【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种海缆安装施工，具体是一种大长度超高压海缆海底高效安装施工方法及其装置。
技术介绍
1、目前，海上升压站和陆上开关站间的海底海缆安装施工中，存在以下问题：一是在施工中，常因突发状况，停止施工，所以施工效率不高；二是在海上风电机组的底侧部，受到海水冲击，海缆会晃动，造成海缆张力加大，尤其是在风电机组塔筒筒壁上的海缆入口处的海缆很容易损坏；三是在海上升压站的底侧部，受到海水冲击，在海上升压站桩基附近很容易形成冲刷坑，经常会把j型管的末端冲刷出来，造成该处的海缆悬空，然后随着海流的往返运动，海缆会晃动，造成海缆张力加大，导致海缆损坏。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种能确保施工顺利进行的大长度超高压海缆海底高效安装施工方法及其装置。
2、为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
3、一种大长度超高压海缆海底高效安装施工方法，包括以下步骤：
4、s1、过驳接缆：将海缆厂不同规格的海缆过驳接缆到施工船的电动缆盘上，不同规格的海缆在电动缆盘上以同心圆的方式由下到上分开盘放，施工时可根据现场实际情况临时变更施工顺序，不需要重复倒缆；解决了风电场区海缆工程量大，海缆型号规格众多，以及接缆的顺序导致海缆施工顺序固定的问题。
5、s2、路由扫海：利用锚艇尾系扫海工具沿海上升压站和海上风电机组间的海缆设计路由往返扫海，发现海面上以及海底的障碍物时，在海缆施工前进行彻底清理；
6、s3、海上风电机组侧海缆始
7、s4、投放埋设机：先将海缆穿过导缆笼后置入埋设机腹腔内，用起重机起吊埋设机悬于水面，连接高压水泵与埋设机的输水胶管；然后平缓地将埋设机连同海缆投入水中，期间保持埋设机水平；
8、s5、敷埋海缆：利用埋设机将海缆敷埋在海底内；
9、s6、回收埋设机：利用施工船上的起重机将埋设机吊至施工船上；
10、s7、海上升压站侧海缆终端铺设。
11、进一步地，在步骤s1中，海缆过驳接缆的具体方法如下：
12、s1.1、在过驳接缆前，在海缆厂内对海缆的性能进行检测；
13、s1.2、将施工船靠泊海缆厂码头，调整并固定船位，使施工船的缆盘中心与海缆生产厂家的输缆架中心对齐；
14、s1.3、将海缆沿栈桥输送至施工船上，工作人员在海缆头上绑扎上钢绳网套，将海缆头经过施工船上的输缆架后，牵引至电动海缆盘内，盘绕前海缆头部预留 5m 长度在电动海缆盘内，以方便海缆测试；
15、s1.4、启动电动转盘，自转收缆；
16、s1.5、过驳接缆完毕后，拆除海缆头上的钢绳网套，重新对海缆的性能进行检测，确认各项性能指标满足工程设计要求。
17、进一步地，步骤s1.4中，过驳接缆速度控制在 600m/h 以内。
18、进一步地，步骤s2中，锚艇尾系扫海工具采用的是900hp锚艇尾系扫海工具。
19、进一步地，步骤s3中，海上风电机组侧海缆始端铺设的具体方法如下：
20、s3.1、施工船驶向海上风电机组，到达风电机组塔筒附近的预定位置时，利用施工船上的锚泊定位系统将施工船就位于海缆埋设路由轴线上；
21、s3.2、精确测量海缆始端铺设长度；
22、s3.3、在施工船上使用热缩封头帽对海缆头进行密封处理，并缠绕防水胶带；s3.4、将海缆头从施工船上电动缆盘内通过退扭架牵引出并在船侧通过入水槽入海，待海缆头牵引出施工船的甲板时，在海缆头上设置牵引头，将牵引头与钢丝绳的一端连接，钢丝绳的另一端穿过风电机组塔筒筒壁上的海缆入口，向上绕过风电机组塔筒顶部门架上的滑轮后，与施工船上的绞车连接；
23、s3.5、启动绞车牵引海缆头，与此同时施工船上的布缆机将海缆布放，直至海缆头穿过风电机组塔筒筒壁上的海缆入口并向上移动到风电机组塔筒顶部，并留足海缆长度和设计余量；
24、s3.6、最后将海缆固定在海上风电机组的塔筒上，完成海上风电机组侧海缆始端的铺设。
25、进一步地，在步骤s3.4中，在海缆头上设置牵引头的具体方法如下：在海缆头上安装牵引网套，利用牵引网套将海缆头拉入倒刺型海缆保护套中， 将牵引头和牵引网套连接，同时通过自断螺丝将牵引头和倒刺型海缆保护套连接。
26、进一步地，在步骤s3.5中，启动绞车，牵引力不大于自断螺丝的自断力，牵引海缆头的过程中，倒刺型海缆保护套跟随海缆一起移动直到倒刺型海缆保护套被插入到风电机组塔筒筒壁上的海缆入口并卡到海缆入口中不能移动时，在绞车的持续作用下，牵引力逐渐增大，当牵引力大于自断螺丝的自断力时，自断螺丝被拉断，牵引头与倒刺型海缆保护套脱离，牵引头通过牵引网套拉动海缆头在风电机组塔筒内向上移动到风电机组塔筒顶部。
27、进一步地，步骤s5中，敷埋海缆的具体方法如下：锚艇根据dgps定位预先沿海缆埋设路由将牵引锚设置于施工船前方的海底处，施工船上设有牵引绞车，牵引绞车上的牵引钢丝一端系在海中的牵引锚上，启动牵引绞车，牵引钢丝驱动施工船移动，施工船带动埋设机移动，并启动施工船上的高压水泵，高压水泵吸入海水，输水胶管向埋设机的水力犁耙供水，水力犁耙沿着海缆埋设路径通过水力喷射切割海底土体成沟槽，并将海缆置入沟槽中，埋设机后部的雪橇将沟槽抹平，以敷埋海缆。
28、进一步地，步骤s6中，回收埋设机的方法如下：海缆敷设至海上升压站附近的预定位置时，关闭牵引绞车与高压水泵，由锚艇协助施工船，运用 dgps 导航定位将四个定位锚抛放至预定位置以将施工船固定；启动施工船上的起重机，在监测系统的监测下，缓缓将埋设机吊离泥面，并逐渐拆去安装在牵引钢缆上的导缆笼，埋设机及海缆起吊出水面期间，海缆应保持一定张力，防止海缆突然松弛发生打扭；起重机起吊埋设机悬于水面，保持埋设机腹腔口与海缆在同一高度，将海缆从埋设机内取出；最后将埋设机吊至施工船上。
29、进一步地，施工作业条件如下：6级风况、3级海况及以下，能见度大于1km。
30、进一步地，施工船在进行敷埋作业时，施工船前方800米，后方300米以内为禁航区域。
31、进一步地，步骤s7中，海上升压站侧海缆终端铺设的具体方法如下：施工船上的布缆机通过退扭架牵引海缆，并将从电动缆盘上退绕的海缆盘放于施工船的甲板上；当退绕的海缆达到海缆终端铺设长度后，在施工船上将海缆截断；在截断后形成的海缆头上使用热缩封头帽进行密封并缠绕防水胶带，并在海缆的预定位置安装中心夹具和弯曲限制器；由潜水员水下检查海上升压站上的j型管入口，若j型管入口已被回淤，则采用空气吸泥装置将j型管入口位置冲吸出足够的空间；潜水员将施工船上的绞车上的钢丝绳的一端从j型管的下口穿入，钢丝绳从j型管上口穿出并绕过升压站门架上的滑轮后与施工船上的海缆头连接；启动绞车，将海缆头穿过j型管向上移动到海上升压站上，此时，中心夹具一侧的导向锥插入并卡在j型管的下口内，弯曲限制器本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种大长度超高压海缆海底高效安装施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的大长度超高压海缆海底高效安装施工方法，其特征在于：在步骤S1中，海缆过驳接缆的具体方法如下：
3.根据权利要求2所述的大长度超高压海缆海底高效安装施工方法，其特征在于：步骤S1.4中，过驳接缆速度控制在 600m/h 以内。
4.根据权利要1所述的大长度超高压海缆海底高效安装施工方法，其特征在于：步骤S2中，锚艇尾系扫海工具采用的是900HP锚艇尾系扫海工具。
5.根据权利要1所述的大长度超高压海缆海底高效安装施工方法，其特征在于：步骤S3中，海上风电机组侧海缆始端铺设的具体方法如下：
6.根据权利要5所述的大长度超高压海缆海底高效安装施工方法，其特征在于：在步骤S3.4中，在海缆头上设置牵引头的具体方法如下：在海缆头上安装牵引网套，利用牵引网套将海缆头拉入倒刺型海缆保护套中， 将牵引头和牵引网套连接，同时通过自断螺丝将牵引头和倒刺型海缆保护套连接。
7.根据权利要求5所述的大长度超高压海缆海底高效安装施工方法，
8.根据权利要求1所述的大长度超高压海缆海底高效安装施工方法，其特征在于：步骤S5中，敷埋海缆的具体方法如下：锚艇根据DGPS定位预先沿海缆埋设路由将牵引锚设置于施工船前方的海底处，施工船上设有牵引绞车，牵引绞车上的牵引钢丝一端系在海中的牵引锚上，启动牵引绞车，牵引钢丝驱动施工船移动，施工船带动埋设机移动，并启动施工船上的高压水泵，高压水泵吸入海水，输水胶管向埋设机的水力犁耙供水，水力犁耙沿着海缆埋设路径通过水力喷射切割海底土体成沟槽，并将海缆置入沟槽中，埋设机后部的雪橇将沟槽抹平，以敷埋海缆。
9.根据权利要求1所述的大长度超高压海缆海底高效安装施工方法，其特征在于：步骤S6中，回收埋设机的方法如下：海缆敷设至海上升压站附近的预定位置时，关闭牵引绞车与高压水泵，由锚艇协助施工船，运用 DGPS 导航定位将四个定位锚抛放至预定位置以将施工船固定；启动施工船上的起重机，在监测系统的监测下，缓缓将埋设机吊离泥面，并逐渐拆去安装在牵引钢缆上的导缆笼，埋设机及海缆起吊出水面期间，海缆应保持一定张力，防止海缆突然松弛发生打扭；起重机起吊埋设机悬于水面，保持埋设机腹腔口与海缆在同一高度，将海缆从埋设机内取出；最后将埋设机吊至施工船上。
10.根据权利要求1所述的大长度超高压海缆海底高效安装施工方法，其特征在于：施工作业条件如下：6级风况、3级海况及以下，能见度大于1km。
11.根据权利要求1所述的大长度超高压海缆海底高效安装施工方法，其特征在于：步骤S5中，施工船在进行敷埋作业时，施工船前方800米，后方300米以内为禁航区域。
12.根据权利要求1所述的大长度超高压海缆海底高效安装施工方法，其特征在于：步骤S7中，海上升压站侧海缆终端铺设的具体方法如下：施工船上的布缆机通过退扭架牵引海缆，并将从电动缆盘上退绕的海缆盘放于施工船的甲板上；当退绕的海缆达到海缆终端铺设长度后，在施工船上将海缆截断；在截断后形成的海缆头上使用热缩封头帽进行密封并缠绕防水胶带，并在海缆的预定位置安装中心夹具和弯曲限制器；由潜水员水下检查海上升压站上的J型管入口，若J型管入口已被回淤，则采用空气吸泥装置将J型管入口位置冲吸出足够的空间；潜水员将施工船上的绞车上的钢丝绳的一端从J型管的下口穿入，钢丝绳从J型管上口穿出并绕过升压站门架上的滑轮后与施工船上的海缆头连接；启动绞车，将海缆头穿过J型管向上移动到海上升压站上，此时，中心夹具一侧的导向锥插入并卡在J型管的下口内，弯曲限制器的下段位于海底面上，弯曲限制器处于静态自由弯曲状态；最后，将海缆固定在海上升压站的支架上，完成海上升压站侧海缆终端的铺设。
13.根据权利要求12所述的大长度超高压海缆海底高效安装施工方法，其特征在于：将从电动缆盘上退绕的海缆呈8字形盘放于施工船的甲板上。
14.一种权利要求1至13任一项所述大长度超高压海缆海底高效安装施工方法所用的装置，其特征在于：包括埋设机，所述埋设机采用的是HLA-4海底电缆机械埋设机。
15.一种权利要求...
【技术特征摘要】
1.一种大长度超高压海缆海底高效安装施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的大长度超高压海缆海底高效安装施工方法，其特征在于：在步骤s1中，海缆过驳接缆的具体方法如下：
3.根据权利要求2所述的大长度超高压海缆海底高效安装施工方法，其特征在于：步骤s1.4中，过驳接缆速度控制在 600m/h 以内。
4.根据权利要1所述的大长度超高压海缆海底高效安装施工方法，其特征在于：步骤s2中，锚艇尾系扫海工具采用的是900hp锚艇尾系扫海工具。
5.根据权利要1所述的大长度超高压海缆海底高效安装施工方法，其特征在于：步骤s3中，海上风电机组侧海缆始端铺设的具体方法如下：
6.根据权利要5所述的大长度超高压海缆海底高效安装施工方法，其特征在于：在步骤s3.4中，在海缆头上设置牵引头的具体方法如下：在海缆头上安装牵引网套，利用牵引网套将海缆头拉入倒刺型海缆保护套中， 将牵引头和牵引网套连接，同时通过自断螺丝将牵引头和倒刺型海缆保护套连接。
7.根据权利要求5所述的大长度超高压海缆海底高效安装施工方法，其特征在于，在步骤s3.5中，启动绞车，牵引力不大于自断螺丝的自断力，牵引海缆头的过程中，倒刺型海缆保护套跟随海缆一起移动直到倒刺型海缆保护套被插入到风电机组塔筒筒壁上的海缆入口并卡到海缆入口中不能移动时，在绞车的持续作用下，牵引力逐渐增大，当牵引力大于自断螺丝的自断力时，自断螺丝被拉断，牵引头与倒刺型海缆保护套脱离，牵引头通过牵引网套拉动海缆头在风电机组塔筒内向上移动到风电机组塔筒顶部。
8.根据权利要求1所述的大长度超高压海缆海底高效安装施工方法，其特征在于：步骤s5中，敷埋海缆的具体方法如下：锚艇根据dgps定位预先沿海缆埋设路由将牵引锚设置于施工船前方的海底处，施工船上设有牵引绞车，牵引绞车上的牵引钢丝一端系在海中的牵引锚上，启动牵引绞车，牵引钢丝驱动施工船移动，施工船带动埋设机移动，并启动施工船上的高压水泵，高压水泵吸入海水，输水胶管向埋设机的水力犁耙供水，水力犁耙沿着海缆埋设路径通过水力喷射切割海底土体成沟槽，并将海缆置入沟槽中，埋设机后部的雪橇将沟槽抹平，以敷埋海缆。
9.根据权利要求1所述的大长度超高压海缆海底高效安装施工方法，其特征在于：步骤s6中，回收埋设机的方法如下：海缆敷设至海上升压站附近的预定位置时，关闭牵引绞车与高压水泵，由锚艇协助施工船，运用 dgps 导航定位将四个定位...
【专利技术属性】
技术研发人员：张永康，缪月山，王佳佳，胡明，池元清，黄正宇，杜青，赵囿林，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：
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