近年來，我國隨著漁業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的步調(diào)加快，海上漁業(yè)養(yǎng)殖得到了很快的發(fā)展，目前山東、浙江、福建、廣東等沿海地區(qū)建立了許多養(yǎng)殖漁場，并且取得了很好的效益。隨著2015年武昌船舶重工集團(tuán)有限公司承接全球第1座半潛式養(yǎng)殖平臺開始，后續(xù)煙臺中集來福士海洋工程有限公司接獲了挪威Ocean Aquafarms公司5座可伸縮式深海網(wǎng)箱，深海漁業(yè)養(yǎng)殖平臺受到國內(nèi)海工業(yè)界的關(guān)注，并且國內(nèi)許多公司和研究機(jī)構(gòu)對漁業(yè)養(yǎng)殖平臺船型不斷加大開發(fā)研究力度，逐漸形成了自主的海上漁業(yè)養(yǎng)殖平臺船型。

作為國家級發(fā)證檢驗(yàn)服務(wù)機(jī)構(gòu)，多年來，中國船級社(CCS)一直積極與國內(nèi)海工企業(yè)合作對海上漁業(yè)養(yǎng)殖平臺技術(shù)進(jìn)行研究，承擔(dān)了國內(nèi)許多新型海上漁業(yè)養(yǎng)殖平臺船型認(rèn)可和海上漁業(yè)養(yǎng)殖平臺入級發(fā)證檢驗(yàn)工作，并參加了國家相關(guān)科研項(xiàng)目研究，總結(jié)出一套常規(guī)海上漁業(yè)養(yǎng)殖平臺技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并且在2019年正式發(fā)布了《海上漁業(yè)養(yǎng)殖設(shè)施檢驗(yàn)指南》，填補(bǔ)了我國現(xiàn)行的海工規(guī)范或其他規(guī)范對該類設(shè)施檢驗(yàn)的空白，為海上漁業(yè)養(yǎng)殖平臺設(shè)計(jì)、建造提供規(guī)范指導(dǎo)。

海上漁業(yè)養(yǎng)殖平臺結(jié)構(gòu)型式主要包括自升式、網(wǎng)箱式和船式等，主要以網(wǎng)箱式為主。對于平臺法定入級檢驗(yàn)，法定部分由于國內(nèi)還沒有出臺專門針對海上漁業(yè)養(yǎng)殖平臺的法規(guī)，主要參照中國海事局《海上移動平臺法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則》、《國內(nèi)航行海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則》等法規(guī)適用的要求，入CCS級部分主要依據(jù)CCS《海上漁業(yè)養(yǎng)殖設(shè)施檢驗(yàn)指南》《海上移動平臺入級規(guī)范》《海上浮式裝置入級規(guī)范》以及《材料與焊接規(guī)范》等規(guī)范來執(zhí)行。

近幾年，CCS承擔(dān)了國內(nèi)幾十座海上漁業(yè)養(yǎng)殖平臺入級檢驗(yàn)，平臺類型涉及三文魚平臺、大黃魚平臺、鮑魚平臺和漁業(yè)休閑平臺，結(jié)構(gòu)型式涵蓋坐底式、自升式、半潛式、框架式以及船式平臺，具體設(shè)計(jì)需要考慮離岸較遠(yuǎn)、水深較深、臺風(fēng)破壞、海生物多、高溫腐蝕、魚種多樣等因素以及遠(yuǎn)離陸地物資運(yùn)輸和人員往來不便對平臺的影響，平臺設(shè)計(jì)應(yīng)具備抗惡劣海況能力，具有水質(zhì)監(jiān)控技術(shù)、投餌技術(shù)、分選技術(shù)、水下視頻監(jiān)控技術(shù)等要求。以CCS審查的某坐底式漁業(yè)養(yǎng)殖平臺作為典型案例，分析海上漁業(yè)養(yǎng)殖平臺的關(guān)鍵技術(shù)要求。

某平臺為座底式三文魚網(wǎng)箱，網(wǎng)箱外形采用八邊型柱體結(jié)構(gòu)，網(wǎng)箱內(nèi)外立柱通過輻桿連接，設(shè)有船舶靠泊平臺、批次捕魚平臺和管理平臺，為一個(gè)綜合性網(wǎng)箱，可以獨(dú)自完成智能補(bǔ)光、智能補(bǔ)氣、智能投餌等功能，完全實(shí)現(xiàn)智能化管理，主要用于我國黃海冷水團(tuán)區(qū)域進(jìn)行三文魚養(yǎng)殖。正常養(yǎng)殖全年的大部分時(shí)間網(wǎng)箱處于深潛狀態(tài)，作業(yè)區(qū)域離岸約130海里，平臺最大定員15人，網(wǎng)箱直徑為80米，有效養(yǎng)殖水體高度32米，養(yǎng)殖容積約15萬立方米，入級附加標(biāo)志為★ CSA Column Stabilized；MFU；PM Service。

圖1 某漁業(yè)養(yǎng)殖平臺

1、網(wǎng)箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和載荷分析

該平臺結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸設(shè)計(jì)和同類型鉆采平臺、風(fēng)電安裝平臺相似，采用直接計(jì)算法。在平臺結(jié)構(gòu)分析時(shí)，由于受到各種海洋環(huán)境的影響，需要考慮平臺在各種工況下受到的各種實(shí)際載荷的影響，保證平臺海上養(yǎng)殖安全。平臺在工作過程中有許多不同的工況，各種工況下結(jié)構(gòu)受力都不同，主要包括正常漁業(yè)養(yǎng)殖工況、遷移工況、自存工況，部分海上漁業(yè)養(yǎng)殖平臺在臺風(fēng)情況，平臺下沉海面以下，還需要考慮沉浮工況。另外還應(yīng)注意網(wǎng)衣對網(wǎng)箱結(jié)構(gòu)的運(yùn)動響應(yīng)和載荷。

平臺在每種工況下應(yīng)考慮靜載荷、靜載荷與環(huán)境載荷相結(jié)合兩種載荷組合形式。靜載荷主要有固定載荷和可變載荷，固定載荷主要包括平臺結(jié)構(gòu)的自重和設(shè)備載荷，在具體分析時(shí)一般根據(jù)所建模型自動完成計(jì)算。設(shè)備載荷通過調(diào)整材料密度和在相應(yīng)位置加偏心的點(diǎn)質(zhì)量單元施加于相應(yīng)位置�？勺冚d荷主要包括燃油、淡水、壓載水、海水等液艙的裝載，不同的工況下，平臺的液態(tài)可變載荷的施加的位置不同，載荷大小也不同，對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度影響也不同。環(huán)境載荷是由風(fēng)、波浪、海流、海水、水溫及氣溫、潮汐、地震等自然環(huán)境引起的載荷，主要有風(fēng)載荷、波浪載荷、海流載荷等。這些載荷主要根據(jù)設(shè)計(jì)環(huán)境載荷進(jìn)行計(jì)算，自存工況在計(jì)算時(shí)設(shè)計(jì)環(huán)境條件的重現(xiàn)期不小于50年(按照長期統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律，這種惡劣的環(huán)境出現(xiàn)兩次的平均間隔時(shí)間為50年)。在施加環(huán)境載荷時(shí)，總是假定風(fēng)、波、流的作用方向一致。分析考慮幾種典型的環(huán)境載荷作用角度，平臺還需考慮網(wǎng)衣掛鉤結(jié)構(gòu)分析，應(yīng)注意網(wǎng)衣的最小破斷載荷。

2、穩(wěn)性和載重線分析

漁業(yè)養(yǎng)殖平臺的穩(wěn)性和載重線設(shè)計(jì)、分析與傳統(tǒng)海上移動平臺相似，一般需要考慮遷移工況、養(yǎng)殖工況和自存工況，不同類型的漁業(yè)養(yǎng)殖設(shè)施，其穩(wěn)性計(jì)算基本工況、完整和破損穩(wěn)性衡準(zhǔn)要求不同，具體請參見CCS《海上漁業(yè)養(yǎng)殖設(shè)施檢驗(yàn)指南》第3篇的相關(guān)要求。要確定平臺的各項(xiàng)穩(wěn)性衡準(zhǔn)滿足規(guī)范要求，一般采用專業(yè)軟件來計(jì)算分析。對于浮態(tài)可能受到水下網(wǎng)衣影響的漁業(yè)養(yǎng)殖設(shè)施的特殊完整穩(wěn)性要求，應(yīng)注意組合式養(yǎng)殖設(shè)施的漂浮及坐底穩(wěn)性應(yīng)按單個(gè)模塊進(jìn)行考慮。

載重線按照載重線公約、《海上漁業(yè)養(yǎng)殖設(shè)施檢驗(yàn)指南》第3篇的要求進(jìn)行。應(yīng)注意對于許多模塊連接起來的組合式養(yǎng)殖設(shè)施來說，按照單個(gè)模塊進(jìn)行干舷核算及載重線標(biāo)志勘劃，且載重線標(biāo)志勘劃位置不宜妨礙設(shè)施功能。

3、機(jī)電設(shè)備與系統(tǒng)技術(shù)

在機(jī)械、電氣設(shè)備方面，平臺配備了發(fā)電設(shè)備、防污染設(shè)備、壓載設(shè)備、日用空氣設(shè)備、生活用水設(shè)備、消防滅火設(shè)備、空調(diào)/通風(fēng)設(shè)備和相應(yīng)的系統(tǒng)以及疏排水系統(tǒng)。與傳統(tǒng)平臺相比，配備相對簡單，主要參照《海上漁業(yè)養(yǎng)殖設(shè)施檢驗(yàn)指南》等相關(guān)規(guī)范規(guī)定。平臺還有許多特殊的地方需要值得關(guān)注，如養(yǎng)殖設(shè)施設(shè)備的配備；主機(jī)設(shè)置在水面線以上；防止機(jī)械設(shè)備油污泄漏至漁業(yè)養(yǎng)殖區(qū)域；若設(shè)有粉狀飼料儲藏室考慮防爆要求；飼料投放系統(tǒng)考慮人員防護(hù)；死魚回收系統(tǒng)的設(shè)置要求，網(wǎng)箱海生物清洗裝置配備、太陽能供電安全性要求等。

4、通信、信號設(shè)備配備

平臺的通信、信號設(shè)備主要參照《國內(nèi)航行海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則》來配備。目前許多海上養(yǎng)殖平臺配員少，離岸近，多為無人平臺，在通信及信號設(shè)備配備要求方面與傳統(tǒng)海工平臺存在一定的差距，應(yīng)至少配備VHF無線電話(固定安裝或便攜式)，但對于無人駐守海上漁業(yè)養(yǎng)殖設(shè)施可以不設(shè)置通信系統(tǒng)，并且人員登平臺需要攜帶可靠的便攜式對外無線通信設(shè)備。信號設(shè)備配備應(yīng)顯示錨燈或平臺輪廓的照明，以向其他船充分顯示本設(shè)施的存在和形狀(見下圖)。

圖2 平臺信號通訊系統(tǒng)布置

海上漁業(yè)養(yǎng)殖平臺作為新型的經(jīng)濟(jì)裝備，和傳統(tǒng)的海上移動平臺相比還有許多獨(dú)特的技術(shù)特點(diǎn)，如網(wǎng)衣對海上漁業(yè)養(yǎng)殖設(shè)施浮體的運(yùn)動和受力的影響，及隨著海上漁業(yè)養(yǎng)殖向深海進(jìn)軍，對平臺自動化控制和可靠性都會有相應(yīng)提高等。為此，CCS將繼續(xù)深入研究，為業(yè)界提供技術(shù)支撐。