一种海上风电场海缆抢修喷冲回填一体机的制作方法

1.本发明涉及海缆抢修技术领域，特别是一种海上风电场海缆抢修喷冲回填一体机。


背景技术：

2.海上风电场发展现状：国内海上风电设计、建设和运行积累不足，项目集中上马，“抢装潮”等影响，加剧海上风电场施工质量风险发生，海上风电场后期运维势必是严峻的挑战；海上风电运维内容繁杂，标准与管理体系不健全，可借鉴成功案列较少，海上风电行业均借鉴陆上风电的检验，并在摸索中前进；其中海缆损坏发生几率小，受损危害性大，特别是主缆的破损，极易形成海上风电场停工发电，造成巨大的经济损失。
3.海底电缆是沿海岛屿、离岸风电场等与城市之间电力和通信的重要传输手段，海缆工程被公认为是复杂困难的大型工程，且价格昂贵，然而在实际运行过程中，海缆的安全面临着诸多威胁，主要包括海上渔船、采砂船等作业船舶的抛锚、起锚活动，以及恶劣的海底环境，其中，船舶的抛锚和起锚活动，将直接导致海缆的断裂、损坏事故。此外，海缆在长期运行中会产生本体老化并引起自身的绝缘击穿，最终引起海缆故障。
4.渔船作业、不正当抛锚：锚损是海底高压电缆和海底通信光缆遭受破坏最主要的原因，由于受环境条件限制，针对这些破坏事件的防范难度较大。
5.海洋潮汐：海底电缆长期运行于高电压、高潮湿环境下，加之潮汐、地壳运动、生物侵袭等自然因素长期作用造成海底电缆破损，容易引发漏电甚至接地短路故障。
6.电缆自身缺陷：海缆内部缺陷点的异常发热，严重时会导致绝缘老化加速，甚至发热击穿。
7.在海缆事故或故障发生以后，由于海底环境的特殊性和复杂性，加上受水流等因素的影响，电缆头偏离位置很远，或者是被泥沙掩埋，使得实际抢修时定位故障点变得十分困难。
8.目前国内海上风电场大多数还处于水深30m以内的近海施工，海缆发生故障并确定定位点之后，施工方常采用潜水员手持高压水枪进行海缆故障接头处的覆盖物清理工作，其优点在于：作业船舶、作业设备及人员要求低，市场供应多；但其缺点也比较明显：1、作业窗口期短，潜水员作业无风浪环境，且必须趁平潮时间段完成，每个潜水员作业时间每天不能超过1小时；2、喷冲效率低，高压水枪提供的喷冲力，对于埋深较深的海缆无法有效冲破覆盖层，另外海底涨落潮的影响，冲沟的回淤情况，造成施工作业重复；3、安全性，潜水作业容易发生安全事故，影响工程文明安全施工。


技术实现要素：

9.本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种海上风电场海缆抢修喷冲回填一体机。
10.实现上述目的本发明的技术方案为，一种海上风电场海缆抢修喷冲回填一体机，
包括安装架，述安装架上设置有呈对称分布的潜水轴流泵，所述潜水轴流泵连接有喷嘴，所述安装架上设置有电缆固定机构，所述安装架上设置有水泵调节组件，所述安装架上还设置有扫描系统，所述安装架底部设置有滑撬。
11.作为本技术方案的进一步描述，所述安装架包括若干根安装立杆，若干根安装立杆之间通过顶部安装横杆、中部安装横杆、底部连接横杆连接。
12.作为本技术方案的进一步描述，所述电缆固定机构设置在顶部安装横杆上，所述电缆固定机构包括设置在顶部安装横杆上的电缆固定夹。
13.作为本技术方案的进一步描述，所述水泵调节组件包括设置在潜水轴流泵外侧且与中部安装横杆连接的水泵调节架。
14.作为本技术方案的进一步描述，所述扫描系统设置在中部安装横杆上，所述扫描系统连接探测设备。
15.作为本技术方案的进一步描述，所述喷嘴为圆台状喷嘴，所述喷嘴的大口径一端与潜水轴流泵连接。
16.作为本技术方案的进一步描述，所述安装架与所述滑撬之间通过法兰连接。
17.作为本技术方案的进一步描述，其施工作业过程包括以下步骤：
18.步骤一：施工准备工作；
19.步骤二：船运至海缆故障定位点；
20.步骤三：喷冲回填一体机吊至损坏电缆上方并悬停；
21.步骤四：稳货钢丝绳收紧并固定；
22.步骤五：打开水泵启动按钮；
23.步骤六：喷冲海缆覆盖物并实施传输三维影像至控制室；
24.步骤七：喷冲完成后处理工序；
25.步骤八：电缆维修；
26.步骤九：电缆下放过程；
27.步骤十：吊机吊运喷冲一体机至海缆正上方；
28.步骤十一：稳货钢丝绳收紧固定喷冲回填一体机；
29.步骤十二：完成海缆后挖沟敷设，起吊设备，完成抢修工作。
30.作为本技术方案的进一步描述，所述步骤一中，确定工程项目地质、海洋水文情况，计划稳货钢丝绳重量、吊索具长度，所述步骤九中，将维修完成后的电缆下放置海床面。
31.其有益效果在于，本技术方案提供了海上风电场海缆抢修喷冲回填一体机，此装置结构简单，成本较低，实用性较强，且便于安装和拆卸，操作方便，容错率高，可以适用间距小的海缆铺设，避免因铺设带来海缆的二次破损，运用此海上风电场海缆抢修喷冲回填一体机，可以代替潜水员作业，降低用人成本，提高工人施工环境，提高作业施工效率，降低施工成本，此外，此海上风电场海缆抢修喷冲回填一体机，采用水力喷冲方式，极大降低电缆碰损事故。
附图说明
32.图1是本发明的喷冲回填一体机正视图；
33.图2是本发明的喷冲回填一体机侧视图。
34.图中，1、安装架；2、潜水轴流泵；3、喷嘴；4、电缆固定机构；5、水泵调节组件；6、扫描系统；7、滑撬；8、安装立杆；9、顶部安装横杆；10、中部安装横杆；11、底部连接横杆；12、电缆固定夹；13、水泵调节架。
具体实施方式
35.首先说明本发明的设计初衷，目前国内海上风电场大多数还处于水深30m以内的近海施工，海缆发生故障并确定定位点之后，施工方常采用潜水员手持高压水枪进行海缆故障接头处的覆盖物清理工作，其优点在于：作业船舶、作业设备及人员要求低，市场供应多；但其缺点也比较明显：1、作业窗口期短，潜水员作业无风浪环境，且必须趁平潮时间段完成，每个潜水员作业时间每天不能超过1小时；2、喷冲效率低，高压水枪提供的喷冲力，对于埋深较深的海缆无法有效冲破覆盖层，另外海底涨落潮的影响，冲沟的回淤情况，造成施工作业重复；3、安全性，潜水作业容易发生安全事故，影响工程文明安全施工，因此，本发明设计了一种海上风电场海缆抢修喷冲回填一体机。
36.此海上风电场海缆抢修喷冲回填一体机解决海缆抢修过程中海缆接头覆盖物清理、海缆复埋后开沟作业施工，喷冲回填一体机实现海缆路由掩盖物喷冲及后期海缆回填，下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1
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图2所示，一种海上风电场海缆抢修喷冲回填一体机，包括安装架1，安装架1用于安装，下面将详细介绍安装架1的具体结构，安装架1包括若干根安装立杆8，若干根安装立杆8之间通过顶部安装横杆9、中部安装横杆10、底部连接横杆11连接。
37.在安装架1上设置有呈对称分布的潜水轴流泵2，在潜水轴流泵2连接有喷嘴3，喷嘴3为圆台状喷嘴3，所述喷嘴3的大口径一端与潜水轴流泵2连接；为了便于电缆的固定，在所述安装架1上设置有电缆固定机构4，下面将详细介绍电缆固定机构4的具体结构，电缆固定机构4设置在顶部安装横杆9上，所述电缆固定机构4包括设置在顶部安装横杆9上的电缆固定夹12。
38.此外，在安装架1上设置有水泵调节组件5，下面将详细介绍水泵调节组件5，水泵调节组件5包括设置在潜水轴流泵2外侧且与中部安装横杆10连接的水泵调节架13。
39.在安装架1上还设置有扫描系统6，扫描系统6设置在中部安装横杆10上，所述扫描系统6连接探测设备。
40.安装架1底部设置有滑撬7，所述安装架1与所述滑撬7之间通过法兰连接。
41.在安装架1上设置有吊点，喷冲过程中，设备悬吊在船侧或船尾，并置于水下泥面以上1.0m以内，船舶上配有稳货绞车，通过钢丝绳稳定住喷冲回填一体机，开足泵量，依照海底路由图、实时扫测系统、船舶gps定位系统，检测海缆位置，船舶绞锚移动带动喷冲回填一体机完成作业。
42.电缆维修完成后需要复埋在海床内，并达到海缆埋深要求，海缆经过截断、加装海缆接头后，海缆长度变长，加长段海缆采用后开沟工法埋设，喷冲回填一体机悬停在海缆正上方，并按海缆路由轨迹，喷冲图层，完成海缆复埋。
43.上面详细的说明了本发明的具体结构，下面将说明施工作业过程，施工作业过程包括以下步骤：
44.步骤一：施工准备工作，在所述步骤一中，确定工程项目地质、海洋水文情况，计划
稳货钢丝绳重量、吊索具长度；
45.步骤二：船运至海缆故障定位点；
46.步骤三：喷冲回填一体机吊至损坏电缆上方并悬停；
47.步骤四：稳货钢丝绳收紧并固定；
48.步骤五：打开水泵启动按钮；
49.步骤六：喷冲海缆覆盖物并实施传输三维影像至控制室；
50.步骤七：喷冲完成后处理工序；
51.步骤八：电缆维修；
52.步骤九：电缆下放过程，在所述步骤九中，将维修完成后的电缆下放置海床面；
53.步骤十：吊机吊运喷冲一体机至海缆正上方；
54.步骤十一：稳货钢丝绳收紧固定喷冲回填一体机；
55.步骤十二：完成海缆后挖沟敷设，起吊设备，完成抢修工作。
56.此海上风电场海缆抢修喷冲回填一体机结构简单，成本较低，实用性较强，且便于安装和拆卸，方便运输，操作方便，容错率高，可以适用间距小的海缆铺设，避免因铺设带来海缆的二次破损，运用此海上风电场海缆抢修喷冲回填一体机，可以代替潜水员作业，降低用人成本，提高工人施工环境，提高作业施工效率，降低施工成本，此外，此海上风电场海缆抢修喷冲回填一体机，采用水力喷冲方式，极大降低电缆碰损事故。
57.上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。