渔业的关键技术介绍（海上渔业养殖平台关键技术应用）

渔业的关键技术介绍（海上渔业养殖平台关键技术应用）平台在每种工况下应考虑静载荷、静载荷与环境载荷相结合两种载荷组合形式。静载荷主要有固定载荷和可变载荷，固定载荷主要包括平台结构的自重和设备载荷，在具体分析时一般根据所建模型自动完成计算。设备载荷通过调整材料密度和在相应位置加偏心的点质量单元施加于相应位置。可变载荷主要包括燃油、淡水、压载水、海水等液舱的装载，不同的工况下，平台的液态可变载荷的施加的位置不同，载荷大小也不同，对结构强度影响也不同。环境载荷是由风、波浪、海流、海水、水温及气温、潮汐、地震等自然环境引起的载荷，主要有风载荷、波浪载荷、海流载荷等。这些载荷主要根据设计环境载荷进行计算，自存工况在计算时设计环境条件的重现期不小于50年(按照长期统计分布规律，这种恶劣的环境出现两次的平均间隔时间为50年)。在施加环境载荷时，总是假定风、波、流的作用方向一致。分析考虑几种典型的环境载荷作用角度，平台还需考虑网衣挂钩结构分析，应注意网衣的

近年来，我国随着渔业产业结构调整的步调加快，海上渔业养殖得到了很快的发展，目前山东、浙江、福建、广东等沿海地区建立了许多养殖渔场，并且取得了很好的效益。随着2015年武昌船舶重工集团有限公司承接全球第1座半潜式养殖平台开始，后续烟台中集来福士海洋工程有限公司接获了挪威Ocean Aquafarms公司5座可伸缩式深海网箱，深海渔业养殖平台受到国内海工业界的关注，并且国内许多公司和研究机构对渔业养殖平台船型不断加大开发研究力度，逐渐形成了自主的海上渔业养殖平台船型。

作为国家级发证检验服务机构，多年来，中国船级社(CCS)一直积极与国内海工企业合作对海上渔业养殖平台技术进行研究，承担了国内许多新型海上渔业养殖平台船型认可和海上渔业养殖平台入级发证检验工作，并参加了国家相关科研项目研究，总结出一套常规海上渔业养殖平台技术标准，并且在2019年正式发布了《海上渔业养殖设施检验指南》，填补了我国现行的海工规范或其他规范对该类设施检验的空白，为海上渔业养殖平台设计、建造提供规范指导。

海上渔业养殖平台结构型式主要包括自升式、网箱式和船式等，主要以网箱式为主。对于平台法定入级检验，法定部分由于国内还没有出台专门针对海上渔业养殖平台的法规，主要参照中国海事局《海上移动平台法定检验技术规则》、《国内航行海船法定检验技术规则》等法规适用的要求，入CCS级部分主要依据CCS《海上渔业养殖设施检验指南》《海上移动平台入级规范》《海上浮式装置入级规范》以及《材料与焊接规范》等规范来执行。

近几年，CCS承担了国内几十座海上渔业养殖平台入级检验，平台类型涉及三文鱼平台、大黄鱼平台、鲍鱼平台和渔业休闲平台，结构型式涵盖坐底式、自升式、半潜式、框架式以及船式平台，具体设计需要考虑离岸较远、水深较深、台风破坏、海生物多、高温腐蚀、鱼种多样等因素以及远离陆地物资运输和人员往来不便对平台的影响，平台设计应具备抗恶劣海况能力，具有水质监控技术、投饵技术、分选技术、水下视频监控技术等要求。以CCS审查的某坐底式渔业养殖平台作为典型案例，分析海上渔业养殖平台的关键技术要求。

某平台为座底式三文鱼网箱，网箱外形采用八边型柱体结构，网箱内外立柱通过辐杆连接，设有船舶靠泊平台、批次捕鱼平台和管理平台，为一个综合性网箱，可以独自完成智能补光、智能补气、智能投饵等功能，完全实现智能化管理，主要用于我国黄海冷水团区域进行三文鱼养殖。正常养殖全年的大部分时间网箱处于深潜状态，作业区域离岸约130海里，平台最大定员15人，网箱直径为80米，有效养殖水体高度32米，养殖容积约15万立方米，入级附加标志为★ CSA Column Stabilized；MFU；PM Service。

图1 某渔业养殖平台

1、网箱的结构设计和载荷分析

该平台结构构件尺寸设计和同类型钻采平台、风电安装平台相似，采用直接计算法。在平台结构分析时，由于受到各种海洋环境的影响，需要考虑平台在各种工况下受到的各种实际载荷的影响，保证平台海上养殖安全。平台在工作过程中有许多不同的工况，各种工况下结构受力都不同，主要包括正常渔业养殖工况、迁移工况、自存工况，部分海上渔业养殖平台在台风情况，平台下沉海面以下，还需要考虑沉浮工况。另外还应注意网衣对网箱结构的运动响应和载荷。

平台在每种工况下应考虑静载荷、静载荷与环境载荷相结合两种载荷组合形式。静载荷主要有固定载荷和可变载荷，固定载荷主要包括平台结构的自重和设备载荷，在具体分析时一般根据所建模型自动完成计算。设备载荷通过调整材料密度和在相应位置加偏心的点质量单元施加于相应位置。可变载荷主要包括燃油、淡水、压载水、海水等液舱的装载，不同的工况下，平台的液态可变载荷的施加的位置不同，载荷大小也不同，对结构强度影响也不同。环境载荷是由风、波浪、海流、海水、水温及气温、潮汐、地震等自然环境引起的载荷，主要有风载荷、波浪载荷、海流载荷等。这些载荷主要根据设计环境载荷进行计算，自存工况在计算时设计环境条件的重现期不小于50年(按照长期统计分布规律，这种恶劣的环境出现两次的平均间隔时间为50年)。在施加环境载荷时，总是假定风、波、流的作用方向一致。分析考虑几种典型的环境载荷作用角度，平台还需考虑网衣挂钩结构分析，应注意网衣的最小破断载荷。

2、稳性和载重线分析

渔业养殖平台的稳性和载重线设计、分析与传统海上移动平台相似，一般需要考虑迁移工况、养殖工况和自存工况，不同类型的渔业养殖设施，其稳性计算基本工况、完整和破损稳性衡准要求不同，具体请参见CCS《海上渔业养殖设施检验指南》第3篇的相关要求。要确定平台的各项稳性衡准满足规范要求，一般采用专业软件来计算分析。对于浮态可能受到水下网衣影响的渔业养殖设施的特殊完整稳性要求，应注意组合式养殖设施的漂浮及坐底稳性应按单个模块进行考虑。

载重线按照载重线公约、《海上渔业养殖设施检验指南》第3篇的要求进行。应注意对于许多模块连接起来的组合式养殖设施来说，按照单个模块进行干舷核算及载重线标志勘划，且载重线标志勘划位置不宜妨碍设施功能。

3、机电设备与系统技术

在机械、电气设备方面，平台配备了发电设备、防污染设备、压载设备、日用空气设备、生活用水设备、消防灭火设备、空调/通风设备和相应的系统以及疏排水系统。与传统平台相比，配备相对简单，主要参照《海上渔业养殖设施检验指南》等相关规范规定。平台还有许多特殊的地方需要值得关注，如养殖设施设备的配备；主机设置在水面线以上；防止机械设备油污泄漏至渔业养殖区域；若设有粉状饲料储藏室考虑防爆要求；饲料投放系统考虑人员防护；死鱼回收系统的设置要求，网箱海生物清洗装置配备、太阳能供电安全性要求等。

4、通信、信号设备配备

平台的通信、信号设备主要参照《国内航行海船法定检验技术规则》来配备。目前许多海上养殖平台配员少，离岸近，多为无人平台，在通信及信号设备配备要求方面与传统海工平台存在一定的差距，应至少配备VHF无线电话(固定安装或便携式)，但对于无人驻守海上渔业养殖设施可以不设置通信系统，并且人员登平台需要携带可靠的便携式对外无线通信设备。信号设备配备应显示锚灯或平台轮廓的照明，以向其他船充分显示本设施的存在和形状(见下图)。

图2 平台信号通讯系统布置

海上渔业养殖平台作为新型的经济装备，和传统的海上移动平台相比还有许多独特的技术特点，如网衣对海上渔业养殖设施浮体的运动和受力的影响，及随着海上渔业养殖向深海进军，对平台自动化控制和可靠性都会有相应提高等。为此，CCS将继续深入研究，为业界提供技术支撑。