海底电缆通道

2024-07-25

海底电缆通道(精选3篇)

海底电缆通道 篇1

海洋石油299即典型的动力定位铺缆船, 其级别为2级, 精度3米左右。因海缆铺设由原来的动力缆发展到现在的含有光纤的复合缆, 这种电缆对铺设精度和船舶性能要求较高。采用动力定位海缆铺设船, 既可以满足上述要求, 又能在短时间完成施工、保证铺设质量, 提高施工效率的同时也能够节省施工成本。本文简单介绍埋缆机设备在铺设海底电缆中的应用。

一、埋缆机作业条件及技术指标

1. 作业条件

2. 主要技术参数

二、海缆铺设作业程序

电缆铺设是利用动力定位铺缆船进行电缆铺设作业。从安装公司使用自主研发设计的埋缆机铺设第一根海底电缆到如今已有五年的时间了。在这五年的时间里, 通过对设备不断的创新和改进及铺缆经验的不断积累, 公司对许多环节和问题已经有一些成熟的解决思路和办法。电缆铺设是一项看起来不复杂, 但是又有很多细节的工程, 大到几十吨的设备小到一个扳手和卡环, 这对于海缆铺设或者其他项目都同样具有实际的意义, 所以所有准备工作仍要求做到精细。

1. 起始铺设阶段

当动力定位系统测试完毕后, HYSY299逐渐向就位点靠近。当船舶就位后, 起始铺设工作正式开始。先将埋缆机提起悬挂于船尾, 使埋缆机的两个滑靴与船舶的甲板相平并使喇叭口与船尾滑道能保证电缆以光滑曲线进入喷射臂;按下张紧器控制台上的“泵启动按钮”, 启动液压泵。运转一段时间后, 切换“夹紧油缸”至“放松”状态以便举起上部履带, 然后将电缆放入, 夹紧。用钢丝绳将电缆与预先放在平台上绞车相连接, 以便进行电缆头的抽拉工作, 抽拉电缆头需要操作绞车人员、操作张紧器人员和驾驶台相互联系, 相互配合, 前两个环节必须听从驾驶台的指挥。张紧器放缆的速度平均每分钟6米左右, 放缆为间断性的, 放出几米之后, 放缆停止, 绞车开始进行抽拉工作, 以此循环。在放缆的过程中要时刻观察电缆的入水角度, 保证电缆释放的余量不要太多, 还要保障电缆受力不要太大。电缆抽拉到位后, 开始进行移船工作。在移船的过程中, 要使张紧器放缆的速度与移船的速度保持一致, 并且时刻观察电缆的入水角度。电缆的抽拉工作如下图。

2. 中间铺设阶段

到达埋缆起始点后, 开始释放埋缆机到海底, 在下放埋缆机的过程中, 埋缆机控制室监控人员打开声纳主机指挥主船吊机下放埋缆机, 声纳能探测埋缆机到海底的距离。同时打开埋缆机监控系统, 时刻监控埋缆机的姿态, 要保持埋缆机横摇不能超过5°, 纵倾也不能超过5°, 监控人员要时刻向驾驶台报告埋缆机的姿态, 同时还应观察喇叭口上的四个传感器的受力, 主要是上下两侧的受力。上侧受力大, 则提高张紧器放缆的速度;下侧受力大, 则降低放缆的速度。左右两侧用于调整船前进的方向, 最好的状态是电缆处于喇叭口的中间位置。这里要注意释放到接近海底时, 应边走船边释放到海底。这样做的目的是防止一次性将埋缆机放入海底而不走船。埋缆机的高压水泵会在海底形成一个坑导致电缆铺设在其中弯曲而受力。当埋缆机释放到海底后, 开始启动两台泵, 启动后观察两台泵电流的大小是否在额定范围之内, 同时开始做好记录, 根据业主要求每十分钟做一次记录, 观察喷水压力的大小。埋缆机的滑靴与海床接触后, 把与电源线绑定的钢丝固定在船舷上, 从而避免电源线受力过大而被扯断。一切准备完毕之后, 开始进行平台间铺设。这个过程中, 主要注意的张紧器的张力和海缆的船尾入水角度。因埋缆机上电缆进口与海底间有约1米左右的距离, 这样如果海缆的入水角小于设计的角度就可能导致海缆在水下打弯, 角度过大就会海缆的受力增加的同时也可能因海缆与埋缆机之间的相互作用而损伤海缆。在铺设过程中, 要对光纤进行跟踪检测。走船的速度一般在每分钟8~15米, 张紧器与走船保持同样的速度, 埋缆机控制室监控人员要根据埋缆机状态确认挖沟状态, 通知主船走船速度, 具体的速度设定要依照海底的地质来决定, 而且还与设计路由有关。

3. 终端铺设阶段

在HYSY299到达设计埋缆终止点前, 开始降低走船速度, 同时张紧器也开始降低放缆速度, 到达预定点后, 先将两台泵停止, 慢慢将埋缆机提出水面, 挖沟埋缆阶段结束。在提起埋缆机的同时, 将声纳主机关闭, 主要观察埋缆机的姿态及喇叭口上的四个传感器受力的大小。注意不要让埋缆机横摇或纵倾超过5°以免造成对埋缆机的损坏。作业人员将电源线和脐带电缆拖出水面放置甲板上, 将埋缆机悬挂于船尾, 位置同起始铺设时相同。船舶到达造弯段起始点时, 开始根据设计的造弯段路由调整船向, 一般多采用造“S”形弯, 这样既能保证在短的距离内有长的余量, 又能减小平台牵引海缆时的拉力。当船移至“S”形弯短终点时, 船舶根据海况多调整为船尾靠近海缆护管。这时同起始铺设一样将海缆护管中的钢丝绳与海缆拖拉头相连后, 平台绞车开始牵引海缆上平台, 整个铺缆过程就结束了。

三、结束语

海缆铺设在海洋石油工程项目中存在的风险是很大的, 会受到海况、设备性能、船舶性能、现场施工环境、人员等因素的影响, 但只要了解埋缆机的主要工作原理, 严格按照操作规定去执行, 就能很大程度地减少风险并顺利完成任务。

摘要:埋缆机作为浅水铺缆设备, 采用与挖沟机相同的水射流技术, 动力驱动泵通过对水完成一个吸、排过程, 将一定量的水送到高压管路, 使其以一定能量达到喷嘴, 经过喷嘴孔加速凝聚的水形成射流, 利用水射流在海底冲刷出一条沟, 进行海底电缆的铺设。整个过程利用水下监控系统, 对埋缆机的姿态、工作水深、喷水压力实行监控, 采用人机界面实行对整体铺缆设备的控制。

关键词:海缆铺设,埋缆机,作业程序

参考文献

[1]中国海洋石油报.当代中国海洋石油工业[M].北京:当代中国出版社, 2008.

[2]徐兴平.海洋石油工程概论[M].东营:中国石油大学出版社, 2007.

[3]安国亭.海洋石油开发工艺与设备[M].天津:天津大学出版社, 2001.

海底电缆通道 篇2

第一条

为维护中华人民共和国国家主权和权益,合理开发利用海洋,有秩序地铺设和保护海底电缆、管道,制定本规定。

第二条

本规定适用于在中华人民共和国内海、领海及大陆架上铺设海底电缆、管道以及为铺设所进行的路由调查、勘测及其他有关活动。

第三条

在中华人民共和国内海、领海及大陆架上铺设海底电缆、管道以及为铺设所进行的路由调查、勘测及其他有关活动的主管机关是中华人民共和国国家海洋局(以下简称主管机关)。

第四条

中国的企业、事业单位铺设海底电缆、管道,经其上级业务主管部门审批同意后,为铺设所进行的路由调查、勘测等活动,依照本规定执行。

外国的公司、企业和其他经济组织或者个人需要在中华人民共和国内海、领海铺设海底电缆、管道以及为铺设所进行的路由调查、勘测等活动,应当依照本规定报经主管机关批准;需要在中华人民共和国大陆架上进行上述活动的,应当事先通知主管机关,但其确定的海底电缆、管道路由,需经主管机关同意。

第五条

海底电缆、管道所有者(以下简称所有者),须在为铺设所进行的路由调查、勘测实施六十天前,主向管机关提出书面申请。申请书应当包括以下内容:

(一)所有者的名称、国籍、住所;

(二)海底电缆、管道路由调查、勘测单位的名称、国籍、住所及主要负责人;

(三)海底电缆、管道路由调查、勘测的精确地理区域;

(四)海底电缆、管道路由调查、勘测的时间、内容、方法和设备,包括所用船舶的船名、国籍、吨位及其主要装备和性能。

主管机关应当自收到申请之日起三十天内作出答复。

第六条

海底电缆、管道路由调查、勘测完成后,所有者应当在计划铺设施工六十天前,将最后确定的海底电缆、管道路由报主管机关审批,并附具以下资料:

(一)海底电缆、管道的用途、使用材料及其特性;

(二)精确的海底电缆、管道路线图和位置表以及起止点、中继点(站)和总长度;

(三)铺设工程的施工单位、施工时间、施工计划、技术设备等;

(四)铺设海底管道工程对海洋资源和环境影响报告书;

(五)其他有关说明资料。

主管机关应当自收到申请之日起三十天内作出答复。

第七条

铺设施工完毕后,所有者应当将海底电缆、管道的路线图、位置表等说明资料报送主管机关备案,并抄送港监机关。

在国家进行海洋开发利用、管理需要时,所有者有义务向主管机关进一步提供海底电缆、管道的准确资料。

第八条

海底电缆、管道的铺设和为铺设所进行的路由调查、勘测活动,不得在获准作业区域以外的的海域作业,也不得在获准区域内进行未经批准的作业。

第九条

获准施工的海底电缆、管道在施工前或施工中如需变动,所有者应当及时向主管机关报告。如该项变动重大,主管机关可采取相应措施,直到责令其停止施工。

第十条

海底电缆、管道的维修、改造、拆除和废弃,所有者应当提前向主管机关报告。路由变动较大的改造,依照本规定重新办理有关手续。

外国船舶需要进入中国内海、领海进行海底电缆、管道的维修、改造、拆除活动时,除履行本条第一款规定的程序外,还应当依照中国法律的规定,报经中国有关机关批准。

铺设在中国大陆架上的海底电缆、管道的维修、改造、拆除活动时,除履行本第一款规定的程序外,还应当依照中国法律的规定,报经中国有关机关批准。

铺设在中国大陆架上的海底电缆、管道遭受损害,需要紧急修理时,外国维修船可在向主管机关报告的同时进入现场作业,但不得妨害中国的主权权利和管辖权。

第十一条

海底电缆、管道的路由调查、勘测和铺设、维修、拆除等施工作业,不得妨害海上正常秩序。

海底电缆、管道的铺设或者拆除工程的遗留物,应当妥善处理,不得防害海上正常秩序。

第十二条

铺设海底电缆、管道及其他海上作业,需要移动已铺设的海底电缆、管道时,应当先与所有者协商,并经主管机关批准后方可施工。

第十三条

从事海上各种活动的作业者,必须保护已铺设的海底电缆、管道。造成损害的应当依法赔偿。

其他海洋开发利用和已铺设的海底电缆、管道的正常使用发生纠纷时,由主管机关调解解决。

第十四条

主管机关有权对海底电缆、管道的铺设、维修、改造、拆除、废弃以及为铺设所进行的路由调查、勘测活动进行监督和检查。对违反本规定的,主管机关可处以警告、罚款直至责令其停止海上作业。

前款所列处罚的具体办法,由主管机关商____有关主管部门制定。

第十五条

为海洋石油开发所铺设的超出石油开发区的海底电缆、管理的路由,应当在油(气)田总体开发方案审批前报主管机关,由主管机关商国家能源主管部门批准。

在海洋石油开发区内铺设平台间或者平台与单点系泊间的海底电缆、管道,所有者应当在为铺设所进行的路由调查、勘测和施工前,分别将本规定第五条、第六条规定提供的内容,报主管机关备案。

第十六条

铺设、维修、改造、拆除、废弃海底电缆、管道以及为铺设所进行的路由调查、勘测活动,本规定未作规定的,适用国家其他有关法律、法规的规定。

第十七条

中华人民共和国军用海底电缆、管道的铺设依照本规定执行。军队可以制定具体实施办法。

第十八条

主管机关应当收集海底地形、海上构筑物分布等方面的资料,为海底电缆、管道的铺设及其调查、勘测活动提供咨询服务。

第十九条

本规定中的“电缆”系指通信电缆及电力电缆;“管道”系指输水、输气、输油及输送其他物质的管状输送设施。

第二十条

本规定由中华人民共和国国家海洋局负责解释。

第二十一条

海底电缆修复工艺及方法 篇3

海上各类采油平台的采油、外输、加热等动力都是由铺设在海底的电缆输送。如果海底电缆出现故障,不但会严重影响采油井正常生产,造成很大的原油产量损失,而且还会影响平台人员正常工作和生活。

1 故障原因

根据历年来海缆故障的统计,引起海底电缆故障的原因如下:

(1)船舶抛锚引发的海底电缆损伤。

(2)电缆护管和电缆之间的摩擦造成电缆护层及绝缘层逐渐磨损,直到损坏。

(3)海缆交叉点部分经常发生磨擦,久而久之,其电缆护层及绝缘层会发生损坏而造成相间短路故障。

(4)地壳变动对海缆形成的强拉力造成海缆断裂。

(5)潮汐能引发的波浪流使海缆移位和摆动。

(6)海洋微小生物和有机体长时间在海缆表面附着对海缆的化学腐蚀。

2 故障范围测量方法

目前海底电缆故障范围测量方法有电桥测量法和脉冲波发射测量法。电桥测量法包括摩莱环路电桥法、静电电容测量法等;脉冲波发射测量法包括低压脉冲波反射测量法、高压脉冲波反射测量法、回波脉冲发射测量法等。这些测量方法的选择要依据海缆故障的类型、故障表现形式、故障线路的要素,海缆的质量、尺寸、长度、结构进行确定。图1表示如何依据故障的基本信息正确选择和准备测量方法。

3 电缆维修方法

电缆种类的不同决定了修复海缆的工艺方法的不同,本文只对XLPE电缆的维修作介绍。由于修复海缆时均是在船上作业,因此要求风速不高于5级,涌浪不超过0.5m。

3.1 电缆修复工艺

故障点的水深小于30m,修复XLPE电缆(非浸油电缆)的典型工艺顺序如下:

电缆发生故障→故障点定位→找出电缆→给电缆装上浮标→潜水员探查故障→潜水员切割电缆,标注为1号和2号电缆→在电缆割断处装防水组件→将1号电缆拉上修理船甲板→验证故障→切除故障点、损坏点、进水部分→对电缆做防水测试→在电缆末端做防水处理→将1号电缆与浮标一起放回海底→将2号电缆拉上修理船甲板→切除损坏部分并做好防水密封措施→对剩余的电缆部分进行测量→在电缆末端做防水处理→将2号电缆与浮标一起放回海底→计算备用电缆长度→将2号电缆拉上修理船甲板→将2号电缆与备用电缆进行连接→将1号电缆拉上修理船甲板→将1号电缆与备用电缆进行连接→将1号电缆和备用电缆放回海底→进行最后测试。

3.2 海缆修复作业中备用电缆长度的计算

海缆修复工艺中,故障点、外部损伤、进水部分都需要在进行相关电气测试工作时将其切除掉,修复海缆所需要的备用电缆的长度需要通过手工比较计算出来。

(1)计算所需项。

计算修复海缆备用电缆长度时所需要的几项参数:

H—从海缆所处的海床底部至海平面维修船舶甲板之间的距离。

B—维修船长度的1/2。

J一海缆修复连接作业处为便于修复所需富余的长度。

D—底部的连接处不产生移位所需的最小长度。

W—切除电缆的长度(外部破损、进水、测试长度)。

α一连接作业时电缆的入水角度。

(2)所需电缆长度的计算。

修复海缆最常用的入水角度α一般接近60°,通过该角度就可以计算出备用电缆所需的长度,如图2所示。所需备用电缆的最小长度是Lmin=1.15 H+B+D+2J,因此Wmin=(2.3H+3B+D)-2[1.15H+B+J]=B+D-2J。

如果W≤Wmin,那么修复备用电缆长度L1应该满足:L1≥1.15H+B+D+2J;如果W>Win,那么修复备用电缆长度L2应该满足:L2>Lmin+W-Wmin=W+1.15H+4J。

如:在水深15m海域,用作业长度为40m的维修船,船距电缆位移为5m,为便于修复作业,电缆富余长度约为5m,则备用电缆的最小长度为47m,被切除部分最小长度为15m。若被切除部分不大于15m,则备用电缆长度不小于47m;若被切除部分不小于15m,则备用电缆长度大于37m+W。

3.3 电缆的连接

修复电缆的具体方法如下:

(1)潜水员在水下将故障海缆锯断后栓上浮漂,浮漂和电缆之间连接采用直径不小于10mm的钢丝绳,并拼接牢固。

(2)潜水员在海底用高压水枪把海缆从泥沙中沿海缆走向冲出,需要冲出的长度根据水深、电缆可弯曲半径、故障点切除余量等因素充分考虑。

(3)用就位在电缆故障点的浮调将故障海缆调出水面,并固定在作业台上。

(4)将故障电缆从过故障点1m处切除,并用2500V兆欧表测量电缆绝缘,若电缆绝缘低于200MΩ,则继续切除,直至绝缘达到200MΩ以上为止。

(5)将需要对接的2节海缆固定在工作架上,使两端海缆穿过海缆护卡的紧固部分。

(6)剥开海缆保护钢铠,使钢丝回返均匀包住电缆护卡紧固部分的锥芯,然后扣紧外套。

(7)除去缓冲尼龙带,松开缠绕在海缆线芯上的屏蔽带,将两段电缆三条芯线分别错开25~30cm锯掉,两端海缆必须一样,以保证对接后三个接头的位置互相交错,而不至于形成一个大“肿瘤”,防止接点过热出现故障。

(8)用无水酒精洗手,剥除20cm半导层,剥除5cm绝缘层,用砂纸打磨平整,清除线芯氧化层,然后用无水酒精洗干净,确定无杂质后,方可缠绝缘带。

(9)两端对接线芯穿入压接管进行压接,三相线芯压接完成后再用无水酒精清浇。

(10)缠绝缘带。用3M公司生产的高压防水绝缘胶带在距离半导层5cm处开始均匀缠绕20~25层;缠高压绝缘聚氟乙烯绝缘白胶带20层;满缠聚四氟乙烯胶带10~15层;缠玻璃丝白粘带8~10层。

(11)恢复电缆屏蔽带,并将接合处锡焊接。

(12)安装电缆护卡所有紧固螺栓。

(13)从护卡天窗浇注温度低于50℃的沥青,使沥青充满电缆护卡,以提高接头处绝缘强度和防腐能力。

3.4 海底电缆修复后的检测

当电缆接头制作完毕后,先用兆欧表测量三相绝缘值(包括单相对地和相间绝缘电阻),测试值应大于1 000MΩ,然后进行直流耐压试验,15kV稳压10min,漏电电流不超过75~80mA为合格。

4预防措施

为防止海底电缆故障及故障时测量误差,建议采取如下预防措施:

(1)船在油区海域需要抛锚时应先取得允许抛锚坐标,并严格按照规定在指定区域抛锚。

(2)对海缆护管进行统一检查,发现损坏的立即修复,防止护管断裂沿电缆落入海中。

(3)对海缆交叉处及海缆与海底管线交叉处的交叉点做防磨损措施。

(4)对于在井组平台下长期悬空的海底电缆做固定、支撑处理。

(5)收集海缆施工资料,对每一条海缆的走向、水底富余量、实际长度等资料详细收集,便于故障时准确测量和定位。

5 结束语

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