长距离大直径非开挖水平定向钻技术在海底电力电缆登陆段的设计
2021-12-30中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司
电力设备管理 2021年12期
关键词:水平
中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司 罗 彦 曹 波
海底电力电缆是一种敷设于海底的可用于电力传输的电缆,如海上风电厂电能送出、大陆对海岛的供电等。英国在1890年完成世界上第一条海底电力电缆的敷设,开启了海底电力电缆工程建设的序幕。2009年和2019年我国的500kV 超高压、大容量、长距离跨海海缆工程——海南联网工程一回、二回分别投运。
1 非开挖水平定向钻技术
非开挖技术是一项在地表无需开挖沟槽的条件下,进行各类用途和材质管线铺设、修复和更新的技术。目前非开挖水平定向钻已广泛应用于常规陆地电缆的敷设中,并取得了良好的经济性和适应性。水平定向钻(Horizontal Directional Drilling)是在一个固定的位置以一定的入射角角度钻入地下,然后从另一点穿出、形成导向轨迹孔洞。然后再逐级扩孔直至满足设计需要,最后再将线缆拖入完成敷设。常规的水平定向钻施工工序一般为:地质勘探、管线探测、导线轨迹设计、泥浆配置、导向钻进、扩孔和拖管。
水平定向钻的钻头。水平定向钻较难适用于砂砾石、卵砾石和存在大量孤石、漂石或障碍物的地层中。为应对不同的地质条件需选择合适的钻头。对于一般的粘土层和砂层等较软的底层可选择“鸭嘴”导向钻头(图1),当钻杆带动钻头连续回转时可使钻头切割钻头前端土体实现直线钻进。钻头在不回转且加压的情况下,因钻头前端的斜面,将使钻进轨迹发生偏转,实现造斜钻进;另一种钻具通过采用弯接头并在钻头后端设置动力马达,在钻进中其钻孔无需回转,钻头的钻进方向取决于弯接头的弯曲程度。……
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