海底电力电缆怎么铺设？

海底电力电缆铺设步骤详解  

必备工具和设备  

敷缆船：如拖轮、锚艇、水陆两栖挖掘机、布缆机、绞磨机、发电机、定向钻机等。  

辅助工具：如充气内胎、滚轮、电缆登陆牵引钢丝等。  

步骤分解  

接缆  

接缆分为地点和方式两种类别。地点上可以在码头或者船上进行接缆，方式上可以选择散装过缆或者整体吊装过缆。在中国，通常采用海底电缆敷设船在生产厂家的码头进行接缆。  

试航  

施工船舶到达施工现场后，进行试航作业，熟悉海况及施工航线，以确保施工安全及施工质量。这一工序并非强制性，但强烈推荐执行，以确保后续工作的顺利进行。  

扫海  

使用锚艇拖带扫海工具，沿着设计好的电缆路由清除海底的障碍物，如旧有废弃缆线、插网、渔网等小型障碍物，确保施工路线畅通无阻。  

敷设主牵引钢缆  

主牵引钢缆用于引导敷设船的施工，特别适用于无动力的敷设船，通过拖轮拖带进行敷设。  

登陆准备  

在电缆登陆点挖掘绞磨机地垅，并按照设计轴线在滩涂上敷设电缆牵引钢丝，沿途设置滚轮以保护电缆免受磨损和减小摩擦力。  

始端登陆  

高潮位时将施工船锚泊就位于登陆点附近，利用差分全球定位系统（DGPS）定位于路由轴线上。电缆头从船头通过入水槽入海，利用绞磨机牵引电缆浮运登陆。  

敷埋段施工  

敷埋段施工步骤包括：敷设船锚泊就位→缆盘内电缆提升→电缆放入甲板入水槽→电缆放入埋设机腹部→投放埋设机至海床面→牵引施工船敷埋电缆。我国海底电缆施工船的敷设速度通常不超过10米/分钟。  

终端登陆  

通过工作艇监视和控制电缆弯曲情况，准确测量电缆登陆距离后，将电缆截断、封头。启动终端登陆点的绞磨机牵引电缆，沿电缆沟槽逐个拆除浮运电缆的轮胎，将电缆沉放至海床，然后牵引就位。  

海底电缆敷设方法分类  

开挖法  

采用挖泥船进行挖泥，挖泥深度由埋设深度决定。开挖结束后，将海底电缆敷设下去，利用潮流将泥土回填。这种方法需要较长时间等待自然回填，期间沟槽内的土壤疏松且宽，对海缆保护作用有限。  

刀犁式埋设犁施工法  

海缆施工船在布缆的同时，依靠强大牵引力拖曳埋设犁，在海床上掘削出一条沟槽，然后将海缆埋入其中。埋设深度可通过控制系统调节，适合除岩石外的其他海底底质。  

冲埋式埋设犁施工法  

进行海缆埋设作业时，依靠装设在埋设犁掘削部的喷嘴喷射高压水流冲击沟槽，再将海缆埋于沟底。埋设犁上装有多种传感器监测施工质量和姿态，适应性强，效率高。  

安全措施和技术要点  

张力控制技术  

在敷设过程中，严格控制电缆的张力非常重要。一旦张力超过电缆的允许值，电缆可能会受损；如果张力太小，则可能导致海底余缆过多，容易产生打扭现象。最危险的区域是出船区域和着地区域，通常通过设计安装入水槽来确保满足海缆的最小弯曲半径，同时对海底着地区域的海缆进行经验参数法评估计算。  

保护技术  

海底电缆在复杂海底地形环境中容易受到磨损或不均匀受力，需要采取保护措施。在沙地及淤泥区，可以使用CAPJET高压冲水冲出沟槽，电缆埋入后用沙土覆盖。在珊瑚礁及黏土区则使用切割机切割沟槽，电缆埋入后再覆盖硬质物体进行保护。  

技术创新和设备  

自动化和数字化  

现代海底电缆敷设技术越来越多地依赖自动化和数字化手段，如自主水下车辆（AUV）、双闭环控制系统等。AUV能够在复杂的海底环境中自动避障，而双闭环控制系统通过内外环控制器有效减少不确定因素带来的扰动，提高了敷设精度和安全性。  

新型设备  

如深海铺缆机器人，具备强大的输出能力和高效的导航定位系统，能够在高压环境下进行精确操作，大大提升了海底电缆敷设的工作效率和安全性。  

综上所述，海底电力电缆的铺设是一个复杂而精密的过程，涉及多种技术和设备的协调运作。通过合理的规划和先进的技术支持，可以有效地提高施工的安全性和效率，确保海底电缆的长期可靠运行。