我国深远海养殖近年加速布局,但装备短板仍是规模化发展的关键掣肘。
长期以来,深远海养殖设施多以金属材料为主,在高盐、高湿、强紫外与海浪冲击的复合环境下,腐蚀、疲劳与涂层失效问题频发,导致设施需要周期性返岸检修,运输、停产与维护叠加成本高企,制约了养殖向更深、更远海域拓展。
此次在海南省临高县金牌港下水的深海养殖浮体平台,为破解上述痛点提供了新的材料与结构方案。
该平台由四川玄武岩纤维新材料研究院研发制造,以玄武岩纤维先进复合材料作为主结构材料,并在四川华蓥完成模块化预制后运至海南整体拼装。
平台集海上能源补给、深远海养殖、海洋旅游观光等功能于一体,总重约50吨,重量约为传统钢架结构的三分之一。
按计划,平台下水后将拖航至陵水县土福湾海域开展深远海养殖运营。
从原因看,材料迭代成为海工装备升级的重要方向。
传统金属结构在海洋环境中即使加覆防腐涂层,也难以从根本上避免腐蚀与维护压力。
相比之下,玄武岩纤维源自火山岩,具备较强的抗腐蚀性、耐老化与抗氧化能力,同时兼具较高强度与较好结构设计适配性,能够在一定程度上减少因腐蚀带来的结构损耗与运维频次。
四川玄纤院相关负责人介绍,平台在实验室完成仿真老化试验及弯曲、拉伸等力学性能测试验证,可在17级超强台风条件下稳定运行,全周期设计寿命超过30年,运行期间几乎无需专门维护。
这一性能指标,直指深远海装备“耐久性不足、维护成本高”的现实难题。
从影响看,装备可靠性提升有望带动深远海养殖效率与产业组织方式变化。
该浮体平台养殖总容积逾1万立方米,预计年均可培育优质海水鱼苗约8000万尾,水产品年产量有望突破150吨。
若上述产能与耐久性在实际海况中得到验证,将有助于提高单位海域的稳定供给能力,降低因检修停工造成的波动风险,并为深远海养殖从“试点示范”迈向“规模运营”提供更可复制的装备基础。
同时,平台模块化设计与跨区域协同制造方式,体现出海工装备向标准化、工程化组织模式演进的趋势,有利于提升批量制造与快速部署能力。
从对策看,推动新材料海工装备走向规模应用,需要“技术验证—标准体系—产业协同”同步推进。
一方面,要在真实海况中持续跟踪结构疲劳、连接部位耐久、长期浸泡与生物附着等关键指标,形成可复核的运行数据;另一方面,应加快建立适用于复合材料海工装备的设计、检测、维护与报废回收等标准规范,促进产品在不同海域、不同工况下的合规应用;同时,需强化产学研用协同与供应链配套,围绕关键工艺、工程安装与运营管理形成一体化解决方案,避免“材料先进、工程落地不足”。
从前景判断看,随着我国海洋牧场、深远海养殖及海上综合开发需求增长,耐腐蚀、轻量化、低维护的新型结构材料应用空间将进一步打开。
四川玄纤院方面表示,将继续拓展玄武岩纤维复合材料在海洋养殖、海岛桥梁、海底基础建设等领域的产业化应用,力争在未来几年形成万吨级海洋高端装备的设计制造能力。
业内认为,以材料创新带动装备体系升级,有望为海洋经济高质量发展提供新支点,并推动我国在深远海工程装备领域形成更具竞争力的产业链条。
从陆地到深海,从实验室到产业化,玄武岩纤维材料的突破性应用彰显了我国科技创新的系统化能力。
在全球竞逐蓝色经济的背景下,这项技术不仅解决了具体产业痛点,更开辟了海洋工程材料的新赛道。
未来随着海洋强国战略的深入实施,此类原创性技术突破将不断重塑我国海洋产业的发展格局。