻杆。回拉管道时，要密切观察孔内情况，施工人员要密切注意拉力和扭力的变化。拖回应保持平稳，禁止粗暴拖拽。应将管子一次性拖入成型孔中，防止过程中出現停顿，导致拖曳阻力降低。

　　3)在海缆拖曳过程中，控制海缆的施放速度可以有效减少海缆拖曳长度，从而保证拖曳的顺利进行。在海缆初始位置设置专用锚固基础，并使用混凝土浇筑。卸扣是预埋在混凝土基础中的，主要用于固定和安装船舶锚固用钢丝绳。保持绞车的安装位置和预敷钢索的轨道水平。主作业船通过定向钻穿过预设的拖缆，拖曳待拖曳的海缆至交点。主作业船用于收回和定位钢丝绳，调整船舶位置，保证海缆拖带的有效进行。

　　4)钢管保护措施及防腐质量控制，应该保证焊接后的钢管的洁净度，对于施工过程中需要破坏钢管保护层的情况，施工后应及时进行修复，并通过有效的测试手段来确保修复效果。焊接完成后，应使钢管保持现有的位置不变，不得在钢管上施加外力，因为钢管的长度很长，过多的外力极易产生变形。

　　钢管防腐质量控制。使用前应进行除锈。内表面除锈作业后，应使用压缩空气清除管道内各种异物，保证整个管道内外壁的干净整洁，无污染。内部防腐处理施工时，应按厂家说明进行喷漆，防锈漆的使用应当按照厂家出具的说明书进行。外防腐层施工时，应选用环氧煤焦油沥青作为防腐材料，对于接头处的处理应做到全面细致，使得处理过的接口表面达到技术要求后，才可以进行防腐材料的敷设。化学除锈或喷砂时，应保证质量标准。

　　5 结论

　　目前，海上风电发展迅猛。越来越多的海上风力发电站建设起来，这就对于长距离海缆牵引技术提出了更高的要求。在恶劣的海况下，如何确保海缆敷设工作的质量与施工进度成为越来越重要的课题。因此，应采用有效地保护管设计优化方法，不断探索新的施工方式，提高施工的整体效率。

　　参考文献：

　　[1]李勇，任启锋，姚龙.浅谈海上风电项目220 kV海底电缆敷设进度、质量与安全管理[J].科技与创新，2019(7)：104，107.

　　[2]李国庆，和法利，姚龙.浅谈江苏东台200MW海上风电项目220kV海底电缆敷设存在的难点及解决措施[J].风力发电，2018(1)：46-48.

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文章名称： 海缆敷设施工问题分析及改进

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