專利名稱：應(yīng)用于海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的海底電纜敷設(shè)、保護(hù)方法及導(dǎo)引裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的海底電纜敷設(shè)、保護(hù)方法及導(dǎo)引裝置。
背景技術(shù)：
隨著海上風(fēng)電的發(fā)展，需要大量的電纜用來滿足各風(fēng)機(jī)間、風(fēng)機(jī)與升壓站及其他信息平臺(tái)間的通電及通信需求。海底電纜的敷設(shè)較陸地相比，作業(yè)復(fù)雜，時(shí)間長(zhǎng)，費(fèi)用高，此夕卜，由于受海況及天氣的影響大，且鋪纜船大都是大型作業(yè)船舶，日費(fèi)用極高。因此，一個(gè)省時(shí)、省力的安裝方法不僅減少作業(yè)船工作時(shí)間，縮短風(fēng)場(chǎng)建造期，更能有效降低風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)省工程費(fèi)用。傳統(tǒng)的海底電纜敷設(shè)均需用到潛水員或水下機(jī)器人(ROV)作業(yè)，當(dāng)水下能見度差、淤泥層厚時(shí)，水下作業(yè)難度加大，作業(yè)效率降低，作業(yè)時(shí)間加長(zhǎng)，不確定風(fēng)險(xiǎn)加大，最終導(dǎo)致工程成本增加。此外，電纜作為將風(fēng)電場(chǎng)接入并網(wǎng)的唯一途徑，其使用安全性，顯得尤其重要。電纜在海平臺(tái)及飛濺區(qū)，波浪流使電纜移動(dòng)和擺動(dòng)，及敷設(shè)電纜時(shí)交叉點(diǎn)部分經(jīng)常發(fā)生磨損造成電纜護(hù)層及絕緣層逐漸磨損，此外，海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的電纜一般沿基礎(chǔ)樁腿接入\接出，經(jīng)過海水長(zhǎng)時(shí)間沖刷，在樁腿周圍出現(xiàn)凹空，電纜懸空，隨著懸空高度的不斷增加，海水的連續(xù)沖擊，電纜受到靜態(tài)及動(dòng)態(tài)拉剪力，極易損傷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供應(yīng)用于海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的海底電纜敷設(shè)、保護(hù)方法，該方法不僅可有效保護(hù)海纜，而且可減少或無(wú)需水下機(jī)器人或潛水員水下作業(yè)，有效提高海底電纜基礎(chǔ)敷設(shè)的作業(yè)效率，減少作業(yè)時(shí)間，節(jié)省工程費(fèi)用。本發(fā)明的另一目的在于提供一種專用于海底電纜敷設(shè)、保護(hù)方法中的導(dǎo)引裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了下述技術(shù)方案:應(yīng)用于海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的海底電纜敷設(shè)、保護(hù)方法，包括如下步驟:第一步，在風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的樁腿上制作一導(dǎo)引裝置，一電纜牽引線穿過導(dǎo)引裝置上的導(dǎo)引通道，導(dǎo)引通道一端位于風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)甲板上的電器置放間內(nèi)，導(dǎo)引通道另一端伸出水面并通過管固定器固定在風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)上；第二步，利用敷設(shè)船只或甲板拉曳設(shè)備通過電纜牽引線將海纜敷設(shè)到位，隨后導(dǎo)引通道端部從管固定器上脫離并沿海纜敷設(shè)方向敷設(shè)入海底。整個(gè)作業(yè)過程無(wú)需水下作業(yè)，安全高效，省時(shí)省力。如上所述應(yīng)用于海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的海底電纜敷設(shè)方法，其特征在于:所述管固定器為一環(huán)形掛架，環(huán)形掛架上有便于海纜外部保護(hù)管松脫的卡口，在第一步中，導(dǎo)引通道端部的喇叭形管口掛靠在環(huán)形掛架上；在第二步中，將海纜敷設(shè)到位后，電纜牽引線反向?qū)⒗刃喂芸谥苯訌目诶?。如上所述?yīng)用 于海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的海底電纜敷設(shè)、保護(hù)方法，其特征在于:所述第一步在風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)海上安裝前進(jìn)行，為方便操作。如上所述應(yīng)用于海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的海底電纜敷設(shè)、保護(hù)方法，其特征在于:導(dǎo)引裝置制作過程如下:將一金屬管道焊接在風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的樁腿上，使金屬管道頂端位于基礎(chǔ)甲板上的電器置放間內(nèi)，然后選一海纜外部保護(hù)管，海纜外部保護(hù)管為可彎曲的管，海纜外部保護(hù)管一端管口與金屬管道底端管口對(duì)接，海纜外部保護(hù)管另一端向上伸出海面；海纜外部保護(hù)管伸出水面一端通過管固定器固定在風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)上。本發(fā)明中海纜通過焊接在風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)上的金屬導(dǎo)管及與金屬導(dǎo)管相連的海纜外部保護(hù)管敷設(shè)至海底，金屬導(dǎo)管有利于海纜在海平面及飛濺區(qū)海纜的保護(hù)，防止因潮汐能引發(fā)的波浪流使海纜移動(dòng)和擺動(dòng)，以及敷設(shè)海纜時(shí)交叉點(diǎn)部分經(jīng)常發(fā)生磨損造成海纜護(hù)層及絕緣層逐漸磨損。如上所述應(yīng)用于海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的海底電纜敷設(shè)、保護(hù)方法，其特征在于:海纜外部保護(hù)管位于金屬管道連接處的強(qiáng)度較大，海纜外部保護(hù)管遠(yuǎn)離金屬管道連接處強(qiáng)度逐漸變小，使得海纜外部保護(hù)管沉入海底后，海纜外部保護(hù)管在海底與風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)之間形成保護(hù)過渡彎曲段。當(dāng)基礎(chǔ)樁周圍被海水沖刷出現(xiàn)凹空時(shí)，海纜外部保護(hù)管位于法蘭連接處的強(qiáng)度較大，能有效承托海纜重量，避免海纜受力，海纜外部保護(hù)管遠(yuǎn)離法蘭位置處，強(qiáng)度逐漸變小并具有較大彎曲半徑，有利于海纜外部保護(hù)管適當(dāng)彎曲，從而保護(hù)海纜順利從海底過渡至到基礎(chǔ)樁腿上，且避免因拐彎半徑過小，導(dǎo)致的海纜過于彎曲被卡。本發(fā)明采用下述技術(shù):海纜外部保護(hù)管沿軸向其管壁厚度逐漸減小以實(shí)現(xiàn)海纜外部保護(hù)管強(qiáng)度變化。一種用于海底電纜敷設(shè)、保護(hù)方法中的導(dǎo)引裝置，包括焊接在風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)樁腿上的金屬管道，金屬管道底端連接有海纜外部保護(hù)管，一電纜牽引線穿過金屬管道、海纜外部保護(hù)管所形成的導(dǎo)引通道；所述海纜外部保護(hù)管為可彎曲的管，海纜外部保護(hù)管一端管口與金屬管道底端管口對(duì)接，海纜外部保護(hù)管另一端向上伸出海面；風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)平臺(tái)上設(shè)置有管固定器，海纜外部保護(hù)管伸出水面一端掛靠在管固定器上，管固定器上設(shè)有便于海纜外部保護(hù)管松脫的卡口。如上所述導(dǎo)引裝置，其特征在于:所述海纜外部保護(hù)管與金屬管道之間有連接法蘭，連接法蘭有兩個(gè)，兩連接法蘭分別與海纜外部保護(hù)管、金屬管道固定，兩個(gè)連接法蘭之間通過螺釘鎖定?！と缟纤鰧?dǎo)引裝置，其特征在于:所述海纜外部保護(hù)管沉入海底后，海纜外部保護(hù)管沉入海底后，海纜外部保護(hù)管在海底與風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)之間形成保護(hù)過渡彎曲段。該保護(hù)過渡彎曲段保證海纜外部保護(hù)管即能有效托起海纜起到保護(hù)作用，又具有較大彎曲半徑，順利敷設(shè)電纜。本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果:1、本發(fā)明中海纜通過焊接在風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)上的金屬導(dǎo)管及與金屬導(dǎo)管相連的海纜外部保護(hù)管敷設(shè)至海底，金屬導(dǎo)管有利于海纜在海平面及飛濺區(qū)海纜的保護(hù)，防止因潮汐能引發(fā)的波浪流使海纜移動(dòng)和擺動(dòng)，以及敷設(shè)海纜時(shí)交叉點(diǎn)部分經(jīng)常發(fā)生磨損造成海纜護(hù)層及絕緣層逐漸磨損。2、風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)安裝前，金屬管道已焊接在風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)此，海纜外部保護(hù)管也通過連接法蘭及管固定器固定在風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)上，此外一電纜牽引線穿過金屬管道、海纜外部保護(hù)管所形成的導(dǎo)引通道；海纜敷設(shè)時(shí)，只需將電纜牽引線與海纜相連，再利用敷設(shè)船只或甲板拉曳設(shè)備即可快速將海纜敷設(shè)到位；且海纜外部保護(hù)管從管固定器上脫離，海纜外部保護(hù)管沿海纜敷設(shè)方向敷設(shè)入海底，整個(gè)作業(yè)過程無(wú)需水下作業(yè)，安全高效，省時(shí)省力。3、海纜外部保護(hù)管沉入海底后，海纜外部保護(hù)管在海底與風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)之間形成保護(hù)過渡彎曲段，由于海纜外部保護(hù)管強(qiáng)度沿軸向減小，海纜外部保護(hù)管位于法蘭連接處的強(qiáng)度較大，能有效承托海纜重量，避免海纜受力，海纜外部保護(hù)管遠(yuǎn)離法蘭位置處，強(qiáng)度逐漸變小并保持較大彎曲半徑，有利于海纜順利敷設(shè)，從而使海纜順利從海底過渡至到基礎(chǔ)樁腿上，且避免拐彎半徑過小，導(dǎo)致的海纜過于彎曲被卡。


圖1為海纜敷設(shè)后本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1中A部的放大圖。圖3為海纜敷設(shè)前本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖3中B部的放大圖。圖5為圖3中C部的放大圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例應(yīng)用于海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的海底電纜敷設(shè)、保護(hù)方法，包括如下步驟:
第一步，在風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的樁腿上制作一導(dǎo)引裝置，一電纜牽引線穿過導(dǎo)引裝置上的導(dǎo)引通道，導(dǎo)引通道一端位于風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)甲板上的電器置放間內(nèi)，導(dǎo)引通道另一端伸出水面并通過管固定器固定在風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)上；第二步，海纜敷設(shè)時(shí)，將電纜牽引線與海纜相連，再利用敷設(shè)船只或甲板拉曳設(shè)備通過電纜牽引線將海纜敷設(shè)到位，隨后導(dǎo)引通道端部從管固定器上脫離并沿海纜敷設(shè)方向敷設(shè)入海底。管固定器為一環(huán)形掛架6，環(huán)形掛架6上有便于海纜外部保護(hù)管松脫的卡口，在第一步中，導(dǎo)引通道端部的喇叭形管口掛靠在環(huán)形掛架6上；在第二步中，將海纜敷設(shè)到位后，電纜牽引線7反向?qū)⒗刃喂芸谥苯訌目诶摗＿M(jìn)一步改進(jìn):第一步在風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)海上安裝前進(jìn)行。導(dǎo)引裝置制作過程如下:將一金屬管道2固定在風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)I的樁腿上,使金屬管道2頂端位于基礎(chǔ)甲板上的電器置放間內(nèi)，然后選一海纜外部保護(hù)管4，海纜外部保護(hù)管4為可彎曲的管，海纜外部保護(hù)管4 一端管口與金屬管道2底端管口對(duì)接，海纜外部保護(hù)管4另一端向上伸出海面，電纜牽引線7穿過金屬管道2、海纜外部保護(hù)管4所形成的導(dǎo)引通道；海纜外部保護(hù)管4伸出水面一端通過管固定器6固定在風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)I上；其中，海纜外部保護(hù)管4位于金屬管道2連接處的強(qiáng)度較大，海纜外部保護(hù)管4遠(yuǎn)離法蘭位置處強(qiáng)度逐漸變小，使得海纜外部保護(hù)管沉入海底后，海纜外部保護(hù)管在海底與風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)之間形成保護(hù)過渡彎曲段，保護(hù)過渡彎曲段保證海纜外部保護(hù)管4既能有效托起海纜5起到保護(hù)作用，又具有較大彎曲半徑，順利敷設(shè)電纜。本發(fā)明中海纜外部保護(hù)管4沿軸向其管壁厚度逐漸減小以實(shí)現(xiàn)海纜外部保護(hù)管4強(qiáng)度變化。一種海底電纜敷設(shè)、保護(hù)方法中的導(dǎo)引裝置，包括焊接在風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)樁腿上的金屬管道2，金屬管道2底端連接有海纜外部保護(hù)管4，一電纜牽引線7穿過金屬管道2、海纜外部保護(hù)管4所形成的導(dǎo)引通道；海纜外部保護(hù)管4為可彎曲的管，海纜外部保護(hù)管4 一端管口與金屬管道2底端管口對(duì)接，海纜外部保護(hù)管4另一端向上伸出海面；風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)平臺(tái)上設(shè)置有管固定器6，海纜外部保護(hù)管4伸出水面一端掛靠在管固定器6上，管固定器6上設(shè)有便于海纜外部保護(hù)管4松脫的卡口。進(jìn)一步改進(jìn):海纜外部保護(hù)管4與金屬管道2之間有連接法蘭3，連接法蘭3有兩個(gè)，兩連接法蘭3分別與海纜外部保護(hù)管4、金屬管道2固定，兩個(gè)連接法蘭3之間通過螺釘鎖定。進(jìn)一步改進(jìn):海纜外部保護(hù)管沉入海底后，海纜外部保護(hù)管沉入海底后，海纜外部保護(hù)管在海底與風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)之間形成保護(hù)過渡彎曲段。保護(hù)過渡彎曲段保證海纜外部保護(hù)管4既能有效托起海纜5起到保護(hù)作用，又具有較大彎曲半徑，從而保護(hù)海纜順利從海底過渡至到基礎(chǔ)樁腿上，避免因拐彎半徑過小，導(dǎo)致海纜5過于彎曲被卡，有利于海纜順利敷設(shè)。本發(fā)明中海纜外部保護(hù)管4沿軸向其管壁厚度逐漸減小以實(shí)現(xiàn)海纜外部保護(hù)管4強(qiáng)度變化。上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置 換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.應(yīng)用于海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的海底電纜敷設(shè)、保護(hù)方法，其特征在于包括如下步驟: 第一步，在風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的樁腿上制作一導(dǎo)引裝置，一電纜牽引線穿過導(dǎo)引裝置上的導(dǎo)引通道，導(dǎo)引通道一端位于風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)甲板上的電器置放間內(nèi)，導(dǎo)引通道另一端伸出水面并通過管固定器固定在風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)上； 第二步，利用敷設(shè)船只或甲板拉曳設(shè)備通過電纜牽引線將海纜敷設(shè)到位，隨后導(dǎo)引通道端部從管固定器上脫離并沿海纜敷設(shè)方向敷設(shè)入海底。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述應(yīng)用于海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的海底電纜敷設(shè)方法，其特征在于:所述管固定器為一環(huán)形掛架，環(huán)形掛架上有便于海纜外部保護(hù)管松脫的卡口，在第一步中，導(dǎo)引通道端部的喇叭形管口掛靠在環(huán)形掛架上；在第二步中，將海纜敷設(shè)到位后，電纜牽引線反向?qū)⒗刃喂芸谥苯訌目诶摗?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述應(yīng)用于海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的海底電纜敷設(shè)、保護(hù)方法，其特征在于:所述第一步在風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)海上安裝前進(jìn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述應(yīng)用于海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的海底電纜敷設(shè)、保護(hù)方法，其特征在于:導(dǎo)引裝置制作過程如下:將一金屬管道焊接在風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的樁腿上，使金屬管道頂端位于基礎(chǔ)甲板上的電器置放間內(nèi)，然后選一海纜外部保護(hù)管，海纜外部保護(hù)管為可彎曲的管，海纜外部保護(hù)管一端管口與金屬管道底端管口對(duì)接，海纜外部保護(hù)管另一端向上伸出海面；海纜外部保護(hù)管伸出水面一端通過管固定器固定在風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述應(yīng)用于海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的海底電纜敷設(shè)、保護(hù)方法，其特征在于:海纜外部保護(hù)管位于金屬管道連接處的強(qiáng)度較大，海纜外部保護(hù)管遠(yuǎn)離金屬管道連接處強(qiáng)度逐漸變小，使得海纜外部保護(hù)管沉入海底后，海纜外部保護(hù)管在海底與風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)之間形成保護(hù)過渡彎曲段·。
6.一種用于權(quán)利要求1中所述海底電纜敷設(shè)、保護(hù)方法中的導(dǎo)引裝置，其特征在于包括焊接在風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)樁腿上的金屬管道，金屬管道底端連接有海纜外部保護(hù)管，一電纜牽引線穿過金屬管道、海纜外部保護(hù)管所形成的導(dǎo)引通道；所述海纜外部保護(hù)管為可彎曲的管，海纜外部保護(hù)管一端管口與金屬管道底端管口對(duì)接，海纜外部保護(hù)管另一端向上伸出海面；風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)平臺(tái)上設(shè)置有管固定器，海纜外部保護(hù)管伸出水面一端掛靠在管固定器上，管固定器上設(shè)有便于海纜外部保護(hù)管松脫的卡口。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述導(dǎo)引裝置，其特征在于:所述海纜外部保護(hù)管與金屬管道之間有連接法蘭，連接法蘭有兩個(gè)，兩連接法蘭分別與海纜外部保護(hù)管、金屬管道固定，兩個(gè)連接法蘭之間通過螺釘鎖定。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述導(dǎo)引裝置，其特征在于:所述海纜外部保護(hù)管沉入海底后，海纜外部保護(hù)管沉入海底后，海纜外部保護(hù)管在海底與風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)之間形成保護(hù)過渡彎曲段。
全文摘要
本發(fā)明公開了應(yīng)用于海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的海底電纜敷設(shè)、保護(hù)方法及導(dǎo)引裝置，該方法包括第一步，在風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的樁腿上制作一導(dǎo)引裝置，一電纜牽引線穿過導(dǎo)引裝置上的導(dǎo)引通道，導(dǎo)引通道一端位于風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)甲板上的電器置放間內(nèi)，導(dǎo)引通道另一端伸出水面并通過管固定器固定在風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)上；第二步，利用敷設(shè)船只或甲板拉曳設(shè)備通過電纜牽引線將海纜敷設(shè)到位，隨后導(dǎo)引通道端部從管固定器上脫離并沿海纜敷設(shè)方向敷設(shè)入海底。本發(fā)明的目的是提供應(yīng)用于海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的海底電纜敷設(shè)、保護(hù)方法及導(dǎo)引裝置，該方法及導(dǎo)引裝置不僅可有效保護(hù)海纜，而且可減少或無(wú)需水下機(jī)器人或潛水員水下作業(yè)，有效提高海底電纜基礎(chǔ)敷設(shè)的作業(yè)效率，減少作業(yè)時(shí)間，節(jié)省工程費(fèi)用。
文檔編號(hào)H02G1/06GK103236660SQ201310095910
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月22日
發(fā)明者朱榮華, 傅強(qiáng), 張美陽(yáng), 董鵬 申請(qǐng)人:廣東明陽(yáng)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司