段仲兵 梁永康
不用多久,茫茫南海将出现这样巨型深远海养殖工船:每艘每年鱼产量约3700吨,相当于查尔干湖一年鱼产量,相当于陆地5000亩池塘每年养殖量。这就是中船黄埔文冲船舶有限公司正在建造的10万吨级智能化渔业大型养殖工船。有人可能要问,海上养鱼一直有网箱养殖,在船上养鱼到底有没有必要性?
深远海养殖不可少的装备
由于过度捕捞,海洋渔业可捕捞资源持续减少,我國水产捕捞规模已经多年没有扩大,而大规模的沿海海域养殖导致水质恶化,水产品质量下降,养殖密度接近饱和,但全球海洋渔产品需求持续增长,传统渔业向水质优良的深远海耕海牧渔迫在眉睫。
今年发布的《中共中央、国务院关于做好2023年全面推进乡村振兴重点工作意见》高瞻远瞩地提出了“建设现代海洋牧场,发展深水网箱、养殖工船等深远海养殖”的战略。***总书记今年上半年在广东调研时也对“建设海上牧场、‘蓝色粮仓”作了强调和要求。广东渔业资源丰富,水产品总产量和水产养殖产量稳居全国第一,落实粮食安全战略、践行大食物观,最大优势和潜力在海洋。广东省政府2023年工作报告明确要求“大力发展海洋牧场和深远海养殖”,将其作为发展海洋经济的新抓手。广东省还召开了现代化海洋牧场建设推进会,对建设现代化海洋牧场、着力打造“粤海粮仓”等措施进行了全面动员和部署。
黄埔文冲开创华南造船先河
为了落实国家和广东省政府决策部署,助力我国迈向海洋强国,黄埔文冲加强研发和技术攻关,积极进军深远海养殖装备制造领域,并成功承接了深圳大百汇集团4艘10万吨级大型养殖工船建造订单,这是华南地区首次建造深远海大型智能化养殖工船。
这4艘10万吨级养殖工船每艘总长约249米、排水量约12万吨、载重量为10万吨,堪称“渔业养殖航母”,是我国深远海养殖的“大国重器”。该船以“船载舱养”的模式开展大黄鱼、石斑鱼、大西洋鲑鱼、黄条鰤鱼等名优鱼种养殖,采用封闭式养殖,具有如下几方面优势:1、养殖密度高,成活率高,有利于病虫害防治,可大幅提升养殖规模和效益;
2、可有效防止鲨鱼等大型鱼类冲击损坏养殖设施;
3、对养殖水体进行处理达标后再排进大海,有利于减少对海洋的污染;
4、具有自航功能,可选择不同水温条件养殖不同鱼种,可选择最适合鱼类生长的环境;
5、具有自航式移动和锚泊固定两种模式,能有效躲避台风、赤潮等,极大地降低自然灾害对养殖业带来的影响。
养殖工船的关键技术有哪些?
养殖工船作为一种新的高端船型,其设计建造必然会面临很多技术挑战,有大量设计和建造关键技术需要突破。归纳起来,主要有五个方面的技术难题。
一是船载舱养规模庞大、养殖功能齐全,设计难度大。全船养殖水体8万多立方米,船上设有15个养殖舱,单舱水体量比2个标准游泳池还大,是目前世界上封闭舱养规模最大的船舶。养殖鱼舱除了具有陆地养殖池的换水、进水增氧、鱼获、死鱼收集、水体表面排污、内壁清污、养殖水体智能光照、水质智能监控等功能,还具有船舶特有的环流减摇、抑制水体晃荡等功能,属于世界首创智能化养殖鱼舱。这艘养殖工船像一座移动的“海洋牧场”,从鱼苗自动分级入舱到流水养殖、养殖水体增氧、自动投喂、智能集养、成鱼真空起捕、自动化加工等,到最后冷藏储存,共有将近20个完全不同领域的系统、200多套设备构建在一艘船上。在有限空间要实现如此繁复功能,难度可想而知。
二是由于养殖密度高、养殖水体系统非常复杂,导致系统布置建造难度大。该船采用‘船载舱养模式,平均养殖密度是传统网箱4倍以上,以大黄鱼养殖为例,能够实现每立方米25公斤养殖密度,成活率达95%以上。此船将安装15台4000m3/h的海水泵不停吸入海水和排出养殖舱,还有几百个大通径遥控阀门相互配合精准地控制每个舱的养殖水量,以满足鱼群需求。输送海水的大直径养殖管路长达2000米,各种塑料管重达几百吨,泵、管路和阀门分别布置在养殖舱底部和周边狭小的空间里,比螺蛳壳里做道场还难。
三是集养系统功能全,智能化程度高,系统集成难。该船如同一座大型养殖工厂,智能集养系统涉及“鱼、水、氧、料、药、光、污、捞”各个系统,包括鱼苗自动分级入舱、流水养殖水体交换、养殖水体自动增氧、自动化精准气力投饲、自动计量加药系统、养殖水体智能光照、水体舱壁自动清污、船载无损捕捞等系统,单是集养系统自动化信号采集控制点就超过2500点。要在短期内实现智能集养各系统自动化、智能化、无缝街接配合工作,对设计、制造和调试都是严峻考验。
四是养殖工船机械噪音高,养殖舱水体噪声控制难度大。该船要求养殖舱水介质中:300-900Hz频带内,噪声声压级≤150 dB(re.1uPa)。如果养殖水体噪声较大,就会导致养殖鱼群受刺激摄食差不利于成长。养殖海水舱的噪声主要来自主机振动和螺旋桨水下振荡噪声,通过海水介质、空气介质和船体结构三种途径传递,舱内水体噪声控制难度大,养殖工船发电机组及各种运转机械产生的噪声场频段宽、强度高,钢结构和水体都是噪声的良好传播介质,舱内养殖水体噪声治理难度尤其大。因此,设计前需进行噪声及振动仿真计算和评估,根据评估结果进行结构和主要设备的减振降噪设计。船厂需进行全船结构和设备精确建模、关键设备基座声学优化设计,并编制全船减振降噪施工工艺。
五是船舶建造时间短、工程量大,单船投钢量超过2万吨,生产难度大,分段数超过900个,建造任务重。另外,养殖和鱼加工系统涉及近20个完全不同领域的系统和200多套设备,功能先进、接口众多,安装调试难度非常大。
建造这样一艘具有创新性、引领性的养殖工船,需要船厂具有雄厚的设计、生产能力,黄埔文冲凭借多年来在智能船、科考船、高端海工装备、渔业船舶等领域的靓丽业绩和技术储备,在养殖工船设计建造方面已具备了得天独厚的优势。黄埔文冲将紧抓机遇,迎难而上,按照节点计划稳步推进项目进度,按时保质交船,为将来大力开拓高端养殖船舶制造市场奠定坚实基础。
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