引言(1)
介绍了海底电缆敷设工程检验工作的图纸资料审查、施工检验及完工试验三个阶段中应采取的安全对策,以提高海缆施工质量,加强质量管理,确保电缆的安全运行。

随着胜利油田在渤海湾浅海地区石油资源开发规模的扩大,浅海地区固定式采油井组平台也建越多,需要敷设的海底电缆也越来越多。但目前在敷设工作中存在总体施工质量不高,安全意识不强,不能完全按图施工及全局意识差等问题,使电缆在运行中存在着一些安全隐患。因此,坚决按照设计图纸及相关标准规范进行施工,提高海缆的施工质量,以保证海底电缆的安全运行成为目前的当务之急。

海底电缆敷设工程检验工作,依据检验进程可分为图纸资料审查、施工检验及完工试验三个阶段。现就在这三个阶段工作中应采取的安全对策及笔者在工作中的一点体会浅谈如下。

图纸资料审查阶段(2)
海底电缆敷设工程图纸资料审查工作,是保证海缆敷设施工质量和减少其运行中安全隐患的前提,主要包括对设计施工图、电缆各个性能指标计算书、海底电缆拟敷设海区的地质资料、施组织设计及施工工艺等进行审查,并对照选用海底电缆的性能参数,校核是否能满足相关的安全技术要求。

在图纸资料审查阶段,重点考虑电缆规格型号的选择及依据、电缆路由轨迹及埋深、敷设方案等,要满足有关标准规范的要求。电缆规格型号的选择要满足使用的电压等级、负荷及电压降等方面的要求,这就要校核电缆的截面积是否能承载最大负荷,最大短路电流产生的热效应是否满足热稳定条件,电缆运行中产生的电压降是否满足用电设备使用要求,在电缆敷设时其抗拉力能否满足要求等；选择路由轨迹时,主要考虑海底电缆准备敷设的路由轨迹与已建海底设施及上固定设施的相对位置,主要针对已敷设海底电缆、海底管线和已建的固定式采油平台等,海缆与海缆不允许交叉及重叠,海底电缆与海底管道间距不小于50m,如受条件所限至少15m。电缆的路径选择(即路由轨迹),应满足电缆不容易受到损伤、可以实施可靠防护、敷设作业方便等原则,电缆宜敷设在地质稳定、水流较缓、海底无石山或沉船等障碍、少有沉锚和施网渔船活动的区域。在浅海地区,电缆的埋深一般为1.5m。电缆的敷设施工方案要合理全面,着重考虑如何控制电缆的入水角、埋设深度、路由轨迹、海缆所允许的弯曲半径和所能承受的拉力以及各种紧急情况下的应急措施,另外还要考虑敷设电缆海区的地质和海况对电缆敷设的影响,以及施工船舶的选用是否满足作业要求等。

检验阶段(3)
在进行施工检验工作之前,要检查承建单位及参与施工人员的相关资质证书,这是确保施工质量的一个前提条件。另外必须对海底电缆做一些必要的检查,如外观检验及电缆绝缘电阻测试,对出厂资料进行检查,在认为有必要时还要做电压试验,确保待敷设电缆的质量能满足安全技术要求；另外,还必须对施工用机具和各种仪器仪表进行检查,检查机具是否合格；检查仪器仪表是否已经校对,有的仪器还必须有相关资质单位出具的检定证书,以保证施工作业中采集的各类数据的准确性。

在电缆敷设过程中,要严格按照已批准的施工组织设计及施工工艺,对敷设过程通过旁站、巡视等手段对电缆敷设的各项参数进行控制性检验(如埋深、轨迹等),使其在允许的偏差范围之内。

在电缆敷设过程中,要严格控制施工作业船舶的前进速度,一般为3 ~5m/min,这要依据敷设电缆的速度而定。因为敷设电缆的速度是一定的,作业船前进速度太快,会使电缆承受太大的拉力而受到损伤,另外可能导致电缆在水下悬空; 作业船前进速度太慢,电缆可能在海底打扭,也容易受到损伤。

对海缆的入水角也必须严格控制,一般为30°～60°之间,可采用固定电缆入水角的方法来保证电缆入水角。电缆通过电缆导向板入水中,其入水角固定,一般为45°左右,故在敷设时不用再对电缆入水角做经常性的检查,主要在敷设前检查电缆导向板的角度就可以保证电缆入水角符合要求。海底电缆施工过程中,还要注意海缆的埋设深度及路由轨迹。海缆埋设挖沟一般有两种方法,一种为绞刀式挖沟,另一种就是目前较常用的通过水压冲击挖沟。其深度可以通过传感器来监测,电缆的埋设深度一般为1.5～2m,一般控制在设计深度的10%左右,绝对不允许电缆在水下悬空敷设。

控制电缆的路由轨迹可通过CPS卫星定位系统来进行,由相应资质的卫星定位专业公司来测量电缆的敷设轨迹,再与设计路由轨迹相比较,将其控制在允许的偏差范围之内,一般允许偏差为设计路由轨迹的±20m。

控制路由轨迹,在安全方面有重要意义,主要是控制电缆与海上已建设施的相对位置,使之保持一定的距离,防止相互影响,造成一些安全隐患,另外也可以根据需要提前做好一些防护措施。海底电缆严禁交叉、重叠,相邻的电缆应保持足够的安全距离,不宜小于平均最大水深的1.2倍；电缆与管道之间的不平距离不宜小于50m,受条件限制时最小不得小于15m。这些可以通过随时检查GPS卫星定位系统显示屏来得到保证。

在电缆施工过程中,必须有一艘满足要求的守护船,不仅有保护作用,还可以协助控制电缆轨迹。海底电缆敷设施工作业完成以后,要进行电缆登平台作业。在这项作业过程中重点是要防止电缆在水下电缆保护管入口处打折或打扭,防止电缆在向上提升时受到损伤；另外,电缆在穿保护管时的弯曲半径不能超出其允许的弯曲半径,该弯曲半径可以从电缆出厂说明书上获得,随规格型号的不同不一样,一般允许弯曲半径在1.5 ~2m 之间。这项工作可以通过潜水员在水下监控来协助完成。

电缆登平台作业完成后要做好电缆绑扎固定工作,特别是电缆进入保护管入口处的定位卡子和电缆保护管出口处固定卡子的安装,防止电缆在运行中长时间受力,造成不应有的伤害。当然还要事先计算出电缆登平台的长度,防止电缆预留长度不够。

电缆登平台作业完成后, 要进行电缆连接端子的制作工作。这项工作的重点是要控制制作电缆头的施工工艺和注意天气状况。要注意检查操作者的工作水平能事符合要求,是否具有相应的操作资质证书。在制作电缆头时,特别是高压电缆头,要求空气比较干燥时才可以进行,在天气比较潮湿的情况下,特别在大雾天气不允许进行电缆端子的制作工作,要先将电缆头密封好,等天气好转,满足相应标准规范安全要求时再来进行该项工作。电缆接线端子电气连接要良好,接地电阻要满足相应规范要求。

试验及试运行阶段(4)
电缆敷设作业及电缆头制作工作完成后,要对电缆进行完工试验和试运行工作,检验电缆的各项性能指标,是否在施工过程中受到损伤,以确保电缆能安全运行。

在进行试验之前,要对所用仪器仪表和试验电源进行检查,这些仪器仪表都应持有认可资质单位出具有效期内的检定证书,并符合相应的精度要求；试验用电源的质量对试验结果也有重大影响,电源不稳定会导致试验结果不准确,造成误判,从而可能不稳定会导致试验结果不准确,造成误判,从而可能留下安全隐患,因此在试验电源质量不能满足要求时,要进行相应处理,使之满足要求。

电缆性能试验主要包括电缆耐压试验、电缆绝缘测试、电缆泄漏电流测试等几项。需要注意的是,在电缆耐压试验中,对不同绝缘材料的电缆,要求的试验电压是不一样的,要根据缘材料及相应的标准规范来确定。电缆泄漏电流不能太大,三相差距不能太大。电缆测试绝缘电阻必须在耐压试验前后各做一次,且都满足要求。

在试验中要注意人员安全,要有专人负责,禁止闲杂人员接近试验电缆和试验设备,防止造成意外伤害。

电缆试验合格后要进行试运行,按照试运行大纲的要求进行。

在试验和试运行中,一人操作一定要有一人在旁边监护,以确保操作可靠安全。

结束语(5)
海底电缆工程检验过程中,图纸资料审查、施工中检验、完工试验试运行三个阶段,对确保电缆安全可靠运行都很重要,是层层相扣的,在检查中各有侧重点。只有在各个阶段都能严格要求,使之符合相关的标准规范及设计图纸的要求,在海缆运行中按操作规程做好各项性能参数的监测,才能真正确保海缆的安全运行。