1、海底電纜牽引錨方式敷設施工工法電氣安裝公司趙宏宇、樊洪軍、張宏衛一、前言3二、工法特點4.三、適用范圍4.四、工藝原理4.五、工藝流程及要點5.六、機具設備1.0七、勞動組織及HSE管理14八、質量要求1.5九、效益分析1.7十、應用實例1.818、前言目前國內敷設主要有三種方式：1、深海長距離海底電纜敷設，利用兩條拖輪左右帶動工作船進行海底電纜的敷設。因為深海作業，電纜、光纜一般不進行埋深。在上海舟山群島處由于漁船拉網作業將中美海底光纜兩次拖斷，造成很大經濟損失。并且海底電纜敷設時對電纜、光纜敷設量不好控制，敷設電纜、光纜浪費很大。2、工作船依靠自己的工作錨進行移船敷設海纜方式。工作船前后共

2、八個錨，通過拋錨船沿電纜路由方向拋錨，工作船再依靠錨機拉動，使自己向前移動，從而進行電纜敷設。這種方式敷設海底電纜速度慢，并且在工作區域海纜、海管錯綜復雜時拋錨有可能傷及海底電纜、海底管線，施工十分危險。同時也有跑錨的危險。3、采用牽引鋼纜帶動工作船進行移船并利用水力埋設犁敷設海底電纜方式。敷設海底電纜的速度由工作船主卷揚機控制。水力埋設犁沖埋敷設方式利用水力埋設犁自重及水壓進行電纜敷設，較適合埕島海域海底表層內為淤泥質粉質粘土及粉沙，局部有硬質粘土（鐵板砂）的特點；并且這種施工簡便靈活適應埕島海域海底電纜、海底管線復雜的特點。我分公司從98年6月至2008年，已成功敷設了近百條電纜，截面從3

3、*70mm2至3*185mm2，長度從幾百米至3.5公里，均取得了投產送電一次成功的佳績。電纜埋深經青島海洋大學海底檢測全部符合設計要求。工程驗交一次合格率100%，質量優良率90%。二、工法特點1、適用中短距離海底電纜敷設施工，具有靈活機動、施工工期短等特點。2、與前二種施工方式相比，減少對海上作業船舶和設備的要求3、采用先進的工藝和方法。如利用PLC和工控軟件對埋設機的各種參數進行實時監測。4、本工法工序易操作，可靠性強。三、適用范圍本工法適用于水深在230米，敷設直徑在30200毫米，最大敷埋深度3.3米海底電纜的施工。四、工藝原理采用牽引鋼纜帶動工作船進行移船并利用水力埋設犁敷設海底電

4、纜方式。敷設海底電纜的速度由工作船主卷揚機控制。水力埋設犁沖埋敷設方式利用水力埋設犁自重及水壓進行電纜敷設，較適合埕島海域海底表層內為淤泥質粉質粘土及粉沙，局部有硬質粘土（鐵板砂）的特點；并且這種施工簡便靈活適應埕島海域海底電纜、海底管線復雜的特點。五、工藝流程及要點我們采用牽引鋼纜帶動工作船進行移船并利用水力埋設犁敷設海底電纜方式，工藝流程圖如下：施工第一步：施工前先進行海底地層勘察，了解海床面地形起伏與堆積層厚度；海底地質勘察，決定是否適于沖埋施工及能否埋到所需深度；海底障礙勘察，調查是否有妨礙埋設施工的海底障礙物。施工第二步：進行掃海利用拖輪后拖一組由兩只四爪錨構成，有效寬度約3-6m的

5、犁耙結構，連續慢速的沿路軸線來回掃耙一次，調查沿路由海床面上的各種可能影響施工的障礙物。如：鋼絲、鋼管、水泥柱、木桿、海網等可當場清除，掃海中由潛水員配合執行。施工第三步：潛水員對兩端平臺的J型電纜護管進行水下探摸，施工人員在平臺上配合潛水員對J型電纜護管預穿鐵絲，為以后電纜穿J型電纜護管做準備。潛水員對J型電纜護管管口的雜物進行清除，并左右活動J型電纜護管的活結，以確定J型電纜護管是否能夠使用。并做好兩端平臺登陸準備工作。施工第四步：將電纜吊裝至施工船舶，固定在電纜架上，并檢查電纜在電纜架旋轉是否正常，有無發卡、發澀情況。并且保證電纜架、步纜機、入水槽在一條直線上。同時對施工船舶上所有施工設

6、備進行檢查，做好電纜敷設準備。施工第五步：根據施工方案敷設牽引鋼纜，敷纜船在距離平臺100m左右船艉以“八”字錨纜穩泊于海面。施工船上履帶式布纜機將電纜從纜盤內牽引出，將電纜送至入水槽，電纜端頭采取保護措施后扎上網套，與回轉節和拖曳鋼繩連接，拖曳鋼絲繩與J型護管內預穿的牽引鋼索連接，通過設于平臺的轉向滑輪，絞于船上卷楊機。利用低平潮時間，布纜機緩緩送出電纜，電纜呈一定入水角下水。一般控制在30-60度之間，以45度為宜。同時啟動卷揚機以拖曳鋼絲牽引電纜端頭，慢速穿過護管上平臺，平臺電纜登陸處墊以滑輪或采取其它防護措施，以防護電纜表面不受損壞，卷揚機牽引時，應嚴格控制電纜張力和彎曲半徑，并隨時校

7、核布纜機與卷揚機的牽引進度。同時潛水員下水監護電纜與海床接觸情況，與喇叭口折點處電纜受力情況及其彎曲半徑。平臺上施工人員借助卷揚機牽引，將電纜敷設至高壓出線柜，施工的同時應嚴格控制電纜張力和保證其彎曲半徑。施工第六步：始端電纜登平臺后，開始進行中間段電纜敷設。敷纜船在卷揚機的牽引下向末端平臺進行敷設，這時將埋設機投放，埋設機主要性能和參數如下：外形尺寸：長7200*寬4800*高3700，重量8500Kg。形式為牽引射水結構，龍門架可協調犁。功能：（1）、潛水深度：2-30米（海底流速3節）（2）、埋設能力：30-200電纜，海底最大埋深3.3米。（3）、適用土質：海底的各類粘土（剪切強度I.

8、OMpa），飽和砂土，尤其對機構開挖較困難的鐵板砂有良好的適應性。（4）埋設速度：1.58m/min（埋設機最大沖能的稀釋和吸排泥量為240立方米/小時)。同時監控系統啟動，對海底電纜的埋深、埋設犁的姿態、水泵的壓力、牽引卷揚機的轉速等技術參數進行實時監控，使海底電纜施工的技術參數符合設計要求，并確保海底電纜的安全施工。同時GPS定位人員對施工路線進行GPS定位，并與設計路由進行比較，如發現偏離設計路由及時通知船舶駕駛人員。駕駛人員通過利用頂推的拖輪進行調整，使敷設沿著設計路由進行敷設。中間段電纜敷設時控制室的施工人員利用甚高頻對講機與埋設機施工人員、卷揚機施工人員、水泵施工人員及時保持聯系。

9、將埋深、埋設犁的姿態、水泵的壓力、牽引卷揚機的轉速等技術參數進行實時了解，使海底電纜施工的技術參數符合設計要求，并確保海底電纜的施工質量。施工第七步：到達末端平臺后，準備進行末端平臺登陸。先進行回收埋設機敷設作業。進行至敷埋端點后，拋設定位系船“八”字錨四只以固定船位，然后進行埋設機的回收操作。嚴格按照以下操作規程:(1)調整牽引鋼纜和埋設機起吊索具將埋設機移位至距船尾7米處。(2) 逐件卸去導纜籠。(3) 采用卷揚機將埋設機吊出水面，調整牽引鋼纜及起吊索具將埋設機擱置在專用停放架上。(4) 將電纜從埋設機中電纜通道內取出并放入入水槽中。(5) 施工的同時應注意電纜的彎曲半徑及受力情況，保證電

10、纜不受損傷。施工第八步：開始末端電纜登平臺。調整敷纜船位使入水槽面向登陸一側，測量入水槽距終端站的距離，電纜用布纜機送至入水槽，每隔3米左右，人工系上充氣內胎，將電纜浮于海面，送出的電纜在海面上形成一個不斷擴大的“幾”，當電纜輸出長度足夠登陸時(應考慮一定的余量)，將電纜切割，封頭扎上網套，然后由預先準備的鋼纜和回轉節網套系住，卷揚機緩緩牽引電纜頭，當電纜頭距離J型護管50米左右時，自電纜頭開始向施工船側逐步卸去充氣內胎使電纜沉入海床面，并由潛水員水下監護電纜，卷揚機緩慢牽引，使其進入J型護口，同時潛水員水下監護電纜在J型護管口的彎曲半徑及受力情況。卷揚機牽引時，應嚴格控制電纜張力和彎曲半徑，

11、并隨時校核布纜機與卷揚機的牽引進度。平臺上施工人員借助卷揚機牽引，將電纜敷設至高壓進線柜，施工的同時應嚴格控制電纜張力和保證其彎曲半徑。施工第九步：對登陸的電纜進行固定，同時對兩端電纜進行高壓電纜冷縮套的安裝。施工完成后，根據有關電氣實驗規范進行電氣試驗。電氣試驗合格后，根據甲方要求進行投產運行。在海床土質較硬的情況下，埋設機可能達不到預期的埋設深度，采取以下程序:(1)采取同時敷設和埋深的施工方法。敷與埋兩個過程同時進行，保證電纜順埋設機通道而下，達到埋設機臂切入土中的最大深度。通過埋設機上的埋設傳感器，采集埋深數據，隨時調整與埋設相關的外部工序，以控制埋深。通過觀察埋設深度的變化，可鑒別和

12、證實調查報告中的土質情況。在較硬土質中埋深，應控制減小速度，加大水量，同樣能達到設計深度要求。一旦因射水過急和土質條件太硬發生埋設臂有振動時，為確保電纜安全應停止射水。六、機具設備號序設備名稱主要性能數量備注1勝建駁一載重1500t1施工船2水力埋設埋深3.31附監測、控制機米系統3潛水裝備050米34移動絞車10噸2電動、無級變速5卷揚機5噸5電動、慢速6卷揚機1噸4電動、快速7機動水泵24HP壓力28潛水泵H=152米Q=25米39桅桿式起重機起重量80噸101氣割設備211發電機120KW121發電機40KW131電焊機500A1交流41電焊機500A1直流51流速儀161風速儀171定

13、位系統181激光經緯儀30m5Km1附測距儀91回聲測探儀060米1便攜式02單邊帶通訊機15W212甚高頻電話25W422手持對講機3W832數據米集儀142微機筆記本2帶打印機施工船舶勝建駁一基本參數:長50mX寬20mX深2.5m滿載吃水1.2m裝載量1500t水力沖射式埋設機基本參數:長7200mmX寬4800mmX高3700mm,重量8500kg潛水深度：2-30m（海底流速3節）埋設能力：30-200mm2電纜,海底最大埋深3.3m適用土質：海底各類粘土（剪切強度1.0MPa）七、勞動組織及HSE管理1、勞動組織項目組織機構圖詳見下圖2、HSE管理(1) 所有參加本工程海上工程施工

14、的人員必須經海上石油作業安全“四小證”培訓，并應持證上崗，海上施工必須穿戴勞保用品及救生衣，在電纜穿J型管及平臺腳手架上作業時還必須系安全帶。(2) 電纜在埋深作業時，密切注意各施工環節與技術參數的大小，如牽引發生異常情況，應查明原因后繼續施工。(3) 操縱起重機、投放、回收埋設機時，注意上、下風人員、設備安全，配置合理的留纜。(4) 定期進行安全檢查，明確重點部位。危險崗位，查出隱患，及時整改。(5) 拖輪輔助施工，在頂推側推或靠泊施工船只時應做到穩、準、輕。(6) 遇霧天，按規定鳴笛或敲霧鐘。(7) 施工船只必須懸掛各自水上專業施工旗號，包括白天的信號旗、信號球、夜間信號燈等。(8) 船只

15、間的通訊聯系應每天校驗，確保安全可靠。(9) 每天落實專人收聽施工海域天氣預報，做好記錄。如遇6級北風天氣須撤離施工區域時，全體船只要有組織地做好各項撤離前的準備工作，并為下步重新施工創造好條件。(10) 夜間施工和錨泊，加強值班，查看船舶周圍情況，注意潮水漲落，發現走錨等情況，及時采取措施。如電纜在船，更需加強看護。八、質量要求1、采用標準(1)GB50168-2006電氣裝置工程電纜線路施工及驗收規范(2)GB50150-2006電氣裝置工程電氣設備交接試驗標準(3)Q/SYJ10003-2006勝利油田勝利石油化工建設有限責任公司企業標準2、質量控制點登陸平臺時主要控制電纜彎曲半徑和電纜

16、護層的安全。控制登陸時電纜入水角、電纜進入J型護管口的彎曲半徑大于電纜基本要求。防止電纜護層與平臺表面的過度摩擦。控制電纜張力在電纜參數之內，防止卷揚機牽引海底電纜的突然啟動和停止。中間海域電纜敷埋施工主要控制電纜安全、電纜埋設深度、敷纜航線偏差。保持電纜在施工船上電纜通道轉向處彎曲半徑大于電纜直徑的15倍；電纜入水槽彎曲半徑大于電纜直徑的15倍。保持施工船上電纜通道光滑。敷埋作業嚴格按照操作規程進行。確保定位系統和電測系統的準確性、連續性、有效性。電纜埋設深度誤差范圍控制在±10%以內。敷纜航線偏差控制在±20米以內。控制安裝電纜總長度在設計路由總長度的1.03倍以內。3

17、、質量保證措施A、海底電纜施工項目部實行三級質量管理，明確崗位和職責。a、項目經理為海纜鋪設第一質量負責人，負責海纜鋪設項目全部質量工作。b、第二層為敷纜前期準備，電纜敷設與電氣安裝試驗質量負責人，由三位副經理擔任，負責各自分工范圍內的質量工作。c、各專業組負責人分別為所負責專業的質量負責人。各崗位工種施工中應認真按程序和組織設計施工，并嚴格“三檢制”，突出施工中的自檢和工序質量管理點，按照工程質量控制點和質量管理點進行質量監督。B、本項目工程劃分為一個單位工程，下分海底電纜中間鋪設、平臺穿J型管及電纜終端頭制作三個分部工程。C、施工前的電纜驗收檢驗。該項檢驗應在電纜裝船前進行，并由業主組織，

18、檢驗合格方可裝船組織施工。D、施工過程中嚴格按照施工規范組織施工，關鍵工序如鋪設路由電纜頭制作、電纜埋深等均應設立質量控制點，從人、機、料、環、法五方面進行控制，并組織開展QC活動，對每一分項工程可能出現的質量問題，由QC小組事先定出措施，并加以宣貫。E、施工用具、電氣試驗設備、計量器具等必須經檢驗合格,精度等級符合要求。F、施工過程中必須嚴格程序控制，進行工序交接并做好自檢、互檢和專檢，檢查合格方可進行下道工序施工。九、效益分析牽引錨方式海底電纜施工，只需主施工船一艘、頂推拖輪一艘、巡視船一艘，而且施工工期短。利用工作錨進行移船方式敷設海底電纜，需要主施工船一艘、頂推拖輪二艘、拋錨船一艘，巡視船一艘。下表為兩種敷設方式敷設1公里海底電纜經濟效益對比。牽引錨方.式工作錨方式施工工期2天1天施工船機費16.4萬7.4萬施工人員40人30人費用17.4萬7.9萬節約費用9.5萬十、應用實例2000年敷設的中心二號至CB20A3.2公里海底電纜過程中，跨越二條油管線一條氣管線，海底電纜沒有余量，施工難度很大。我們認真研究施工方案，把施工的每一個細節清楚。海底電纜施工一次成功，電氣試驗一次合格。在2002年敷設的中心一號至中心二號3.2公里海底電纜過程中，因為兩座平臺都是中心平臺，在它們周圍海底電纜、海底管線十分密集，拋錨起錨會有很大危險。我