CN114458830B - 电厂燃气机组扩建工程hdpe取水管道铺设方法、铺管船 - Google Patents

Abstract

本发明属于管道施工技术领域，公开了一种电厂燃气机组扩建工程HDPE取水管道铺设方法、铺管船，电厂燃气机组扩建工程HDPE取水管道铺设方法包括：从取水头侧开始，利用海底管道铺设施工方法在预留管道接头区间的前提下利用铺管船对多根互锁状态的管道进行分段铺设；同时结合调节段与伸缩节进行多段管道的拼接，将拼接后的管道沉放即可。本发明创新性的采用常规的海底管道铺设施工和多管同时铺设相结合的方法实现了三根DN1800HDPE管道的同时铺设施工，也在使用铺管船进行海底多根大口径管道同时铺设施工方面开创了先河。

Description

电厂燃气机组扩建工程HDPE取水管道铺设方法、铺管船

技术领域

本发明属于管道施工技术领域，尤其涉及一种电厂燃气机组扩建工程HDPE取水管道铺设方法、铺管船。

背景技术

目前，现有的铺管船进行海底管道铺设施工，大都是单根或小口径的双根管道铺设而设计建造的，无法实现大口径HDPE管道的熔接铺设，更不能实现多根管道同时铺设施工。大口径多根PE管道海上铺设沉放施工是一项对综合性、协调性要求极高的工作，在没有充分的准备的情况下盲目沉放，会造成不同程度的损失和浪费。新设计改造的敷管船具备了一些基本功能，大量运用机械设备，有一定的自动化程度，能够大量地减少人员的投入及劳动强度，在近海进行管道铺设施工期间基本能够满足各种工况条件的优点。但用于深海作业，其过程还是会受到施工环境、水文条件、天气条件、海况条件等影响，在相关的设备方面还需要进一步提高自动化程度。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)现有的铺管船大都只能进行单根管道铺设，且口径不大于1000mm；现有的铺管技术无法实现两根以上管道的同时铺设，同时也没有相应能够同时进行两根以上铺管的船舶设备。

(2)现有的单根或双根HDPE管道铺设的船舶和相关设备布置相对简单，且功效不高，投入人员数量较多，机械利用率较低，自动化控制缺乏，无法进行双根以上大口径HDPE管道的铺设施工。

(3)现有技术在配重块安装、管道牵引发射、熔接固定等存在着很多困境，多根大口径HDPE管道同时铺设施工时，对已经发射的管道进行张紧熔接固定、接管后的牵引发射更为困难。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种电厂燃气机组扩建工程HDPE取水管道铺设方法、铺管船。

本发明是这样实现的，一种电厂燃气机组扩建工程HDPE取水管道铺设方法，所述电厂燃气机组扩建工程HDPE取水管道铺设方法包括：

从取水头侧开始，利用海底管道铺设施工方法在预留管道接头区间的前提下利用铺管船对多根互锁状态的管道进行分段铺设；同时结合调节段与伸缩节进行多段管道的拼接，将拼接后的管道沉放即可。

进一步，所述电厂燃气机组扩建工程HDPE取水管道铺设方法还包括：

将平板驳改装为三根管同时铺设的铺管作业船，利用所述铺管作业船从取水头侧开始向泵房进水管端铺设；

在HDPE管两侧打设钢管桩进行限位，用带法兰的调节短管与沉管段进行顶管穿管段与海上铺管段连接，采用调节短管结合伸缩节或哈芙进行取水头出水口端与铺管段的连接；

将组拼好的管道拖拽端部到预设沉放位置，在距离管端约45-50m位置用浮吊或气囊为管道提供一定的浮力，让管道的大部分截面高于水面，通过设置在管端的注水系统对管道内注水，根据托管架前端前端漂浮管段的长度缓慢控制管道的沉放速度；

待管道内注水量满足预设方量时，关闭注水系统，再继续铺管船上管道接长、配重块安装、发射及退放铺设，由于每次退放的长度只有一组配重块的距离。

进一步，所述利用所述铺管作业船从取水头侧开始向泵房进水管端铺设包括：

先通过铺管船热熔接并安装好配重块的一段长约100-250m管道，再使用拖轮将带有闷板、注水系统的管道拖到距离取水头约187m左右的位置进行定位，并漂浮在沟槽上方；

当三根管道组管到100-250m长度后核准沉管轴线开始注水下沉，起始下沉的端部距离取水头部预留17m左右为后接的调节段施工空间，待管道下沉至预定位置后，铺管船继续进行HDPE管的熔接、发射，配重块安装处理，逐渐开始向泵房方向进行铺管；当铺管至距离顶管终点约20m位置时，使用封头闷板将端口处盖上。

进一步，所述电厂燃气机组扩建工程HDPE取水管道铺设方法包括以下步骤：

步骤一，通过增加托管架门架起吊系统、甲板前端支架系统、配重块安装系统、张紧器系统、HDPE管道热熔系统、甲板面发射架系统、锚泊系统、履带吊车以及管道和配重块存放区域进行铺管船的改造；

步骤二，利用改造后的铺管船基于先进行中间一根管道的铺设和与取水头的对接后进行左右两侧的管道铺设和与取水头对接的施工的顺序进行三根管道的铺设；

步骤三，采用熔接机进行HDPE管的热熔对接，根据管道的路由轴线数据进行配重块的选型、安装；利用热熔的方式于配重块上加装两根加氯管；对准备发射的管线所有配重块及加氯管安装位置进行检查确定，判断是否符合要求；

步骤四，若所述位置均符合要求，则于取水头一侧端口开始注水，同时松开张紧器控制油缸，开始启动铺管船的锚泊设施和牵引系统，令铺管船沿设计的铺设轴线进行后移退放，逐段连接和退放进行管道的发射，并同时进行管道的下沉、铺设；

步骤五，进行调节管段连接，并于管道铺设结束后采用抓斗船对沟槽中管道间隙内回填砂，待回填量达到管道顶部后，再利用开底驳对沟槽内定量抛填，航道段在回填到-10.0m高程后，组织混凝土盖板安装不穿进场定位铺设盖板，其他部位继续回填到管沟设计标高，即可。

进一步，步骤三中，所述采用熔接机进行HDPE管的热熔对接包括：

(1)确定连接方式：取水头的管道出口采用法兰盘连接，取水头出口另一侧设置有伸缩节；顶管末端与沉管段采用哈呋连接，伸缩节位于沉管端一侧，调节段一端采用法兰、另一端为管身；

(2)根据HDPE管的规格与截面积确定熔接过程的温度、压力、时间参数；

所述确定熔接过程的温度、压力、时间参数包括：

P1翻边压力＝P+P拖；P2渗热压力＝0-P拖；P3熔接压力＝P+P拖；T1翻边时间＝管材四周均匀出4.5mm高度的翻边时间；T2渗热时间＝850秒；

T3切换时间＝加热板从管材中间取出后管子合拢到一起的时间＜35秒；T4爬坡时间＝管材熔融面接触后压力缓慢的提升时间＜35秒；

T5冷却时间＝管材熔接后带压冷却时间85分钟；P＝管材截面积÷油缸截面积×压力系数＝8.5Mpa；熔烫板温度控制在220±5℃，P拖＝实际测量获取数值；

(3)进行熔接前的检查、清洁处理，并利用设置有夹具、铣刀、加热板、电动控制部分和液压系统的熔接机基于确定的熔接参数通过管道上架固定、端面铣削、对口调试、加热板预热、管端热熔渗热、热熔对接、加热板吊出、管端面对接挤压、带压冷却进行HDPE管的熔接、冷却；

(4)对冷却后的热熔接口进行非破坏性检验和破坏性检验，判断所述热熔接口质量是否满足预设标准。

进一步，所述根据管道的路由轴线数据进行配重块的安装包括：

根据管道下沉情况、海况、海流、埋深以及其它条件确定多个配重块之间的间距，并于配重块内圆与管材接触面黏贴橡皮垫；并通过吊车将配重块下半部分放置到小车上、将小车移动至管道下方、用吊车将底部配重块吊至运输小车侧面的安装平台、将配重块上部吊至管道上方、上下两组配重块螺栓口对齐、紧固配重块上的螺栓，进行配重块的安装。

进一步，步骤四中，所述进行管道的发射、下沉、铺设包括：

每次退放的距离为一组配重块的间距；每退放一个配重块安装间距后，停止船舶后移锚泊系统工作，开启涨紧器油缸夹住管道，开始安装后一组配重块，重复进行配重块安装及发射铺设，直至到达下一次管道熔接；于管道发射的同时，配合管道转弯情况控制进行管道的下沉；

具体包括以下步骤：

于管道熔接结束，通过收放铺管船艏艉锚缆和涨紧器的启闭，调整管道配重块型号、安装位置，当管道上标注的配重块安装位置达到配重块横轴线位置时，闭合涨紧器并停止锚缆的收放，由吊车配合采用2+1的方式互锁调整管道配重块的安装方式进行配重块安装，同时熔接和安装加药管，待熔接点冷却到规定时间后，再继续启动涨紧器和艏艉锚缆的收放，同时启动注水系统对管内进行注水，开始铺管船退放，安装好配重块的管道从发射架向托管架、海里退放；到达下一个配重块安装位置后停止，循环往复；

当管道下滑至水面后通过铺管船后移及涨紧器的控制给管道提供张力、管道沉放状态；当管道下沉时，实时监测管道内的水位以及管道所处位置是否为预定的铺设路线；按照预定的铺设路线进行管道的铺设。

进一步，所述进行调节管段连接包括：

当长管道沉放到位后，在管道两端各自与顶管端口、取水头端口接头处安装调节段：

清理两根管道端口之间的淤积物，并拆除顶管端口、取水头端口的闷板，基于管道法兰端到顶管端口、取水头的距离，截取对应长度HDP管道，并于截取的管道两端热熔对应的法兰片，先将伸缩节尽量收短，待两端法兰对接螺栓全部入孔后，再通过实际间距情况对伸缩节的调节螺栓进行调节，在所有法兰螺栓全部紧固后，再收紧伸缩节的调节螺栓，将管道与调节段、橡胶接头软管连接在一起；

并对连接好的各个法兰接头进行检查。

本发明的另一目的在于提供一种实施所述电厂燃气机组扩建工程HDPE取水管道铺设方法的铺管船，所述铺管船设置有：

托管架门架起吊系统、甲板前端支架系统、配重块安装系统、张紧器系统、HDPE管道热熔系统、甲板面发射架系统、锚泊系统、履带吊车、以及管道和配重块存放区域；

托管架门架起吊系统，用于调整管道和托管架入水角度；

甲板前端支架系统，包括发射架托架、轨道、滚轮组、牵引组件；用于为多根大口径HDPE管道同时铺设发射提供通道、动力的系统组合；

配重块安装系统，包括转运车、攀升小车、牵引移动装置和结构、运行轨道、电动及液压控制系统、配重块吊装转运设备、配重块紧固工具、风动力源及管路、安全通道和平台；用于进行配重块的运输与安装；

张紧器系统，由包括门架式支座、上下防滑夹持块、液压油缸组的张紧器本体、电控、液压控制系统构成；用于为配重块安装准确定位提供限位、为每次管道熔接时提供管道固定、为管道铺设下沉提供张紧力；

HDPE管道热熔系统，由包括液压夹持装置、电动铣削刀盘、熔烫板、伸缩油缸组、电控液压动力站及管路的多台熔接机组以及操作平台组成，用于与张紧器系统联动准确控制每次熔接操作施工；

甲板面发射架系统，包括多组钢结构组件、滚轮、跑道、限位档、平台构成；用于为托架提供一定的坡度；

锚泊系统，由电力供应系统、液压动力站、液压卷扬机、锚缆、锚构成；用于管道的铺设发射。

进一步，所述铺管船还包括：

7台卷扬机，其中包含2台10T电动卷扬机用于门架的前端托管架起吊，4台20T以及1台30T的液压卷扬机用于铺管船的锚泊系统；

铺管船艏艉的四角为28mm钢丝绳，长度400-600m，共四根，锚重5t，呈八字型布设，角度将根据现场条件进行确定和控制；

铺管船尾端设置一台30t主行进卷扬机，采用38mm钢丝绳作为锚缆，长度600m，近锚端采用锚链配重，锚重7T，设置在铺管轴线后方，用于控制铺管船向后移动；

所述铺管船施工时锚泊作业侧向半径为200米，即施工区域为管轴线两侧各200米区域，锚缆长度控制在250-400m。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明创新性的采用常规的海底管道铺设施工和多管同时铺设相结合的方法实现了三根DN1800HDPE管道的同时铺设施工，也在使用铺管船进行海底多根大口径管道同时铺设施工方面开创了先河。

本发明能够实现全场3*1890m的DN1800HDPE管道的铺设下沉作业，采用机械化作业和半自动化控制手段，减轻了作业人员的劳动强度，降低了海上风浪环境中铺管作业的安全风险，且达到了连续、高效、精准的施工作业水平。

本发明能够大幅度减少陆上施工场地的占用，特别是在陆域用地较爲紧张的情况下，可以减少或不使用陆域占地；通过可以移动的海上铺管船进行多根大口径PE管道的熔接发射和铺设施工。

本发明能够实现多根管道的同时熔接、单组配重块一次性安装、管道同步发射、管道均衡平稳下沉等作业程序；能够充分利用HDPE管道自身的延展性实现多根管道同时转弯铺设，降低了逐根铺设容易出现曡放现象发生风险，有效地控制好了管道之间的安全距离。

本发明能够根据作业环境限制条件，进行独立模块的改变，满足多根大口径管道同时铺设的各种受力条件变化；能够在长距离海底管道施工时，降低施工成本、减少劳动力投入、快速安装配重块、实现均衡注水下沉，通过实现机械化和自动化水平，不断提高施工效率，实现多根大口径管道同时铺设。

本发明能够实现多根大口径HDPE管道同时铺设，也能够进行单根或双根其他形式的管道铺设施工；本发明改造的船舶可以实现重复利用，在快速进入和完成施工的情况下，能进一步降低工程成本投入。

本发明开创了大口径多根PE管道海上铺设沉放施工的先河，采用“静力设计、动力调整、过程完善”的设计理念，完成了组管、熔接、牵引发射、精准定位、数据监控的新型铺管船设计工作，形成了进行群管同铺、精准控制、安全沉放的成套施工技术和工艺；本发明在铺管船设计、改造、张紧系统、配重块安装系统、牵引发射系统、锚泊定位测控系统、注水沉放系统等多个方面，创造了很多新工艺、新技术。

附图说明

图1是本发明实施例提供的电厂燃气机组扩建工程HDPE取水管道铺设方法原理图。

图2是本发明实施例提供的电厂燃气机组扩建工程HDPE取水管道铺设方法流程图。

图3是本发明实施例提供的引水管道铺设总平面布置图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种电厂燃气机组扩建工程HDPE取水管道铺设方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。

本发明实施例提供的电厂燃气机组扩建工程HDPE取水管道铺设方法包括：

从取水头侧开始，利用海底管道铺设施工方法在预留管道接头区间的前提下利用铺管船对多根互锁状态的管道进行分段铺设；同时结合调节段与伸缩节进行多段管道的拼接，将拼接后的管道沉放即可。

本发明实施例提供的电厂燃气机组扩建工程HDPE取水管道铺设方法还包括：

将平板驳改装为三根管同时铺设的铺管作业船，利用所述铺管作业船从取水头侧开始向泵房进水管端铺设；

在HDPE管两侧打设钢管桩进行限位，用带法兰的调节短管与沉管段进行顶管穿管段与海上铺管段连接，采用调节短管结合伸缩节或哈芙进行取水头出水口端与铺管段的连接；

将组拼好的管道拖拽端部到预设沉放位置，在距离管端约45-50m位置用浮吊或气囊为管道提供一定的浮力，让管道的大部分截面高于水面，通过设置在管端的注水系统对管道内注水，根据托管架前端前端漂浮管段的长度缓慢控制管道的沉放速度；

待管道内注水量满足预设方量时，关闭注水系统，再继续铺管船上管道接长、配重块安装、发射及退放铺设，由于每次退放的长度只有一组配重块的距离。

本发明实施例提供的利用所述铺管作业船从取水头侧开始向泵房进水管端铺设包括：

先通过铺管船热熔接并安装好配重块的一段长约100-250m管道，再使用拖轮将带有闷板、注水系统的管道拖到距离取水头约187m左右的位置进行定位，并漂浮在沟槽上方；

当三根管道组管到100-250m长度后核准沉管轴线开始注水下沉，起始下沉的端部距离取水头部预留17m左右为后接的调节段施工空间，待管道下沉至预定位置后，铺管船继续进行HDPE管的熔接、发射，配重块安装处理，逐渐开始向泵房方向进行铺管；当铺管至距离顶管终点约20m位置时，使用封头闷板将端口处盖上。

如图1所示，本发明实施例提供的电厂燃气机组扩建工程HDPE取水管道铺设方法包括以下步骤：

S101，通过增加托管架门架起吊系统、甲板前端支架系统、配重块安装系统、张紧器系统、HDPE管道热熔系统、甲板面发射架系统、锚泊系统、履带吊车以及管道和配重块存放区域进行铺管船的改造；

S102，利用改造后的铺管船基于先进行中间一根管道的铺设和与取水头的对接后进行左右两侧的管道铺设和与取水头对接的施工的顺序进行三根管道的铺设；

S103，采用熔接机进行HDPE管的热熔对接，根据管道的路由轴线数据进行配重块的选型、安装；利用热熔的方式于配重块上加装两根加氯管；对准备发射的管线所有配重块及加氯管安装位置进行检查确定，判断是否符合要求；

S104，若所述位置均符合要求，则于取水头一侧端口开始注水，同时松开张紧器控制油缸，开始启动铺管船的锚泊设施和牵引系统，令铺管船沿设计的铺设轴线进行后移退放，逐段连接和退放进行管道的发射，并同时进行管道的下沉、铺设；

S105，进行调节管段连接，并于管道铺设结束后采用抓斗船对沟槽中管道间隙内回填砂，待回填量达到管道顶部后，再利用开底驳对沟槽内定量抛填，航道段在回填到-10.0m高程后，组织混凝土盖板安装不穿进场定位铺设盖板，其他部位继续回填到管沟设计标高，即可。

本发明实施例提供的采用熔接机进行HDPE管的热熔对接包括：

(1)确定连接方式：取水头的管道出口采用法兰盘连接，取水头出口另一侧设置有伸缩节；顶管末端与沉管段采用哈呋连接，伸缩节位于沉管端一侧，调节段一端采用法兰、另一端为管身；

(2)根据HDPE管的规格与截面积确定熔接过程的温度、压力、时间参数；

所述确定熔接过程的温度、压力、时间参数包括：

P1翻边压力＝P+P拖；P2渗热压力＝0-P拖；P3熔接压力＝P+P拖；T1翻边时间＝管材四周均匀出4.5mm高度的翻边时间；T2渗热时间＝850秒；

T3切换时间＝加热板从管材中间取出后管子合拢到一起的时间＜35秒；T4爬坡时间＝管材熔融面接触后压力缓慢的提升时间＜35秒；

T5冷却时间＝管材熔接后带压冷却时间85分钟；P＝管材截面积÷油缸截面积×压力系数＝8.5Mpa；熔烫板温度控制在220±5℃，P拖＝实际测量获取数值；

(3)进行熔接前的检查、清洁处理，并利用设置有夹具、铣刀、加热板、电动控制部分和液压系统的熔接机基于确定的熔接参数通过管道上架固定、端面铣削、对口调试、加热板预热、管端热熔渗热、热熔对接、加热板吊出、管端面对接挤压、带压冷却进行HDPE管的熔接、冷却；

(4)对冷却后的热熔接口进行非破坏性检验和破坏性检验，判断所述热熔接口质量是否满足预设标准。

本发明实施例提供的根据管道的路由轴线数据进行配重块的安装包括：

根据管道下沉情况、海况、海流、埋深以及其它条件确定多个配重块之间的间距，并于配重块内圆与管材接触面黏贴橡皮垫；并通过吊车将配重块下半部分放置到小车上、将小车移动至管道下方、用吊车将底部配重块吊至运输小车侧面的安装平台、将配重块上部吊至管道上方、上下两组配重块螺栓口对齐、紧固配重块上的螺栓，进行配重块的安装。

本发明实施例提供的进行管道的发射、下沉、铺设包括：

每次退放的距离为一组配重块的间距；每退放一个配重块安装间距后，停止船舶后移锚泊系统工作，开启涨紧器油缸夹住管道，开始安装后一组配重块，重复进行配重块安装及发射铺设，直至到达下一次管道熔接；于管道发射的同时，配合管道转弯情况控制进行管道的下沉；

具体包括以下步骤：

于管道熔接结束，通过收放铺管船艏艉锚缆和涨紧器的启闭，调整管道配重块型号、安装位置，当管道上标注的配重块安装位置达到配重块横轴线位置时，闭合涨紧器并停止锚缆的收放，由吊车配合采用2+1的方式互锁调整管道配重块的安装方式进行配重块安装，同时熔接和安装加药管，待熔接点冷却到规定时间后，再继续启动涨紧器和艏艉锚缆的收放，同时启动注水系统对管内进行注水，开始铺管船退放，安装好配重块的管道从发射架向托管架、海里退放；到达下一个配重块安装位置后停止，循环往复；

当管道下滑至水面后通过铺管船后移及涨紧器的控制给管道提供张力、管道沉放状态；当管道下沉时，实时监测管道内的水位以及管道所处位置是否为预定的铺设路线；按照预定的铺设路线进行管道的铺设。

本发明实施例提供的进行调节管段连接包括：

当长管道沉放到位后，在管道两端各自与顶管端口、取水头端口接头处安装调节段：

清理两根管道端口之间的淤积物，并拆除顶管端口、取水头端口的闷板，基于管道法兰端到顶管端口、取水头的距离，截取对应长度HDP管道，并于截取的管道两端热熔对应的法兰片，先将伸缩节尽量收短，待两端法兰对接螺栓全部入孔后，再通过实际间距情况对伸缩节的调节螺栓进行调节，在所有法兰螺栓全部紧固后，再收紧伸缩节的调节螺栓，将管道与调节段、橡胶接头软管连接在一起；

并对连接好的各个法兰接头进行检查。

本发明实施例提供的铺管船设置有：

托管架门架起吊系统、甲板前端支架系统、配重块安装系统、张紧器系统、HDPE管道热熔系统、甲板面发射架系统、锚泊系统、履带吊车、以及管道和配重块存放区域；

托管架门架起吊系统，用于调整管道和托管架入水角度；

甲板前端支架系统，包括发射架托架、轨道、滚轮组、牵引组件；用于为多根大口径HDPE管道同时铺设发射提供通道、动力的系统组合；

配重块安装系统，包括转运车、攀升小车、牵引移动装置和结构、运行轨道、电动及液压控制系统、配重块吊装转运设备、配重块紧固工具、风动力源及管路、安全通道和平台；用于进行配重块的运输与安装；

张紧器系统，由包括门架式支座、上下防滑夹持块、液压油缸组的张紧器本体、电控、液压控制系统构成；用于为配重块安装准确定位提供限位、为每次管道熔接时提供管道固定、为管道铺设下沉提供张紧力；

HDPE管道热熔系统，由包括液压夹持装置、电动铣削刀盘、熔烫板、伸缩油缸组、电控液压动力站及管路的多台熔接机组以及操作平台组成，用于与张紧器系统联动准确控制每次熔接操作施工；

甲板面发射架系统，包括多组钢结构组件、滚轮、跑道、限位档、平台构成；用于为托架提供一定的坡度；

锚泊系统，由电力供应系统、液压动力站、液压卷扬机、锚缆、锚构成；用于管道的铺设发射。

本发明实施例提供的铺管船还包括：

7台卷扬机，其中包含2台10T电动卷扬机用于门架的前端托管架起吊，4台20T以及1台30T的液压卷扬机用于铺管船的锚泊系统；

铺管船艏艉的四角为28mm钢丝绳，长度400-600m，共四根，锚重5t，呈八字型布设，角度将根据现场条件进行确定和控制；

铺管船尾端设置一台30t主行进卷扬机，采用38mm钢丝绳作为锚缆，长度600m，近锚端采用锚链配重，锚重7T，设置在铺管轴线后方，用于控制铺管船向后移动；

所述铺管船施工时锚泊作业侧向半径为200米，即施工区域为管轴线两侧各200米区域，锚缆长度控制在250-400m。

下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。

实施例1：

1、工程概况

本发明取水管道为海水泵房至取水头部之间的3根DN1800HDPE管道，管道铺设总长为3*2100m，其中埋管段长度为3*1900m，顶管段长度为3*200m，埋管段的管道初步设计埋深约10m，管中心间距3.0m，设计底高程-15.0m。

尽管施工水域临近机场跑道右侧，除外部靠近取水头部一段易受外海风浪影响外，其余部分在铺设期间受海上风浪影响较小(取水头向陆地方向约200m范围失去机场跑道遮蔽，受外海的风浪影响还是比较明显的)。因此，在施工期间，必须采取必要措施进行辅助(或者利用有利天时和海况)，方可完成海上引水管道的铺设施工。比如：采用改造过的敷管船进行海上多根管道同时铺设、利用天气晴好海况平静期进行跑道顶端至取水头间的管道沉放铺设、集中利用有利时间段尽快完成剩余部分主体管道沉放施工段、与取水头及顶管端连接的调节段施工可以利用有利天时逐根完成施工等。

2、施工方法

根据现有的基本条件和施工水域的海况，以及海域季节性施工条件、机场对施工船舶的限高等因素，海底管道需要采用铺管船进行施工。为此，现场利用一艘70*36m的平板驳，加装组管托架、发射架、熔接平台、涨紧器、配重块安装系统、托管架及起重门架和锚泊系统，改装成三根管同时铺设的铺管作业船进行管道铺设。

三根HDPE管同时铺设，铺管从取水头侧开始(作为起始端，预留管道接头操作空间，主管铺设完成后，采用调节段+伸缩节来逐根完成连接并保证连接质量)，向泵房进水管端(顶管段末端)铺设。方法是：先通过铺管船热熔接并安装好配重块的一段长约100-250m管道，再使用拖轮将带有闷板、注水系统的管道拖到距离取水头约187m左右的位置进行定位，并漂浮在沟槽上方，核准沉管轴线然后开始注水下沉，尽量减少大型船舶和带有较高吊臂的起重船舶进入跑道限高区域，待管道下沉至预定位置后，铺管船继续进行HDPE管的熔接、发射、配重块安装等工作，逐渐开始向泵房方向进行铺管。铺管至距离顶管终点约20m位置时，使用封头闷板将端口处盖上(以防止淤泥进入管道)，然后注水沉入沟槽内。

由于尾端需要与顶管端连接，为了确保位置准确，管道发射结束后，管道脱离托管架，然后在HDPE管两侧打设钢管桩进行限位，最后进行注水下沉。以确保连接施工间隔太长造成移动或淤埋，便于后续施工时寻找。

顶管穿管段与海上铺管段用带法兰的调节短管与沉管段进行连接，取水头出水口端与铺管段采用调节短管+伸缩节(或哈芙)与其相接，以保证管道接头连接的紧密性，防止管道接头出现微小渗漏和泥沙渗入。

上述方法是采用常规的海底管道铺设施工和多管同时铺设相结合的方法进行的组合，在业界没有先例可循，也没有相应的经验可以参照，并且多根管道在互锁状态下进行铺管船铺设，也只能参照双根管铺设方法进行。首段铺设时，必须预留后接管操作空间和取水头临时保护回填作业区间。具体方法是：在三根管道组管到100-250m长度后组织首次沉放，起始下沉的端部距离取水头部预留17m左右为后接的调节段施工操作空间。

沉放前，先将组拼好的管道拖拽端部到预设沉放位置，在距离管端约45-50m位置用浮吊或气囊为管道提供一定的浮力，让管道的大部分截面高于水面，然后通过设置在管端的注水系统对管道内注水，缓慢控制管道的沉放速度。待管道内注水量满足预设方量时，关闭注水系统，再继续铺管船上管道接长、配重块安装、发射及退放铺设，由于每次退放的长度只有一组配重块的距离，因此，在下沉过程中，可以根据托管架前端前端漂浮管段的长度来进行控制下沉速度。

3、具体施工方案

3.1船舶局部结构改造模块

铺管船改造内容包含：托管架门架起吊系统、甲板前端支架系统、配重块安装系统、张紧器系统、HDPE管道热熔系统、甲板面发射架系统、锚泊系统等，另外根据施工实际情况，在铺管船上设置了两台履带吊车以及管道和配重块存放区域等。

上述改造内容是采用三根管同时铺设的方法进行设计，当需要前期与取水头连接后再继续铺设管道时，则需要采取单根管道逐根进行连接，上述系统将不能起到相关的作用，整个铺管施工系统也要做很大的调整，铺管顺序为：首先需要完成中间一根管道的铺设和与取水头的对接，然后分别完成左右两侧的管道铺设和与取水头对接的施工。此种安排时，埋管沟槽的必须有足够宽度和平直度，防止管道在沉放过程中出现重叠现象。

为了防止管道沟槽内的底质泥土承载力不够，沟槽开挖时，起始下沉端拟加深开挖深度约0.5-0.8m，基底抛填毛石或道渣并进行粗平，以确保管道沉放入槽后不会出现较大的不均匀沉降，确保能够平顺地与取水头部连接。

铺管船共设置7台卷扬机，其中包含2台10T电动卷扬机用于门架的前端托管架起吊，4台20T以及1台30T的液压卷扬机用于铺管船的锚泊系统。铺管船艏艉的四角为28mm钢丝绳,长度400-600m，共四根，锚重5t，呈“八”字型布设，角度将根据现场条件进行确定和控制，确保船舶移动时，能够控制好驳船的移动轨迹与轴线重合，防止对已铺设管道构成损伤；铺管船尾端设置一台30t主行进卷扬机，采用38mm钢丝绳作为锚缆，长度600m，近锚端采用锚链配重，锚重7T，设置在铺管轴线后方，铺管起动时，依靠卷扬机拉动尾端锚缆作为前进动力，使铺管船向后移动。根据实际施工情况，铺管船施工时锚泊作业侧向半径为200米，即施工区域为管轴线两侧各200米区域，锚缆长度控制在250-400m。锚泊系统的起锚、抛锚由抛锚艇配合完成，当锚缆长度小于100m或者不能确保船舶顺利移动时，抛锚艇必须配合及时进行锚位的调整。

管道发射铺设时，利用发射架、张紧器、托管架与铺管船为一个整体，控制锚泊系统的前、后的放、收速度来实现管道下放速度的控制，每次发射完成一段距离后再进行配重安装和一次注水沉放操作，实现管道的自由弯曲下沉，避免对管道造成损伤。

3.2管道热熔连接模块

本发明所采用的HDPE实壁管的熔接人员全部由熔接生产厂家进行培训和现场熔接操作指导，管道生产厂家现场监督熔接质量，因此，通过本次案例的实施，本发明可以培养出一批熟练的熔接操作人员。

为了减少HDPE管道的熔接接头数量和节约冷却等待时间，加快管道铺设施工速度，HDPE管出厂时设定为每节17m的管道。管道生产厂家加工结束后，利用驳船运至铺管船管道存放区域，然后吊上发射架平台与已发射管道的末端进行连接(条件许可时，短管可以尽量加长或现场接长，具体需要根据铺管船的接管托架的空间确定)。熔接管道时张紧器应夹紧管道，防止管道移位，导致管道熔接口质量出现问题。管节熔接结束后须按规范进行检查后续处理和冷却，以检验管道质量是否合格，接口有无裂纹、砂眼，接口是否漏水等。

3.2.1、PE管熔接方案

本发明取水管为DN1800mm的HDPE实壁管，壁厚90mm，管道对接主要采用熔接机热熔对接，两端用调节段及伸缩节分别与取水头、顶管端采用法兰对接或哈芙连接。从EPC设计的结构看，取水头的管道出口采用的是法兰盘连接，伸缩节布置在取水头出口一侧；顶管末端与沉管段采用的是哈呋连接，伸缩节布置在沉管端一侧，调节段一端采用法兰、另一端为管身。

本发明HDPE管热熔对接设备热熔焊机由夹具、铣刀、加热板、电动控制部分和液压系统组成。其采用电动铣削，液压驱动，整体系统为“分体”结构式；加热板温度由恒温控制器，由温度表直接显示温度变化情况，加热板表面有不粘涂层；电动机带动液压泵；系统的各种压力直接由调压阀手动调节。

3.2.2、熔接工艺曲线和参数

聚乙烯管材的熔接一般分四个阶段：预处理、加热、切换、对接，根据管道的规格和截面积计算制定其熔接参数(厂家负责并设定)。

熔接工艺流程：

管道上架固定→端面铣削→加热板预热→管端热熔渗热→加热板吊出→管端面对接挤压→带压冷却→检查→夹具打开→进入配重块安装和发射

HDPE管道熔接时，有以下三个重要参数需要认真执行和控制：温度、压力、时间。由于整个周期较长，一些工作需要提前准备。

P1翻边压力＝P+P拖(P拖由实际测量得出，是不定值)。

P2渗热压力＝0-P拖(P2是一个范围值)。

P3熔接压力＝P+P拖。

T1翻边时间＝管材四周均匀出4.5mm高度的翻边时间(是不定值)。

T2渗热时间＝850秒。

T3切换时间＝加热板从管材中间取出后管子合拢到一起的时间＜35秒(时间越短越好)。

T4爬坡时间＝管材熔融面接触后压力缓慢的提升时间＜35秒(避免高压碰撞)。

T5冷却时间＝管材熔接后带压冷却时间85分钟。

P＝管材截面积÷油缸截面积×压力系数＝8.5Mpa

熔烫板温度控制在220±5℃，出厂已设定好

P拖＝实际测量获取数值(Mpa)

压力与时间控制参数表

热熔对接连接(对接焊)工艺(PE熔接操作)：

(1)熔接前的准备

检查和清洁热板，加热板表面不沾层为聚四氟乙烯(PTEF)涂层，如发现损坏需及时更换。

1)检查和清洁夹具的油路接头并接通油路。

2)检查电源、电压、接地后接通电路，空转排气。

3)热板升温，红灯亮后预热10分钟，热板表面温度为210±10℃。

4)安装与管材规格相符的卡具(卡具的要求：卡具与管子的熔接部位不同心度小于2％)。管子的不圆度<5％。

(2)熔接操作

1).打开机架，按工艺要求设置加热时间和冷却时间。

2).卡管(管件)；调整同心度，必要时调整浮动悬挂装置或用辊杠支架将管垫平减小摩擦力。

3).放置铣刀锁安全锁。

4).启动铣刀，闭合机架，调整压力，端面进行铣削，形成连续屑后，降压力。

5).打开机架，开安全锁，取出铣刀。

6).闭合机架，a.记录拖动压力(P0)。B.检查间隙<0.3mm。C.错位量<管壁厚10％。

7).加压到熔接压力，查管子是否卡紧。如果未卡紧或调整管子位置，需重复3)的过程。

8).打开机架，放加热板(熔接端面有灰尘需清洁)。

9).闭合机架加压到熔接压力(P1)＝拖动压力(P0)+接缝压力(P2)。

10).观察管端凸起高度，降压至拖动压力(P0)，同时按吸热计时按钮，计时开始。

11).蜂鸣器响吸热结束，打开机架，迅速取出热板，立即闭合机架，调整压力到熔接压力(P1)，同时按冷却计时按钮。

12).蜂鸣器响，冷却时间到，降压力，松开卡具螺丝取管，进行下一循环。上述操作时的压力控制和时间参见下表。

熔接压力和时间参数表

管道接头熔接冷却结束后，打开夹具，对熔接口进行接口目测检查，确认符合敷管要求后，开始进入下一道工序。由于管道的铺设为三根同时进行，因此，熔接作业同时展开，接头全部熔接完成并达到冷却完、满足受力和铺放要求后，方可进行铺设施工。

管道完成热熔后，在等待热熔接头冷却的同时，可进行管道配重块的安装准备工作。

(3)熔接施工

1)试机：熔接施工前首先确认电源电压稳定，熔接设备运转正常(油泵、机架、加热板、铣刀)，并对加热板进行加温测试，保证熔接温度可稳定在220±5℃之间。

2)拖拉力测试：将待熔接管材固定在熔接机夹具上，启动油泵，进行拖拉力测试，并根据测试结果调整熔接压力参数

3)参数计算：根据熔接设备上标示的油缸截面积数据按下表公式选取并计算熔接参数。

4)铣削：放入铣刀，缓慢闭合夹具至两侧管端与铣刀刀盘接触，调整调压阀使油表压力不超过2bar，启动铣刀开始铣削。铣削过程中可根据削下来的PE带子的薄厚程度适当调整铣削压力，待两侧管端均铣削出连续不断与管材壁厚等宽的PE带子后，打开泄压阀泄压，等待铣刀再转3-5圈，关闭并取出铣刀。

5)对口调试：闭合夹具，使两端管口对齐，检查错边量是否超过管材壁厚的10％，如超过10％可通过夹具进行调整。调整完成后，闭合夹具并将油泵压力调至熔接压力测试，确认管道熔接时PE管与夹具之间不会滑脱。

6)热熔对接：放入加热板，闭合夹具(使用测温枪测试加热板周圈温度，确认温度已到达220℃)，调压至熔接压力，待两端管口与加热板接触部位均达到最小翻边后(见上表)，泄压保持，并开始计时进入吸热阶段；吸热时间到达后，打开夹具并迅速取出加热板，闭合夹具，待熔接口产生均匀翻边后(翻边宽度约为0.5-0.8倍管道壁厚)，熔接完成。此步骤要求取出加热板并闭合熔管的速度尽量快，具体时间根据壁厚不同按上表取值，超时则此熔接口作废需重新熔接，重新熔接的接头必须将原熔接位置进行切割冼削后，调整时间设置后重复熔烫、压接工序。

7)保压冷却：保持熔接压力直至此焊口达到上表要求的冷却时间为止，方可拆除夹具进行下一个接口的熔接。

(4)热熔接口质量评定

热熔对接头的质量检测可以分为非破坏性检验和破坏性检验两大类。非破坏性主要包括：外观检验，翻边尺寸检验，卷边切除的背弯试验和静液压测试(参考水压检测)等；破坏性主要包括各种形式的拉伸测试，三点弯曲试验等。施工中主要进行的是非破坏性检验，破坏性检验可由厂家在管道生产后，在出厂前抽检。

1)接头非破坏性检验标准

A、管道连接完成后，应对接头进行100％的翻边尺寸外观检测、翻边对称性检测、接头对正性检测。卷边切除的背弯试验属于抽测试验(抽测数量为接头总数量的10％)。

B、翻边尺寸外观检测

翻边应沿着整个外缘平滑对称，尺寸均匀饱满圆润，翻边不应有切口或缺口状缺陷。PE管道可按照几何尺寸控制翻边的大小，一般按下列几何尺寸控制翻边的大小，可以保证焊口的质量。

翻边的几何尺寸如下：e为管材壁厚，翻边宽度B＝0.5e～0.8e，翻边高度H＝0.2e～0.25e。翻边中缝到管材外壁的高度(环缝高度)h＝0.1e～0.2e；遵循“小管径，选较大值；大管径，选较小值”原则。相同条件下得到的熔接翻边应该基本一致，不超过平均值的±20％。

C、翻边对称性检验

焊缝高度不应低于管材表面，接头应具有沿管材整个圆周平滑对称的翻边，翻边最低处的深度A不应低于管材表面。

D、接头对正性检验

焊缝两侧紧邻翻边的外圆周的任何一处错边V不应超过管材壁厚的10％。

2)背弯试验

使用专用工具，在不损伤管材和接头的情况下，切除外部的熔接翻边。翻边切除检验应符合下列要求：

a.翻边应是实心圆滑的，根部较宽；

b.翻边下侧不应有杂质、小孔、扭曲和损坏；

c.每隔50mm进行180°的背弯试验，不应有开裂、裂缝处不得露出熔合线。

3)翻边检查方式

使用合适的工具切除翻边进行检查，翻边应是实心和圆滑的，根部较宽。翻边背弯试验时，将翻边每隔几厘米进行背弯试验，检查有无裂缝缺陷。

4)合格与否判定方法及处理措施

当抽样检验的焊缝全部合格时，则此次抽样的该批焊缝应认为全部合格；若出现与上述条款要求不符合的情况，则判定本焊口不合格，应按下列规定加倍抽样检验。

a.每出现一道不合格焊缝，则应加倍抽检该熔接连接工具和相应焊工所焊的同一批焊缝，按本规程进行检验；

b.如第二次抽检仍出现不合格焊缝，则对该熔接连接工具和相对应焊工所焊的同批焊缝全部进行检验。

3.3配重块安装模块

3.3.1、配重块选型

根据管道的布置路由轴线情况，为防止管道沉放时出现重叠和占位，采取三根管道同时铺设，并确保控制好管道的轴线间距，因此，为了确保管道能够很好地适应设计轴线弯曲变化的要求，本次的配重块分别有A、B、C三种型号，分别为三孔、双孔和单孔的型号，中间的配重块上设有加药器安装位置。在整个管线中，桩号0+200-0+375段因需要适应与顶管接头连接，间距变化较大，因此，该段安装单孔(C型)配重块；桩号0+740-0+970和桩号1+770-1+920段安装双孔+单孔(B型+C型或C型+B型)配重块，以适应管道弯曲调整需要；其余管段全部安装A型配重块。配重块的安装间距控制暂按照设计的94m间距进行控制，实际施工时，应根据沟槽回淤深度及泥浆浓度等情况，计算或试验确定最终的安装间距。

配重块将根据设计的尺寸、规格、数量等要求，组织专业预制厂家进行配模、预制加工、养护、粘贴橡胶垫片后运抵现场待用。根据总体规划，配重块运输和存放采用驳船，并配备吊机进行过驳和调运，铺管船只存放3-4天安装使用的数量，配重块存放及运输船舶停靠在附近水域随时听候调遣。

配重块制作时，必须按照设计的尺寸要求进行加工，包括转运前完成橡胶垫片的安装黏贴。确保配重块在安装后能够有足够的握裹力和抗滑移的摩阻力(经设计计算确定能够满足抗滑移要求)，避免在遇到台风时弃管、拾管出现滑动对引水管道、加药管造成损伤。

3.3.2、配重块安装

配重块安装步骤：用吊车将配重块下半部分放置到小车上→将小车移动至管道下方→用吊车将底部配重块吊至运输小车侧面的安装平台→将配重块上部吊至管道上方→上下两组配重块螺栓口对齐→紧固配重块上的螺栓。

配重块安装时按照设计的间距进行调整和控制，满足设计的配重安装要求。每组配重块的上下部分用螺栓连接紧固，配重块内圆与管材接触面黏贴橡皮垫对管道进行保护和增加其在管道外壁的抗滑阻力。

根据设计要求，配重块按照4m的间距进行控制，理论上可行，但实际施工过程中，需要根据管道下沉情况(深度、水质)、海况、海流、埋深等条件进行试验和调整，确保管道能够顺利沉放及沉放后能够安全、稳定地投入运行。

为了避免沟槽浮淤对管道下沉后稳定性的影响，在管道铺设前，根据水下沟槽内的回淤情况和试铺的结果，及时调整配重块的安装间距，施工条件许可时，提前对沟槽内浮淤进行清理，降低管道沉放时底质容重，确保管道能够稳定沉放到沟底。

3.4、加氯管安装模块

本发明加药管采用DN140HDPE管进行布置，埋管段的加药管随引水管道主体一起铺设下沉。

引水管的每组配重块安装结束后，按设计要求，在配重块上加装两根加氯管。加氯管同样采用热熔的方式接长，并通过螺栓、卡箍将加氯管固定在中间一根管线的配重块顶部。由于引水管的配重块安装间距较大，应防止加药管在现有配重块之间出现屈曲、上浮等现象。

为避免配重块之间的加药管出现上拱屈曲，在管道试铺设期间，通过观察确定后续处理方法。

3.5、管道发射模块

在完成上述施工步骤后，应对准备发射的管线所有配重块及加氯管安装位置进行进一步复核和检查，确定符合设计要求后，取水头那一侧端口开始注水，同时松开张紧器控制油缸，开始启动铺管船的锚泊设施和牵引系统，使铺管船沿设计的铺设轴线进行后移退放(每次退放的距离为一组配重块的间距)，逐段连接和退放来完成管道的发射。

每退放一个配重块安装间距后，停止船舶后移锚泊系统工作，开启涨紧器油缸夹住管道，开始安装后一组配重块，重复上述的配重块安装及发射铺设过程，直至到达下一次管道熔接。

管道发射与下沉同步进行过程中，为了配合管道转弯，应控制下沉速度，即始终保证托管架前端有一定长度的管道呈现漂浮状态，这对注水量、注水时间必须精确控制，确保管道能够顺利转弯和入槽。

管道熔接结束，通过收放铺管船艏艉锚缆和涨紧器的启闭，调整管道配重块型号、安装位置，当管道上标注的配重块安装位置达到配重块横轴线位置时，闭合涨紧器并停止锚缆的收放，由吊车配合将配重块安装完成，同时熔接和安装加药管，待熔接点冷却到规定时间后，再继续启动涨紧器和艏艉锚缆的收放，同时启动注水系统对管内进行注水，然后开始铺管船退放，安装好配重块的管道从发射架向托管架、海里退放；到达下一个配重块安装位置后停止，再继续上序安装流程循环。在退放过程中，为了控制管道内的注水量及托管架前端的漂浮段长度，必须严格按照现场指挥的通知要求(根据管道退放的长度)，利用时间继电器控制水泵的开启时间，控制管内的注水量。

管道下滑至水面后应通过铺管船后移及涨紧器的控制给管道提供张力、管道沉放状态，同时还可通过设置在水下的监控进行录像观察下滑过程是否顺畅，如产生应力增大或下滑阻滞时，应立即停止注水和退放操作，及时查找原因并做消障处理。

管道沿托管架下滑至海面，通过注水后下沉至海底，确保管道在预定的铺设路线上进行铺设下沉。在管道沉放过程中，应注意管道内的水位，确保管内的水位始终满足管道下沉需要，防止管道内进入空气，影响日后的使用。

在管道铺设路由的曲线部位铺管时，为了确保管道能够准确入槽，在管道退放到起弯点后，要保证有一定的富余量是呈漂浮状态的，确保能通过弯道。同时，起弯开始前，配重块的安装也需要及时调整安装型号，采用2+1的方式互锁调整管道配重块的安装方式，保证管道有足够的延伸弯曲空间。

本次管道铺设共有两个转弯段，在管道进入转弯段前，应提前在转弯处抛设浮标，并多次确认浮标位置，铺管船正常铺设进入转弯段前，测量人员手持GPS定位仪站在托管架前端，并使用对讲机与锚机操作手联络，指挥锚机的松紧收放，实时控制船舶偏移方向和角度，确保管道轴线与设计轴线一致。

3.6、沉管注水端布置模块

本次沉管从取水头一端开始，因此，注水端也设置在起始端。将利用取水头顶部出水的条件，设置注水所需的所有设施，包括：发动机组、水泵、空压机、潜水装具、管路、阀门等。在管道端部到达预定位置后，由潜水员配合将设置在管道闷板上的牵引点采用定长的钢丝绳连接，并与取水头预留的拉环相接固定，安装好注水口的阀门和与水泵连接的管道，在具备下沉条件时，启动注水泵对管道内进行注水，促使管道内充水下沉。当管道铺设作业不连续进行时，可以在铺管船上设置管道尾端的注水系统，每天或每两天铺放的管道注水下沉一次。

注水量计算：

三根管道同时注水下沉时，全管满水状态每米需要水量为：

V＝(D1/2)^2*3.14＝(1.64/2)^2*3.14*3＝6.334M3

当配置注水泵3*200M3/H时，则每分钟下沉速度为：v＝600/60/6.334＝1.58m

实际施工中，由于铺管船一端敞开，注水压力较小，下沉速度会达到：2m/min以上。按照现行的配重块安装及铺管设计，铺管船的退放行进速度(间距8m时，每退放一次约需要4min；若配重块间距<5m时，则只需要<2min即可完成一次退放)，只要配重块安装、加药管熔接安装速度合适，注水速度完全能够满足铺管进度要求。

3.7、弃管与拾管模块

为防止台风或热带风暴对施工船舶的袭击影响，一旦接到风暴警报(大于8级)，可以立即将管道末端进行临时封堵后放入海底，并设置浮标。风暴过后，施工船舶重新进场，并根据GPS定位系统重新定位，安排潜水员沿浮标导索下潜对管道进行打捞。潜水员在水下固定好吊索后，由起重设备将尾端提升一定高度后开始对管道内进行充气，浮吊配合将管道吊出水面并安装到铺管船托管架上，拆除临时封堵装置，清理管道接口位置的泥沙和污渍后，再进行接管及下道安装工序。

3.7.1弃管施工

如果出现台风、或则冷空气等恶劣的天气和海况条件威胁到管线的正常铺设及人员设备的安全时，就要进行弃管作业，弃管时管头封堵装置，弃管时，先在管头套上专用闷板接头装置用螺栓将该装置套入HDPE管端，使封堵装置与管头紧密连接，防止海底泥砂进入管道内，闷板接头上使用尼龙绳系好浮筒。每个管道的闷板上设置气阀孔，用于管道打捞时注气排水。

用吊带将管道与铺管船上的尾部卷扬机上钢丝绳连接，启动卷扬机，将管道缓缓退放到托架上后，由浮吊接管，打开排气阀门(防止管端空腔内积聚的气体压力过大造成临时封堵罩滑移脱离)，起始端(取水头处)开始注水让管道沉放至海底后浮吊脱钩撤离。

为防止沉入海底的管道因风、浪、流等因素的影响而产生位移、损坏甚至折弯等现象，在托管架两侧50米距离处各预先抛设一个1t的锚，由潜水员水下将锚钢丝和管段连接、收紧。

在弃管施工过程中，必须有DGPS定位，连续精确记录弃管船位，管段位置、锚位等。

3.7.2拾管施工

当海况条件转好后，铺管船进场驻位进行管线打捞及回收。

首先用锚艇行至浮标位置，由潜水员水下配合将与管段相连的锚钢丝解开，并在管道上设置起吊钢丝绳。

铺管施工船以及用于拾管的浮吊船利用GPS定位，将船舶定位到起吊管道的最佳位置，再次确定各方面准备工作都完备及保证安全的情况下，启动吊装船，将管道尾端提升5-6m后，取水头处的进水口阀门打开排水，同时启动铺管船上的空压机，开始对管内进行充气，通过接头装置上的气阀将空气从打捞的管头处注入管道，将吊出水面管道内的水量排出，减轻管道打捞的整体重量。在充气过程中，浮吊配合逐渐将管道吊出水面，与此同时，关闭取水头方向闷板上的排水口阀门，为后续的接管和下沉注水做好准备。

当有足够长度的管道吊出水面后，启动铺管船向拾取的管道方向移动，慢慢使管道进入铺管船前端托管架上。弃管或拾管打捞作业时，吊点均采用专用吊架进行配合，防止对配重块和管道造成损伤。

管道在上到托管架后，将管道固定住后，由牵引设备将管道拖拽并穿过涨紧器后，拆除管道端口闷板装置，检查管道是否有受损情况，确认其完好后，即可清理管道端口，重新开始管道对接沉放的施工步骤。

由于本发明施工海域地质较差，大部分施工区间均为淤泥地质，沟槽极不稳定，根据沟槽开挖期间及后续检查发现，结合取水头基坑内的淤积情况，施工期间的沟槽内会有大量的浮淤存在，当遇到台风和大浪影响时，沟槽可能会出现严重的淤积或边坡塌方。当出现这种情况时，弃管端打捞可能会出现困难。根据甲方意见，在已经铺设管道的沟槽无法短期内实现清理打捞时，将采取水下局部清理后进行水下连接，初步确定弃管端与新铺设管道采用哈呋连接。或者预留一段距离，待剩余管道铺设施工完成后再对接头处进行清淤连接，该预留长度宜按照单根管道的18M长度预留，界时，接头处将根据实际测量的数据加工短管进行连接。

当然，为了确保管道铺设施工的整体性和连接质量，本发明尽可能采取相应的措施，如在甲方配合下，添加水下清淤设备，对影响弃管打捞施工的塌方段进行清理，确保管道能够顺利打捞起浮，最终拖上托架采取熔接的方法进行管道的对接，保证管道施工的质量。

3.7.3哈呋安装

一般的哈呋结构分为上下两部分，其安装工艺流程为：原始管道下口清理→底部哈呋吊装就位→新管道放置于哈呋底部与原始管道对接→上部哈呋吊装就位→哈呋螺栓紧固。

为防止泥沙顺着哈呋从接口处进入管道，安装前可在哈呋内部镶嵌橡皮作为防漏措施。

3.8、盖板安装模块

海底引水管道铺设完成后，及时对管沟进行回填，航道段设计要求进行特殊保护加装混凝土盖板，位置在-10.0m位置。

过航道段管道设计有混凝土盖板保护，主要是为了然后航道疏浚加深时，防止疏浚施工对引水管道造成损伤或破坏所设置的保护措施。

混凝土盖板采用预制场预制，船运到现场，由浮吊配合吊装入水，为了保证有效铺装，在首块盖板入水前，在临近需要铺装盖板的一侧设置导向绳，以方便水面配合调整预制板的铺装方向，在潜水员配合下完成首块预制盖板后，以导向绳为依据，逐渐向另一端进行铺装。铺装过程中，潜水员随时待命对水下安装情况进行检查。

预制混凝土块安装采用平基趸驳船进行，利用其自带的吊机和仓储能力，直接将预制板吊放入水，并安排潜水员配合，确保覆盖范围满足设计要求。

3.9、调节管段连接模块

长管道沉放到位后，需在管道两端各自与顶管端口、取水头端口接头处安装调节段。

为此，需要准备特殊设计的短管件。

调节段安装前，须由潜水员下水探摸两根管道端口之间的淤积情况，如果两根管道之间的淤积过多而影响到调节段的安装，需用泥浆泵将淤积物清理掉，使得该段具备调节段安装条件后，方可进行下一步的安装工作。

调节段安装时，两端由潜水员分别先拆除各自端口的闷板，实测管道法兰端到顶管端口(取水头)距离，然后通知水面在准备好的HDPE上截取相应长度的管道，并在该管道两端热熔对应的法兰片，在截取调节段短管时，应通过计算确定相关长度，包括预留橡胶接头软管(伸缩节)的长度余量。安装时先将伸缩节尽量收短，待两端法兰对接螺栓全部入孔后，再通过实际间距情况对伸缩节的调节螺栓进行调节，在所有法兰螺栓全部紧固后，再收紧伸缩节的调节螺栓，确保管道连接的密封质量和整体的张力。

铺管段的HDPE管道两端端口处调节段的连接方式相同，均采用法兰连接的方式，将管道与调节段、橡胶接头软管连接在一起。法兰端口连接结束后，潜水员再次对各个法兰接头进行检查，以防止各个管道接头之间出现缝隙导致泥沙渗漏进入管道。

取水头部与沉管段分别安装结束后，均预留相当长的沉降稳定时间，待达到接管施工条件时，才对预留的调节连接段进行连接施工，因此，在各分段均完成一定自沉降后，已经不会在出现不均沉降，因此，不会出现软接伸缩节的损坏。

3.10、沟槽回填模块

管道沉放施工完成后，为了确保海底管道的稳定，除保证足够的配重富裕量外，需要及时对管道沟槽内进行回填，防止管沟内浮淤浓度增加对管道产生浮托作用，导致管道稳定性变差。

管沟的回填分成两步，首先采用抓斗船对沟槽中管道间隙内回填砂，待回填量达到管道顶部后，再利用开底驳对沟槽内定量抛填，航道段在回填到-10.0m高程后，组织混凝土盖板安装不穿进场定位铺设盖板，其他部位继续回填到管沟设计标高。

由于大口径多根管道同时铺设项目并不常见，因此，本发明主要是对铺管船的设计改造、船体要求、功能设置、设备配置及操作方法进行了描述，通过实际应用，较爲新型的理念和实用的施工操作方法，确保了本案例中三根DN1800HDPE管道同时铺设施工一次性获得成功，也在使用铺管船进行海底多根大口径管道同时铺设施工方面开创了先河。

工作原理部分：

本发明是利用后部的组管托架平台和熔接机操作平台，完成管节吊装、前后管段的对口、调整纠园、接头端面铣削、预热熔烫、渗热、烫板撤离，熔接、恒压冷却、束缚解除等工序；在完成配重块组件安装后打开张紧器，启动牵引装置和锚泊系统，给管道施加外力进行发射，达到一定的配重块安装间距后，关闭张紧器，继续安装配重块和熔接加药管等作业程序，打开张紧器，启动牵引装置和锚泊系统，继续管道的发射等循环动作，直至与下一根管道接头位置，关闭张紧器固定好管道，进行下轮管道的熔接、配重块安装、发射循环，周而复始，直至完成全部管道的铺设施工。在此过程中，船舶的移动控制和定位全部由GPS测控系统及专业的测控软件进行指示控制，确保管道铺设轴线与设计一致。如果设计管线有转弯点时，在管道的配重块安装方面可以参照本发明的具体操作流程进行配重块配置和安装，并控制好铺管船的转弯偏转角，确保管道在铺设和注水下沉过程中，与设计的管道辐射轴线一致。

本发明在实施案例中，经过全体施工、技术人员共同把控，全面按照本发明操作程序进行严格控制，顺利完成全场3*1890m的DN1800HDPE管道的铺设下沉作业，采用机械化作业和半自动化控制手段，减轻了作业人员的劳动强度，降低了海上风浪环境中铺管作业的安全风险，且达到了连续、高效、精准的施工作业水平。

实施例2：

管道铺设系统包括船舶局部结构改造模块、管道热熔连接模块、配重块安装模块、加氯管安装模块、管道发射模块、沉管端注水模块、弃管与拾管模块、盖板安装模块、调节管段连接模块、沟槽回填模块；

船舶局部结构改造模块包括托管架门架起吊模块、甲板前端发射架模块、张紧器模块、甲板组管托架模块、锚泊模块。

托管架门架起吊模块主要作用是为了给组装好的HDPE管道从铺管船前端发射架上进入海中的过渡结构，以及可以调整管道和托管架入水角度、保证管道在入水过程中不受损伤的一种起重系统；由于这种多根大口径HDPE管道同时铺设所需占用的平面空间较大，托管架结构和起重门架系统与其他的铺管船托管架、起重调节系统结构完全不同，既不能影响管道发射、铺设，又要确保施工过程安全，因此，该模块的改造经过多次计算、造船厂模拟完善和论证最后成型。

甲板前端发射架模块包括发射架托架、轨道、滚轮组、牵引组件构成，主要是为多根大口径HDPE管道同时铺设发射提供通道、动力的系统组合，托架、轨道、滚轮组和牵引组件主要是根据铺设管道的数量进行整体设置，能够保证多根大口径管道管道同时向前发射移动。

配重块安装模块包括配重块下半部分的转运、攀升小车、牵引移动装置和结构、运行轨道、电动及液压控制系统、配重块吊装转运设备、配重块紧固工具、风动力源及管路、安全通道和平台等构成。施工时，首先将配重块运输小车通过控制系统、轨道等移动至管道外部，由吊机将配重块的下半部分吊放到运输小车上，该小车必须设置有配重块的前后、左右限位装置，然后启动小车牵引系统，通过其运行轨道运抵待组装配重块的管道下方，启动液压举升系统或上部吊装系统，将配重块举升至管道的底面，吊机同时将配重块的上半部分吊放到管道上口，并通过微调与配重块的下半部分重叠，插入紧固螺栓后，采用风动工具对紧固螺栓进行紧固，使配重块的上下两部分连接成整体。

张紧器模块由张紧器本体(门架式支座、上下防滑夹持块、液压油缸组)电控、液压控制系统构成，主要是为了保证管道发射期间每次能够为配重块安装准确定位提供限位、为每次管道熔接时提供管道固定、为管道铺设下沉提供张紧力等作用，即当管道到达某一位置时，启动张紧器的液压伸缩油缸，为张紧器上下夹持块提供开启或关闭夹紧力，确保管道组能够按照预设要求进行发射、固定等动作。

管道热熔连接模块由多台熔接机组(包括液压夹持装置、电动铣削刀盘、熔烫板、伸缩油缸组、电控液压动力站及管路等构成)、操作平台构成，与张紧器系统联动准确控制每次熔接操作施工；当每次管道组发射到设定熔接位置后，由各台熔接机夹持器将待熔接的两个管头进行夹紧，由伸缩油缸调节出铣削空间，分别在每一个机组中放入铣削刀盘并收紧油缸，启动吸血刀盘对接口端头进行端面铣削，待断面全部出现新鲜断面后，打开伸缩油缸，关闭铣削刀盘并将刀盘吊出，放入烫板、收紧油缸，按照操作要求使对接管端一定范围受热融化，到达设定时间后，快速开启伸缩油缸增加烫板活动空间，用吊机将烫板分别吊出，然后快速对管道接口処加压并保持压力，使接头熔接达到要求，直至保压冷却结束，切除熔接挤压出的翻边后，即可继续发射和安装配重块。

甲板前端发射架模块包括多组钢结构组件、滚轮、跑道、限位档、平台构成，主要是爲了方便管道接长、发射行走使用，整个托架必须具有一定的坡度，这样才能充分利用管道自重为管道组发射减轻阻力。

锚泊模块主要由电力供应系统、液压动力站、液压卷扬机、锚缆、锚等构成，其中定位锚前后各两组(横向水流较急的海域，铺管船左右两侧增设两组锚泊系统)，前进方向设置有主牵引锚泊系统，改组系统牵引受力较大，通常为25-30t卷扬机承担；当管道具备发射条件后，放松船头两组锚缆，收紧后面两组侧缆，并启动牵引卷扬机，使铺管船后移，同时给管道组提供一定的张力，在发射架提供牵引力的同时，使管道缓缓向前移动，达到管道铺设发射的目的。

沉管端注水模块包括多管注水分配器、控制阀门、管路、注水泵、电控及电源等构成；多管同时铺设沉放时，注水分配系统主要是确保多根管道内的注水量的均衡，分配器必须具有单向、均压、可调节功能，确保注水过程中各管道内水量均衡，通过在注水端后一定距离内的吊点(或浮点)为下沉起始端提供储水空间加速下沉创造条件。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电厂燃气机组扩建工程HDPE取水管道铺设方法，其特征在于，所述电厂燃气机组扩建工程HDPE取水管道铺设方法包括：

预留管道接头区间，利用铺管作业船对多根互锁状态的管道进行分段铺设；同时结合调节段与伸缩节进行多段管道的拼接，将拼接后的管道沉放；

所述电厂燃气机组扩建工程HDPE取水管道铺设方法包括以下步骤：

步骤一，通过增加托管架门架起吊系统、甲板前端支架系统、配重块安装系统、张紧器系统、HDPE管道热熔系统、甲板面发射架系统、锚泊系统、履带吊车以及管道和配重块存放区域进行铺管作业船的改造；

步骤二，利用改造后的铺管作业船基于先进行中间一根管道的铺设和与取水头的对接后进行左右两侧的管道铺设和与取水头对接的施工的顺序进行三根管道的铺设；

步骤三，采用熔接机进行HDPE管的热熔对接，根据管道的路由轴线数据进行配重块的选型、安装；利用热熔的方式于配重块上加装两根加氯管；对准备发射的管线所有配重块及加氯管安装位置进行检查确定，判断是否符合要求；

步骤四，若所述位置均符合要求，则于取水头一侧端口开始注水，同时松开张紧器控制油缸，开始启动铺管作业船的锚泊设施和牵引系统，令铺管作业船沿设计的铺设轴线进行后移退放，逐段连接和退放进行管道的发射，并同时进行管道的下沉、铺设；

步骤五，进行调节管段连接，并于管道铺设结束后采用抓斗船对沟槽中管道间隙内回填砂，待回填量达到管道顶部后，再利用开底驳对沟槽内定量抛填，航道段在回填到-10.0m高程后，组织混凝土盖板安装进场定位铺设盖板，其他部位继续回填到管沟设计标高，即可。

2.如权利要求1所述电厂燃气机组扩建工程HDPE取水管道铺设方法，其特征在于，所述电厂燃气机组扩建工程HDPE取水管道铺设方法还包括：

将平板驳改装为三根管同时铺设的铺管作业船，利用所述铺管作业船从取水头侧开始向泵房进水管端铺设；

在HDPE管两侧打设钢管桩进行限位，用带法兰的调节短管与沉管段进行顶管穿管段与海上铺管段连接，采用调节短管结合伸缩节或哈芙进行取水头出水口端与铺管段的连接；

将组拼好的管道拖拽端部到预设沉放位置，在距离管端45-50m位置用浮吊或气囊为管道提供一定的浮力，让管道的大部分截面高于水面，通过设置在管端的注水系统对管道内注水，根据托管架前端漂浮管段的长度缓慢控制管道的沉放速度；

待管道内注水量满足预设方量时，关闭注水系统，再继续铺管作业船上管道接长、配重块安装、发射及退放铺设，每次退放的长度只有一组配重块的距离。

3.如权利要求2所述电厂燃气机组扩建工程HDPE取水管道铺设方法，其特征在于，所述利用所述铺管作业船从取水头侧开始向泵房进水管端铺设包括：

先通过铺管作业船热熔接并安装好配重块的一段长100-250m管道，再使用拖轮将带有闷板、注水系统的管道拖到距离取水头187m左右的位置进行定位，并漂浮在沟槽上方；

当三根管道组管到100-250m长度后核准沉管轴线开始注水下沉，起始下沉的端部距离取水头部预留17m左右为后接的调节段施工空间，待管道下沉至预定位置后，铺管作业船继续进行HDPE管的熔接、发射，配重块安装处理，逐渐开始向泵房方向进行铺管；当铺管至距离顶管终点20m位置时，使用带排气阀的封头闷板将端口处密封。

4.如权利要求1所述电厂燃气机组扩建工程HDPE取水管道铺设方法，其特征在于，步骤三中，所述采用熔接机进行HDPE管的热熔对接包括：

(1)确定连接方式：取水头的管道出口采用法兰盘连接，取水头出口另一侧设置有伸缩节；顶管末端与沉管段采用哈呋连接，伸缩节位于沉管端一侧，调节段一端采用法兰、另一端为管身；

(2)根据HDPE管的规格与截面积确定熔接过程的温度、压力、时间参数；

所述确定熔接过程的温度、压力、时间参数包括：

P1翻边压力＝P+P拖；P2渗热压力＝0-P拖；P3熔接压力＝P+P拖；T1翻边时间＝管材四周均匀出4.5mm高度的翻边时间；T2渗热时间＝850秒；

T3切换时间＝加热板从管材中间取出后管子合拢到一起的时间＜35秒；T4爬坡时间＝管材熔融面接触后压力缓慢的提升时间＜35秒；

T5冷却时间＝管材熔接后带压冷却时间85分钟；P＝管材截面积÷油缸截面积×压力系数＝8.5Mpa；熔烫板温度控制在220±5℃，P拖＝实际测量获取数值；

(3)进行熔接前的检查、清洁处理，并利用设置有夹具、铣刀、加热板、电动控制部分和液压系统的熔接机基于确定的熔接参数通过管道上架固定、端面铣削、对口调试、加热板预热、管端热熔渗热、热熔对接、加热板吊出、管端面对接挤压、带压冷却进行HDPE管的熔接、冷却；

(4)对冷却后的热熔接口进行非破坏性检验和破坏性检验，判断所述热熔接口质量是否满足预设标准。

5.如权利要求1所述电厂燃气机组扩建工程HDPE取水管道铺设方法，其特征在于，所述根据管道的路由轴线数据进行配重块的安装包括：

根据管道下沉情况、海况、海流、埋深以及其它条件确定多个配重块之间的间距，并于配重块内圆与管材接触面黏贴橡皮垫；并通过吊车将配重块下半部分放置到小车上、将小车移动至管道下方、用吊车将底部配重块吊至运输小车侧面的安装平台、将配重块上部吊至管道上方、上下两组配重块螺栓口对齐、紧固配重块上的螺栓，进行配重块的安装。

6.如权利要求1所述电厂燃气机组扩建工程HDPE取水管道铺设方法，其特征在于，步骤四中，所述进行管道的发射、下沉、铺设包括：

每次退放的距离为一组配重块的间距；每退放一个配重块安装间距后，停止船舶后移锚泊系统工作，开启涨紧器油缸夹住管道，开始安装后一组配重块，重复进行配重块安装及发射铺设，直至到达下一次管道熔接；于管道发射的同时，配合管道转弯情况控制进行管道的下沉；

具体包括以下步骤：

于管道熔接结束，通过收放铺管作业船艏艉锚缆和涨紧器的启闭，调整管道配重块型号、安装位置，当管道上标注的配重块安装位置达到配重块横轴线位置时，闭合涨紧器并停止锚缆的收放，由吊车配合采用2+1的方式互锁调整管道配重块的安装方式进行配重块安装，同时熔接和安装加药管，待熔接点冷却到规定时间后，再继续启动涨紧器和艏艉锚缆的收放，同时启动注水系统对管内进行注水，开始铺管作业船退放，安装好配重块的管道从发射架向托管架、海里退放；到达下一个配重块安装位置后停止，循环往复；

当管道下滑至水面后通过铺管作业船后移及涨紧器的控制给管道提供张力、管道沉放状态；当管道下沉时，实时监测管道内的水位以及管道所处位置是否为预定的铺设路线；按照预定的铺设路线进行管道的铺设。

7.如权利要求1所述电厂燃气机组扩建工程HDPE取水管道铺设方法，其特征在于，所述进行调节管段连接包括：

当长管道沉放到位后，在管道两端各自与顶管端口、取水头端口接头处安装调节段：

清理两根管道端口之间的淤积物，并拆除顶管端口、取水头端口的闷板，基于管道法兰端到顶管端口、取水头的距离，截取对应长度管道，并于截取的管道两端热熔对应的法兰片，先将伸缩节尽量收短，待两端法兰对接螺栓全部入孔后，再通过实际间距情况对伸缩节的调节螺栓进行调节，在所有法兰螺栓全部紧固后，再收紧伸缩节的调节螺栓，将管道与调节段、橡胶接头软管连接在一起；

并对连接好的各个法兰接头进行检查。

8.一种实施如权利要求1-7任意一项所述电厂燃气机组扩建工程HDPE取水管道铺设方法的铺管作业船，其特征在于，所述铺管作业船设置有：

托管架门架起吊系统、甲板前端支架系统、配重块安装系统、张紧器系统、HDPE管道热熔系统、甲板面发射架系统、锚泊系统、履带吊车、以及管道和配重块存放区域；

托管架门架起吊系统，用于调整管道和托管架入水角度；

甲板前端支架系统，包括发射架托架、轨道、滚轮组、牵引组件；用于为多根大口径HDPE管道同时铺设发射提供通道、动力的系统组合；

配重块安装系统，包括转运车、攀升小车、牵引移动装置和结构、运行轨道、电动及液压控制系统、配重块吊装转运设备、配重块紧固工具、风动力源及管路、安全通道和平台；用于进行配重块的运输与安装；

张紧器系统，由包括门架式支座、上下防滑夹持块、液压油缸组的张紧器本体、电控、液压控制系统构成；用于为配重块安装准确定位提供限位、为每次管道熔接时提供管道固定、为管道铺设下沉提供张紧力；

HDPE管道热熔系统，由包括液压夹持装置、电动铣削刀盘、熔烫板、伸缩油缸组、电控液压动力站及管路的多台熔接机组以及操作平台组成，用于与张紧器系统联动准确控制每次熔接操作施工；

甲板面发射架系统，包括多组钢结构组件、滚轮、跑道、限位档、平台构成；用于为托架提供一定的坡度；

锚泊系统，由电力供应系统、液压动力站、液压卷扬机、锚缆、锚构成；用于管道的铺设发射。

9.如权利要求8所述铺管作业船，其特征在于，所述铺管作业船还包括：

7台卷扬机，其中包含2台10T电动卷扬机用于门架的前端托管架起吊，4台20T以及1台30T的液压卷扬机用于铺管作业船的锚泊系统；

铺管作业船艏艉的四角为28mm钢丝绳，长度400-600m，共四根，锚重5t，呈八字型布设，角度将根据现场条件进行确定和控制；

铺管作业船尾端设置一台30t主行进卷扬机，采用38mm钢丝绳作为锚缆，长度600m，近锚端采用锚链配重，锚重7T，设置在铺管轴线后方，用于控制铺管作业船向后移动。