《大长度海底电缆施工技术导则》

Q/GDWXXXX.1—2017CSEE编制背景本标准是根据电机咨【2018】号66号文，中国电机工程学会“关于印发“中国电机工程学会2018年标准计划（第一批）”的通知”下达的制定任务，项目序号201709190004对“大长度海底电缆施工技术导则标准”进行制定的。由国网浙江省电力公司舟山供电公司单位负责起草。目前，国内海底电缆施工方面的标准非常少，特别是在长距离、远海、深水等复杂条件下海底电缆敷设施工方面的标准存在空白。近年来，国内海底电缆制造及工程建设技术飞速发展，海底电缆工程从短距离、近海区域往长距离、远海方向发展，特别是我国正在推进“一带一路”和全球能源互联网战略，实现州内、洲际等国际或地区电力互联需要大长度的海底电缆线路来实现，且国内海上风电逐渐往远海、深水方向发展，现有的少量海底电缆施工技术标准不再适用，急需编制大长度海底电力施工技术方面的技术标准，可为远海海底电缆工程建设提供建设依据和指导意见。2编制主要原则2.1（标题）2.1.1准确性本标准遵循全面、准确、规范的理念，确保相关技术参数准确无误。2.1.2先进性本标准在国内现有海底电缆施工技术能力技术上有所突破，将一些发展趋势或国外已经成熟的技术进行了规范，引导国内海底电缆施工技术发展。2.2广泛性本标准具有广泛的代表性，是国内海底电缆施工技术发展到一定阶段的产物，具有较强的针对性和可操作性。3主要工作过程a）2016年1月，中国电机工程学会电力建设专委会组建编写组，编制工作大纲及明确工作分工。b）2016年2月，编写组开展资料收集和整理工作，完成标准初稿。c）2018年6月25日，中国电机工程学会电力建设专委会组织召开团体标准立项审查会，会议审查了标准初稿，并明确了标准的主要技术内容。d）2018年12月19日，在中国电机工程学会官网进行意见征询。4标准结构和内容说明标准正文共设13章：范围；规范性引用文件；术语和定义；结构组成、基本参数及型号；技术要求；检验、试验方法及要求；检验规则和标志、包装、运输及贮存。第1章“范围”，主要说明本标准的适用范围和用途。第2章“规范性引用文件”，列出了本标准引用的标准。第3章“术语和定义”，解释了本标准提出和使用的术语和定义。第4章“施工准备”，规定了海底电缆工程施工前期政策、技术、装备等相关准备工作要求。第5章“土建施工”，规定了海底电缆工程土建施工技术要求，涉及到警示牌基础、电缆沟槽等施工。第6章“接缆运输”，对海底电缆接缆运输要求做出了规定。第7章“敷设施工”，对海底电缆登陆作业、海中断深埋敷设等做出了要求。第8章“保护安装”，规定了海底电缆保护管、警示牌、锚固装置等保护方式及安装技术要求。第9章“附件安装”，对终端头、光缆熔接等要求做出了规定。第10章“验收检验”，对海底电缆安装后完工外观检查、电气试验等做出了要求。第11章“故障修复”，规定了海底电缆故障修复做了技术要求。第12章“项目管理”，对海底电缆工程质量、安全等管理要求做出了规定。第13章“资料管理”，对海底电缆施工过程中的资料管理做出了要求。本标准附录A、附录B、附录C、附录D均为资料性附录，附录E～附录G均为规范性附录。5标准水平说明本标准为国内一项相对比较完整的海底电缆施工技术规范，涉及到整个海底电缆工程全寿命周期，比较接近于国外先进技术标准水平。6标准实施措施说明施工准备4.1.1海底土壤取样常用的土壤取样方式包括挖掘采样、震动采样、降落式采样、锚跌落试验、静力触探测试以及从平台或钻井驳船钻探。所选择的采样方法，取决于所遇到的土壤条件、海洋条件、使用的设备，以及需要分析的类型。6接缆运输6.2.2.2海底电缆上应标明：a)制造方名称；b)电缆型号；c)额定电压，kV；d)标称截面，mm2；e)长度，m；f)制造日期，年月；g)标准编号。7敷设施工7.1.2施工期应选择合适的施工期，主要遵循以下原则7.1.2.1潮速海底电缆敷设施工应选择小潮汐期间进行，一些船只或挖沟设备在大潮流难以操纵。7.1.2.2潮高a)白天时间在潮间带挖沟受到潮高限制；b)挖沟设备在浅水受到限制；c)设备安装时间、连接箱、或锚固装置可能受到限制。7.1.2.3风速a)船只在大风时难以稳住航向；b)偏离航线或发生移锚。7.1.2.4波浪作用垂荡的海底电缆船在敷设过程中或停泊时会给电缆施加过度的压力。7.1.2.5雾能见度受限将限制电缆铺设作业。7.1.2.6降雨/降雪/结冰a)工作条件变得危险；b)便道可能不畅通；c)可能在一年中的某些时候土壤侵蚀会过度。7.1.2.7海上交通商业或军事船舶在某些水道享有优先权。7.1.2.8捕鱼季节商业捕鱼作业可能与海底电缆铺设作业有冲突。7.1.2.9环境限制海底电缆安装可能需要避开某些鱼类洄游或产卵季节。7.2.6退扭敷设过程中海底电缆从储缆盘展开时，应力释放分布在海底电缆的本体和外铠装上，随着应力累积至到某一点时，海底电缆的外铠装就会出现灯笼状现像，对于大截面高电压等级海底电缆更加突出。因此要求在海底电缆过驳和敷设时采取退扭技术将盘放的环形应力逐一解开，防止应力释放不均或累积，造成海底电缆损伤。7.2.6.1退扭方式目前有两种方式能够实现海底电缆敷设前的退扭，一种是抽高式海底电缆退扭，另一种是旋转式海底电缆退扭。7.5.4电缆张力海底电缆必须设计成能承受从敷设船到落地点间的悬垂线张力，加上重型敷设船的动态力。最大张力位置在敷设船上张力试图将铠装拉直处（如果电缆配有单层铠装）。电缆底部附近的张力减弱，该处铠装趋向松弛。如果水底张力过低会造成电缆打圈或扭结。另一方面，海缆敷设时应保留一定的最小残余应力以便电缆能紧贴海底而不会产生悬挂。线性张紧器或卷扬机常用于在敷设过程中保持电缆张力。7.5.5.3海底电缆输导海底电缆布放时，其驱动力可认为是海底电缆离船入水之拉力,这是一种外力，决定海底电缆的运动状况，此种力称为“正张力”；阻止海缆下滑之阻力，称为“负张力”。布缆机施加在海缆上的作用力,一般是负张力,而当海域水深很浅,并且落地点张力很小时它是正张力。在实际布缆作业中,有两种操作方法，即余量缆敷和张力敷缆。余量敷缆是一种控制速度的敷缆方法，以船对地航速对比控制布缆机的运转速度，使海缆放出速度略大于航速。张力敷缆是一种控制海底电缆中张力的布缆方法。张力敷缆的特征为：海底电缆是从船上“抽”出来的，海底电缆运动速度等于船速，没有布放余量。7.5.6.3电缆埋设方法对于不同的挖沟机具有不同的技术特点。a)射流破土技术；b)海底履带推进技术；c)“舵型”操纵技术；d)回填技术；e)深水作业技术；f)其他新技术。用于海底电缆埋设的几种基本类型的挖沟机：a)犁式挖沟机；b)喷冲式挖沟机；c)喷冲式ROV；d)机械式挖沟机；e)深水挖沟机。不同的埋设机器留下不同的埋设痕迹，这可能导致不同的环境影响：a)滑行雪橇；b)曲目；c)橡胶轮胎。这些技术用于电缆敷设后挖掘沟槽：a)喷射手；b)抓斗；c)气升式挖掘；d)多刀头和阶梯式挖掘；e)链锯挖沟机；f)铣刨鼓锯；g)安装在驳船的滑靴式；h)炸药爆破。8保护安装8.2挖沟采用水下专用的挖沟机械，骑行在海底电缆上进行挖沟施工，随着挖沟机的前行，海底电缆沉入沟底。主要步骤包括：挖沟机寻缆、挖沟机定位、挖沟机就位、挖沟作业、自然回淤、海底电缆路由复测及质量监督。8.4泥浆处理和混凝土垫用混凝土或沙砾填充的特制袋（“垫层”）可以塞在电缆周围。用轮胎或者预制的水泥块制作的垫毯或冲刷垫可以捆扎在一起并包覆在电缆上。如果用了重型的垫层，需保证土壤足够紧密以支撑住垫层而不会下陷，同时也要注意保护电缆不被垫层压缩变形。另一个选择是安装土壤加固垫，他们可通过减缓水流来束缚住沉积物，因此可以让固体安置在底部并覆盖住电缆。8.9电缆保护区海底电缆海底电缆保护区划定后，应当报送国务院海洋行政主管部门备案。禁止在海底电缆海底电缆保护区内从事挖砂、钻探、打桩、抛锚、拖锚、底拖捕捞、张网、养殖或者其它可能破坏海底电缆海底电缆安全的海上作业。12项目管理12.2.2应编制海底电缆工程安全作业计划及要求，至少包括以下内容和措施：a)建立健全安全生产教育培训制度，并监督落实；b)建立安全生产、职业健康安全技术交底制度；c)海底电缆工程作业安全应急要求和安全应急预案；d)海底电缆工程作业船舶安全基本要求；e)海底电缆工程船舶起重机吊装作业安全要求；f)海底电缆工程作业疏散程序；g)有台风地区应编制海上作业的避台风措施；h)在施工作业区设置安全警示标志。12.2.3应对海底电缆工程作业人员进行岗前安全救生培训，并至少包括以下内容：a)海上求生；b)救生艇筏操纵；c)海上急救；d)应急逃生。12.2.10现场文明施工管理应包括下列内容：a)施工场地规划管理；b)施工现场环境管理；c)材料堆放与设备摆放管理；d)生活设施管理；e)厕所卫生管理；f)文明施工检查；g)现场文化建设等。12.2.11应进行下列消防安保管理：a)建立消防安保管理体系，实行消防安保安全责任制；b)制定消防安保管理制度