海上风电海缆敷设施工方案

1、1、工程概况海上风电项目位于大丰市东部的泥螺垳、麻菜垳和太平沙之间的海域，风电场（中心）离岸距离43km，场区大部分区域水深515m。风电场分南北两个场区布置，北区（东西向）长6.0km（南北向）宽3.7km，布置了42台风电机组；南区（东西向）长6.5km（南北向）宽2.5km，布置38台风电机组，两个场区间相距3km，与本工程西侧龙源江苏大丰（H12）200MW海上风电项目最近点也相距3km，两个场区涉海面积共38km2。风电场配套设置一座220kV海上升压站，以一回一根3X500的220kV联络海缆送出，接入龙源江苏大丰（H12）200MW海上风电项目的海上升压站内。风电场设置8回35k

2、V集电线路，各联合单元由1回35kV集电线路接至220kV海上升压站，35kV海底电缆路由长约78km。在西边风场西南端设置一座220kV海上升压站，所有风电机组所发电能经220kV海上升压站升压后以1回共三根1X1600220kV单芯XLPE海底电缆接入海缆登陆点，单根220kV海底电缆路由直线长约19.5km。2、工艺介绍2.1、施工工艺总体概述本工程海底电缆施工，采用我司特长的水底电（光）缆敷设施工工法进行海缆敷埋施工。该工艺的原理是采用无动力驳船慢速绞锚牵引作为海缆专业施工船，船上布置有储缆圈，退扭架，布缆机，起重架，高压供水系统，埋设机，海缆埋深监测系统，DGPS定位系统，侧向锚泊定

3、位系统，发电机组和生活舱等设备、设施。施工时采用拖轮侧顶纠偏或利用施工船自有的锚泊定位系统进行前进和纠偏的施工方法。2.2、无动力平板驳船边敷边埋工艺采用无动力平板驳船结构，吃水浅，可以登滩搁浅坐滩侯潮作业。采用导缆笼，确保了从敷设船到海底埋设犁之间悬空段海缆的安全。导缆笼是海缆经过的通道并保证海缆在通过导缆笼时不发生弯曲的现象，具有保护海缆的作用。导缆笼与导缆笼之间的安装紧密，不留有空隙。施工船采用慢速绞锚前进、拖轮侧顶来控制航向偏差，达到控制海缆敷埋速度、偏差的目的。与自航式海缆敷埋比较，牵引式敷埋方法具有敷埋速度稳定、航行偏差容易控制、适应浅海和登滩作业等特点。2.3、退扭架敷缆船装备有

4、退扭装置，包括电缆托架、退扭架立柱、退扭架横梁。将电缆引导入退扭架，进行连续的退扭及敷设施工。退扭架电缆7-4-过渡槽缆盘缆盘海缆敷埋采用我司自行研制的牵引式HLA-6型高压水力射水埋设机进行敷埋施工，敷、埋同步进行，满足本工程海缆敷埋深度要求。该埋设机为公司新近研制的新型水下海缆埋设机械，由2台安装在甲板的机动水泵经高压皮笼对埋设机进行供水冲泥，它具有如下工艺特色：1、抗流性能强埋设机结构是综合机械，在水下的工作状态与工况条件相适应。HLA-6型埋设机主机纵向与侧向迎水面小于6m2、跨幅大于5m、重心低于0.8m,自然摆放在水底，在6-7节水流中能保持良好姿态，作业时抗流性能好。2、埋设深度

5、敷埋海缆时，埋设机雪橇板紧贴海床面前进，海缆埋设深度也就是埋设机水力开沟刀插入土体的实际深度。该深度通过变幅水力开沟刀调节，埋设深度可在05.0米之间变化。3、工作水深由于船舶吃水浅，工作水深可以是1.5m150m的任何水深。3、海缆施工3.1、DGPS施工船抵达施工现场前，我方将利用DGPS系统对路由各主要控制点进行测量复核。所有参与施工的DGPS系统都必须统一在同一坐标体系下，参数必须设置正确，固定式DGPS必须与复数的已经过校核的其它移动式DGPS进行同一位置校核，以确保误差在可控范围内，以免影响施工质量及避免安全质量事故。施工作业过程中，采用复数的DGPS系统监测施工船行进路线，并设专

6、人进行实时监控、记录、通报运动趋势。系统所有硬件必须接入UPS,以防突然断电造成意外；移动式DGPS在使用前必须妥善保养电池、天线、数据线等关键组件，安装使用必须严格按照相应规范进行操作。3.2、敷埋设监测系统在施工过程中，将利用我司自行研制的海底海缆埋设监测系统对海缆埋设机的水下状态及海缆的具体位置进行监控。施工有关数据的采集主要通过倾角传感器、姿态传感器、水深传感器、触地传感器、张力传感器、拖力传感器、计米器、水泵压力传感器等组成。其中倾角传感器、姿态传感器、触地传感器、水深传感器在施工过程中能显示当前埋设机在海底的姿态以及当时的水深情况；DGPS定位系统则在施工的过程中直观的反映当前的船

7、位。同时在施工过程中可以通过拖力传感器测出牵引埋设机的牵引力这些数据都将为我方施工提供依据，并根据实际情况来调整施工方法，确保海缆的安全以及施工的质量。3.3、扫海该工作主要解决施工路由轴线上影响施工顺利进行的旧有废弃缆线、插网、渔网等小型障碍物。采用700HP锚艇尾系扫海工具，沿设计路由往返电缆路由扫海一次，发现障碍物由潜水员水下清理；若遇到不能及时清理的大型障碍物，由潜水员水下探明情况，并立即告知甲方，由甲方或设计拟定解决方案。3.4、敷设主牵引钢缆主海缆敷设施工中，为确保船只稳定，电缆张力最小化。我方将采用非自航方驳敷缆船为电缆施工船，需靠收绞主牵引钢缆沿设计路由敷埋施工。我司拟采用以下

8、施工方法敷设主牵引钢缆：首先施工船根据DGPS定位就位于始端登陆点附近路由轴线上，由锚艇在电缆设计路由上抛设牵引锚，牵引锚和主牵引钢缆连接后开始敷设主牵引钢缆，直至将主牵引钢缆和施工船上20t卷扬机连接。施工时，由锚艇敷设主牵引锚。当施工至终端登陆点附近时，将主牵引钢缆与预先设置在终端登陆点侧的地锚相连接。如施工路由存在转向点，在转向点处，由锚艇抛设转向锚并与主牵引钢缆相连，确保施工时施工船沿设计路由进行电缆的敷埋施工。3.5、电缆敷埋施工施工步骤：埋深施工船锚泊就位f缆盘内电缆提升f电缆放入甲板入水槽f电缆放入埋设机腹部f投放埋设机至海床面f牵引施工船敷埋电缆1. 埋设机投放电缆放入入水槽后

9、，船头电缆装入埋设机腹部，关上门板，采用吊机将埋设机缓缓吊入水中，搁置在海床面上。严格按照埋设机的投放操作规程，按照以下程序进行作业：埋设机起吊，脱离停放架电缆装入埋设机腹部，关上门板并在埋设犁电缆出口处设置吊点，保证投放埋设犁时电缆的弯曲半径埋设机缓缓搁置海床面潜水员水下检查电缆与埋设机相对位置，并解除吊点启动高压水泵启动埋深监测系统启动牵引卷扬机施工船起锚，开始牵引敷埋作业2. 埋深调节与控制埋设机的埋设速度由20t卷扬机的绞缆线速度来决定，并由联接于卷扬机的变频器来控制与调节；敷埋速度一般控制在112m/min。本工程采用二台高压水泵，最大流量可以达到300m3/h，确保电缆的埋设深度达

10、到设计要求。敷埋时施工船易偏离路由轴线，采用拖轮及锚艇，在施工船背水侧或背风侧进行顶推，以纠正埋深施工船的航向偏差。在施工过程中,通过调节牵引速度、水泵压力、牵引力以及埋设机姿态等手段来控制电缆埋设深度，在电缆敷设过程中，通过电缆敷埋监测系统反馈电缆敷埋情况，以引导施工人员实时调整各项设备敷埋参数，进而保证海缆施工各项参数达到要求。3. 电缆敷埋监测系统敷埋导航定位系统采用DGSPS,该DGPS采用国家差分GPS参考台的差分信号进行修正，系统定位精度优于2m。操作系统为海达6.0导航软件。海达6.0是质量控制导航软件包，可以显示船的航迹、测线、锚位、障碍物或建造物。质量控制数据可与航迹信息同时

11、显示。该系统能够从几个定位系统中提取数据，并相互直接对比。敷埋监测系统：采用我司研制的电缆敷设监测系统。控制软件为PLCONSPEC。该系统由数据采集仪采集各传感器传输敷设速度、牵引张力、电缆张力等的感应电流或电压信号，并接入计米器，水深仪，流速仪，经初步转换后传输给ONSPEC处理软件，运算及处理，并反映至微机显示器上或外接显示屏上。电测人员将各种数据反映给施工指挥人员，以供及时掌握作业情况。通过布缆机的张力控制，可以保证电缆在敷设时张力控制在允许范围之内。4. 埋设机的回收待施工船施工至终端登陆点附近侧即开始电缆的终端登陆。抛“八”字开锚锚泊固定船位。，然后进行埋设机的回收操作。严格按照以

12、下操作规程：调整牵引钢缆和埋设机起吊索具将埋设机移至距左弦甲板7m处。逐件卸去导缆笼。采用卷扬机将埋设机吊出水面，调整牵引钢缆及起吊索具将埋设机搁置在专用停放架上。将电缆从埋设机电缆通道内取出并放入入水槽中，电缆从电缆通道内取出时在埋设犁尾部电缆出口处设置2个吊点保持电缆的弯曲半径。3.6、终端登陆在电缆终端登陆前，已完成终端登陆的施工准备工作，具备登陆条件。准确测量登陆长度后，在施工船上截下余缆。终端登陆采用双头登陆法，主要程序如下：施工船抛“八”字开锚锚泊固定船位。布缆机将电缆通过入水槽送入水中。在电缆入水段每隔2米垫以充气内胎助浮。电缆不断送出后在水面上逐渐形成一个不断扩大的“”形状。工

13、作艇监视和控制海面上电缆弯曲情况，防止电缆打小弯。准确测量电缆登陆距离后，将电缆截断、封头。待电缆头牵引出施工船后，在电缆头上设置活络转头，与J型管内的牵引钢丝绳连接，牵引钢丝另一端连接通过平台上门架的滑轮与施工船上的卷扬机连接。启动卷扬机牵引电缆。3.7、J型管穿管施工电缆穿升压站J型管登陆施工前，首先由潜水员配合在J型管内穿一根牵引钢丝。并在J型管上口处，安装一门架，并设置导向滑轮，确保在电缆穿管过程中，电缆的弯曲半径。J型管穿管施工时，首先由施工船就位于J型管处，而后由潜水员将预先穿在管内的钢丝与施工船上的电缆头相连接，钢丝绳的另一端通过J型管以及设置在管口门架上的导向滑轮与施工船上的卷

14、扬机相连接。在穿管施工时，首先由布缆机将电缆布放，同时启动牵引电缆的卷扬机，根据现场情况，调整牵引速度。直至电缆牵引至施工平台，并按照设计要求进行固定、密封。4、施工质量保证措施1、海缆通道由滚轮组成，表面光滑平整。2、作业时同步监测埋设机的水下姿态。当埋设机的左右高差超过50cm，前后高差超过100cm时，应分析海床坡度情况，及时查明原因。3、埋设机姿态异常时，可采取停止或减慢牵引速度，调整埋设机牵引缆长度，调整牵引缆入水角度等措施，使埋设机姿态恢复正常。4、海缆埋设深度应严格控制，当埋深低于设计要求时，应及时查明原因，排除故障后才能进行施工。5、埋设机的投放，回收作业，应在风浪、潮流较小的

15、情况下进行，投放完成后，应派潜水员水下检查海缆与埋设机的相对位置。6、施工船上入水槽弧槽段弯曲半径设计必须符合设计要求。7、埋深速度控制在1-12mmin以内。8、海缆入水角控制在45度左右。9、施工中海缆不得出现打小圈现象。10、控制室时刻注意埋设机姿态变化，并结合缆线敷设速度、埋设机牵引钢丝绳长度，判断缆线敷设状况，及时判断缆线是否处于正常敷设状态，防止缆线因泥沙、柏油混合被堵塞在埋设机腔体内或在敷设过程中，因导缆笼缠绕水下障碍物造成的不正常工况。11、导缆笼在任何情况下，必须安装至水线以上。12、埋设机敷埋深度有降低趋势的，必须立刻查清原因，调整敷埋速度，以确保施工质量。5、安全生产保障

16、措施1、海上施工作业船舶必须取得相应合格的船舶证书，以确保该施工船舶在海上的适应性。2、施工期间，白天施工船舶必须按照规定悬挂施工作业旗帜，晚上船舶要显示相应的灯号，提醒来往船舶加强注意。3、施工船的锚泊系统必须考虑到施工船和埋设机的水流力；锚机的承载能力，锚的类型、重量，锚缆钢丝的直径等均要满足施工的需要，确保施工船在施工期间不会因为受到风、流的影响而发生走锚现象。4、若有潜水员进行水下潜水作业，施工船要悬挂水下作业的旗帜，提醒往来船舶减速慢行。5、甚高频上的海上安全频道24小时常开，并要有专人守侯接听，保持与外界船舶的联系。施工作业阶段，除接听海上安全频道外，施工船组之间的通信采用VH1频

17、道，保持施工船组间、施工船与外界船舶之间的通信畅通。6、中间水域段海缆敷埋施工时，由海事局对施工路由进行局部封航，要求前方500米，后方300米无船只通过。7、焊、割作业与氧气瓶、乙炔瓶等危险物品的距离不得少于10米，与易燃易爆物品的距离不得少于30米。8、施工船上油舱、机舱等危险部位，严禁动用一切明火。9、机械设备夜间作业必须有充足的照明。10、海上通讯保障：移动电话可作为个人与集体之间的信息沟通。除具备上述通讯工具的性能外，施工船还配备4台甚高频电话（VHF）：该装置的有效通讯范围半径为40km，机型：健伍TM-261A，频率范围：155.300161.925KHZ,输出频率：50W,标定

18、频率：153.300。可在各施工船组上设置，通过设置不同的通话频率，直接指挥施工人员的调遣、施工船舶的调度。另配备多台手持式对讲机：其有效通汛范围半径35km，机型：摩托罗拉IC-V8，输出功率：5W，频率范围为136-174KHZ，标定频率为：155.300作用于近距离的指令信息传递和沟通，用于施工现场生产指挥，施工船只航行的通汛，锚艇与母船的连络，艏艉情况的告知。11、气象保障体系由项目主管生产的经理负责，由专人负责通过上网，查询沿海海面天气预报，并由值班人员及时向指挥船及其它施工船只汇报。12、派专人24小时值班，接受来自各方的指令，及时向指挥部、项目部、指挥船、领导汇报传递。6、环境保护措施6.1、工程对环境可能造成的影响1、海缆敷、埋设施工将导致局部泥沙再悬浮引起水体浑浊，扰动细微局部海水水质，造成部分底栖生物、潮间带生物损失。2、海上施工海域占用将对路由海域的通航环境造成一定影响。3、施工船舶将限制该区域渔业活动，从而对渔业活动造成短期影响。6.2、主要环境保护对策措施针对本工程可能出现的周围的环境影响，我方制定以下措施，在施工同时尽量减少对周围环境的影响。施工人员应文明施工，禁止对周围环境造成污染和破坏行为。严格控制施工作业带的宽度，禁止超占、多占地，施工机具在作业带内行走。施工中发现有古迹遗址、文物、化石等有价值的场地，立即停止施工