CN112956095B - 在管道阵列中安装电缆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于安装电缆的方法，其包括：●第一阶段，其至少具有以下步骤：‑将所述电缆引入到第一管道中，‑将至少第一清管器附接到所述电缆，‑在第一压力和第一流量下将液体引入到所述第一管道中，‑在所述电缆的最前端到达所述第一管道的出口时或之后使所述电缆停止，●第二阶段，其至少具有以下步骤：‑将至少第二清管器附接到所述电缆，‑在第一压力和第一流量下再次将液体引入到所述第一管道中，‑在第二压力和第二流量下引入所述液体，‑在所述第一管道与所述第二管道之间的位置处补偿液体流量或体积的差异。

Description

在管道阵列中安装电缆

技术领域

本发明涉及将电缆铺设到管道中，且确切地说，本发明涉及电力电缆安装在管道阵列中，例如已掩埋或铺设在近海安装的风车之间的海床上的情况。

背景技术

文献US6047954A描述了借助于为空气的流体将电缆铺设到串联布置的管道中。此文献公开了铺设成具有不同且增大的直径的管道。然而，此文献中所公开的利用空气的过程无助于例如在远距离上铺设电力电缆。

本发明旨在解决现有技术的上述缺点，且首先提出一种通过简单的过程将电缆铺设到一系列管道中的方法，所述方法非常适合将电力电缆铺设到长管道中，且甚至铺设到管道阵列中。

发明内容

为此，本发明的第一方面涉及一种用于在包括远程管道的管道网络中安装电缆的方法，所述方法包括：

·第一阶段，其至少具有以下步骤：

-将电缆引入到具有例如第一直径的第一尺寸的第一管道中，

-将至少第一清管器引入到第一管道中，所述至少第一清管器被布置成与电缆联接，

-在第一压力和第一流量下将液体引入到第一管道中，以用于运输配备有第一清管器的电缆通过第一管道，

-在电缆的最前端到达第一管道的出口时或之后使所述电缆停止，

·第二阶段，其至少具有以下步骤：

-将至少第二清管器附接到电缆并将第二清管器引入到第二管道中，所述第二管道为远程管道且具有不同于第一尺寸的例如第二直径的第二尺寸，

-在第一压力和第一流量下再次将液体引入到第一管道中，

-在第二压力和第二流量下将液体引入到第二管道中，以用于运输配备有第二清管器的电缆通过第二管道，

-在第一管道与第二管道之间的位置处补偿液体流量或体积的差异，直到第一清管器到达第一管道的出口，

其中流量或体积的差异是由第一清管器在第一管道中以与第二清管器在第二管道中行进的速度相同的速度行进引起的，而第一清管器仍在第一管道中。

根据上述实施例的方法包括：将电缆穿过第一管道铺设到第二管道(第一和第二管道具有不同的尺寸)，且当电缆的一个后部仍进入具有第一清管器的第一管道时，电缆的一个前部在具有第二清管器的第二管道中。根据所述方法，补偿了两个管道之间的液体流量或体积，以有效且平滑地铺设电缆。于是，即使管道具有不同的尺寸(通常是不同的直径)，也可以将电力电缆从较远的位置(其为第一管道的入口)铺设到第二管道中。

通常，利用附接到电缆的若干第一清管器执行第一阶段时，只要电缆被引入并移动到第二管道中，这些第一清管器便被逐渐移除且被第二清管器替换。必须注意的是，如果第一清管器的尺寸与第二管道相适应，则并不强制性地移除第一清管器。

在实施例中，一旦电缆完全插入第一管道中，就引入第一清管器并使其与电缆接触，其中液体推动第一清管器且随后推动电缆。在其它实施例中，第一清管器可例如利用夹爪附接到电缆。在任何情况下，第一清管器都与电缆联接，以推动所述电缆通过第一管道。

第一阶段包括使电缆停止的步骤。一旦电缆的最前端已经进入第二管道和远程管道，就可执行此操作。电缆随后进入第二管道例如至少一米，且当电缆再次移动时，第二清管器可以容易地附接并引导到第二管道中。

有利地，第二阶段包括以下步骤：改变第二压力直到所述第二压力达到电缆速度已达到时的预定值。所述方法涵盖调节“第二清管器后面”的压力，即从第二管道的入口供应到第二管道中的液体的压力，以便优化电缆速度。换句话说，监测电缆速度并调节第二压力以使速度最大化。可以使用激光测速仪或通过评估第一和/或第二管道中的液体流量来测量电缆速度。

有利地，存在交换第一管道的入口处的位置与第一管道的出口/第二管道的入口处的位置之间的数据的步骤。可以通过无线电波、互联网络、电话网络进行此类数据交换，因为所述位置可能相距10km或更远。通常，交换与压力/流量/电缆速度的测量有关的数据。

有利地，所述方法包括以下步骤：测量或评估来自第一管道的液体流量，以评估电缆速度，以便提供反馈回路进行第二压力调节，以优化电缆速度。考虑到电缆速度，随后可以提供对两个管道之间的压力/流量的自动控制。通常用流量计测量流量。

确切地说，所述方法包括以下步骤：测量或评估在第一管道与第二管道之间的位置处补偿的液体体积或流量，以评估电缆速度，以便提供反馈回路进行第二压力调节，以优化电缆速度。随后可以提供自动控制。通常用流量计测量流量。

有利地，第一管道的尺寸大于第二管道的尺寸，且在第一管道与第二管道之间的位置处对液体体积的补偿是排出来自第一管道的多余液体。

有利地，第一管道的尺寸小于第二管道的尺寸，且在第一管道与第二管道之间的位置处对液体体积的补偿是将液体供应到第二管道中。

有利地，供应到第二管道中的液体的至少一部分且优选地为全部来自第一管道。在此类实施例中，液体的再利用节省了液体，且这样简化了整个过程/机器，因为仅需要排出或供应流量或体积的差异。

有利地，所述安装包括：

-具有主泵抽单元的主平台；

-具有例如放泄单元和/或泵抽单元的远程压力和流量调节单元的远程平台；

-多个最终单元，例如风车；

-并联安装在主平台与远程平台之间的多个第一管道；

-各自安装在远程平台与最终单元之一之间的多个第二管道；

且用于在第一管道之一或第二管道之一中运输电缆的至少一个第一或第二阶段是与用于在另一个第一管道或另一个第二管道中运输另一电缆的另一个第一或第二阶段同时进行的。具有若干并联的第一管道允许将安装时间降到最少，因为可并行或同时铺设至少两个电缆。同样，除了灵活性之外，具有若干并联的第一管道还降低了操作停止的风险，如同一个第一管道不可用时，仍然可以使用另一个。

有利地，第一管道具有不同的尺寸，确切地说是不同的内径，和/或第二管道具有不同的尺寸，确切地说是不同的内径。

有利地，第一管道之一和/或第二管道之一用于将电缆从远程位置发送回第一管道的入口。

有利地，第二阶段包括以下步骤：利用推送单元(例如履带车)推动电缆通过压力室进入第二管道中。电缆立即从第一管道重新插入第二管道中。

有利地，所述方法包括以下步骤：在电缆离开第一管道之后且在电缆进入第二管道之前，将电缆至少部分地卷绕到卷盘上。

有利地，第二运输阶段包括以下步骤：调节第一压力和/或第二压力，以便确保(等式1)或(等式2)：

(p_m-p₂)≡(1+ε)(p₁-p_m) (1)

或

其中：

F₁是由液体施加到第一清管器的力；

F₂是由液体施加到第二清管器的力；

D₁是第一管道的直径(m)，

D₂是第二管道的直径(m)；

p₁是第一清管器的后侧处的第一压力(Pa)，

p_m是施加在第一和第二管道之间的液体的第二压力(Pa)，

p₂是第二清管器液位的前侧处的第三压力(Pa)。

且其中：

-0.60≤ε≤+1.42；且优选地为-0.48≤ε≤+0.87。

另外，还建议遵循以下(等式1.1)：

其中：

p₁是第一清管器的后侧处的第一压力(Pa)，

p_m是施加在第一和第二管道之间的液体的第二压力(Pa)，

p₂是第二清管器液位的前侧处的第三压力(Pa)。

且其中第二压力p_m设定成使得：

-0.9≤ξ≤+0.9；且优选地为-0.6≤ξ≤+0.6。

从等式(1)，得出(等式3)：

其中：

p₁是第一清管器的后侧处的第一压力(Pa)，

p_m是施加在第一与第二管道之间的液体的第二压力(Pa)，

p₂是第二清管器液位的前侧处的第三压力(Pa)，

p_a是第二管道出口处的第三压力(Pa)。

当考虑电缆速度v(m/s)时，可以考虑第一和第二管道中的粘滞损失。通常，电缆长度小于第一和/或第二管道的长度，使得可忽略沿电缆的粘滞损失，且可以通过以下等式4考虑第一和第二管道中的粘滞损失：

其中：

D₁是第一管道的直径(m)，

L₁是第一管道的长度(m)，

D₂是第二管道的直径(m)，

L₂是第二管道的长度(m)，

p₀是第一管道入口处的第一压力(Pa)，

p₁是第一清管器的后侧处的第一压力(Pa)，

p₂是第二清管器液位的前侧处的第三压力(Pa)，

p_a是第二管道出口处的第三压力，通常为大气压(Pa)，

μ是液体的动态粘度(Pa.s)，

ρ是液体的密度(kg/m³)，

v是电缆的速度(m/s)。

确切地说，电缆长度小于第一和/或第二管道的长度的一半，优选地小于第一和/或第二管道的长度的四分之一，更优选地小于第一和/或第二管道的长度的十分之一。以上等式在以下情况下有效：

-在电缆的后端和第一管道的出口之间，只有一个第一清管器联接或附接到电缆的后端而没有其它第一清管器附接到电缆，

在第二管道的入口与第二管道的最前端之间，只有一个第二清管器附接到电缆的最前端而没有其它第二清管器附接到电缆。

如果“中间的”第一或第二清管器附接到电缆，则这些清管器将沿着电缆长度产生“中间”压降。

有利地，电缆配备有仅一个第一清管器和仅一个第二清管器，且根据以下(等式5)调节第二压力p_m：

其中：

D₁是第一管道的直径(m)，

L₁是第一管道的长度(m)，

D₂是第二管道的直径(m)，

L₂是第二管道的长度(m)，

p₀是第一管道入口处的第一压力(Pa)，

p_a是第三压力，设为大气压(Pa)，

μ是液体的动态粘度(Pa.s)，

ρ是液体的密度(kg/m³)，

v是电缆的速度(m/s)。

根据以上实施例，关于电缆和管道的几何形状以及电缆速度来调节第二(或中间)压力，以便达到最佳的行进条件。

另外，且仍在仅一个第一清管器和仅一个第二清管器附接到电缆的情况下，方法包括测量第一管道中的最小压力的步骤，所述最小压力是根据等式(3)在最佳第二压力p_m下开始电缆在管道中的移动所必需的，且所述方法包括计算(等式6)电缆可能达到的最大速度的步骤，以便利用以下(等式6)与电缆速度的测量值进行比较：

其中：

D₁是第一管道的直径(m)，

L₁是第一管道的长度(m)，

D₂是第二管道的直径(m)，

L₂是第二管道的长度(m)，

p₀是第一管道入口处的第一压力(Pa)，

p_0s是第一管道入口处的第一压力(Pa)，所述第一压力是开始电缆在管道中的移动所必需的(根据等式(3)在最佳第二压力p_m下在速度为零时测得)，

μ是液体的动态粘度(Pa.s)，

ρ是液体的密度(kg/m³)，

v是电缆的速度(m/s)。

有利地，将最大速度与电缆速度的测量值进行比较，且如果差值大于10％，且优选地大于20％，则方法包括向操作者发送警告消息的步骤，和/或调节第二压力的步骤。

有利地，第一清管器和/或第二清管器是泄漏清管器，

方法包括以下初步步骤：一旦第一清管器和/或第二清管器分别安装到第一管道和/或第二管道中，就调节通过第一清管器和/或第二清管器泄漏的液体的压降和/或泄漏流量。此步骤可为系统设置适当的清管器工作条件(泄漏、压降…)，以在行进速度方面达到最佳条件(高达每分钟/数十米)，同时避免屈曲、绞盘效应，即使行进距离超过10km也是如此。

有利地，电缆的长度小于第一管道的长度，优选地小于第一管道的长度的一半，优选地小于第一管道的长度的四分之一，更优选地小于第一管道的长度的十分之一。通常，在第一阶段期间，存在在此期间仅利用液体对电缆和第一清管器起作用来推动电缆通过第一管道的步骤，这是因为电缆的长度小于第一管道的长度。此类步骤称为“自由浮动”。通常，至少一个(第一)清管器附接到电缆的最前端，且一个(第一)清管器联接(推动成接触或固定)到电缆的后端。这两个清管器可能不具有相同的结构，但在本公开中被认为是“第一清管器”。

有利地，液体为水、或海水、或高盐度水、或具有添加剂(酒精、润滑剂、油…)的水，以改进处理。

附图说明

通过以下由附图示出的对本发明的特定非限制性实例的详细描述，本发明的其它特征和优点将更清楚地显现，其中：

-图1表示管道网络的示意图，其中利用根据本发明的方法将电缆安装到第一管道和第二管道中；

-图2表示在根据实施例将电缆安装到管道阵列中期间所述电缆的速度如何根据施加在第一管道与第二管道之间并根据本发明进行调节的液体压力的曲线图；

-图3表示联接到图1的电缆的清管器上的压力差之和，其绘制为随根据本发明的方法的第一参数而变；

-图4表示联接到图1的电缆的清管器上的压力差之和，其绘制为随根据本发明的方法的第二参数而变；

-图5表示管道网络和电缆安装的另一实例；

-图6表示在图1的管道网络中铺设电缆的替代性设备。

具体实施方式

在本申请中，提到电缆，其例如可以是细长元件、电缆，优选地是电力电缆，但也可指光纤或光缆、温度感测光纤或光缆。所有这些细长元件可包括例如芯、涂层或护层。然而，措辞上细长的元件不限于这些特定实例中的任一个。

此外，提到管道，其可以是例如管、空心圆柱体、管道、套管：限定其中可以从第一位置到第二位置铺设或布置细长元件的通道的任何东西。在任何情况下，本申请中的管道指示长度远大于其直径的管道(至少5000倍，且优选地为至少10000倍且实际上为50000倍)。

在本公开中，“第一压力”指示进入第一管道，通常在第一管道的入口与电缆的后端之间的液体压力。由于粘滞损失，此类第一压力可能不沿第一管道恒定。“第二压力”指示进入第一或第二管道，在第一清管器与第二清管器之间，通常在第一清管器与第一管道的出口之间且在第二管道的入口与第二清管器(附接到进入第二管道的电缆的最前端)之间的液体压力。同样由于粘滞损失，此类第二压力可能不沿电缆恒定，但由于电缆长度与管道长度相比较短，因此可忽略所述粘滞损失。“第三压力”表示进入第二管道，通常在进入第二管道的电缆的最前端与第二管道的出口之间的液体压力(其中此类第三压力通常为大气压)。同样由于粘滞损失，此类第三压力可能不沿第二管道恒定。

确切地说，第一管道入口处的第一压力用p₀表示，且第一清管器附近的第一压力用p₁表示(换句话说，p₁是第一清管器附近几米内，第一管道的入口与电缆后侧处的第一清管器之间的液体压力)。第二清管器的粘度中的第三压力用p₂表示(换句话说，p₂是第二清管器附近几米内，附接到电缆最前端的第二清管器与第二管道的出口之间的液体压力)，且第二管道出口处的第三压力用p_a表示，其通常为大气压。

在本申请中，自由浮动表示将电缆铺设到管道中的技术，其中电缆比管道短。在自由浮动技术中，电缆配备有清管器，且液体被引入到管道中，以在电缆完全插入管道时在清管器上产生“自推进”力。文献WO2012022799(A2)给出使用自由浮动技术的实例。

图1表示简化的管道网络，所述管道网络具有被引入电缆C的第一管道10(具有内径D₁和长度L₁)和第二管道20(具有内径D₂和长度L₂)。通常，第一管道10的入口位于海岸上，在海岸平台ShP处，第一管道10的长度可能为几公里。第一管道10的出口和第二管道20的入口位于远程平台ReP上，所述远程平台可以位于近海处。

在图1上，电缆C示出为已位于第一管道10的最后部分中且部分地安装到第二管道20中。使用自由浮动技术推动电缆C通过管道10和20。在此目的中，如在文献WO2011054551(A2)中所描述的，电缆C配备有清管器。在第一管道10中，第一清管器FP示出为附接到电缆C的后端，且在第二管道20中，第二清管器SP示出为附接到电缆C的最前端。然而，其它第一清管器可沿其位于第一管道10中的部分附接到电缆C，且其它第二清管器SP可沿其位于第二管道20中的部分附接到电缆C。

通过在第一管道10的入口中的液体的压力下在海岸平台ShP处在第一压力P₀下射出电缆C来实现所述电缆的推进，且液体也在其远程平台ReP处的第二管道20的入口处引入到第二管道20中。

在完全安装期间，第一阶段包括遍及第一管道10铺设电缆C且推动其通过所述第一管道：在海岸平台ShP上，利用如文献WO2011054551(A2)和WO2012022799(A2)中描述的推动和浮动设备PFE将通常未卷绕的电缆C(利用履带车)引入到第一管道10中。电缆C通常配备有推进到第一管道10中的若干第一清管器FP，且液体也在压力下被引入以“推动”电缆C，如图1所示：力F₁由第一清管器FP产生，其中压力p₁施加到第一清管器FP的后侧(当电缆C行进时，p₁与第一压力p₀不同，因为沿第一管道10发生粘滞损失)。

一旦电缆C即将到达或已经到达远程平台ReP，就停止第一管道10中的推进，以允许(可选)移除通常安装在电缆最前端的前清管器，并安装专用于第二管道20的第二清管器SP，因为第二管道20与第一管道10的尺寸不同(且第一清管器FP的尺寸不足以用于第二管道20)。

随后通过附接第二清管器SP开始第二阶段，且在压力下再次将液体引入到第一管道10中。另外，方法还包括在第二压力P_m下将液体也引入到第二管道20中，以便利用第二清管器SP产生推力F₂，并补偿第一管道10和第二管道20之间的流量体积或液体体积的差异。

在第二管道20的尺寸(直径)小于第一管道10的尺寸的情况(最常见的情况)下，仅需要压力调节器和放泄阀。在第二管道20的尺寸大于第一管道10的尺寸(直径)的情况下，除了所述压力调节器和放泄阀之外，还需要泵抽单元。

当然，第二阶段可包括多个止动件，以在第一清管器FP到达第一管道的出口时逐渐移除沿电缆C附接的第一清管器FP，以由第二清管器SP代替。

直接将电缆C引入到第二管道中使得不必将一或多个卷盘运输并存储到可能在近海处的远程平台ReP上，从而极大地便于将电缆C铺设到管道网络中(确切地说，不需要通过船运将重型卷盘运输到远程平台ReP)。

另外，方法有利地包括测量电缆C的行进速度v，且随后关于电缆速度调节第二压力P_m(等式5)的步骤：

其中：

D₁是第一管道的直径(m)，

L₁是第一管道的长度(m)，

D₂是第二管道的直径(m)，

L₂是第二管道的长度(m)，

p₀是第一管道入口处的第一压力(Pa)，

p_a是第二管道出口处的第三压力(Pa)，优选地为大气压(Pa)，

μ是液体的动态粘度(Pa.s)，

ρ是液体的密度(kg/m³)，

v是电缆的速度(m/s)。

在以上等式5中，参数ε定义如下：

(p_m-p₂)≡(1+ε)(p₁-p_m) (1)

其中：

-0.60≤ε≤+1.42；且优选地为-0.48≤ε≤+0.87。

此确保将压力p_m设置为最佳值，以避免第一清管器和第二清管器处的额外压力损失。

确切地说，图3表示联接到图1的电缆的第一和第二清管器上的压力差之和，绘制为随此第一参数ε而变。图3上示出在ε＝-0.02时，第一和第二清管器上的总体压力损失最小。这意味着对于此第一参数ε的此特定值，可以使用其余压力来促使通过管道的最大流体速度(受粘度限制)，从而以大约所述速度推动电缆(因此，电缆以最佳且最大的速度行进)。应注意，在此类情况下，第一与第二清管器之间的压降几乎平衡，这意味着第一和第二清管器所施加的力不相等(由于管道尺寸不同)。如上文所指示，此第一参数ε的优选设置范围是：

-0.60≤ε≤+1.42；且优选地为-0.48≤ε≤+0.87。

仍与此情况相关，图4表示联接到图1的电缆的清管器上的压力差之和，且绘制为随第二参数而变，其在等式1.1中定义为：

其中第二压力p_m设置成使得：

-0.9≤ξ≤+0.9；且优选地为-0.6≤ξ≤+0.6。

与上文相同：第一和第二清管器上的总体压力损失最小，此处＝-0.02。这意味着可以使用其余压力来促使通过管道的最大流体速度(受粘度限制)，从而以大约为此特定值的所述速度(因此以最佳且最大的速度)推动电缆。应注意，在此类情况下，第一与第二清管器之间的压降几乎平衡，这意味着第一和第二清管器所施加的力不相等(由于管道尺寸不同)。

如上文所指示，此第二参数ξ的优选设置范围为：

-0.9≤ξ≤+0.9；且优选地为-0.6≤ξ≤+0.6。

可通过若干方法来测量速度：可在第一管道10与第二管道20之间安装速度传感器，以在电缆C可见的此区域中对其进行直接测量。替代地，也有可能测量液体(注入第一管道10，和/或注入第二管道20，和/或从第一管道10排出)的流量，以评估电缆C的速度。

在测量开始电缆在管道中的移动所必需的第一管道中的最小压力的初始步骤之后，也有可能评估电缆可以达到的最大速度，可以按以下(等式6)计算最大速度：

其中：

D₁是第一管道的直径(m)，

D₂是第二管道的直径(m)，

L₁是第一管道的长度(m)，

L₂是第二管道的长度(m)，

p₀是第一管道入口处的第一压力(Pa)，

p_0s是第一管道入口处的第一压力(Pa)，所述第一压力是开始电缆在管道中的移动所必需的(在速度为零时测得)，

μ是液体的动态粘度(Pa.s)，

ρ是液体的密度(kg/m³)。

在图2中，针对第一数字实例计算最大电缆速度。具有长度L₁为40km且内径D₁为130mm的第一管道10的近海风电场将海岸平台ShP连接到远程平台ReP，所述远程平台安装有长度L₂为5km且内径D₂为90mm的第二管道20。首先考虑零电缆速度的限制，且考虑到开始位于第一和第二管道中的电缆的移动所必需的第一管道入口处为6.4巴(bar)的第一压力p_0s(根据等式(3)在最佳第二压力p_m下在速度为零时测得)足以使电缆移动。

在F₁与F₂之间的平衡中，选择值ε为0.4的最佳实例。利用等式(1)，得到值分别为3544N和2373N的F₁和F₂，并根据等式(3)，得到值为3.73巴的第二压力p_m。由于电缆C仍然是静态的，因此得出p₁＝p₀且p₂＝p_a。根据等式(3)，当压力p₁＝p₀＝16巴时，得到连接处的压力p_m为9.33巴(应注意，存在于清管器上的压力差大于移动电缆所需的压力差，多余的压力差有效地使电缆加速，同时可根据等式(5)不断地调节第二压力p_m，以使加速度最大化并以最佳的最大速度结束)。对于等于零的电缆速度v，通过等式(5)得到相同的值。

后一公式对于大于零的电缆速度以及受粘滞损失影响的p₁和p₂也是有效的。对于所施加的16巴的水压p₀(表示管道可以承受的最大压力的实例)，通过等式(6)得到为30.3米/分钟(m/min)的最大速度v_max。随电缆速度v而变的连接处的压力p_m随后遵循等式(5)，参见图2。应注意，压力p_m大幅降低，从零电缆速度下的9.33巴降至最大电缆速度下的5.32巴。

可涵盖若干情况。通过海岸平台与远程平台之间的通信装置(电话、互联网、无线电波…)，可以选择调节远程平台处的第二压力p_m(自动地，远程平台处没有操作者)，从而第一管道入口处具有给定的第一压力值p₀(在海岸平台处测得)，以便优化电缆速度。还可以决定调节第一管道中的第一压力p₀和/或第二压力p_m，以便在电缆上设置特定的后推力和/或特定的前拉力，以避免屈曲或绞盘效应。

也有可能通过液体流量来测量电缆速度，并在反馈回路中使用此值以用于调节第二压力以达到最大速度，且/或将当前测量的速度与(计算出的)速度进行比较，如果当前测得的速度与(计算出的)最大速度之间的差大于阈值(10％、20％、…)，则发送警告消息/或执行额外的压力调节步骤。

图5示出风力发电厂中管道网络的实例。在海S上示出二十个风车WM，其通过第二管道20、远程平台ReP1、ReP2、ReP3…和第一管道10连接到陆地L处的海岸平台ShP。

图5示出并联安装在海岸平台ShP与第一远程平台ReP1之间的若干第一管道10，以提供更多灵活性(若干电缆C可安装在海岸平台ShP与第一远程平台ReP1之间)，以提高安全性(即使一个第一管道10被阻断，其它将仍可用)，且还可安装若干尺寸的第一管道10，以即便在待安装的电缆C不同的情况下也能提供最恰当的铺设过程。

在实施例中，有可能在第一管道中安装三相电缆，但在其它实施例中，可将单相电缆安装在专用管道中，后者直到安装相应的单相电缆才可用。另外，还可以存在作为备用管道的第四管道。

也有可能将电缆C从第一远程平台ReP1发送回海岸平台ShP。

海岸平台ShP和远程平台ReP1、ReP2、ReP3…配备有泵抽单元(例如至少一个水泵)，有利地具有流量计、速度计、压力传感器、压力调节器、流量调节器，以便能够在指定压力下在每个管道中注入指定的液体流量。如在最常见的情况(D₁>D₂)中，远程平台ReP1、ReP2、ReP3…可选地配备有泵抽单元，仅需要压力调节器和放泄阀以排出液体。然而，在仍然D₂<D₁的某些情况下，有可能有利的是使用远程泵以减少粘滞损失并提高速度。在此类情况下，可能需要推动单元和压力室。

在图5中，第一电缆C1当前位于第一远程平台ReP1，结束其通过第一管道10的行程，且已行进通过第二管道20。在此情况下，一些液体在第一远程平台ReP1处从第一管道10排出，而一些液体在第二压力p_m下直接重新注入第二管道20中。此重新注入的液体在第三远程平台ReP3处从第一电缆C1行进的第二管道20中排出。

同时，第二电缆C2在海岸平台ShP处退绕，且处于行进通过第一管道10的开始处，所述第一管道不同于第一电缆C1仍在其中行进的第一管道10。来自此第一管道10的所有液体在第一远程平台ReP1处排出。

同时，第三电缆C3行进通过远程管道(第二管道20)且当前位于第二远程平台ReP2处，且一些液体被排出，而第三电缆C3安装到尺寸小于第二管道20的尺寸的第二管道20B中。

图6表示在图1的管道网络中安装电缆的替代性方式。在此情况下，选择在远程平台ReP处具有带履带车和压力室的远程推动和浮动设备RPFE，以便以给定压力将液体注入第二管道20中。随后，一旦电缆C离开第一管道10，就将其直接推入第二管道20中。可选地，可涵盖在电缆C离开第一管道10之后且在将其引入到第二管道20中之前将其盘绕或部分盘绕。

在使用远程推动和浮动设备RPFE的情况下，有利的是收集从第一管道10排出的(至少一些)液体，以将此液体重新注入第二管道20中。

综上所述，利用本发明的方法，可以将电缆从陆地安装到海底管道中，而无需去海上。由于海上作业的成本远高于陆地作业，而且海上作业的工作时间仅为约100天(陆地作业为365天)，因此可以节省大量成本和时间。并且，当然也不需要将所有那些电缆卷筒运输到不同的远处(海上)位置，从而又节省了成本。

当然，应理解，对于本领域技术人员而言，可以实施仍在如所附权利要求所限定的本发明的范围内的明显的改进和/或修改。

确切地说，在其中网络具有若干第一管道和若干第二管道的本发明的框架中，有可能涵盖使用从一个管道中排出的液体且同时将此液体重新注入若干第二管道中，其中此第二管道中的至少一个共享来自所述第一管道的电缆。重新注入液体的其它第二管道可收纳完全插入但被推进到管道网络下游的其它位置的电缆。

Claims (23)

1.一种用于在包括远程管道的管道网络中安装电缆的方法，所述方法包括：

●第一阶段，所述第一阶段至少具有以下步骤：

-将所述电缆引入到具有第一尺寸的第一管道中，

-将至少一个第一清管器引入到所述第一管道中，所述第一清管器被布置成与所述电缆联接，

-在第一压力和第一流量下将液体引入到所述第一管道中，以用于运输配备有所述第一清管器的所述电缆通过所述第一管道，

-在所述电缆的最前端到达所述第一管道的出口时或之后使所述电缆停止，

●第二阶段，所述第二阶段至少具有以下步骤：

-将至少第二清管器附接到所述电缆并将所述第二清管器引入到第二管道中，所述第二管道为所述远程管道且具有不同于所述第一尺寸的第二尺寸，

-在第一压力和第一流量下再次将液体引入到所述第一管道中，

-在第二压力和第二流量下将所述液体引入到所述第二管道中，以用于运输配备有所述第二清管器的所述电缆通过所述第二管道，

-在所述第一管道与所述第二管道之间的位置处补偿液体流量或体积的差异，直到所述第一清管器到达所述第一管道的所述出口，

其中所述流量或体积的差异是由所述第一清管器在第一管道中以与所述第二清管器在第二管道中行进的速度相同的速度行进引起的，而所述第一清管器仍在所述第一管道中。

2.根据权利要求1所述的方法，其中第二阶段包括以下步骤：调节所述第二压力直到所述第二压力达到电缆速度已达到时的预定值。

3.根据权利要求2所述的方法，所述方法包括以下步骤：测量或评估来自所述第一管道的液体流量，以评估所述电缆速度，以便提供反馈回路进行所述第二压力的调节。

4.根据权利要求2或3所述的方法，所述方法包括以下步骤：测量或评估在所述第一管道与所述第二管道之间的所述位置处补偿的液体体积或流量，以评估所述电缆速度，以便提供反馈回路进行所述第二压力的调节。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述第一管道的尺寸大于所述第二管道的尺寸，且其中在所述第一管道与所述第二管道之间的所述位置处对液体体积的所述补偿是排出来自所述第一管道的多余液体。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述第一管道的尺寸小于所述第二管道的尺寸，且其中在所述第一管道与所述第二管道之间的所述位置处对液体体积的所述补偿是将液体供应到所述第二管道中。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中供应到所述第二管道中的所述液体的至少一部分来自所述第一管道。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中在包括所述远程管道的所述管道网络中安装所述电缆由安装装置进行，所述安装装置包括：

-具有主泵抽单元的主平台；

-具有远程压力和流量调节单元的远程平台；

-多个最终单元；

-并联安装在所述主平台与所述远程平台之间的多个第一管道；

-各自安装在所述远程平台与所述最终单元之一之间的多个第二管道；

其中用于在所述第一管道之一或所述第二管道之一中运输电缆的至少一个第一或第二阶段是与用于在另一个所述第一管道或另一个所述第二管道中运输另一电缆的另一个第一或第二阶段同时进行的。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一管道具有不同的尺寸，和/或所述第二管道具有不同的尺寸。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述第二阶段包括以下步骤：调节施加到所述第一清管器的后侧的所述第一压力，和/或施加到所述第二清管器的后侧的所述第二压力，以便确保：

(p_m-p₂)≡(1+ε)(p₁-p_m) (1)

或

其中：

F₁是由所述液体施加到所述第一清管器的力；

F₂是由所述液体施加到所述第二清管器的力；

D₁是第一管道的直径(m)，

D₂是第二管道的直径(m)；

p₁是第一清管器的所述后侧处的所述第一压力(Pa)，

p_m是施加在第一和第二管道之间的液体的所述第二压力(Pa)，

p₂是第二清管器液位的前侧处的第三压力(Pa)，

且其中：

-0.60≤ε≤+1.42。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述电缆配备有仅一个第一清管器和仅一个第二清管器，且根据以下公式调节所述第二压力p_m：

其中：

D₁是第一管道的所述直径(m)，

L₁是第一管道的长度(m)，

D₂是第二管道的所述直径(m)，

L₂是第二管道的长度(m)，

p₀是第一管道入口处的所述第一压力(Pa)，

p_a是第二管道出口处的所述第三压力(Pa)，

μ是所述液体的动态粘度(Pa.s)，

ρ是所述液体的密度(kg/m³)，

v是所述电缆的速度(m/s)。

12.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述第一清管器和/或所述第二清管器是泄漏清管器，

所述方法包括以下初步步骤：一旦所述第一清管器和/或所述第二清管器分别安装到所述第一管道和/或所述第二管道中，就调节通过所述第一清管器和/或所述第二清管器泄漏的所述液体的压降和/或泄漏流量。

13.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中第二阶段包括以下步骤：利用推送单元推动所述电缆通过压力室进入所述第二管道中。

14.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，所述方法包括以下步骤：在所述电缆离开所述第一管道之后且在所述电缆进入所述第二管道之前，将所述电缆至少部分地卷绕到卷盘上。

15.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述电缆的长度小于所述第一管道的长度。

16.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一尺寸为第一直径。

17.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二尺寸为第二直径。

18.根据权利要求7所述的方法，其中，供应到所述第二管道中的所述液体全部来自所述第一管道。

19.根据权利要求8所述的方法，其中，所述最终单元是风车。

20.根据权利要求8所述方法，其中，所述第一管道具有不同的内径，和/或所述第二管道具有不同的内径。

21.根据权利要求10所述的方法，其中，-0.48≤ε≤+0.87。

22.根据权利要求11所述的方法，其中，p_a是大气压(Pa)。

23.根据权利要求15所述的方法，其中，所述电缆的长度小于所述第一管道的所述长度的一半。

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