در لوله‌های PE 80، لوله در فشار حداقل 8.0 نیوتن بر میلی‌متر پس از ۵۰ سال در دمای ۲۰ درجه سانتی‌گراد دچار شکست می‌شود. در مورد لوله‌های PE 100 این فشار برابر با 10.0 نیوتن بر میلی‌متر خواهد بود. بنابراین، اگر لوله‌ها دارای ابعاد یکسان باشند، لوله‌های ساخته‌شده از PE 100 می‌توانند در فشار کاری بالاتری نسبت به لوله‌های PE 80 عمل کنند.

چگالی PE 80 کمی کمتر از PE 100 است؛ به ترتیب با وزن مخصوص 0.945 گرم بر سانتی‌متر مکعب و 0.950 گرم بر سانتی‌متر مکعب. بنابراین، قفسی که با HDPE نوع PE 100 ساخته شود، نسبت به قفسی که با PE 80 ساخته شده، سخت‌تر و مقاوم‌تر خواهد بود (با فرض ابعاد یکسان لوله‌ها) و در برابر بارهای دینامیکی کمی انعطاف‌پذیری کمتری خواهد داشت.

بیشتر بخوانید: فرایند تولید لوله پلی اتیلن

قطر پلی اتیلن

قطر خارجی لوله‌های HDPE که برای ساخت قفس استفاده می‌شوند معمولاً بر حسب میلی‌متر بیان می‌شود. قطر لوله‌ها میزان شناوری حلقه قفس را تعیین می‌کند. هرچه محل نصب قفس در معرض شرایط شدیدتری باشد، شناوری بیشتری مورد نیاز است (مثلاً وزن بیشتری برای حفظ حجم قفس لازم خواهد بود) و بنابراین قطر لوله باید بزرگ‌تر انتخاب شود. براکت‌ها نیز بر اساس قطر لوله طراحی و اندازه‌گذاری می‌شوند.

فشار ویژگی مهمی برای ساخت قفس محسوب نمی‌شود. با این حال، لوله‌های HDPE با درجات مختلف مقاومت در برابر فشار تولید می‌شوند که نشان‌دهنده میزان فشار آب (بر حسب بار) است که لوله می‌تواند در دمای ۲۰ درجه سانتی‌گراد تحمل کند. درجات مختلف PN به معنای ضخامت متفاوت دیواره لوله است و در نتیجه بر وزن، مقاومت، استحکام و انعطاف‌پذیری قفس تأثیر می‌گذارد. بنابراین، هرچه درجه PN لوله بالاتر باشد، ضخامت دیواره لوله بیشتر خواهد بود.

برای حفظ حجم قفس در جریان‌های متغیر، لازم است تور قفس‌ها به سمت پایین وزن‌دار شوند. دو روش اصلی برای وزن‌دار کردن تور وجود دارد:

• استفاده از چندین سنگ یا وزنه
• استفاده از یک لوله سنگین (sinker tube)

روش متداول برای وزن‌دار کردن تور قفس، استفاده از چندین وزنه است.

• چندین وزنه، معمولاً یکی برای هر براکت، با طناب به لوله بیرونی حلقه قفس متصل می‌شوند.
• این طناب می‌تواند مستقیماً به لوله یا به براکت (در صورتی که براکت دارای نقطه اتصال باشد) بسته شود.
• طول طناب باید چند متر بیشتر از ارتفاع دیواره تور قفس باشد.
• تور می‌تواند یا مستقیماً به سنگ‌ها یا به طناب‌های متصل به سنگ‌ها وصل شود؛ این اتصال با استفاده از خطوطی که از طناب پایه تور قفس کشیده می‌شوند انجام می‌گیرد.
• وزن هر سنگ بسته به ابعاد تور، اندازه چشمه‌ها و شرایط محیطی محل نصب قفس تعیین می‌شود.
• در جریان‌های سریع‌تر و امواج بزرگ‌تر، وزنه‌های سنگین‌تر مورد نیاز هستند.

ساخت یقه‌ی قفس

روش‌های ساخت یقه‌ی قفس بسته به مدل قفسی که قرار است مونتاژ شود متفاوت است.

برای ساخت یک یقه‌ی قفس، باید فضایی باز در اختیار داشت که هم به اندازه‌ی کافی به دریا نزدیک باشد تا پس از پایان کار، قفس به‌راحتی به آب انداخته شود، و هم به‌قدر کافی بزرگ باشد تا همه‌ی اجزای موردنیاز برای این کار (لوله‌ها، براکت‌ها، استوانه‌های پلی‌استایرن و …) را در خود جای دهد و امکان اتصال بخش‌های مختلف یقه‌ی لوله‌ای را فراهم کند.

استفاده از یک لیفتراک یا وسیله‌ای مشابه می‌تواند روند ساخت را بسیار آسان‌تر کند. وجود منبع برق نیز برای راه‌اندازی دستگاه جوش ضروری است؛ بنابراین اگر برق شهری در دسترس نباشد، باید از یک ژنراتور استفاده شود.

مونتاژ یقه‌ی قفس

لوله‌های پلی‌اتیلن سنگین (HDPE) با استفاده از دستگاه جوش لب‌به‌لب (Butt-Welding) مونتاژ می‌شوند. جوش لب‌به‌لب شامل گرم‌کردن دو سر لوله‌ها تا نقطه‌ی ذوب و سپس اتصال آن‌ها به یکدیگر با اعمال فشار است. مراحل مونتاژ به صورت زیر است:

• ابتدا هر لوله‌ی تکِ HDPE با استوانه‌های پلی‌استایرن پر می‌شود . قطر این استوانه‌ها کمی کمتر از قطر داخلی لوله‌ها است. وجود پلی‌استایرن باعث می‌شود قفس حتی در صورت آسیب دیدن و پر شدن لوله‌ها از آب، همچنان شناور بماند. برخی مدل‌های قفس، به دلیل شناوری ذخیره بالا، تنها لوله‌ی داخلی را با پلی‌استایرن پر می‌کنند.
• لوله‌های HDPE با دستگاه جوش لب‌به‌لب به‌صورت پشت‌سرهم به یکدیگر متصل می‌شوند تا در نهایت دو لوله به طول محیط نهایی قفس تولید شود.
• براکت‌ها روی هر دو لوله قرار داده می‌شوند.
• سپس نرده‌ی دستگیره (Handrail) مونتاژ شده و از سوراخ بالایی پایه‌ها عبور داده می‌شود (تصویر 43).
• براکت‌ها در فواصل از پیش تعیین‌شده روی نیمی از طول لوله‌ها توزیع می‌شوند. سپس با کمک لیفتراک و قرقره‌های مناسب، لوله‌ها خم شده و دو سر مقابل به هم نزدیک می‌شوند تا آخرین جوش‌های لوله‌های اصلی و نرده انجام شود.
• براکت‌های باقی‌مانده روی کل طول لوله‌ها قرار می‌گیرند و فاصله‌ی بین آن‌ها تنظیم می‌شود تا همه براکت‌ها در فواصل برابر از هم قرار گیرند.
• براکت‌ها با جوش‌دادن قطعات نگه‌دارنده‌ی HDPE روی سطح لوله در موقعیت خود ثابت می‌شوند (تصویر 46). به‌جای این روش، می‌توان از زنجیری که دور یقه‌ی قفس قرار گرفته و به هر براکت متصل می‌شود نیز استفاده کرد.
• لوله‌ی غوطه‌ورکننده (SINKER TUBE)، در صورت استفاده، مونتاژ شده و برای سهولت حمل یقه‌ی قفس تا محل استقرار، به‌طور موقت به مسیر پیاده‌روی یقه‌ی قفس بسته می‌شود.
  ضعیف‌ترین بخش قفس‌های HDPE، جوش‌های لب‌به‌لب بی‌کیفیت هستند.

شایع‌ترین علت این ضعف، بی‌توجهی اپراتور به زمان، دما و فشار موردنیاز برای ذوب و اتصال مناسب جوش‌ها یا انجام عملیات جوش در شرایط نامناسب جوی است.

پیش از شروع جوش لب‌به‌لب، اپراتور باید مطمئن شود دستگاه در محل خشک قرار دارد. تجهیزات نباید در معرض باران یا گردوغبار باشند و عملیات جوشکاری باید در شرایط بادخیز، غبارآلود یا بارانی متوقف شود.

نصب یقه‌ی قفس

پس از تکمیل ساخت یقه‌ی قفس، می‌توان آن را با سر دادن به داخل آب به آب انداخت (تصویر 47). این کار باید با دقت انجام شود، زیرا در صورت خم‌شدن لوله‌ها بیش از حد مجاز، امکان تاب‌برداشتن یا له‌شدن آن‌ها وجود دارد. همچنین هنگام سرخوردن یقه از روی اسکله، احتمال آسیب‌دیدن اجزای قفس نیز وجود دارد.

برای کاهش خطر بروز آسیب، می‌توان یقه‌ی قفس را با استفاده از چند طناب مهاربندی که به‌صورت قطرهای متقاطع نصب می‌شوند، تقویت کرد. این مهاربندی‌ها به حفظ شکل دایره‌ای یقه کمک کرده و از خم‌شدن بیش از حد لوله‌ها جلوگیری می‌کنند.

یقه‌ی قفس را می‌توان با استفاده از لیفتراک، یک قایق کاری (Workboat)، یا ترکیبی از هر دو به آب انداخت. شکل 31 نمایی شماتیک از عملیات به‌آب‌اندازی یقه‌ی قفس ارائه می‌دهد—طناب یدک‌کشی و طناب‌های قرارگرفته در قطرهای مختلف با خطوط آبی نشان داده شده‌اند.

محل‌های به‌آب‌اندازی همیشه با یکدیگر متفاوت‌اند. نکته‌ی مهم این است که قفس به‌طور جدی آسیب نبیند. برای مثال، اگر لازم است قفس پیش از ورود به آب از روی ناحیه‌ای سنگی عبور داده شود، بهتر است زیر آن از موادی مانند لوله یا تیر استفاده شود تا قفس راحت‌تر سر بخورد و آسیب نبیند.

قفس به‌راحتی می‌تواند با یک قایق مناسب که موتور بیرونی دارد، یدک‌کشی شود.

ضروری است که دو طناب یدک‌کشی بریدل (Bridle) نصب شوند تا نیروی کشش در حداقل دو نقطه از قفس توزیع شده و از تمرکز نیرو در یک نقطه جلوگیری شود.

طراحی و ساخت قفس‌های پرورش ماهی با استفاده از لوله‌های پلی‌اتیلن سنگین (HDPE)

قفس‌های پرورش ماهی نقش مهمی در آبزی‌پروری مدرن دارند و محیطی امن و کارآمد برای پرورش ماهی فراهم می‌کنند. لوله‌های پلی‌اتیلن سنگین (HDPE) به دلیل انعطاف‌پذیری، دوام بالا و مقرون‌به‌صرفه بودن، تحولی اساسی در طراحی و ساخت این قفس‌ها ایجاد کرده‌اند. در ادامه، مروری بر مهم‌ترین جنبه‌های طراحی و ساخت قفس‌های پرورش ماهی با استفاده از لوله‌های HDPE ارائه می‌شود.

• انواع پیکربندی قفس‌های پرورش ماهی
• فرایند ساخت و مواد مورد نیاز
• فناوری‌های نوین در جوش و اتصالات
• مطالعات موردی موفق در پرورش ماهی

1- انواع پیکربندی قفس‌های پرورش ماهی

لوله‌های HDPE امکان ساخت انواع قفس‌ها را فراهم می‌کنند که بر اساس شرایط محیطی و نیازهای عملیاتی طراحی می‌شوند:

• قفس‌های شناور سطحی: مناسب برای آب‌های آرام؛ این قفس‌ها روی سطح آب شناور بوده و برای مزارع کوچک تا متوسط کاربرد دارند.
• قفس‌های نیمه‌غوطه‌ور: مناسب برای شرایط آبی با شدت متوسط؛ این قفس‌ها تعادلی میان پایداری و دسترسی ایجاد می‌کنند.
• قفس‌های کاملاً غوطه‌ور: مناسب برای شرایط سخت آب و هوایی؛ این قفس‌ها در برابر جریان‌های قوی و طوفان‌ها مقاوم بوده و برای پرورش ماهی در مناطق دور از ساحل بسیار مناسب‌اند.

هر یک از این پیکربندی‌ها برای برآورده‌کردن نیازهای خاص طراحی می‌شوند و عملکرد بهینه در محیط‌های آبی مختلف را تضمین می‌کنند.

2- فرایند ساخت و مواد مورد نیاز

ساخت قفس‌های پرورش ماهی با استفاده از لوله‌های HDPE نیازمند مهندسی دقیق و به‌کارگیری مواد باکیفیت است. اجزای اصلی شامل موارد زیر می‌شود:

• لوله‌های HDPE: برای ایجاد چارچوب قفس، با مقاومت بالا در برابر تنش‌های محیطی.
• اتصالات HDPE: برای اتصال ایمن بخش‌های مختلف لوله.
• شناورها یا بویه‌ها: برای ایجاد شناوری و تثبیت موقعیت قفس در آب.
• تورهای صیادی: که به دور چارچوب نصب می‌شوند تا ماهی‌ها را در داخل قفس نگه دارند.

مراحل معمول ساخت شامل موارد زیر است:

• برش لوله‌های HDPE بر اساس ابعاد مورد نیاز.
• اتصال بخش‌های مختلف لوله با استفاده از تکنیک‌های پیشرفته جوشکاری یا گیره‌های مخصوص.
• نصب تورهای صیادی روی چارچوب.
• افزودن شناورها یا لنگرها بسته به نوع قفس.

با توجه به میزان پیچیدگی طراحی، فرآیند مونتاژ می‌تواند از چند ساعت تا چند روز زمان ببرد.

3- فناوری‌های نوین در جوشکاری و اتصالات

پیشرفت‌های اخیر در روش‌های جوشکاری و اتصال لوله‌های HDPE، کیفیت و عمر مفید قفس‌های پرورش ماهی را به‌طور چشمگیری افزایش داده است. مهم‌ترین فناوری‌ها عبارت‌اند از:

• جوش الکتروفیوژن (Electrofusion): در این روش از یک المنت حرارتی داخلی برای ایجاد اتصالات بسیار محکم و آب‌بند استفاده می‌شود که استحکام قفس را در برابر فشار زیاد آب تضمین می‌کند.
• جوش لب‌به‌لب (Butt Fusion): روشی که در آن دو سر لوله ذوب و به یکدیگر متصل می‌شوند و اتصالی یکپارچه و بسیار مقاوم ایجاد می‌کنند.

این روش‌های مدرن باعث می‌شوند قفس‌ها در برابر تغییرات دما، فشار آب و قرارگیری طولانی‌مدت در شرایط سخت محیط آبی دوام بالایی داشته باشند.

4-نمونه‌های موفق در پرورش ماهی

در سراسر جهان، پروژه‌های پرورش ماهی مبتنی بر لوله‌های HDPE نتایج چشمگیری به همراه داشته‌اند. برخی از نمونه‌های برجسته عبارت‌اند از:

• پرورش سالمون در نروژ: صنعت آبزی‌پروری نروژ به‌طور گسترده از قفس‌های HDPE برای پرورش سالمون در مناطق دور از ساحل استفاده می‌کند و از مقاومت بالا و نیاز کم این قفس‌ها به نگهداری بهره‌مند می‌شود.
• پرورش تُن در استرالیا: در جنوب استرالیا، قفس‌های HDPE برای پرورش ماهی تُن کاربرد دارد و در محیط‌های پرانرژی و پرتلاطم دریایی بسیار کارآمد بوده‌اند.
• مزارع تیلاپیا در آسیا: در مناطق گرمسیری آسیا، قفس‌های HDPE امکان تولید مؤثر تیلاپیا را در آب‌های شیرین و ساحلی فراهم کرده‌اند.

این پروژه‌ها نشان می‌دهند که قفس‌های HDPE با قابلیت سازگاری بالا و کارایی چشمگیر، نقش مهمی در افزایش بهره‌وری و بهبود پایداری محیط‌زیستی در صنعت آبزی‌پروری دارند.

استفاده از لوله‌های HDPE در طراحی و ساخت قفس‌های پرورش ماهی، تحولی اساسی در شیوه‌های آبزی‌پروری ایجاد کرده است. از قابلیت‌های پیکربندی متنوع و فناوری‌های نوین جوشکاری گرفته تا تجربه‌های موفق جهانی، لوله‌های HDPE انعطاف‌پذیری و قابلیت اطمینان بی‌نظیری را ارائه می‌کنند. مقاومت بالا در برابر فشارهای محیطی، سهولت نصب و مقرون‌به‌صرفه بودن این لوله‌ها، آن‌ها را به یک راه‌حل ضروری برای پرورش ماهی مدرن تبدیل کرده است و به افزایش بهره‌وری و پایداری در این صنعت کمک می‌کند.

با افزایش جمعیت، تقاضای جهانی برای محصولات شیلاتی همچنان رو به رشد است. بااین‌حال، صید ماهی به‌دلیل صید بی‌رویه به مرحله‌ای ناپایدار رسیده و ۹۰ درصد گونه‌های صیدِ طبیعی، یا بیش‌ازحد بهره‌برداری شده‌اند یا به سقف برداشت خود رسیده‌اند و دیگر امکان افزایش تولید ندارند. در مقابل، تولید ماهی پرورشی طی سه دههٔ گذشته رشد چشمگیری داشته و کمبود میان تقاضا و تولید ماهی را جبران کرده است. بیشتر مزارع پرورش ماهی دریایی در آب‌های کم‌عمق و پناه‌دار نزدیک ساحل قرار دارند؛ زیرا این مناطق برای عملیات، دسترسی و حمل‌ونقل مناسب‌ترند.

اما در سال‌های اخیر، نرخ رشد سالانهٔ تولید ماهی پرورشی کاهش یافته که دلیل آن انتقادهای عمومی و محیط‌زیستی دربارهٔ آلودگی آب، بستر دریا و خط ساحلی، و همچنین رقابت با سایر استفاده‌ها از مناطق ساحلی مانند کشتیرانی، تفریحات آبی، حفاظت محیط‌زیست و گردشگری است. در واکنش به این محدودیت‌ها، پرورش ماهی در مناطق فراساحل (offshore) به‌عنوان جایگزینی نوظهور مورد توجه قرار گرفته است. این مناطق، فضای آبی بزرگ‌تر، کیفیت بهتر آب، دمای پایین‌تر، پراکنش بهتر مواد زاید در آب‌های عمیق، آلودگی کمتر به شپش دریایی، و امواج و جریان‌های قوی‌تری را فراهم می‌کنند.

با این حال، انتقال مزارع ماهی به فراساحل چالش‌های جدی به همراه دارد: شرایط سخت‌تر دریا، عدم قطعیت محیط برای ماهیان پرورشی، الزامات عملیاتی مربوط به ایمنی کارکنان و کشتی‌های پشتیبانی، و نیز نبود تجربه و استانداردهای مشخص برای طراحی قفس‌های پرورش ماهی در دریاهای عمیق. بزرگ‌ترین چالش، تضمین دوام و بقای قفس و سلامت ماهی‌ها در شرایط توفانی شدید با امواج بزرگ، بادهای قوی و جریان‌های برشی است.

برای مواجهه با محیط پرانرژی و آب‌های عمیق فراساحل، دو فلسفهٔ طراحی متفاوت برای قفس‌های پرورش ماهی پدید آمده است:

قفس‌های بزرگ، سخت و مقاوم که توان تحمل امواج، جریان‌ها و بادهای شدید را داشته باشند. در این نوع طراحی، عمق زیاد تور به ماهی‌ها اجازه می‌دهد هنگام عبور امواج شدید، به بخش‌های پایین‌تر قفس بروند. نمونه‌های این سازه‌ها عبارت‌اند از: Ocean Farm 1، Havfarm 1، Shenlan 1، Zhenyu 1 و Dehai 1. این قفس‌های عظیم که اغلب در چین و عمدتاً از فولاد ساخته می‌شوند، هزینهٔ سرمایه‌گذاری (CAPEX) بسیار بالا دارند (برای مثال Ocean Farm 1 حدود ۱۲۰ میلیون دلار هزینه داشته است) و هزینه‌های عملیاتی بالا برای پایش و نگهداری لازم دارند؛ زیرا نگهداری این سازه‌های غول‌پیکر و تورهای آن بسیار حساس است و هرگونه خرابی می‌تواند به زیان‌های گسترده منجر شود، چون این قفس‌ها معمولاً بیش از یک میلیون ماهی را در خود جای می‌دهند.

قفس‌های کوچک‌تر، انعطاف‌پذیر و قابل غوطه‌وری که در شرایط جوی شدید می‌توانند از امواج قدرتمند سطحی فاصله بگیرند و زیر آب فرو روند، و بنابراین «ضدتوفان» باشند. نمونه‌های این نوع قفس‌ها شامل SubFlex، SeaStation و Impact 9 هستند. این قفس‌ها معمولاً از پلی‌اتیلن با چگالی بالا (HDPE) ساخته می‌شوند و سیستم بالاست دارند تا امکان فروبردن و دوباره شناور کردن قفس فراهم شود. تعیین عمق غوطه‌وری بهینه مهم است تا هزینه و زمان لازم برای بالاست‌گذاری و بازشناوری کاهش یابد. از آن‌جا که این سازه‌ها انعطاف‌پذیرند، برای طراحی آن‌ها باید تحلیل هیدروالاستیک انجام شود.

مرکز همکاری پژوهشی اقتصاد آبی (BECRC) در استرالیا یک پروژهٔ تحقیقاتی برای توسعهٔ یک قفس پرورش ماهی نوآورانه برای مناطق فراساحلی آغاز کرده است. بر اساس یک رویکرد نظام‌مند در توسعهٔ طراحی، قفس پرورش ماهی با نام SeaFisher به‌عنوان یک طرح مقرون‌به‌صرفه مطرح شده است، زیرا از فلسفهٔ دوم طراحی یعنی انعطاف‌پذیر بودن و قابلیت غوطه‌وری پیروی می‌کند. این مقاله جزئیات طراحی مهندسی و تحلیل هیدروالاستیک SeaFisher را ارائه می‌دهد.

ابعاددهی اجزای SeaFisher

هر عضو سازه‌ای در واحد مکعبی قفس پرورش ماهی SeaFisher از یک بستهٔ چهارلوله‌ای HDPE تشکیل شده است که توسط براکت‌های HDPE و یک اتصال‌دهندهٔ ویژه (connector pod) به هم متصل می‌شوند.

به‌کارگیری لوله‌های HDPE در قالب یک بسته، چندین مزیت در ساخت قفس پرورش ماهی دارد:

• سهولت در جابه‌جایی، حمل‌ونقل، ساخت و تعمیر به دلیل کوچک‌تر بودن لوله‌ها
• امکان ساخت ماژولار و قابل گسترش برای توسعهٔ قفس‌ها
• افزایش ایمنی و ایجاد افزونگی (Redundancy)؛ به‌گونه‌ای که در صورت خرابی یک لوله، لوله‌های دیگر همچنان پشتیبانی سازه‌ای را فراهم می‌کنند
• سهولت در سفارشی‌سازی؛ قطر و ضخامت دیوارهٔ لوله‌ها می‌تواند مطابق ویژگی‌های مورد نظر عضو سازه‌ای تنظیم شود
• صرفه‌جویی در هزینه؛ لوله‌های کوچک‌تر راحت‌تر در دسترس هستند و گران‌قیمت‌تر از یک لولهٔ بزرگ منفرد نیستند
• کاهش ضایعات مواد هنگام برش لوله‌ها به طول مناسب

با این حال، باید احتیاط لازم رعایت شود، زیرا اهمیت سیستم اتصال در پاسخ به دینامیک سازه‌ای تحت شرایط آب و هوایی شدید افزایش می‌یابد. بنابراین، ضروری است که بررسی جامع جزئیات اتصال و ارزیابی محلی سازه‌ای انجام شود.

همچنین، فضاهای خالی بین لوله‌های بسته‌بندی شده ممکن است سطح بیشتری برای رشد موجودات زیست‌چسبنده (biofouling) فراهم کنند که منجر به افزایش هزینه‌های نگهداری و تأثیرات محیطی می‌شود.

برای فراهم کردن حداقل عرض مسیر ۱.۲ متری، حفظ تعادل هیدرواستاتیک SeaFisher، اطمینان از سفتی سازه‌ای کافی در برابر تنش‌های محوری و خمش و همچنین کمینه‌سازی جرم کل SeaFisher (شامل جرم بالاست و پرکننده‌های دائمی برای صرفه‌جویی در هزینه)، طراحی انجام شد.

برای حفظ تعادل هیدرواستاتیک پایدار در شرایط شناوری، وزن کل SeaFisher باید برابر با کل نیروی شناوری باشد و مرکز شناوری آن باید بالاتر از مرکز جرم قرار گیرد. برای بهبود ثبات هیدرواستاتیک، اجزای مختلف قاب با وزن‌های متفاوت در آب تعریف شدند به‌گونه‌ای که شرایط زیر برقرار باشد:

• شرایط مثبت: نیروی شناوری – وزن > ۰
• شرایط خنثی: نیروی شناوری – وزن = ۰
• شرایط منفی: نیروی شناوری – وزن < ۰

با تنظیم قطر لوله‌ها و چگالی پرکننده‌های دائمی، اعضای بالایی قاب در شرایط مثبت، اعضای پایینی در شرایط منفی و اعضای عمودی در شرایط خنثی قرار گرفتند. نتیجه این است که مرکز شناوری SeaFisher همواره بالاتر از مرکز جرم آن باقی می‌ماند و از واژگونی قفس جلوگیری می‌کند، بدون توجه به حالت‌های عملیاتی.

بر اساس این ملاحظات، تحلیل‌های هیدرواستاتیک برای تعیین ابعاد مناسب لوله‌ها، جرم بالاست و چگالی پرکننده‌ها انجام شد. مراحل این تحلیل به شرح زیر بود:

مرحله ۱: انتخاب قطر خارجی (O.D.)، ضخامت دیواره و نسبت استاندارد ابعاد (SDR) از بین محصولات HDPE شرکت VINIDEX، که لوله‌های HDPE را مطابق استانداردهای استرالیا و نیوزیلند تولید می‌کند.

در تعیین ابعاد لوله‌ها، ملاحظات زیر لحاظ شد: عرض مسیر حداقل ۱.۲ متر، تعادل هیدرواستاتیک، سفتی کافی در برابر تنش‌های محوری و خمشی، و کمینه کردن جرم کل شامل بالاست و پرکننده‌ها برای صرفه‌جویی در هزینه.