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摘要：本文就单铠护套型光缆在唐山液化天然气外输管道工程中特殊地段的应用做了详细的说明，以便在以后管道项目设计中遇到相类似地区时参照使用。
关键词：单铠护套型光缆、填海造地段
中图分类号：TG333.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）23-563-01
1、项目概述
唐山液化天然气外输管道工程干线起自曹妃甸接收站，终于已建的永唐秦输气管道唐山清管分输站，沿线经过曹妃甸工业区、唐海县、南堡工业区、丰南区、路北区、丰润区等6个县（区）。线路全长约127.2km。本工程干线曹妃甸接收站到原状陆地段为填海造地区域，此段线路长度大约24km。
2、传统管道光缆存在的问题
中石油长输管道项目中一般与管道同沟敷设GYTA型光缆。对于GYTA型光缆的施工，一般是在大管道回填前预埋硅芯管，再用吹缆机气吹敷设光缆。这种光缆和施工工艺，在人烟稀少、地下水位低的中国西部地区，非常适合管道光缆施工的特殊性。从光缆国家标准来讲，GYTA（管道）光缆适用于管道条件较好的城市管道内穿硅芯管或pc管敷设；在滩涂、沼泽地、水网地区、地震带等特殊区段，GYTA型光缆就不太适用了。在冀东填海造地地区使用GYTA光缆，可能存在如下风险：
填海造地区域由于地质松软，地下水位较高，必然在今后相当长的时期内存在土壤沉降。而且唐山地区处于地震带，属于地震高发区，轻微的地震就会对填海造地地区的地质造成影响，虽然采用硅芯管加强，但GYTA光缆的抗拉强度和抗侧压强度很难抵御地质自然下沉的力量。
光缆使用寿命短。GYTA型光缆水密性较差，耐腐蚀性较弱，不适合在海滩这种高地下水位高电解质地区敷设。海水具有严重腐蚀性，GYTA型光缆的耐腐蚀性能和水密性能令人担忧。
施工难度大、进度慢，尤其是漂管难题。大管道刚挖好，就已经渗满了水，硅芯管漂浮于水面，很难布放到水下指定位置。如和大管道捆绑，又会因光缆强度太低而损毁光缆。穿越老百姓的鱼虾池时或者垫高海滩，都是从外地拉石头铺路，在这种石块铺成的路基内铺设硅芯管，硅芯管被石头砸破或压扁的概率很高，气吹光缆的难度可想而知。
工程费用高。按照以往的施工工艺，要先预埋硅芯管，再二次入场吹缆、接续。水网地区施工设备搬运困难，施工难度大，速度慢。在石头堆砌的路基中寻找、开挖和修复破损的硅芯能管，其进度和工作量远非正常土壤环境可比。
在不锈钢管光单元技术没有成熟应用前，电信运营商一般采用国家标准推荐的水线光缆GYTA33（如果对强度要求很高时采用GYTA333）。GYTA33虽然整体提高了拉伸力和压扁力，但还是采用传统塑料管保护光纤，抗拉伸和侧压力仍然较小，水密性比金属不锈钢管还差很多。
3、 单铠护套型光缆的特性
1）采用不锈钢管代替普通PBT塑料管是单铠护套型光缆的特色。不锈钢管是最新的光缆制造技术，使光单元自身强度大为提高，广泛使用在海底光缆中。不锈钢管的拉伸强度大（400～900N），抗侧压强度高（400～1500N/100mm），光纤容量可达96芯，耐环境（高/低温）性能得到大幅提高。
2）水密性好。不锈钢管为目前光缆行业防渗水最优越的方式。不锈钢管内填充防析氢油膏，油膏填充率达到97-99%。不锈钢光单元的纵向水密性和径向水密性均非常高，1米长光单元1米高水柱24h不渗水，防水性能可达10MPa（1000m水深）以上。
3）抗拉抗压性能好、耐腐蚀性能好。中心不锈钢管光单元外挤制一层PE护层后，再绞合高强度耐腐蚀钢丝铠装，保证特种光缆的高抗拉强度和耐侧压强度，然后再挤制外层高密度PE护套。保护海水对不锈钢管和铠装钢丝的腐蚀。
4）高低温性能好。不锈钢管和铝包钢丝两种材料的热膨胀系数相对一致，这样光缆可适应高低温等各种环境特性变化要求。
5）易于敷设，对施工要求较低，可抗野蛮拉拽。免除了硅芯管，直接一次性直埋施工。
以下是单铠护套型光缆的结构示意图：
4、单铠护套型光缆与普通光缆性能比较
以24芯G.652光纤为例，光缆结构机械性能比较见下表（管道光缆机械强度性能按照通信行业标准YD/T 901-2001《核心网用光缆—层绞式通信用室外光缆》数据提供）：
光缆适用场合与性能比较
性能项目 普通管道光缆 普通水线光缆 单铠护套型光缆
型号 GYTA-24B1 GYTA33-24B1 SOFC-ADK55Kn/24B1
外径
（mm） 10～12 14～18 13～18
重量
（kg/m） 0.1～0.12 0.2～0.5 0.3～0.6
短期抗拉强度
（kN） 1.5 10～20 20～40
长期抗拉强度
（kN） 0.6 4～10 10～30
短期压扁力（kN/100mm） 1.0 3～5 >10
长期压扁力（kN/100mm） 0.3 1～3 >8
纵向渗水性能 1米缆芯1米高水柱1h不渗水 1米缆芯1米高水柱1h不渗水 1米不锈钢管光单元1米高水柱24h不渗水
适用环境 普通管道敷设环境 浅水下 水网地区、沼泽地、过江/河/水库/堰塞湖、地震带、土质不稳地区
5、单铠护套型光缆在其它管道项目中的应用
单铠护套型光缆在中石油、中石化的很多项目中均有使用，以下举例说明。中石油长长吉管道松花江穿越工程，松花江穿越地点为砾石地质，穿越长度很大，将近1.8km，起初担心钢管强度不够，施工单位把钢管的直径由140毫米改为219毫米。但是由于地质为砾石为主，回拖钢管还是失败了。为此，通信专家反复分析、讨论后认为，针对这种复杂地质，只能采取“一孔双拖” （即管道主管和光缆管同时回拖）技术。经和光缆公司专家共同交流和推算，最终采购了2Km抗拉强度为400KN强度的海底光缆。2005年4月，松花江穿越成功，首开在复杂岩石地质条件下的“一孔双拖”先河，为今后的大长度穿越高强度岩石层大管道和光缆的同时回拖总结了宝贵的经验。该光缆已经正常运行6年。其它使用此种光缆的项目还有：西气东输陕西延水关水利枢纽穿越工程；中俄原油管道漠大工程；中石化曹妃甸原油碼头配套工程中的填海造地段。
6、综述
唐山液化天然气外输管道工程曹妃甸接收站至2#监控阀室段处于填海造地段，与中石化曹妃甸原油码头配套工程地质条件完全一样，为了保障光缆的安全运行，故在设计时此段光缆线路采用了单铠护套型光缆。伴随着中石油长输管道建设高峰期的到来，此种光缆将会在更多的工程中得到充分应用。
关键词：单铠护套型光缆、填海造地段
中图分类号：TG333.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）23-563-01
1、项目概述
唐山液化天然气外输管道工程干线起自曹妃甸接收站，终于已建的永唐秦输气管道唐山清管分输站，沿线经过曹妃甸工业区、唐海县、南堡工业区、丰南区、路北区、丰润区等6个县（区）。线路全长约127.2km。本工程干线曹妃甸接收站到原状陆地段为填海造地区域，此段线路长度大约24km。
2、传统管道光缆存在的问题
中石油长输管道项目中一般与管道同沟敷设GYTA型光缆。对于GYTA型光缆的施工，一般是在大管道回填前预埋硅芯管，再用吹缆机气吹敷设光缆。这种光缆和施工工艺，在人烟稀少、地下水位低的中国西部地区，非常适合管道光缆施工的特殊性。从光缆国家标准来讲，GYTA（管道）光缆适用于管道条件较好的城市管道内穿硅芯管或pc管敷设；在滩涂、沼泽地、水网地区、地震带等特殊区段，GYTA型光缆就不太适用了。在冀东填海造地地区使用GYTA光缆，可能存在如下风险：
填海造地区域由于地质松软，地下水位较高，必然在今后相当长的时期内存在土壤沉降。而且唐山地区处于地震带，属于地震高发区，轻微的地震就会对填海造地地区的地质造成影响，虽然采用硅芯管加强，但GYTA光缆的抗拉强度和抗侧压强度很难抵御地质自然下沉的力量。
光缆使用寿命短。GYTA型光缆水密性较差，耐腐蚀性较弱，不适合在海滩这种高地下水位高电解质地区敷设。海水具有严重腐蚀性，GYTA型光缆的耐腐蚀性能和水密性能令人担忧。
施工难度大、进度慢，尤其是漂管难题。大管道刚挖好，就已经渗满了水，硅芯管漂浮于水面，很难布放到水下指定位置。如和大管道捆绑，又会因光缆强度太低而损毁光缆。穿越老百姓的鱼虾池时或者垫高海滩，都是从外地拉石头铺路，在这种石块铺成的路基内铺设硅芯管，硅芯管被石头砸破或压扁的概率很高，气吹光缆的难度可想而知。
工程费用高。按照以往的施工工艺，要先预埋硅芯管，再二次入场吹缆、接续。水网地区施工设备搬运困难，施工难度大，速度慢。在石头堆砌的路基中寻找、开挖和修复破损的硅芯能管，其进度和工作量远非正常土壤环境可比。
在不锈钢管光单元技术没有成熟应用前，电信运营商一般采用国家标准推荐的水线光缆GYTA33（如果对强度要求很高时采用GYTA333）。GYTA33虽然整体提高了拉伸力和压扁力，但还是采用传统塑料管保护光纤，抗拉伸和侧压力仍然较小，水密性比金属不锈钢管还差很多。
3、 单铠护套型光缆的特性
1）采用不锈钢管代替普通PBT塑料管是单铠护套型光缆的特色。不锈钢管是最新的光缆制造技术，使光单元自身强度大为提高，广泛使用在海底光缆中。不锈钢管的拉伸强度大（400～900N），抗侧压强度高（400～1500N/100mm），光纤容量可达96芯，耐环境（高/低温）性能得到大幅提高。
2）水密性好。不锈钢管为目前光缆行业防渗水最优越的方式。不锈钢管内填充防析氢油膏，油膏填充率达到97-99%。不锈钢光单元的纵向水密性和径向水密性均非常高，1米长光单元1米高水柱24h不渗水，防水性能可达10MPa（1000m水深）以上。
3）抗拉抗压性能好、耐腐蚀性能好。中心不锈钢管光单元外挤制一层PE护层后，再绞合高强度耐腐蚀钢丝铠装，保证特种光缆的高抗拉强度和耐侧压强度，然后再挤制外层高密度PE护套。保护海水对不锈钢管和铠装钢丝的腐蚀。
4）高低温性能好。不锈钢管和铝包钢丝两种材料的热膨胀系数相对一致，这样光缆可适应高低温等各种环境特性变化要求。
5）易于敷设，对施工要求较低，可抗野蛮拉拽。免除了硅芯管，直接一次性直埋施工。
以下是单铠护套型光缆的结构示意图：
4、单铠护套型光缆与普通光缆性能比较
以24芯G.652光纤为例，光缆结构机械性能比较见下表（管道光缆机械强度性能按照通信行业标准YD/T 901-2001《核心网用光缆—层绞式通信用室外光缆》数据提供）：
光缆适用场合与性能比较
性能项目 普通管道光缆 普通水线光缆 单铠护套型光缆
型号 GYTA-24B1 GYTA33-24B1 SOFC-ADK55Kn/24B1
外径
（mm） 10～12 14～18 13～18
重量
（kg/m） 0.1～0.12 0.2～0.5 0.3～0.6
短期抗拉强度
（kN） 1.5 10～20 20～40
长期抗拉强度
（kN） 0.6 4～10 10～30
短期压扁力（kN/100mm） 1.0 3～5 >10
长期压扁力（kN/100mm） 0.3 1～3 >8
纵向渗水性能 1米缆芯1米高水柱1h不渗水 1米缆芯1米高水柱1h不渗水 1米不锈钢管光单元1米高水柱24h不渗水
适用环境 普通管道敷设环境 浅水下 水网地区、沼泽地、过江/河/水库/堰塞湖、地震带、土质不稳地区
5、单铠护套型光缆在其它管道项目中的应用
单铠护套型光缆在中石油、中石化的很多项目中均有使用，以下举例说明。中石油长长吉管道松花江穿越工程，松花江穿越地点为砾石地质，穿越长度很大，将近1.8km，起初担心钢管强度不够，施工单位把钢管的直径由140毫米改为219毫米。但是由于地质为砾石为主，回拖钢管还是失败了。为此，通信专家反复分析、讨论后认为，针对这种复杂地质，只能采取“一孔双拖” （即管道主管和光缆管同时回拖）技术。经和光缆公司专家共同交流和推算，最终采购了2Km抗拉强度为400KN强度的海底光缆。2005年4月，松花江穿越成功，首开在复杂岩石地质条件下的“一孔双拖”先河，为今后的大长度穿越高强度岩石层大管道和光缆的同时回拖总结了宝贵的经验。该光缆已经正常运行6年。其它使用此种光缆的项目还有：西气东输陕西延水关水利枢纽穿越工程；中俄原油管道漠大工程；中石化曹妃甸原油碼头配套工程中的填海造地段。
6、综述
唐山液化天然气外输管道工程曹妃甸接收站至2#监控阀室段处于填海造地段，与中石化曹妃甸原油码头配套工程地质条件完全一样，为了保障光缆的安全运行，故在设计时此段光缆线路采用了单铠护套型光缆。伴随着中石油长输管道建设高峰期的到来，此种光缆将会在更多的工程中得到充分应用。