[发明专利]一种可转动的浮式海上管道桁架

说明书

本发明公开了一种可转动的浮式海上管道桁架，包括浮力组件、连接杆件和铰接件，浮力组件由浮力可调节点和节点间连杆模块化建造和扩展；浮力可调节点包括壳体，壳体内设有中心气管，壳体与中心气管之间设有弹性气囊，中心气管上设有进排气口，中心气管的至少一端连接气源，壳体上设有进排水口；通过调节弹性气囊的进排气量来调节气囊膨胀程度，以此调节壳体与弹性气囊间的进排水量，进而调节浮力可调节点的浮力；连接杆件与浮力组件通过铰接件连接。本发明用于在深海养殖时连接浮式中心服务平台和养殖网箱，和/或连接两个养殖网箱，使它们稳定可靠连接，各自管道和管线可通过浮式管道桁架连接，且铰接件可以使得本浮式管道桁架适应海面复杂环境。

技术领域

本发明属于海洋工程装置、特别是深远海养殖装备领域，更具体地，涉及一种可转动的浮式海上管道桁架。

背景技术

我国近岸海水养殖的过度发展已使得资源环境承载能力达到或接近上限，因此近海地区将发展深远海养殖作为构筑现代海洋产业体系的重要手段，但是必须解决好深远海养殖中“抗风浪”和“出效益”这两个突出问题。

在西北太平洋和中国南海每年平均有28次台风发生，其中对我国沿海有影响的台风平均有7次。我国很多湾外海域风大浪高、海水流速较快。在我国海水养殖发展过程中，高密度聚乙烯(HDPE)浮式网箱成为主导装备，但抗风浪问题一直没有得到根本解决。

2018年，青岛武船重工有限公司建造的世界最大的全潜式网箱“深蓝1号”在青岛下水，该网箱周长180米，养殖水体5万立方米，网箱放置在距海岸线130海里的黄海冷水团，由一条3000吨级的工作船停泊在网箱旁日长投喂，一次养殖30万条三文鱼。但是极高的造价严重制约了其推广普及，使中小型水产养殖企业难以承受。

产业链不配套问题成为深远海养殖“走出去”的重大牵绊。我国水产养殖还是以家庭式、小规模的生产方式为主，且没有形成规模效应，装备难以支持深远海养殖的规模化生产方式。比如：数万立方米体积的深远海养殖网箱需要一次性投放大量规格苗种，网箱收获季，又需要在一个较短的时间段，处理加工数千吨渔获的能力和冷链物流运输及市场容纳能力。

传统近海海上网箱养殖的模式为(网箱+工作船)模式，在离岸较近的海域上分布若干养殖网箱，这些养殖网箱由每天若干次往返于岸上基地的小型工作船负责投喂和维护，这种养殖模式一般只适用于离岸较近的小规模非智能化传统养殖。但随着网箱养殖走向深海，一般会在深海海域建造一个浮式中心服务平台为养殖网箱提供物资，而如果在深海养殖，小型工作船投喂和维护的缺点就显现出来了，因为在深海海域经常会有比较大的风浪，而小型工作船的抗风浪能力差，难以保持稳定的投喂周期。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种可转动的浮式海上管道桁架，其用于在深海养殖时连接浮式中心服务平台和养殖网箱，和/或连接两个养殖网箱使它们得到稳定可靠的连接，各种管道和线路，如水管、气管、强弱电电路线缆就可以通过本浮式管道桁架相连接，而且铰接件的设置可以使得本浮式管道桁架在整体上可随波浪的起伏上下波动，以抵消相连接的浮式中心服务平台和养殖网箱间绝对距离的波动以及因波浪造成整体桁架垂直扭曲形成的整体桁架的长度变化，而且浮力组件的浮力调整可有效适应海面复杂环境，以及浮式中心服务平台和养殖网箱在海面上的位置，保证了结构的安全性。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种可转动的浮式海上管道桁架，其特征在于，包括浮力组件、连接杆件和铰接件，其中：

所述浮力组件为空间桁架结构并由浮力可调节点和节点间连杆模块化建造和扩展，浮力可调节点设置在多根节点间连杆交汇处，且为相较节点间连杆膨大的薄壁空心球体，用以产生浮力组件工作中所需的浮力；

所述浮力可调节点包括壳体，所述壳体内设有中心气管，所述壳体与所述中心气管之间设有弹性气囊，所述中心气管上设有进排气口，所述中心气管的至少一端连接气源，所述壳体上、所述弹性气囊之外设有进排水口，所述进排水口可连通所在的外部水体；