近纜拋錨技術(shù)在海南聯(lián)網(wǎng)二回路由勘察中的應(yīng)用

引言

南方主網(wǎng)與海南電網(wǎng)第一回聯(lián)網(wǎng)工程于2009年順利投產(chǎn),結(jié)束了海南島長(zhǎng)期以來電網(wǎng)孤島運(yùn)行的歷史,在此基礎(chǔ)上,南方主網(wǎng)與海南電網(wǎng)第二回聯(lián)網(wǎng)工程的開工建設(shè),將現(xiàn)有的電力輸送能力由60萬kw提升至120萬kw,將極大地降低因臺(tái)風(fēng)多發(fā)從而帶來的海南島大面積停電風(fēng)險(xiǎn),提升客戶的電力獲得感,保障其安全可靠用電。建成投運(yùn)后,海南島與大陸將實(shí)現(xiàn)雙回線路聯(lián)網(wǎng),進(jìn)一步提高海南省供電可靠性,為海南自貿(mào)區(qū)(港)建設(shè)提供堅(jiān)強(qiáng)的電力支撐。該工程將化解海南電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn),進(jìn)一步提升南方電網(wǎng)五省區(qū)清潔能源交互的能力,不斷提升清潔能源的消納比例,支持海南自貿(mào)區(qū)(港)構(gòu)建安全、綠色、集約、高效的清潔能源供應(yīng)體系,為確保重大戰(zhàn)略的實(shí)施提供堅(jiān)強(qiáng)的電力保障。

1項(xiàng)目概況

南方主網(wǎng)與海南電網(wǎng)第二回聯(lián)網(wǎng)工程跨瓊州海峽海底電纜路由勘察工程施工地點(diǎn)位于海南聯(lián)網(wǎng)一回東側(cè),最近處不足30m,考慮本次海底地質(zhì)勘察為國內(nèi)首次在運(yùn)行中的海底電纜保護(hù)區(qū)內(nèi)開展地質(zhì)勘察作業(yè),為降低海南聯(lián)網(wǎng)一回海底電纜運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn),本次勘察創(chuàng)新性地采用了近纜拋錨技術(shù)開展施工作業(yè)。

1.1工作范圍

南方主網(wǎng)與海南電網(wǎng)第二回聯(lián)網(wǎng)工程位于瓊州海峽,海纜坐標(biāo)位置測(cè)繪起始點(diǎn)位于廣東省徐聞縣南嶺村500kV南嶺海纜終端站,南側(cè)登陸點(diǎn)位于海南省澄邁縣林詩村500kV林詩島海纜終端站,需勘察的路由共4條。

1.2工作應(yīng)用系統(tǒng)

本項(xiàng)目起錨定位主要采用DGPs、電臺(tái)、導(dǎo)航軟件相結(jié)合的方式實(shí)時(shí)監(jiān)控船位及錨點(diǎn)的布設(shè)。基本原理為先確定作業(yè)船只的位置,以GPs天線位置為基本點(diǎn),同時(shí)根據(jù)電羅經(jīng)或定向儀的船贈(zèng)向,可以換算到作業(yè)船只上任何一點(diǎn),從而滿足在作業(yè)船不同位置進(jìn)行定位工作的需要。天線架設(shè)以后,輸入船只的長(zhǎng)度、寬度、GPs天線到船贈(zèng)的距離和到左舷的距離,即可建立起臨時(shí)坐標(biāo)系統(tǒng)坐標(biāo)原點(diǎn),以船贈(zèng)向?yàn)閄軸正向,垂直于右舷方向?yàn)閥軸正向,可計(jì)算出實(shí)際鉆探工作點(diǎn)、系統(tǒng)的起算點(diǎn)、錨纜出口點(diǎn)等坐標(biāo)。根據(jù)主作業(yè)船錨泊系統(tǒng)的相對(duì)位置、DGPs位置、定向儀的航向及需要布設(shè)的錨鏈的方向和角度,計(jì)算出各拋錨點(diǎn)的位置,并將各拋錨點(diǎn)顯示在計(jì)算機(jī)上。

本項(xiàng)目采用MarineNavi定位軟件,其可根據(jù)海上定位工作的需要進(jìn)行及時(shí)調(diào)整,適用性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單、系統(tǒng)開放性強(qiáng)大,用于高斯投影和墨卡托投影,系統(tǒng)內(nèi)置BJ一54坐標(biāo)系、

wGs一84坐標(biāo)系和wGs一72坐標(biāo)系統(tǒng)。在圖幅參數(shù)設(shè)置中輸入坐標(biāo)參數(shù),可以與任何坐標(biāo)系統(tǒng)連接,是一套開放性很強(qiáng)的定位系統(tǒng)。

導(dǎo)航定位系統(tǒng)采用TrimblesPs351DGPs信標(biāo)機(jī),如圖1所示。

圖1  TrimbIeSPS351DGPS信標(biāo)機(jī)

2拋錨技術(shù)方案

本次地質(zhì)勘察作業(yè)由于是在海南聯(lián)網(wǎng)一回海底電纜保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)開展,最近處距離不足30m,需要制定拋錨保護(hù)技術(shù)方案以保護(hù)一回海纜免受二回勘察的影響。拋錨作業(yè)主要考慮有兩類一近纜拋錨和跨纜拋錨,近纜拋錨主要是預(yù)設(shè)的拋錨點(diǎn)位均在一回海底電纜同側(cè),對(duì)于距離接近一回海底電纜區(qū)段采取跨越整個(gè)一回海底電纜至另一側(cè)拋錨。

拋錨勘探作業(yè)程序如下:

2.1前期準(zhǔn)備

在勘探船出發(fā)前,勘探船技術(shù)負(fù)責(zé)人須認(rèn)真了解預(yù)勘探點(diǎn)對(duì)應(yīng)已建海纜相應(yīng)段的埋設(shè)及地質(zhì)情況,對(duì)預(yù)勘探點(diǎn)進(jìn)行錨位設(shè)計(jì)(拋錨繩長(zhǎng)按照勘探點(diǎn)處3倍水深考慮),告知船長(zhǎng)勘探點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標(biāo)(度分格式)。

2.2下錨

即將航行至勘探點(diǎn)位前,勘探船減速,船上拋錨人員到達(dá)錨機(jī)前,等待船長(zhǎng)的命令放錨:勘探船采用主動(dòng)放4個(gè)錨的作業(yè)方式,4個(gè)錨均綁定水下信標(biāo),通過信號(hào)傳輸至拋錨定位系統(tǒng)實(shí)時(shí)掌握錨點(diǎn)坐標(biāo),到達(dá)預(yù)設(shè)點(diǎn)位后,定位人員根據(jù)拋錨定位系統(tǒng)所示指揮4個(gè)錨機(jī)操作人員放錨?？拷呀ê＠|側(cè)的兩個(gè)錨點(diǎn),定位人員會(huì)通過高頻對(duì)講機(jī)命令拋錨作業(yè)人員拋錨(落錨點(diǎn)位誤差控制在30m以內(nèi)),為保證定位精準(zhǔn),預(yù)備拋錨艇,技術(shù)人員手持差分GPs在拋錨艇精確定位后拋錨。而遠(yuǎn)離已建海纜側(cè)的兩個(gè)錨點(diǎn),定位人員命令拋錨作業(yè)人員按照預(yù)設(shè)錨位進(jìn)行拋錨。拋錨后,船長(zhǎng)據(jù)定位人員提供的實(shí)時(shí)船位信息,指揮4個(gè)錨機(jī)操作人員操控絞錨機(jī),通過錨纜的收縮使勘探船上的鉆機(jī)到達(dá)預(yù)設(shè)勘探點(diǎn)位,最后鎖死絞錨機(jī),防止船位移動(dòng)。勘探船拋錨定位圖如圖2所示。

2.3勘查作業(yè)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)錨位

定位人員通過差分GPs及定向儀監(jiān)視勘探船和勘探點(diǎn)的位置,當(dāng)勘探船及勘探點(diǎn)的位置穩(wěn)定10min后通知鉆探作業(yè)人員開始探測(cè)作業(yè)。勘探過程中,錨機(jī)操作人員在錨機(jī)位值守,并備有棄錨工具,以便應(yīng)對(duì)突發(fā)情況。在鉆探過程中,鉆機(jī)機(jī)長(zhǎng)須實(shí)時(shí)監(jiān)控套管的位置,定位人員須始終監(jiān)控勘探船及勘探點(diǎn)的位置,一旦發(fā)生船位移動(dòng)現(xiàn)象,立即暫停鉆探工作,并核實(shí)錨位是否發(fā)生偏移(檢查錨機(jī)、錨繩是否松動(dòng))。若錨位發(fā)生偏移,定位人員會(huì)監(jiān)控到勘探船位發(fā)生位移,并且此時(shí)鉆機(jī)套管也會(huì)出現(xiàn)一定角度的歪斜(走錨5m以上鉆桿就不能通過套管向下鉆進(jìn))?？碧截?fù)責(zé)人、船長(zhǎng)及定位人員須及時(shí)查找原因(據(jù)套管歪斜程度及方向、定位軟件顯示的船位變化情況、錨機(jī)及錨繩是否松動(dòng)),若是輕微移位,船長(zhǎng)告知錨機(jī)負(fù)責(zé)人進(jìn)一步收緊錨纜(繩),看是否可以繼續(xù)固船,若不能繼續(xù)固船,須馬上將該錨用絞錨機(jī)絞起后重新放錨固船,若移位超過20m,錨機(jī)負(fù)責(zé)人須立即將該錨的錨纜(繩)全部放出,控制錨的繼續(xù)移動(dòng)。

2.4起錨

勘探作業(yè)完成后,勘探負(fù)責(zé)人通知船長(zhǎng)可以起錨,船長(zhǎng)立即命令各錨機(jī)負(fù)責(zé)人操控絞錨機(jī)起錨,命令拋錨艇上的起錨作業(yè)人員通過錨上水面浮球的位置進(jìn)行起錨,拋錨艇拖著錨與船上的錨機(jī)負(fù)責(zé)人配合將錨拖上勘探船。

3結(jié)語

本文以在運(yùn)行中的海底電纜附近開展海洋拋錨施工實(shí)際工作為背景,介紹了科學(xué)有效的施工技術(shù)措施,降低了施工時(shí)在運(yùn)海底電纜受損的風(fēng)險(xiǎn),既做到了保護(hù)在運(yùn)海底電纜的安全穩(wěn)定運(yùn)行,又兼顧了保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)拋錨作業(yè)類施工的順利開展,既實(shí)現(xiàn)了技術(shù)措施在施工實(shí)踐中的成功應(yīng)用,也為后續(xù)可能開展的類似近纜施工提供了技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。