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海底电缆装盘参数改进计算方法

2021-05-26胡珍伍陈世海

船舶与海洋工程 2021年2期

胡珍伍,陈世海

(交通运输部 上海打捞局,上海 200090)

0 引 言

海底电缆通常分为电力电缆和通信电缆(光缆)2种,其不仅是岛屿与大陆之间、海洋平台之间和海上风电场之间等场所间传输电力的纽带,而且承担着全球90%以上的跨洋通信服务,对社会发展有重要的促进作用[1]。海底电缆铺设工程属于海洋工程范畴,至今已有近170年的历史,电缆装盘是其中一个重要环节。相比普通电缆,海底电缆外径大,铺设路径长,装载海底电缆的盘具的尺寸大多超出了JB/T 8137.1—2013[2]的规定,且该标准附录A中提供的电缆装盘长度计算公式与实际情况不符,装盘余量与实际情况有较大偏差[3-4],不利于确定海底电缆铺设方案中的电缆盘尺寸和施工船舶主尺度要求,甚至会影响项目实施方案的可行性和经济性。因此,有必要在项目实施方案中对电缆装盘参数进行更为准确的计算。

1 电缆装盘参数理论计算方法

理论上电缆装盘之后应紧密规整地排列,不存在相互错位的情况。图1为理想电缆装盘示意,其中:d1为电缆盘侧板直径,mm;d2为筒体直径(其大小应满足GB/T 12706.1—2008中的弯曲半径要求[5]),mm;l1为电缆盘外宽,mm;l2为内宽,mm;D为电缆外直径,mm;t为装盘余量,其最小取值范围为1.3D~1.5D。

图1 理想电缆装盘示意

1.1 JB/T 8137.1—2013中的计算公式

按照图1所示线缆紧密规整排列的情况,卷绕层数为

每层卷绕圈数为

式(2)中:δ为电缆盘内宽装载有效系数,其值可根据实际情况确定,本文取0.95。

单圈线缆的平均直径为

电缆装盘长度为

式(4)中:π取3.1416;p、n和L的数值只取整数部分。……

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