風電海底電纜典型敷設施工唐蔚平;薛雷剛;王志強【摘要】介紹了海底電纜敷設施工的工藝流程，指出敷設工程的質(zhì)量控制要點和內(nèi)容，并從防火、抵抗風浪、作業(yè)安全和警戒保衛(wèi)等方面建立危險源安全保障要點。所建立的海底電纜敷設施工質(zhì)量和安全保障體系在國家高技術研究發(fā)展計劃示范工程---大型風電場柔性直流輸電接入技術研究與開發(fā)項目中應用，結(jié)果表明能有效地滿足高壓海底電纜現(xiàn)場施工的需要。%Thispaperintroducestechnicalflowoflayingconstructionofwindpowersubmarinecableandpointsoutkeypointsandcontentsofqualitycontrol.Inaspectsoffireprotection,stormresistance,workingsafetyandalertdefense,itdiscussesestablishmentforkeypointofdangersourcesecurityassurance.Thequalityandsecurityassurancesystemofestab-lishedsubmarinecableisappliedinnationalhightechnologyresearchanddevelopmentplanningdemonstrationproject-flexi-bledirectcurrentpowertransmissionandconnectionresearchanddevelopmentprojectinlargescaledwindpowersta-tion.Theapplicationresultindicatesthatthelayingconstructionofthesubmarinecableiseffectivelysatisfyingrequirementforfieldconstructionofhighvoltagesubmarinecable.【期刊名稱】《廣東電力》【年(卷)，期】2014(000)006【總頁數(shù)】4頁(P77-79,104)【關鍵詞】海底電纜;敷設;質(zhì)量控制;危險源【作者】唐蔚平;薛雷剛;王志強【作者單位】中國能源建設集團廣東省電力設計研究院，廣東廣州510663;中國能源建設集團廣東省電力設計研究院，廣東廣州510663;中國能源建設集團廣東省電力設計研究院，廣東廣州510663【正文語種】中文【中圖分類】TM757.4中國風電開發(fā)主要集中于陸上，2010年啟動海上風電開發(fā)。按照中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要，中國將建設6個陸上和2個海上大型風電基地，新建風電裝機容量70GW以上，其中海上風電裝機容量達5GW，風電建設由此進入〃海陸并舉，全面發(fā)展”的新階段。海底電纜敷設施工屬于海上風電建設中一個非常關鍵的專業(yè)施工項目，本文對其施工工藝、質(zhì)量控制、安全控制等進行論述。1海底電纜敷設施工工藝海底電纜敷設施工屬于一個相對特殊的施工項目，目前中國缺乏相應的設計規(guī)范、施工規(guī)范和質(zhì)量驗收規(guī)范。在中國，海底電纜敷設常采用牽引纜絞錨、水下沖埋和邊敷邊埋的方式。常規(guī)海底電纜敷設施工工藝如下：a） 接纜。按地點可分為碼頭接纜和船上過纜，按方式可分為散裝過纜和整體吊裝過纜。中國通常采用海底電纜敷設船接纜，地點一般為生產(chǎn)廠家的碼頭。b） 試航。施工船舶到達施工現(xiàn)場后，首先進行試航作業(yè)，熟悉海況及施工航線，以確保施工安全及施工質(zhì)量，此工序為非必須完成的工序。c） 掃海。主要排除施工路由軸線上影響施工順利進行的舊有廢棄纜線、插網(wǎng)、漁網(wǎng)等小型障礙物，常采用錨艇尾系掃海工具，沿設計電纜路由往返掃海。d） 敷設主牽引鋼纜。海底電纜敷設船一般為無動力船型，需要拖輪拖帶，常采用設置主牽引鋼纜引導敷設船的施工方法。e） 登陸準備。登陸前在兩登陸點的路由軸線上挖設絞磨機地垅，在登陸的灘涂上按設計軸線敷設電纜登陸的牽引鋼絲，并在電纜登陸路由沿途設置滾輪，以保護電纜免受磨損和減小電纜登陸時的摩擦力。f） 始端登陸。海底電纜始端登陸前，在高潮位時將施工船錨泊就位于登陸點附近，以減小登陸距離，并利用差分全球定位系統(tǒng)（differenceglobalpositioningsystem，DGPS）的測量系統(tǒng)定位于路由軸線上，在始端登陸點處設置絞磨機。登陸時，電纜頭從船頭通過入水槽入海，利用預先設置在始端登陸點處的絞磨機牽引電纜浮運登陸。始端登陸施工示意如圖1所示。圖1海底電纜始端登陸施工示意圖g） 敷埋段施工。海底電纜敷埋段施工主要步驟是埋深施工船錨泊就位-纜盤內(nèi)電纜提升一電纜放入甲板入水槽一電纜放入埋設機腹部一投放埋設機至海床面一牽引施工船敷埋電纜，中國海底電纜施工船的敷設速度通常不超過10m/min。海底電纜敷埋段施工示意如圖2所示。圖2海底電纜敷埋段施工示意圖h） 終端登陸。海底電纜終端登陸前，利用布纜機將電纜通過入水槽送入水中，在電纜入水段每隔幾米墊以充氣內(nèi)胎助浮。電纜不斷送出后在水面上逐漸形成一個不斷擴大的“Q”形狀[1],工作艇監(jiān)視和控制海面上電纜彎曲情況，防止電纜扭彎，準確測量電纜登陸距離后，將電纜截斷、封頭。待電纜頭牽引出施工船后，在電纜頭上設置活絡轉(zhuǎn)頭，并與設置在終端登陸點處的絞磨機牽引鋼絲連接，啟動絞磨機牽引電纜，待電纜牽引施工完成后，沿電纜溝槽逐個拆除浮運電纜的輪胎［2］，將電纜沉放至海床上，然后牽引就位。海底電纜終端登陸施工示意如圖3所示。圖3海底電纜終端登陸施工示意圖2施工質(zhì)量控制2.1質(zhì)量控制要點海底電纜敷設工程質(zhì)量控制要點見表1。表1海底電纜敷設工程質(zhì)量控制要點海底電纜測試敷設完成后投運時試驗、線路參數(shù)測試2.2質(zhì)量控制內(nèi)容2.2.1接纜接纜工序?qū)儆诤５纂娎|質(zhì)量控制的首道環(huán)節(jié)。在過纜時注意確保海底電纜的彎曲半徑和張力符合要求，以及外護層不被損壞。采用滾輪設置海底電纜的臨時通道，海底電纜盤放俯視沿順時針方向。過纜過程中應注意潮位的變化，施工船帶纜應留有合理的余量。采用機械計米器計量海底電纜的長度，并與海底電纜長度標志對照復核。2.2.2海底電纜登陸在海底電纜登陸時，準確測量登陸路由長度，計算登陸用纜長度。嚴格控制登陸時海底電纜張力和彎曲半徑［3］，使之在允許的范圍，防止牽引的突然啟動和停止。2.2.3海底電纜埋深在進行海底電纜敷埋時同步監(jiān)測埋設機的水下姿態(tài)，嚴格控制海底電纜的埋設深度，當埋設深度低于設計要求時，應及時查明原因，排除故障后才能進行施工。埋設機的投放和回收作業(yè)應在風浪、潮流較小的情況下進行，投放完成后應派潛水員水下檢查海底電纜與埋設機的相對位置［4］。3安全保障要點海底電纜敷設施工的風險較高，本文從海上船舶安全生產(chǎn)、船舶防火安全、抵抗風浪、施工船撤離、機械設備安全使用、施工用電安全、作業(yè)許可證制度、材料的搬運和存儲、安全檢查、警戒保衛(wèi)工作等方面建立危險源安全保障要點[5],分管線損壞、淹溺、起重傷害、觸電和火災等5類。3.1管線損壞危險因素：施工和船舶拋錨時，易破壞海底管線。措施和方案：查看海圖和概位圖，掌握管線走向，明確交底，采用全球定位系統(tǒng)導航定位。3.2淹溺危險因素：受海況影響，人員上下船、船舶靠碼頭時船體不穩(wěn)，易造成人員墜海和跌傷。措施和方案：制定登交通船管理制度及墜落預案，配備救生網(wǎng)、救生圈、救生竹篙，由專人負責監(jiān)護。3.3起重傷害危險因素：違章指揮；操作工操作失誤；機械限位裝置失靈；卷揚機剎車失靈；船舶拋錨和施工時，錨鋼絲繩在受力不均勻的情況下易斷，造成船只移動或工作人員碰到錨鋼絲繩發(fā)生墜海、受傷事故。措施和方案：加強小型機械的檢驗和保養(yǎng)。錨機運作過程中保持各錨鋼絲繩受力均勻，并設專人協(xié)助觀察各錨鋼絲繩受力情況。甲板工作人員備好救生衣，同時嚴禁工作人員靠近錨鋼絲繩。3.4觸電危險因素：電工、電焊工違章作業(yè)，未按三級用電、二級保護要求接電，電箱、海底電纜線、電焊機為不規(guī)范產(chǎn)品。措施和方案：加強監(jiān)護，按規(guī)范用電。3.5火災危險因素：船上危險品及受壓容器不按規(guī)定使用、堆放，作業(yè)人員違章動火或吸煙，產(chǎn)生火災隱患。措施和方案：由專人負責管理監(jiān)護，加強巡回檢查，設立警示標志，配備海上消防器材。4結(jié)束語高壓海底電纜敷設屬于專業(yè)海上施工項目，具有施工周期短、施工風險高、技術復雜等特點，施工地點、作業(yè)地點特殊，采用合適的施工工藝流程很重要，同時必須采取有效的質(zhì)量和安全保障措施。目前中國高壓海底電纜敷設施工單位數(shù)量較少，相關總結(jié)對于提高高壓海底電纜敷設技術及管理水平非常有益。本文所論述的海底電纜敷設施工工藝及其質(zhì)量、安全保障體系，在國家高技術研究發(fā)展計劃示范工程——大型風電場柔性直流輸電接入技術研究與開發(fā)項目的實施過程中得到了相關驗證，結(jié)果表明能有效地滿足高壓海底電纜現(xiàn)場施工的需要。參考文獻：[1]張小明，鄒新.堤島淺海海底電纜敷設工藝淺談[J].科技資訊，2011(12):132.ZHANGXiaoming,ZOUXin.DiscussiononLayingTechaologyforChengdaoShallowSeaSubmarineCable[J].Science&TechnologyInformation,2011(12):132.[2]江慧聰.大截面220kV海底電纜的敷設方法[J].廣東科技，2010,19(24):139-141.JIANGHuicong.LayingMethoclforHeavySection220kVSubmarineCable[J].GuangdongTechnology,2010,19(24):139-140.[3]于富強.水力噴射式挖溝技術在海底電纜施工中的運用[J].勝利油田職工大學學報，2008(1):62-64.YUFuqiang.ApplicationofHydraulicJetDitchingTechnologyinSubmerinCableCoustruction[J].JournalofShergliOilfieldStaffUniversity,2008(1):62-64.[4]崔曉明.海底電纜敷設及檢驗方法[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量，2011(1):17.CUIXiaoming.SubmarineCableLayingandInspectionMethod[J].ChinaPetroleumandChemicalStan