重力式网箱的安装过程复杂吗，需要哪些步骤？

重力式网箱作为深远海养殖的中心装备，其安装过程融合了精密工程设计与海洋环境适应性技术。尽管涉及多环节协同作业，但通过标准化流程与模块化设计，施工复杂度已卓著降低。以下从施工准备、中心环节、技术要点三个维度解析其安装逻辑。

一、施工准备：环境适配与材料预处理

1. 场地勘测与方案制定

安装前需对海域进行三维测绘，重点评估水深、流速、底质类型及台风路径。例如，在南海某海域的案例中，施工团队通过多波束测深仪确定水深15-25米、流速0.8-1.2米/秒的缓坡区为理想安装点，同时避开主航道与生态保护区。基于数据制定拖航路径、锚点坐标及应急预案，确保施工窗口期选择在潮差小于2米的平潮时段。

2. 材料预处理与模块化运输

重力式网箱采用HDPE浮管、高强度合金钢锚、纳米涂层网衣等定制化材料。以90米周长网箱为例，其浮架由6根直径800毫米的HDPE管热熔对接而成，单管长度达15米。为降低运输风险，浮管采用分段预制，在岸上完成热熔对接焊测试后，通过半潜船运输至指定海域。底圈则采用混凝土灌注工艺，在岸上预制圆形钢模，灌注C40混凝土并养护28天，确保抗压强度达40MPa以上。

二、中心安装环节：从浮架组装到系泊固定

1. 浮架闭环组装

施工首步为浮架闭环连接，采用“内管定位-外管对接”工艺：

内管标记：在内浮管上按设计间距标记加强型连接架、系泊套管位置，误差控制在±5毫米内。

热熔对接：使用225℃加热板对内外浮管端面进行360度旋转加热，熔融环高度达4毫米时迅速闭合，保持0.15MPa压力冷却10分钟。

附件安装：通过限位块固定扶手、横杆，采用激光水平仪校正浮架平面度，确保整体扭曲度小于0.5%。

2. 底圈制作与绑缆

底圈制作需兼顾刚性与水动力稳定性：

混凝土灌注：将预制钢模紧贴内浮管内壁，通过上管壁24个直径15毫米的销钉限位孔灌注混凝土，待混凝土从孔中溢出时停止灌注。

钢丝绳闭环：在底圈内穿设直径20毫米的钢丝绳，采用铝套压接工艺形成闭环，破断拉力需达200kN以上。

缆绳预紧：使用张力计将底圈与浮架的连接缆绳预紧至设计值的80%，防止拖航过程中发生相对位移。

3. 多点系泊系统安装

系泊系统是抗台风的关键，采用“锚-链-缆”三级减震结构：

锚点定位：通过RTK-GPS定位系统确定4个主锚点坐标，误差小于0.1米。

锚体安装：使用100吨级起重船将重12吨的大抓力锚吊放至海底，通过声呐确认锚爪入土深度达3米。

张力均衡：在浮架系泊套管处安装张力传感器，通过调节链节长度使各缆绳张力偏差小于5%，避免局部过载。

三、技术要点：从焊接工艺到动态监测

1. 热熔对接焊质量控制

焊接环节需严格执行“三检制”：

焊前检查：使用超声波探伤仪检测浮管端面裂纹，清洁度需达ISO 8501-1 Sa2.5级。

过程监控：通过红外测温仪实时监测加热板温度，压力传感器控制吸热压力不超过0.02MPa。

焊后检测：采用X射线拍片检查熔合线质量，弯曲试验需满足180度无裂纹标准。

2. 动态调整与应急机制

安装过程中需建立三维监测网络：

姿态监测：在浮架四角安装倾角传感器，实时反馈网箱倾斜角度，当偏差超过2度时触发警报。

流场模拟：使用CFD软件预测风浪流作用下网衣变形，提前调整底圈预张力。

应急预案：配备备用锚艇与快速解脱装置，遇突发大风时可在2小时内完成网箱拖航避风。

随着模块化设计、自动化焊接设备与智能监测系统的应用，重力式网箱安装已从“高风险工程”转变为“标准化作业”。例如，某新型网箱采用预制构件拼装技术，使单人日安装量从0.5个提升至2个，工期缩短60%。未来，随着数字孪生技术在施工模拟中的应用，其安装效率与安全性将进一步提升，为深远海养殖规模化发展奠定工程基础。