海上風(fēng)電海纜敷設(shè)施工方案

1、1、工程概況海上風(fēng)電項目位于大豐市東部的泥螺垳、麻菜垳和太平沙之間的海域，風(fēng)電場（中心）離岸距離43km，場區(qū)大部分區(qū)域水深515m。風(fēng)電場分南北兩個場區(qū)布置，北區(qū)（東西向）長6.0km（南北向）寬3.7km，布置了42臺風(fēng)電機組；南區(qū)（東西向）長6.5km（南北向）寬2.5km，布置38臺風(fēng)電機組，兩個場區(qū)間相距3km，與本工程西側(cè)龍源江蘇大豐（H12）200MW海上風(fēng)電項目最近點也相距3km，兩個場區(qū)涉海面積共38km2。風(fēng)電場配套設(shè)置一座220kV海上升壓站，以一回一根3X500的220kV聯(lián)絡(luò)海纜送出，接入龍源江蘇大豐（H12）200MW海上風(fēng)電項目的海上升壓站內(nèi)。風(fēng)電場設(shè)置8回35k

2、V集電線路，各聯(lián)合單元由1回35kV集電線路接至220kV海上升壓站，35kV海底電纜路由長約78km。在西邊風(fēng)場西南端設(shè)置一座220kV海上升壓站，所有風(fēng)電機組所發(fā)電能經(jīng)220kV海上升壓站升壓后以1回共三根1X1600220kV單芯XLPE海底電纜接入海纜登陸點，單根220kV海底電纜路由直線長約19.5km。2、工藝介紹2.1、施工工藝總體概述本工程海底電纜施工，采用我司特長的水底電（光）纜敷設(shè)施工工法進行海纜敷埋施工。該工藝的原理是采用無動力駁船慢速絞錨牽引作為海纜專業(yè)施工船，船上布置有儲纜圈，退扭架，布纜機，起重架，高壓供水系統(tǒng)，埋設(shè)機，海纜埋深監(jiān)測系統(tǒng)，DGPS定位系統(tǒng)，側(cè)向錨泊定

3、位系統(tǒng)，發(fā)電機組和生活艙等設(shè)備、設(shè)施。施工時采用拖輪側(cè)頂糾偏或利用施工船自有的錨泊定位系統(tǒng)進行前進和糾偏的施工方法。2.2、無動力平板駁船邊敷邊埋工藝采用無動力平板駁船結(jié)構(gòu)，吃水淺，可以登灘擱淺坐灘侯潮作業(yè)。采用導(dǎo)纜籠，確保了從敷設(shè)船到海底埋設(shè)犁之間懸空段海纜的安全。導(dǎo)纜籠是海纜經(jīng)過的通道并保證海纜在通過導(dǎo)纜籠時不發(fā)生彎曲的現(xiàn)象，具有保護海纜的作用。導(dǎo)纜籠與導(dǎo)纜籠之間的安裝緊密，不留有空隙。施工船采用慢速絞錨前進、拖輪側(cè)頂來控制航向偏差，達到控制海纜敷埋速度、偏差的目的。與自航式海纜敷埋比較，牽引式敷埋方法具有敷埋速度穩(wěn)定、航行偏差容易控制、適應(yīng)淺海和登灘作業(yè)等特點。2.3、退扭架敷纜船裝備有

4、退扭裝置，包括電纜托架、退扭架立柱、退扭架橫梁。將電纜引導(dǎo)入退扭架，進行連續(xù)的退扭及敷設(shè)施工。退扭架電纜7-4-過渡槽纜盤纜盤海纜敷埋采用我司自行研制的牽引式HLA-6型高壓水力射水埋設(shè)機進行敷埋施工，敷、埋同步進行，滿足本工程海纜敷埋深度要求。該埋設(shè)機為公司新近研制的新型水下海纜埋設(shè)機械，由2臺安裝在甲板的機動水泵經(jīng)高壓皮籠對埋設(shè)機進行供水沖泥，它具有如下工藝特色：1、抗流性能強埋設(shè)機結(jié)構(gòu)是綜合機械，在水下的工作狀態(tài)與工況條件相適應(yīng)。HLA-6型埋設(shè)機主機縱向與側(cè)向迎水面小于6m2、跨幅大于5m、重心低于0.8m,自然擺放在水底，在6-7節(jié)水流中能保持良好姿態(tài)，作業(yè)時抗流性能好。2、埋設(shè)深度

5、敷埋海纜時，埋設(shè)機雪橇板緊貼海床面前進，海纜埋設(shè)深度也就是埋設(shè)機水力開溝刀插入土體的實際深度。該深度通過變幅水力開溝刀調(diào)節(jié)，埋設(shè)深度可在05.0米之間變化。3、工作水深由于船舶吃水淺，工作水深可以是1.5m150m的任何水深。3、海纜施工3.1、DGPS施工船抵達施工現(xiàn)場前，我方將利用DGPS系統(tǒng)對路由各主要控制點進行測量復(fù)核。所有參與施工的DGPS系統(tǒng)都必須統(tǒng)一在同一坐標體系下，參數(shù)必須設(shè)置正確，固定式DGPS必須與復(fù)數(shù)的已經(jīng)過校核的其它移動式DGPS進行同一位置校核，以確保誤差在可控范圍內(nèi)，以免影響施工質(zhì)量及避免安全質(zhì)量事故。施工作業(yè)過程中，采用復(fù)數(shù)的DGPS系統(tǒng)監(jiān)測施工船行進路線，并設(shè)專

6、人進行實時監(jiān)控、記錄、通報運動趨勢。系統(tǒng)所有硬件必須接入UPS,以防突然斷電造成意外；移動式DGPS在使用前必須妥善保養(yǎng)電池、天線、數(shù)據(jù)線等關(guān)鍵組件，安裝使用必須嚴格按照相應(yīng)規(guī)范進行操作。3.2、敷埋設(shè)監(jiān)測系統(tǒng)在施工過程中，將利用我司自行研制的海底海纜埋設(shè)監(jiān)測系統(tǒng)對海纜埋設(shè)機的水下狀態(tài)及海纜的具體位置進行監(jiān)控。施工有關(guān)數(shù)據(jù)的采集主要通過傾角傳感器、姿態(tài)傳感器、水深傳感器、觸地傳感器、張力傳感器、拖力傳感器、計米器、水泵壓力傳感器等組成。其中傾角傳感器、姿態(tài)傳感器、觸地傳感器、水深傳感器在施工過程中能顯示當(dāng)前埋設(shè)機在海底的姿態(tài)以及當(dāng)時的水深情況；DGPS定位系統(tǒng)則在施工的過程中直觀的反映當(dāng)前的船

7、位。同時在施工過程中可以通過拖力傳感器測出牽引埋設(shè)機的牽引力這些數(shù)據(jù)都將為我方施工提供依據(jù)，并根據(jù)實際情況來調(diào)整施工方法，確保海纜的安全以及施工的質(zhì)量。3.3、掃海該工作主要解決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。采用700HP錨艇尾系掃海工具，沿設(shè)計路由往返電纜路由掃海一次，發(fā)現(xiàn)障礙物由潛水員水下清理；若遇到不能及時清理的大型障礙物，由潛水員水下探明情況，并立即告知甲方，由甲方或設(shè)計擬定解決方案。3.4、敷設(shè)主牽引鋼纜主海纜敷設(shè)施工中，為確保船只穩(wěn)定，電纜張力最小化。我方將采用非自航方駁敷纜船為電纜施工船，需靠收絞主牽引鋼纜沿設(shè)計路由敷埋施工。我司擬采用以下

8、施工方法敷設(shè)主牽引鋼纜：首先施工船根據(jù)DGPS定位就位于始端登陸點附近路由軸線上，由錨艇在電纜設(shè)計路由上拋設(shè)牽引錨，牽引錨和主牽引鋼纜連接后開始敷設(shè)主牽引鋼纜，直至將主牽引鋼纜和施工船上20t卷揚機連接。施工時，由錨艇敷設(shè)主牽引錨。當(dāng)施工至終端登陸點附近時，將主牽引鋼纜與預(yù)先設(shè)置在終端登陸點側(cè)的地錨相連接。如施工路由存在轉(zhuǎn)向點，在轉(zhuǎn)向點處，由錨艇拋設(shè)轉(zhuǎn)向錨并與主牽引鋼纜相連，確保施工時施工船沿設(shè)計路由進行電纜的敷埋施工。3.5、電纜敷埋施工施工步驟：埋深施工船錨泊就位f纜盤內(nèi)電纜提升f電纜放入甲板入水槽f電纜放入埋設(shè)機腹部f投放埋設(shè)機至海床面f牽引施工船敷埋電纜1. 埋設(shè)機投放電纜放入入水槽后

9、，船頭電纜裝入埋設(shè)機腹部，關(guān)上門板，采用吊機將埋設(shè)機緩緩吊入水中，擱置在海床面上。嚴格按照埋設(shè)機的投放操作規(guī)程，按照以下程序進行作業(yè)：埋設(shè)機起吊，脫離停放架電纜裝入埋設(shè)機腹部，關(guān)上門板并在埋設(shè)犁電纜出口處設(shè)置吊點，保證投放埋設(shè)犁時電纜的彎曲半徑埋設(shè)機緩緩擱置海床面潛水員水下檢查電纜與埋設(shè)機相對位置，并解除吊點啟動高壓水泵啟動埋深監(jiān)測系統(tǒng)啟動牽引卷揚機施工船起錨，開始牽引敷埋作業(yè)2. 埋深調(diào)節(jié)與控制埋設(shè)機的埋設(shè)速度由20t卷揚機的絞纜線速度來決定，并由聯(lián)接于卷揚機的變頻器來控制與調(diào)節(jié)；敷埋速度一般控制在112m/min。本工程采用二臺高壓水泵，最大流量可以達到300m3/h，確保電纜的埋設(shè)深度達

10、到設(shè)計要求。敷埋時施工船易偏離路由軸線，采用拖輪及錨艇，在施工船背水側(cè)或背風(fēng)側(cè)進行頂推，以糾正埋深施工船的航向偏差。在施工過程中,通過調(diào)節(jié)牽引速度、水泵壓力、牽引力以及埋設(shè)機姿態(tài)等手段來控制電纜埋設(shè)深度，在電纜敷設(shè)過程中，通過電纜敷埋監(jiān)測系統(tǒng)反饋電纜敷埋情況，以引導(dǎo)施工人員實時調(diào)整各項設(shè)備敷埋參數(shù)，進而保證海纜施工各項參數(shù)達到要求。3. 電纜敷埋監(jiān)測系統(tǒng)敷埋導(dǎo)航定位系統(tǒng)采用DGSPS,該DGPS采用國家差分GPS參考臺的差分信號進行修正，系統(tǒng)定位精度優(yōu)于2m。操作系統(tǒng)為海達6.0導(dǎo)航軟件。海達6.0是質(zhì)量控制導(dǎo)航軟件包，可以顯示船的航跡、測線、錨位、障礙物或建造物。質(zhì)量控制數(shù)據(jù)可與航跡信息同時

11、顯示。該系統(tǒng)能夠從幾個定位系統(tǒng)中提取數(shù)據(jù)，并相互直接對比。敷埋監(jiān)測系統(tǒng)：采用我司研制的電纜敷設(shè)監(jiān)測系統(tǒng)?？刂栖浖镻LCONSPEC。該系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集儀采集各傳感器傳輸敷設(shè)速度、牽引張力、電纜張力等的感應(yīng)電流或電壓信號，并接入計米器，水深儀，流速儀，經(jīng)初步轉(zhuǎn)換后傳輸給ONSPEC處理軟件，運算及處理，并反映至微機顯示器上或外接顯示屏上。電測人員將各種數(shù)據(jù)反映給施工指揮人員，以供及時掌握作業(yè)情況。通過布纜機的張力控制，可以保證電纜在敷設(shè)時張力控制在允許范圍之內(nèi)。4. 埋設(shè)機的回收待施工船施工至終端登陸點附近側(cè)即開始電纜的終端登陸。拋“八”字開錨錨泊固定船位。，然后進行埋設(shè)機的回收操作。嚴格按照以

12、下操作規(guī)程：調(diào)整牽引鋼纜和埋設(shè)機起吊索具將埋設(shè)機移至距左弦甲板7m處。逐件卸去導(dǎo)纜籠。采用卷揚機將埋設(shè)機吊出水面，調(diào)整牽引鋼纜及起吊索具將埋設(shè)機擱置在專用停放架上。將電纜從埋設(shè)機電纜通道內(nèi)取出并放入入水槽中，電纜從電纜通道內(nèi)取出時在埋設(shè)犁尾部電纜出口處設(shè)置2個吊點保持電纜的彎曲半徑。3.6、終端登陸在電纜終端登陸前，已完成終端登陸的施工準備工作，具備登陸條件。準確測量登陸長度后，在施工船上截下余纜。終端登陸采用雙頭登陸法，主要程序如下：施工船拋“八”字開錨錨泊固定船位。布纜機將電纜通過入水槽送入水中。在電纜入水段每隔2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“”形狀。工

13、作艇監(jiān)視和控制海面上電纜彎曲情況，防止電纜打小彎。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(shè)置活絡(luò)轉(zhuǎn)頭，與J型管內(nèi)的牽引鋼絲繩連接，牽引鋼絲另一端連接通過平臺上門架的滑輪與施工船上的卷揚機連接。啟動卷揚機牽引電纜。3.7、J型管穿管施工電纜穿升壓站J型管登陸施工前，首先由潛水員配合在J型管內(nèi)穿一根牽引鋼絲。并在J型管上口處，安裝一門架，并設(shè)置導(dǎo)向滑輪，確保在電纜穿管過程中，電纜的彎曲半徑。J型管穿管施工時，首先由施工船就位于J型管處，而后由潛水員將預(yù)先穿在管內(nèi)的鋼絲與施工船上的電纜頭相連接，鋼絲繩的另一端通過J型管以及設(shè)置在管口門架上的導(dǎo)向滑輪與施工船上的卷

14、揚機相連接。在穿管施工時，首先由布纜機將電纜布放，同時啟動牽引電纜的卷揚機，根據(jù)現(xiàn)場情況，調(diào)整牽引速度。直至電纜牽引至施工平臺，并按照設(shè)計要求進行固定、密封。4、施工質(zhì)量保證措施1、海纜通道由滾輪組成，表面光滑平整。2、作業(yè)時同步監(jiān)測埋設(shè)機的水下姿態(tài)。當(dāng)埋設(shè)機的左右高差超過50cm，前后高差超過100cm時，應(yīng)分析海床坡度情況，及時查明原因。3、埋設(shè)機姿態(tài)異常時，可采取停止或減慢牽引速度，調(diào)整埋設(shè)機牽引纜長度，調(diào)整牽引纜入水角度等措施，使埋設(shè)機姿態(tài)恢復(fù)正常。4、海纜埋設(shè)深度應(yīng)嚴格控制，當(dāng)埋深低于設(shè)計要求時，應(yīng)及時查明原因，排除故障后才能進行施工。5、埋設(shè)機的投放，回收作業(yè)，應(yīng)在風(fēng)浪、潮流較小的

15、情況下進行，投放完成后，應(yīng)派潛水員水下檢查海纜與埋設(shè)機的相對位置。6、施工船上入水槽弧槽段彎曲半徑設(shè)計必須符合設(shè)計要求。7、埋深速度控制在1-12mmin以內(nèi)。8、海纜入水角控制在45度左右。9、施工中海纜不得出現(xiàn)打小圈現(xiàn)象。10、控制室時刻注意埋設(shè)機姿態(tài)變化，并結(jié)合纜線敷設(shè)速度、埋設(shè)機牽引鋼絲繩長度，判斷纜線敷設(shè)狀況，及時判斷纜線是否處于正常敷設(shè)狀態(tài)，防止纜線因泥沙、柏油混合被堵塞在埋設(shè)機腔體內(nèi)或在敷設(shè)過程中，因?qū)Ю|籠纏繞水下障礙物造成的不正常工況。11、導(dǎo)纜籠在任何情況下，必須安裝至水線以上。12、埋設(shè)機敷埋深度有降低趨勢的，必須立刻查清原因，調(diào)整敷埋速度，以確保施工質(zhì)量。5、安全生產(chǎn)保障

16、措施1、海上施工作業(yè)船舶必須取得相應(yīng)合格的船舶證書，以確保該施工船舶在海上的適應(yīng)性。2、施工期間，白天施工船舶必須按照規(guī)定懸掛施工作業(yè)旗幟，晚上船舶要顯示相應(yīng)的燈號，提醒來往船舶加強注意。3、施工船的錨泊系統(tǒng)必須考慮到施工船和埋設(shè)機的水流力；錨機的承載能力，錨的類型、重量，錨纜鋼絲的直徑等均要滿足施工的需要，確保施工船在施工期間不會因為受到風(fēng)、流的影響而發(fā)生走錨現(xiàn)象。4、若有潛水員進行水下潛水作業(yè)，施工船要懸掛水下作業(yè)的旗幟，提醒往來船舶減速慢行。5、甚高頻上的海上安全頻道24小時常開，并要有專人守侯接聽，保持與外界船舶的聯(lián)系。施工作業(yè)階段，除接聽海上安全頻道外，施工船組之間的通信采用VH1頻

17、道，保持施工船組間、施工船與外界船舶之間的通信暢通。6、中間水域段海纜敷埋施工時，由海事局對施工路由進行局部封航，要求前方500米，后方300米無船只通過。7、焊、割作業(yè)與氧氣瓶、乙炔瓶等危險物品的距離不得少于10米，與易燃易爆物品的距離不得少于30米。8、施工船上油艙、機艙等危險部位，嚴禁動用一切明火。9、機械設(shè)備夜間作業(yè)必須有充足的照明。10、海上通訊保障：移動電話可作為個人與集體之間的信息溝通。除具備上述通訊工具的性能外，施工船還配備4臺甚高頻電話（VHF）：該裝置的有效通訊范圍半徑為40km，機型：健伍TM-261A，頻率范圍：155.300161.925KHZ,輸出頻率：50W,標定

18、頻率：153.300?？稍诟魇┕ごM上設(shè)置，通過設(shè)置不同的通話頻率，直接指揮施工人員的調(diào)遣、施工船舶的調(diào)度。另配備多臺手持式對講機：其有效通汛范圍半徑35km，機型：摩托羅拉IC-V8，輸出功率：5W，頻率范圍為136-174KHZ，標定頻率為：155.300作用于近距離的指令信息傳遞和溝通，用于施工現(xiàn)場生產(chǎn)指揮，施工船只航行的通汛，錨艇與母船的連絡(luò)，艏艉情況的告知。11、氣象保障體系由項目主管生產(chǎn)的經(jīng)理負責(zé)，由專人負責(zé)通過上網(wǎng)，查詢沿海海面天氣預(yù)報，并由值班人員及時向指揮船及其它施工船只匯報。12、派專人24小時值班，接受來自各方的指令，及時向指揮部、項目部、指揮船、領(lǐng)導(dǎo)匯報傳遞。6、環(huán)境保護措施6.1、工程對環(huán)境可能造成的影響1、海纜敷、埋設(shè)施工將導(dǎo)致局部泥沙再懸浮引起水體渾濁，擾動細微局部海水水質(zhì)，造成部分底棲生物、潮間帶生物損失。2、海上施工海域占用將對路由海域的通航環(huán)境造成一定影響。3、施工船舶將限制該區(qū)域漁業(yè)活動，從而對漁業(yè)活動造成短期影響。6.2、主要環(huán)境保護對策措施針對本工程可能出現(xiàn)的周圍的環(huán)境影響，我方制定以下措施，在施工同時盡量減少對周圍環(huán)境的影響。施工人員應(yīng)文明施工，禁止對周圍環(huán)境造成污染和破壞行為。嚴格控制施工作業(yè)帶的寬度，禁止超占、多占地，施工機具在作業(yè)帶內(nèi)行走。施工中發(fā)現(xiàn)有古跡遺址、文物、化石等有價值的場地，立即停止施工