本發(fā)明涉及海洋工程施工，特別是涉及一種海底電纜采用支撐架下穿越海底油氣管道及其施工方法。

背景技術(shù)：

1、在海上石油開發(fā)工程中，需要在海上建造采油平臺(tái)、生活平臺(tái)、中心處理平臺(tái)等各種平臺(tái)，為了配合海上采油平臺(tái)進(jìn)行采油作業(yè)，在海上采油平臺(tái)周圍都鋪設(shè)有海底電纜、海底輸油管道等許多管纜設(shè)施連接彼此以及陸地?zé)捰蛷S或集控中心。因此，每個(gè)海上采油平臺(tái)周圍都存在設(shè)施眾多、地形環(huán)境復(fù)雜的問題。另外，隨著海上風(fēng)電的迅猛發(fā)展，每個(gè)風(fēng)電場(chǎng)區(qū)域都密布非常多的海底電纜，同時(shí)海洋連接陸地集控中心的高壓電纜。

2、多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)以及油氣設(shè)施將使得部分區(qū)域與陸地連接有非常多的管纜，如果在這樣的區(qū)域進(jìn)行海纜施工，一般不允許從油氣管道上方跨越，這就使得電纜施工需要從油氣管線下方穿過，如果將電纜截?cái)嘞却┻^，之后再做接頭，這會(huì)增加施工時(shí)間，而且接頭施工時(shí)需要足夠長(zhǎng)的天氣窗口，對(duì)于海纜接頭越多輸電損耗將增加，同時(shí)也極容易出現(xiàn)接頭部分擊穿的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。從下部穿過的施工作業(yè)還需要確保電纜不過彎損傷，這樣使得現(xiàn)場(chǎng)開挖工作量大，在水淺渾濁的區(qū)域施工難度極大。如何減少電纜接頭實(shí)現(xiàn)從油氣管線下方將海纜穿過去并與現(xiàn)有管線有一定的安全間隔是海纜施工的難題。

3、為了解決上述問題，我們提出了一種海底電纜采用支撐架下穿越海底油氣管道及其施工方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種海底電纜采用支撐架下穿越海底油氣管道及其施工方法，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

2、一種海底電纜下穿越海底油氣管道施工用支撐架，包括支撐門架，所述支撐門架內(nèi)部中間安裝有管吊架組件，所述支撐門架底部四角安裝有防沉底板，所述支撐門架沿新鋪設(shè)電纜方向布置有側(cè)弧形托架布置。

3、優(yōu)選地，所述支撐門架由主框架、橫向加強(qiáng)斜撐和縱向加強(qiáng)斜撐組成，所述主框架頂部四個(gè)端角分別設(shè)置有吊耳，所述主框架下部橫梁中間設(shè)置有滿足所述管吊架組件安裝的管吊架安裝座，所述主框架與所述防沉底板之間焊接有橫向加強(qiáng)斜撐和縱向加強(qiáng)斜撐。

4、優(yōu)選地，所述管吊架組件為兩端螺紋桿中間為u型托的金屬件，所述管吊架組件沿已有油氣管道前后各布置有一套。

5、優(yōu)選地，所述側(cè)弧形托架由弧形托板和斜支撐架組成，所述弧形托板為采用對(duì)側(cè)弧形朝上布置的鋼板彎曲制造成型，所述弧形托板通過所述斜支撐架與所述支撐門架連接。

6、優(yōu)選地，所述弧形托板開設(shè)有密布的孔。

7、本發(fā)明還涉及一種海底電纜下穿越海底油氣管道施工用支撐架施工方法，所述施工方法，包括以下步驟：

8、步驟s1：根據(jù)已有油氣管道的規(guī)格尺寸以及需要和新鋪設(shè)電纜保持的間距確定支撐門架的主要尺寸和管吊架組件詳細(xì)規(guī)格，依據(jù)新鋪設(shè)電纜的外徑、彎曲半徑，對(duì)應(yīng)的施工船機(jī)性能特點(diǎn)等綜合確定支撐架裝置的側(cè)弧形托架尺寸，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況確定防沉底板的尺寸和形式，最終完成支撐架裝置詳細(xì)設(shè)計(jì)并完成制造；

9、步驟s2：將制造完成的支撐架裝置運(yùn)輸?shù)焦こ檀希霸谠O(shè)定的跨越交叉點(diǎn)位置就位，采用拋錨就位方式，穩(wěn)定在已有油氣管道的穿越點(diǎn)位置后，潛水員攜帶沖泥設(shè)備下水進(jìn)行穿越點(diǎn)位置的已有油氣管道區(qū)域清泥，形成一個(gè)帶坡度、底部有一定寬度區(qū)域的坑；將露出來的已有油氣管道處于坑中間的位置管道外部進(jìn)行海生物或者障礙物清理，檢查管道沒有損傷后進(jìn)行支撐架裝置安裝；

10、步驟s3：在吊耳上掛好鎖具，栓對(duì)角的纜風(fēng)繩，通過吊機(jī)將支撐架裝置整體起吊下放到水中，穩(wěn)定后進(jìn)行下放到防沉底板底部快接近已有油氣管道上部時(shí)，潛水員水下檢查方位，使得門架騎跨在已有油氣管道上，同時(shí)管吊架安裝座沿已有油氣管道路由位置，調(diào)整纜風(fēng)繩緩慢下放，潛水員協(xié)助使得支撐架裝置跨在已有油氣管道上防沉底板穩(wěn)定的接觸坑底，調(diào)整使得支撐門架接近居中布置，將管吊架組件的u型金屬架從已有油氣管道下方朝上穿入到管吊架安裝座，帶上螺母，調(diào)整安裝前后兩套管吊架組件，基本對(duì)正后擰緊螺母，完成支撐架裝置與已有油氣管道的連接；潛水員檢查防沉底板的接觸情況，如果存在局部的懸空，則采用沙袋進(jìn)行墊平，確保防沉底板四角均穩(wěn)定支撐，不會(huì)對(duì)已有油氣管道產(chǎn)生額外的下壓力；繼續(xù)在防沉底板區(qū)域壓一定重量的沙袋，確保支撐架裝置在新鋪設(shè)電纜穿越牽拉時(shí)不會(huì)被抬起；通過一側(cè)的側(cè)弧形托架穿過已有油氣管道下部到另一側(cè)側(cè)弧形托架預(yù)穿一根細(xì)鋼絲繩，并在鋼絲繩兩端做好水下標(biāo)識(shí)，采用繩子臨時(shí)與支撐門架綁扎，解開吊耳上的鎖具，完成支撐架裝置安裝；

11、步驟s4：鋪纜船鋪設(shè)到穿越點(diǎn)位置，將存儲(chǔ)的新鋪設(shè)電纜釋放到水中或甲板上，采用“8”字盤放的方式至纜頭出來；之后下放牽引絞車鋼絲繩到水中，連接水中穿入側(cè)的預(yù)留的鋼絲繩端，甲板輔助絞車下放牽引鋼絲繩下水，連接穿出側(cè)的預(yù)留的鋼絲繩端；回收輔助絞車鋼絲繩，同步釋放牽引絞車鋼絲繩，使得牽引絞車鋼絲繩經(jīng)支撐架裝置內(nèi)穿出到鋪纜船上，連接新鋪設(shè)電纜的纜頭牽拉點(diǎn)；啟動(dòng)牽引絞車將新鋪設(shè)電纜的纜頭從支撐架裝置穿入側(cè)側(cè)弧形托架下穿過，到另一側(cè)穿出，實(shí)現(xiàn)從已有油氣管道下放穿越出來；之后控制兩側(cè)的側(cè)弧形托架出來的牽引鋼絲繩或新鋪設(shè)電纜的夾角，使得牽拉處穿越時(shí)支撐架裝置受朝上的提升力小且新鋪設(shè)電纜不出現(xiàn)明顯過彎，逐漸牽拉直至新鋪設(shè)電纜全部穿出回收到鋪纜船上，完成新鋪設(shè)電纜下穿已有油氣管道施工；

12、步驟s5：將支撐架裝置位置的已有油氣管道懸空部分進(jìn)行水下沙袋填充，同時(shí)進(jìn)行后挖溝將新鋪設(shè)電纜埋入一定深度，回填之前開挖的坑，完成穿越點(diǎn)施工。之后鋪纜船繼續(xù)進(jìn)行新鋪設(shè)電纜鋪設(shè)，直至最終完成。

13、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能達(dá)到的有益效果是：

14、本專利通過鋼結(jié)構(gòu)門型架的支撐架跨在已有油氣管道上，用管吊架將支撐架與油氣管道連接，支撐住局部的管道，之后施工的電纜從側(cè)面的弧形托架牽引進(jìn)入，下穿油氣管道后從另一側(cè)出來，使得電纜和油氣管線的交叉部分有空間上安全的間隔距離，提高安全性和穩(wěn)定性；通過支撐架，能夠大幅減少水下挖泥清淤作業(yè)，控制電纜穿插時(shí)不會(huì)過彎，長(zhǎng)期運(yùn)行過程中不會(huì)靠近油氣管線，油氣管線也不會(huì)局部下陷擠壓電纜；本專利支撐架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、施工方便快速，有很好的實(shí)用價(jià)值。

技術(shù)特征：

1.一種海底電纜下穿越海底油氣管道施工用支撐架，包括支撐門架（31），其特征在于，所述支撐門架（31）內(nèi)部中間安裝有管吊架組件（32），所述支撐門架（31）底部四角安裝有防沉底板（33），所述支撐門架（31）沿新鋪設(shè)電纜（2）方向布置有側(cè)弧形托架布置（34）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海底電纜下穿越海底油氣管道施工用支撐架，其特征在于，所述支撐門架（31）由主框架（312）、橫向加強(qiáng)斜撐（313）和縱向加強(qiáng)斜撐（314）組成，所述主框架（312）頂部四個(gè)端角分別設(shè)置有吊耳（311），所述主框架（312）下部橫梁中間設(shè)置有滿足所述管吊架組件（32）安裝的管吊架安裝座（315），所述主框架（312）與所述防沉底板（33）之間焊接有橫向加強(qiáng)斜撐（313）和縱向加強(qiáng)斜撐（314）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海底電纜下穿越海底油氣管道施工用支撐架，其特征在于，所述管吊架組件（32）為兩端螺紋桿中間為u型托的金屬件，所述管吊架組件（32）沿已有油氣管道（1）前后各布置有一套。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海底電纜下穿越海底油氣管道施工用支撐架，其特征在于，所述側(cè)弧形托架（34）由弧形托板（341）和斜支撐架（342）組成，所述弧形托板（341）為采用對(duì)側(cè)弧形朝上布置的鋼板彎曲制造成型，所述弧形托板（341）通過所述斜支撐架（342）與所述支撐門架（31）連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海底電纜下穿越海底油氣管道施工用支撐架，其特征在于，所述弧形托板（341）開設(shè)有密布的孔。

6.一種海底電纜下穿越海底油氣管道施工用支撐架施工方法，采用如權(quán)利要求1~5所述的一種海底電纜下穿越海底油氣管道施工用支撐架，其特征在于：所述一種海底電纜下穿越海底油氣管道施工用支撐架施工方法，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種海底電纜采用支撐架下穿越海底油氣管道及其施工方法，支撐門架內(nèi)部中間安裝有管吊架組件，底部四角安裝有防沉底板，支撐門架沿新鋪設(shè)電纜方向布置有側(cè)弧形托架布置。本專利通過門型架跨在已有油氣管道上，并用管吊架將支撐架與油氣管道連接，支撐住局部的管道，之后施工的電纜從側(cè)面的弧形托架牽引進(jìn)入，下穿油氣管道后從另一側(cè)出來，使得電纜和油氣管線的交叉部分有空間上安全的間隔距離，提高安全性和穩(wěn)定性。通過支撐架，能夠大幅減少水下挖泥清淤作業(yè)，控制電纜穿插時(shí)不會(huì)過彎，長(zhǎng)期運(yùn)行過程中不會(huì)靠近油氣管線，油氣管線也不會(huì)局部下陷擠壓電纜；整體支撐架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、施工方便快速，有很好的實(shí)用價(jià)值。

技術(shù)研發(fā)人員：陳偉,王致洲,王明明,王特征,楊之悅,王君逸,孫博,周尚,張杰貞
受保護(hù)的技術(shù)使用者：天津市海王星海上工程技術(shù)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/14