Chuyên viên Q&A: Làm thế nào để thiết kế lồng trụ nuôi trồng thủy sản ngoài khơi?

FUZHOU, Trung Quốc – có thể đằng sau một trong những dự án đầy tham vọng nhất trong nuôi trồng thủy sản đang được tiến hành ở Trung Quốc là công ty dịch vụ dầu khí ngoài khơi De Maas. Trụ sở đặt tại Thanh Đảo, Trung Quốc, trong bốn năm qua De Maas đã có một đội ngũ kỹ sư đông đúc trong thế giới giếng dầu biển sâu và giàn khoan ngoài khơi sử dụng kỹ năng và kinh nghiệm của họ để thiết kế lồng trụ khổng lồ ngoài khơi để nuôi cá.

Mùa hè năm ngoái, De Maas đã ký một thỏa thuận với một tập đoàn các công ty ở tỉnh Phúc Kiến để xây dựng năm cái lồng trụ như vậy trong một dự án trị giá 150 triệu đô la. Vào đầu tháng 6, Tin tức Undercurrent đã đến thăm xưởng đóng tàu ở Phúc Kiến, nơi De Maas đang giám sát việc xây dựng lồng trụ đầu tiên. Ở đó, và trong các cuộc hội thoại trước đó, nhóm De Maas giải thích những thách thức của việc thiết kế và xây dựng một lồng trụ ngoài khơi - và những gì mong đợi khi một cơn bão xảy ra.

Dưới đây là phiên bản được chỉnh sửa và kết hợp của các cuộc phỏng vấn.

Undercurrent News: Những yếu tố của giàn khoan ngoài khơi cho ngành công nghiệp dầu và khí đốt mà bạn đã thực hiện trong thiết kế của mình về các lồng trụ nuôi trồng thủy sản nước sâu?

Phillip Schreven, đồng sáng lập và giám đốc De Maas: Bạn có thể sử dụng công nghệ ngoài khơi từ ngành dầu khí để thiết kế những thứ này. Nhưng có một số vấn đề rất cụ thể và điển hình về nuôi trồng thủy sản mà bạn phải tính đến.

Về cơ bản, không giống như một giếng dầu hoặc giàn khoan, bạn không hỗ trợ bất cứ điều gì - bạn chỉ cần giữ cá lại. Vì vậy, trọng tâm có thể là giảm trọng lượng trong khi vẫn có một khối lượng lớn và có thể đi qua một cơn bão. Trong khi việc giảm trọng lượng đôi khi lại là một thách thức đối với dầu khí ngoài khơi, thì nó không quan trọng như đối với hệ thống nuôi trồng thủy sản ở ngoại khơi.

Andrew Lipman, quản lý hoạt động khu vực Trung Quốc lớn hơn tại ABS: Dự án này mất rất nhiều từ ngành dầu khí ngoài khơi. Trong ngành công nghiệp dầu khí, những gì hỗ trợ cho việc sản xuất diễn ra từ đáy biển, chẳng hạn như đường ống dẫn tới các nền tảng nổi, được gọi là đá băng. Các đá băng là một thiết kế được minh chứng rất rõ - nó được sử dụng trong ít nhất 30 năm.

UCN: Phúc Kiến rất dễ bị bão. Bạn đã thiết kế các lồng trụ đặc biệt cho các vùng biển gần Phúc Kiến chưa?

PS: Chúng tôi đã không thiết kế điều này đặc biệt cho Trung Quốc, nhưng chúng tôi đã thiết kế nó đặc biệt cho việc sử dụng ngoài khơi.

Lồng trụ De Maas. Nhà cung cấp hình ảnh: De Maas

Thay vì phải đặt trang trại ngoài khơi trong khu vực có mái che với những khó khăn về tính bền vững và chất lượng đi kèm với điều đó, chúng tôi nói, được rồi, nếu bạn muốn tiếp thị và bán các đơn vị này trên toàn thế giới, chúng tôi phải đảm bảo rằng nó có thể thực sự chịu được môi trường khắc nghiệt và khu vực tiếp xúc. Không phải mọi quốc gia đều có đường bờ biển với một số hòn đảo có thể che chắn cho bạn.

Nếu bạn nhìn vào một số trang trại ngoài khơi này, chúng thường nằm trên một hòn đảo, có nghĩa là xuôi gió của một hòn đảo. Vì vậy, họ vẫn có một sự bảo vệ từ hòn đảo hình thành gió và sóng.

Nhưng không phải ở khắp mọi nơi có sự bảo vệ tự nhiên như vậy. Nếu bạn trải qua một cơn bão ở Đông Nam Á, bạn sẽ gặp một số điều kiện khó khăn. Giống như ở Biển Bắc. Vì vậy, nó được thiết kế đặc biệt cho những loại điều kiện.

AL: Tôi có thể nói với bạn rằng tôi đã ở trong một cơn bão ở Biển Đông. Đó là một trải nghiệm khá. Bạn có một giàn khoan dầu ở giữa những cơn gió này có thể vượt quá 200 km / giờ. Và rõ ràng là chúng không bị thiệt hại.

UCN: So với việc thiết kế một giàn khoan dầu khổng lồ ngoài khơi, việc thiết kế một lồng trụ để giữ cho cá trông rất dễ dàng, mặc dù vậy. Đó có phải là vấn đề?

PS: Không, không hẳn. Bạn muốn có một khối lượng lớn, được kiểm soát, nhưng bạn muốn khối lượng này ở mức chi phí thấp nhất. Đó là điều mà bạn không thường gặp trong dầu khí. Trong ngành công nghiệp dầu khí, biên lợi nhuận lớn hơn nhiều, làm cho chi phí vật liệu (chủ yếu là thép), ít quan trọng hơn. Đối với những người nông dân không phải như vậy, họ hoạt động trên biên độ thấp. Nhưng họ vẫn cần nó để vượt qua tất cả những cơn bão này.

AL: Tôi gọi đây là một dự án công nghệ cao. Ý tôi là, không có gì đơn giản về nó. Nó không chỉ là đặt một nơi nào đó.

UCN: Vậy bạn thiết kế lồng trụ để chịu được bão như thế nào?

PS: Một phần của giải pháp là nhấn chìm lồng trụ. Nếu bạn giảm xuống 2x đến 3x dưới chiều cao sóng, thì trong bất kỳ trường hợp nào, hiệu ứng sóng sẽ bị vô hiệu hóa. Nó hoạt động rất hiệu quả và bạn có thể tính toán điều đó.

Lồng trụ De Maas ngập trong thời tiết xấu. Nhà cung cấp hình ảnh: De Maas

Vì vậy, khi thời tiết thực sự xấu đi vào, bạn di chuyển ra khỏi khu vực hỗn loạn này, cũng được gọi là vùng sóng, vào một khu vực yên tĩnh hơn nhiều, và chỉ cần chờ đợi ở đó. Hệ thống cho ăn dưới biển cũng có thể được trang bị để cá vẫn có thể được cho ăn.

Nếu bạn ở trong vùng sóng trong cơn bão, bất cứ điều gì bạn đặt ở đó sẽ phải rất mạnh, nếu không nó sẽ vỡ và chìm. Đó là một lý do tại sao một số lồng trụ của đối thủ cạnh tranh của chúng tôi quá nặng nề; chúng phải là vì toàn bộ sự vật vẫn ở trong vùng sóng mọi lúc. Nó cần rất nhiều thép để nó đi qua một cơn bão lớn không bị hư hại.

AL: Một điều khác bạn có thể làm là bạn có thể lấy cái được gọi là khu vực cánh buồm [khu vực gió đẩy vào] và bạn giảm nó.

UCN: Vì vậy, mục đích chính của bạn là giảm trọng lượng và đảm bảo lồng duy trì tính toàn vẹn cấu trúc của nó hoặc không chìm?

PS: Đúng vậy. Nếu bạn sử dụng trang trại của đối thủ cạnh tranh của chúng tôi để nuôi cá chim vây vàng, hoặc cá thu vàng, nó không khả thi. Ngay cả với các trang trại của chúng tôi đôi khi mọi người đang đưa ra một vấn đề về chi phí.

Xây dựng lồng nuôi trồng thủy sản xa bờ của De Maas ở Mawei

Chi phí của các trang trại này nên được như vậy mà mọi người trên toàn thế giới có thể di chuyển xa bờ. Nếu bạn muốn nuôi một số loài cá ngoài khơi ở châu Phi, thì bạn cần phải giảm số lượng thép bạn sử dụng.

Vì vậy, vấn đề là làm thế nào để giảm chi phí. Một số thiết bị bạn cần trong mọi trường hợp - như máy bơm và hệ thống cho ăn - trở nên lớn hơn khi bạn ra xa bờ. Những chi phí này bạn có thể giải thích bằng cách nuôi nhiều cá hơn. Không có nhiều tinh chỉnh ở đó. Nhưng về mặt thiết kế, có những thứ bạn có thể làm.

UCN: Điều đó có nghĩa là lồng SalMar đã được thiết kế kém?

PS: Không. Đó là một thiết kế hoàn toàn an toàn và đáng tin cậy mà người ta có thể mong đợi từ nhà thiết kế của họ, Global Maritime. Họ là một công ty kỹ thuật rất có uy tín với một hồ sơ được theo dõi lâu dài và thành công. Tôi nghĩ với thiết kế của họ, họ đã đưa ra một câu trả lời cho những gì SalMar muốn. Thiết kế thường được thực hiện trong các ràng buộc theo các yêu cầu của khách hàng. Chúng tôi bắt đầu từ một điểm khác, cơ bản hơn.

Nhưng nếu bước đầu tiên của bạn là thiết kế thứ gì đó nằm trong vùng sóng, thì cuối cùng bạn sẽ phải trả giá cho quyết định đó. Chi phí là thách thức trong việc phát triển nuôi trồng thủy sản ngoài khơi trên toàn thế giới.

UCN: Bạn có thể cho chúng tôi biết thêm một chút về thiết kế sau đó không?

Ma Kun, giám đốc dự án tại De Maas: lồng trụ có đường kính 140 mét và lưới cao 12m. Lồng có một phao nổi bên dưới bề mặt và được hợp nhất với tháp trung tâm. Nước có thể được bơm vào phao để làm cho bồn rửa chìm xuống, và sau đó bơm ra để làm cho nó nổi lên trở lại. Các nhà đá băng điều khiển phòng cho lồng trụ.

Lồng được hàn với nhau từ 52 module riêng biệt.

UCN: Lồng lấy nguồn điện từ đâu? Có máy phát điện trên lồng trụ không?

PS: Thiết bị đầu tiên sẽ nhận được sức mạnh từ hai máy bay Caterpillar (diesel) và các tấm pin mặt trời trên đầu của thiết bị. Các tấm pin mặt trời cung cấp năng lượng cho những thứ như thiết bị chiếu sáng và cầu. Ngoài việc phục vụ như điện khẩn cấp, Caterpillars hỗ trợ trong việc cung cấp năng lượng cho hệ thống cho ăn, người tiêu dùng lớn nhất, máy bơm dằn. Sau đó đòi hỏi năng lượng nhất là khi tái tạo bề mặt từ cơn bão.

Lồng được cung cấp lại. Nhà cung cấp hình ảnh: De Maas

Đối với các đơn vị sau đây, chúng tôi đang tích hợp công nghệ sóng điện để tăng tính bền vững của toàn hệ thống. Công nghệ sóng điện đang được thử nghiệm và nó có vẻ là một kết hợp tốt với công nghệ SSFF. Một máy phát điện diesel cỡ nhỏ vẫn có thể được trang bị để phục vụ như điện khẩn cấp theo yêu cầu của Class (ABS).

UCN: Mất bao lâu để xây dựng?

MK: Sẽ mất khoảng sáu tháng kể từ khi bắt đầu xây dựng. Giai đoạn bận rộn nhất tại xưởng đóng tàu sẽ là khi chúng tôi bắt đầu kết hợp các khối với nhau.

UCN: Các thành phần thép có được chế tạo trước khi đến Mawei không?

AL: Không, tất cả thép được mua ở dạng tấm hoặc hình bởi Mawei. Sau đó, nó được hình thành và hàn thành hình dạng. Vì vậy, nó cơ bản từ đầu. Đó là đặc sản của họ.

MK: Một số bộ phận được rèn thành hình dạng với một cái búa lớn. Các bộ phận khác được đúc thành hình dạng với một tờ báo.

UCN: Làm thế nào nó sẽ được gửi đến vị trí sau khi nó được hoàn thành?

Carol Shang, quản lý bán hàng, De Maas: Từ quan điểm của một nhà thiết kế, bạn có thể làm ướt nó, bạn đặt nó trong nước, hoặc kéo khô nó, đặt nó trên một sà lan hoặc tàu, và vận chuyển nó đến vị trí cuối cùng. Nó phụ thuộc vào độ sâu của nước và vị trí nơi nó sẽ được lắp đặt. Nó sẽ được phối hợp với khách hàng và sân.

Chúng ta cũng có thể lắp ráp tại địa điểm này. Vì vậy, nếu ai đó đặt hàng từ New Zealand nó có thể được vận chuyển trong các khối và sau đó lắp ráp ở đó, cung cấp cơ hội để tạo ra vật chứa đựng nội địa là tốt.

PS: Việc vận chuyển một trang trại hoàn toàn là cực kỳ tốn kém. Chuyến đi từ châu Á đến Na Uy sẽ có giá từ 7 đến 10 triệu USD. Nó hầu như không bền vững nếu chi phí của đơn vị không được kiểm soát.

UCN: Tôi hiểu rằng ABS đóng một vai trò quan trọng trong dự án. Bạn có thể giải thích đây là gì không?

AL: ABS là một công ty phân loại. Khi một công ty như De Maas đề xuất một thiết kế mới, phải có một tổ chức kỹ thuật đánh giá thiết kế theo tiêu chuẩn quốc tế. ABS là tổ chức đó.

Smolt chuyển vào lồng trụ. Nhà cung cấp hình ảnh: De Maas

Vì vậy, tất cả các kế hoạch của nhà thiết kế sẽ cần phải được xem xét theo tiêu chuẩn ABS, được công nhận trên toàn thế giới. Điều này bao gồm các cơ quan theo luật định như China MSA, China Coast Guard, US Coast Guard - họ sẽ nhận ra khả năng của chúng tôi để phê duyệt các kế hoạch. Vì vậy, đó là bước đầu tiên.

Tiếp theo, bạn bắt đầu công việc và xây dựng thép. Trong quá trình xây dựng, bạn có một số tiêu chuẩn nhất định; tiêu chuẩn hàn, tiêu chuẩn chất lượng. Chúng ta cần phải biết, họ đang bị nhà máy đóng tàu quan sát? Các chủ sở hữu quan tâm đến điều đó, cũng như xã hội phân loại. Chúng tôi có người đóng quân trong xưởng đóng tàu quan sát trình độ của nhân viên được kiểm tra theo tiêu chuẩn của chúng tôi.

Sau đó, một khi dự án đã sẵn sàng để được cài đặt, nó rất quan trọng là nó vẫn ở nơi mà nó được cho là, bởi vì nếu một cơn bão đến, bạn không muốn nó trôi đi. Vậy nó được cài đặt như thế nào? Thiết kế kỹ thuật là gì? Sức mạnh của hệ thống neo đậu là rất quan trọng và đã được thiết kế đến một mức độ nhất định. Sau đó, nó phải được cài đặt theo thiết kế.

Và sau đó khi nhiều năm trôi qua, bạn đang thực hiện bảo trì vòng đời cho dự án. Vì vậy, đây là tuổi thọ 30-35 năm. Mỗi năm nó sẽ được kiểm tra bởi nhân viên của chúng tôi, thanh tra của chúng tôi.

UCN: Có tiêu chuẩn quốc tế cho các dự án ngoài khơi như thế này không?

Chắc chắn có các tiêu chuẩn. Và họ đến với những cuốn sách lớn và dày. Tất cả các vật liệu, máy phát điện, máy bơm, tất cả đều đến từ một nhà cung cấp, thường là ở Trung Quốc, tất cả đều được kiểm tra theo tiêu chuẩn của chúng tôi. Và tại các nhà máy đó, nhân viên của chúng tôi sẽ kiểm tra thiết bị.

Thức ăn được chuyển vào silo thức ăn. Nhà cung cấp hình ảnh: De Maas

Bạn cũng cần phải nhìn vào các nhà thầu phụ - nền tảng của họ là gì? Họ có chứng nhận ISO9000 không? Nếu Mawei [nhà máy đóng tàu] mang đến một công ty hàn của bên thứ ba - ai đã kiểm tra những thợ hàn đó?

Cấu trúc [của một giàn khoan] trong những năm qua đã phát triển, và các quy tắc được viết cho những thứ nhất định như tiêu chuẩn hàn, các loại kim loại, độ dày kim loại, chúng phát triển theo thời gian. Không chỉ có ai đó ngồi xuống và thiết kế nó một ngày và nói bạn đến đây.

UCN: Các quốc gia khác nhau có các tiêu chuẩn khác nhau không? Các yêu cầu tiêu chuẩn ở Trung Quốc như thế nào?

Có và không. Đó không phải là chính phủ. Đó là một bên thứ ba. Nhưng nó không chỉ ABS. DNV là tiêu chuẩn của Na Uy. LR, tiêu chuẩn Anh; ABS, người Mỹ. Mỗi người đều có quy tắc riêng. Có sự khác biệt; Tôi không muốn nói rằng chúng ta tốt hơn. Chỉ khác nhau.

Nhưng ở nước ngoài, ABS là lớn nhất. Trong ngành đóng tàu, chúng tôi không phải là lớn nhất.

UCN: Và có những tiêu chuẩn cho các cây nuôi trồng thủy sản ngoài khơi?

Hiện tại ABS đang ra mắt với hướng dẫn nuôi trồng thủy sản cụ thể của chúng tôi về cấu trúc, địa chỉ, quy tắc mà chúng tôi đã phát triển. Các quy tắc mới mà chúng tôi sắp công bố vào tháng 9 / tháng 10 sẽ giải quyết vấn đề này. Chúng sẽ rất cụ thể đối với ngành nuôi trồng thủy sản. Vì vậy, họ sẽ nói những yêu cầu về cấu trúc. Thiết kế quá mức có thể tệ như thiết kế quá ít.

Hiện tại, nó đang ở giai đoạn bình luận của ngành. Chúng tôi đã soạn thảo các quy tắc và đưa ra cho những người như Philip và Mark, và một số người khác, những người có sở thích trong ngành. Sau đó, chúng tôi sẽ quay lại và đưa những nhận xét đó vào tài khoản. Chúng tôi có các đội ở cả Trung Quốc và Houston tham gia vào việc này.

UCN: Tiêu chuẩn ABS cho lồng nuôi trồng thủy sản ngoài khơi giúp ngành công nghiệp như thế nào?

AL: Nó sẽ giúp mọi người dễ dàng hơn để xây dựng những cái này, 100%. Nó sẽ rất cụ thể đối với họ và làm cho nó dễ dàng hơn khi có sự hướng dẫn trước ở giai đoạn thiết kế.

Cá bên trong lồng trụ. Nhà cung cấp hình ảnh: De Maas

Thật không may, nó đã không sẵn sàng khi De Maas đang hình thành thiết kế của họ. Lúc đó, chúng tôi không chủ động. Nhưng vì lịch sử làm việc cùng nhau trong dầu khí, chúng tôi nhanh chóng tìm thấy nhau trong việc công nhận sự cần thiết phải áp dụng các tiêu chuẩn ngoài khơi ABS trong trường hợp không có các yêu cầu cụ thể theo luật định đối với các trang trại ngoài khơi.

Các nhà thiết kế sẽ vẫn có quyền tự do để làm bất cứ thiết kế nào họ cần làm. Nó sẽ chỉ dành cho các nhà thiết kế để biết một số tính toán sức mạnh và thiết bị phổ biến.

Nhưng để phát triển một hướng dẫn là rất nhiều công việc. Nhiều kỹ sư đã dành rất nhiều thời gian cho nó, 40 giờ một tuần trong một tháng, hai tháng, ba tháng. Để viết các quy tắc trong giờ, tôi sẽ nói rằng nó sẽ mất 1.500 - 2.000 giờ.

UCN: Bạn có thấy các trang trại ngoài khơi phát triển và trở nên tốt hơn theo thời gian không?

PS: Trên thực tế, chúng tôi đã có ý tưởng về cách nâng cấp nó. Bạn có thể so sánh nó với nâng cấp iPhone. Tôi khá chắc chắn rằng trang trại số mười sẽ hoàn toàn khác với những gì chúng tôi đang làm hôm nay.