外海風機J型海纜保護管和ICCP導線鋼管的安裝工藝的制作方法

本發明涉及一種外海風機J型海纜保護管和ICCP導線鋼管的安裝工藝。

背景技術：

海上風力發電機的優勢在于具有較高的風速，對環境的負面影響較小，風電機組距離海岸較遠，視覺干擾很小，允許機組制造更為大型化，從而可以增加單位面積的總裝機量，機組噪音排放的控制問題也不突出，因此依靠風力發電增加能源供應的方式逐漸受到世界各國的青睞。每臺風力發電機發出的電能按照一定的方式集中到風電場出口的匯流母線上，然后向陸上主電網供電。每臺風力發電機發出的電能需要通過電纜從發電機引出，通過塔筒和承臺引到海底。但是電纜在承臺到海底之間必須采用J型海纜保護管進行保護。

在5～20m的水域的海上風力發電機一般采用多樁式基礎，由基樁和上部承臺(包括混凝土承臺和鋼承臺)組成。斜樁的基礎鋼管樁呈圓周形布置，對結構受力和抵抗水平位移較為有利。為了對鋼管樁水下部分進行防腐，采用外加電流陰極保護系統，該保護系統由外加電流陰極裝置(ICCP)對接在鋼管樁外側壁的ICCP導線保護鋼管的下端，ICCP導線從鋼管樁外側壁的ICCP導線保護鋼管和風機承臺內的ICCP導線保護鋼管引出風機承臺的頂部，進入風機第一節塔筒內操作層上的ICCP控制箱內，與風機承臺內的接地系統形成電流回路。因此需要在風機承臺鋼套箱未安裝之前進行J型海纜保護管、ICCP導線鋼管及配套鋼抱箍的整體安裝。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷而提供一種外海風機J型海纜保護管和ICCP導線鋼管的安裝工藝，它能夠減少水下作業工作量，不僅縮短了工期，節約了成本，而且安裝質量也得到提升。

本發明的目的是這樣實現的：一種外海風機J型海纜保護管和ICCP導線鋼管的安裝工藝，在基礎鋼管樁沉樁之后風機承臺未施工之前進行；J型海纜保護管共分三段，由第一段的彎曲段、第二段的直段和第三段的直段通過第一、第二對鋼制管法蘭連接構成；ICCP導線鋼管共分二段，由上部彎折段和下部彎曲段通過一對鋼制管法蘭連接構成；該J型海纜保護管通過五對鋼抱箍與鋼管樁連接，其中位于最上面的頂部鋼抱箍和第一對鋼抱箍均由一個與鋼管樁的直徑適配的大抱箍和兩個與J型海纜保護管的直徑適配的小抱箍構成，該頂部鋼抱箍和第一對鋼抱箍分別安裝在J型海纜保護管上第一對鋼制管法蘭的上方和下方并同時與ICCP導線鋼管連接，其余三對鋼抱箍分別由一個與鋼管樁的直徑適配的大抱箍和一個J型海纜保護管的直徑適配的小抱箍構成，該三對鋼抱箍依次安裝在第一對鋼抱箍以下的J型海纜保護管上并單獨與鋼管樁連接；所述ICCP導線鋼管通過三對鋼抱箍與鋼管樁連接，上面的兩對鋼抱箍就是J型海纜保護管上的頂部鋼抱箍和第一對鋼抱箍，最下面的一對鋼抱箍由一個與鋼管樁的直徑適配的大抱箍和一個與ICCP導線鋼管的直徑適配的小抱箍構成并單獨與鋼管樁連接；

所述安裝工藝包括依次進行的拼裝工序、吊裝工序、鋼抱箍水下拼裝工序和J型海纜保護管接入海床面保護軟管水下安裝工序；其中，

進行所述拼裝工序時，先在作業船的甲板上根據J型海纜保護管的外形尺寸和ICCP導線鋼管的外形尺寸設置拼裝支架，接著在作業船甲板平面將由三段構成的J型海纜保護管和由二段構成的ICCP導線鋼管分別拼裝成一個整體，再將J型海纜保護管和ICCP導線鋼管吊放在拼裝支架上，將位于第一對鋼制管法蘭以下的四對鋼抱箍安裝在J型海纜保護管上，并將第一對鋼抱箍完整組裝在J型海纜保護管和ICCP導線鋼管的設計高程的位置，J型海纜保護管上的其余三對鋼抱箍和ICCP導線鋼管上最下面的一對鋼抱箍按J型海纜保護管和ICCP導線鋼管的設計高程只組裝一個半片鋼抱箍；

進行吊裝工序時，設置吊點及吊纜的長度，控制并調整J型海纜保護管和ICCP導線鋼管起吊在空中的樣態，以滿足就位的鋼管樁的方位，J型海纜保護管和ICCP導線鋼管整體接近就位的鋼管樁后，將J型海纜保護管最下面的鋼抱箍套進鋼管樁，接著將J型海纜保護管和ICCP導線鋼管沿著鋼管樁慢慢往下移動，直至完整組裝的第一對鋼抱箍從鋼管樁的頂端套入，達到標高后用手拉葫蘆進行微調并采用臨時固定方式進行限位；

進行所述鋼抱箍水下拼裝工序時，由潛水員水下探摸并結合水面能看到的樣態確認J型海纜保護管及鋼抱箍的下水狀態，確定滿足要求后，分別就位水下依次拼裝J型海纜保護管上的其余三對鋼抱箍的另一個半片鋼抱箍及ICCP導線鋼管上最下面的一對鋼抱箍的另一個半片鋼抱箍，最后在甲板上整體拼裝頂部鋼抱箍并下水套在鋼管樁上；

進行J型海纜保護管接入海床面保護軟管水下安裝工序時，由潛水員在水下采用鋼抱箍將保護軟管與J型海纜保護管的第三段的下端連接，最后封堵保護軟管的管口。

上述的外海風機J型海纜保護管和ICCP導線鋼管的安裝工藝，其中，進行所述拼裝工序前，先由潛水員下水探摸，確定鋼樁上的定位槽鋼的位置和角度，拼裝時，根據定位槽鋼的角度，在對應方位的鋼抱箍的兩排螺栓之間夾墊木方，該木方的厚度大于定位槽鋼的厚度，使鋼抱箍形成橢圓形并用長螺栓連接兩個半片鋼抱箍，待鋼抱箍就位后，移出木方，換對穿螺栓擰緊。

上述的外海風機J型海纜保護管和ICCP導線鋼管的安裝工藝，其中，進行吊裝工序時，在所述鋼抱箍的內壁加裝滑輪。

上述的外海風機J型海纜保護管和ICCP導線鋼管的安裝工藝，其中，進行吊裝工序時采用的臨時固定方式為：先用繩子將J型海纜保護管與鋼管樁綁住，再在J型海纜保護管與鋼管樁之間用螺紋鋼焊接連接。

本發明的外海風機J型海纜保護管和ICCP導線鋼管的安裝工藝，利用作業船作為拼裝點，盡可能變水下作為為船岸干法作業，不僅縮短了工期，節約了成本，而且安裝質量也得到提升。

附圖說明

圖1是本發明的外海風機J型海纜保護管和ICCP導線鋼管的安裝完成后的后的結構示意圖；

圖2是J型海纜保護管的結構示意圖；

圖3是ICCP導線鋼管的結構示意圖；

圖4是本發明的外海風機J型海纜保護管和ICCP導線鋼管的安裝工藝采用的一種鋼抱箍的結構示意圖；

圖5是本發明的外海風機J型海纜保護管和ICCP導線鋼管的安裝工藝采用的另一種鋼抱箍的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明作進一步說明。

本發明的外海風機J型海纜保護管和ICCP導線鋼管的安裝工藝，在基礎鋼管樁沉樁之后風機承臺未施工之前進行。

請參閱圖1至圖5，J型海纜保護管10共分三段，由第一段的彎曲段11、第二段的直段12和第三段的直段13通過第一對鋼制管法蘭14和第二對鋼制管法蘭15連接構成，其中第一段11的彎折部位以上將預埋在風機承臺100內并且頂部有一小段伸出風機承臺40頂面。

ICCP導線鋼管20共分二段，由上部彎折段21和下部彎曲段22通過一對鋼制管法蘭23連接構成；下部彎曲段22的直徑和材料均與J型海纜保護管10相同，上部彎折段21由下部粗管段212和上部細管段211通過外加套管過渡段210連接，下部粗管段212的直徑和材料均與下部彎曲段22的相同。

J型海纜保護管10通過五對鋼抱箍與鋼管樁50連接，其中位于最上面的頂部鋼抱箍30和第一對鋼抱箍31均由一個與鋼管樁50的直徑適配的大抱箍301和兩個與J型海纜保護管10的直徑適配的小抱箍302構成，該頂部鋼抱箍30和第一對鋼抱箍31分別安裝在J型海纜保護管10上第一對鋼制管法蘭14的上方和下方并同時與ICCP導線鋼管20連接，其余三對鋼抱箍32-34分別由一個與鋼管樁50的直徑適配的大抱箍301’和一個與J型海纜保護管10的直徑適配的小抱箍302’構成，該三對鋼抱箍32-34依次安裝在第一對鋼抱箍31以下的J型海纜保護管10上并單獨與鋼管樁50連接；

ICCP導線鋼管20通過三對鋼抱箍與鋼管樁20連接，上面的兩對鋼抱箍就是J型海纜保護管10上的頂部鋼抱箍30和第一對鋼抱箍31，最下面的一對鋼抱箍35由一個與鋼管樁50的直徑適配的大抱箍301’和一個與ICCP導線鋼管20的直徑適配的小抱箍302’構成并單獨與鋼管樁50連接；

本發明的外海風機J型海纜保護管和ICCP導線鋼管的安裝工藝，包括依次進行的拼裝工序、吊裝工序、鋼抱箍水下拼裝工序和J型海纜保護管接入海床面保護軟管水下安裝工序。

進行拼裝工序前，先由潛水員下水探摸，確定鋼管樁上的定位槽鋼的位置和角度；

進行拼裝工序時，先在作業船甲板上根據J型海纜保護管10的外形尺寸和ICCP導線鋼管20的外形尺寸設置拼裝支架，接著在作業船甲板平面將由三段構成的J型海纜保護管10和由二段構成的ICCP導線鋼管20分別拼裝成一個整體，再將J型海纜保護管10和ICCP導線鋼管20吊放在拼裝支架上，將位于第一對鋼制管法蘭以下的四對鋼抱箍安裝在J型海纜保護管上，并將第一對鋼抱箍31完整地組裝在J型海纜保護管10和ICCP導線鋼管20的設計高程的位置，J型海纜保護管10上的其余三對鋼抱箍32～34和ICCP導線鋼管20上最下面的一對鋼抱箍35按J型海纜保護管10和ICCP導線鋼管20的設計高程只組裝一個半片鋼抱箍；拼裝時，根據定位槽鋼的角度，在第一對鋼抱箍31的兩排螺栓之間夾墊木方，該木方的厚度大于定位槽鋼的厚度，使第一對鋼抱箍31形成橢圓形并用長螺栓連接兩個半片鋼抱箍；使鋼抱箍能滑過定位槽鋼，同時保護鋼管樁表面的防腐涂層；

進行吊裝工序時，設置吊點及吊纜的長度，控制并調整J型海纜保護管和ICCP導線鋼管起吊在空中的樣態，以滿足就位的鋼管樁的方位，J型海纜保護管和ICCP導線鋼管整體接近就位的鋼管樁后，在施工人員的配合下，將J型海纜保護管最下面的鋼抱箍34套進鋼管樁50，接著將J型海纜保護管10和ICCP導線鋼管20沿著鋼管樁50慢慢往下移動，直至完整組裝的第一對鋼抱箍31從該鋼管樁50的頂端套入；待第一對鋼抱箍31就位后，移出木方，換螺絲將兩個半片鋼抱箍擰緊。達到標高后用手拉葫蘆進行微調并采用臨時固定方式進行限位；該臨時固定方式為：先用繩子將J型海纜保護管10與鋼管樁50綁住，再在J型海纜保護管10與鋼管樁10之間用螺紋鋼焊接連接；

移動鋼抱箍時，要防止破壞鋼管樁50的防腐面層，現場要在鋼抱箍的內壁加裝滑輪，該滑輪穿在一根螺紋鋼上，并將螺紋鋼的兩端焊接在鋼抱箍的內壁面上。

進行鋼抱箍水下拼裝工序時，由潛水員水下探摸并結合水面能看到的樣態確認J型海纜保護管及鋼抱箍的下水狀態，確定滿足要求后，分別就位水下依次拼裝J型海纜保護管10上的其余三對鋼抱箍32～34的另一個半片鋼抱箍及ICCP導線鋼管20上最下面的一對鋼抱箍35的另一個半片鋼抱箍，最后在甲板上整體拼裝頂部鋼抱箍30并下水套在鋼管樁50上；

進行J型海纜保護管接入海床面保護軟管水下安裝工序時，由潛水員在水下采用鋼抱箍將保護軟管與J型海纜保護管10的第三段13的下端連接，最后封堵保護軟管的管口。

本發明的外海風機J型海纜保護管和ICCP導線鋼管的安裝工藝，利用作業船作為拼裝點，盡可能變水下作為為船岸干法作業，不僅縮短了工期，節約了成本，而且安裝質量也得到提升。

以上實施例僅供說明本發明之用，而非對本發明的限制，有關技術領域的技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變型，因此所有等同的技術方案也應該屬于本發明的范疇，應由各權利要求所限定。