海底数据中心由舱体及水下结构系统、冷却系统、配电系统、监控系统等多个系统有机组成。以大型水下密封舱体和结构为基础，将服务器、网络设备、电气设备等安装在密封的舱体中，就像是一头巨大的钢铁海底巨兽，在复杂多变的海底潜伏着，利用低温的海水洋流为腹中的超算数据处理中心提供适宜的工作环境。假如舱内的服务器、电气设备比作这只海洋巨兽的内脏的话，那么粗壮结实的水下结构和罐体就如同它的骨骼和肚皮一样，对内部的设施提供支撑和保护，抵抗海底巨大的水压、强劲的洋流、巨浪和台风的侵袭，确保海底数据中心能够在30米水深的海底稳定运行25年 。

01舱体系统——罐体

钢铁海兽的肚皮，密封舱体系统采用罐体+鞍座支撑的结构，罐体为圆柱体，之所以设计为圆柱体，是因为圆柱形相对于其他形状，更能适应海水环境，能够更好的抵抗波浪和海流的作用，均匀海水压力，同时圆柱形也是最经济和制造工艺最成熟的方案。

舱体材料使用海洋工程高强度钢板，通过钢板的卷制、焊接形成罐体，罐体密封采用法兰密封的形式，使用密封圈，密封效果好，能适应海水压力和使用年限的要求。

02舱体系统——支撑结构

对舱体进行固定支撑的钢制结构和防沉板作为海兽的骨架和四肢支撑，主要作用就是抵抗海水压力，提供隔绝外部环境，保持稳定的无氧低温环境，同时在钢梁和防沉板的作用下能够抵抗自重以及风、浪、流等环境载荷、有效防止在安装过程中发生的不均匀沉降，将各个系统的荷载传递到地基中，属于永久性支撑结构，起到数据中心在海底的稳定性和防护性作用。作为骨架支持的大型钢制结构主要由管式结构及钢制格栅板构成，主要根据环境条件及运营风险为罐体提供妥善的防护和支撑，是海底数据中心最安全的外骨架。

图：防渔网保护框架及防沉板基础

图：带格栅板防落物防渔网保护结构及吸力桩基础

03舱体系统——防沉板

在海底工程行业中，比较常见的有3类基础型式，包括重力式防沉板基础、吸力桩筒型基础和打入桩基础。

防沉板具有建造成本低、安装方便、可重复利用等优点。通过将荷载分布到海床上，防沉板可以支撑上部结构/设备的荷载而不发生承载力破坏，基础的沉降应能够满足结构的设计要求。通常在浅水环境且表层土壤地质条件较好的海底设施项目中应用多见。

图：重力式防沉板基础

04吸力桩

吸力桩筒型基础是一种下部开口，顶部采用盖板封闭的圆筒结构，其安装通常采用水泵对筒内进行抽真空，主要是利用筒体内外的压力差，使筒基贯入到海床中并在负压作用下筒基被不断的贯入到土壤中，直到贯入到设计入泥深度停止。吸力式筒型基础具有定位准确、便于回收利用，能够减轻冲刷影响，承受较大的水平力和扭矩等优点，因而一般在深水环境的海底设施项目中应用较为多见。

图：吸力桩式基础

图：吸力桩基础施工

05打入桩

打入桩（也包括钻入桩）基础是目前海洋工程结构物中最为常见的基础形式，其承载力计算和安装技术成熟可靠。通常在缺乏工程地质勘查资料时，为保证后期能够满足各种工况的需求，可以采用打入桩进行海底结构物的固定，但需要动员水下打桩锤、安装船舶等专用设备，施工难度和成本需要结合整体设计进行统筹考虑，目前在在浅水区域水面设施应用较多，深水环境的海底设施项目中应用较少。

图：水面设施的桩基础施工

06防腐系统

了解完钢铁海兽的骨骼系统，接下来介绍的就是钢铁海兽的皮肤——防腐系统。

众所周知，海水是自然界中量最大、腐蚀性较强的一种天然电解质。海水中高盐、富氧等都是导致其高腐蚀性的重要因素。同时，波、浪、潮、流产生的低频往复应力和冲击力，再加上海洋微生物、附着生物及它们的代谢产物等都对腐蚀过程产生直接或间接的加速作用。

除此之外，海洋腐蚀还包括海生物污损腐蚀，主要指海生物附着在金属表面上影响氧扩散，造成细菌栖息，改变环境条件，破坏表面膜和涂层。这种腐蚀在船底及海水管道中尤为显著。

海底数据中心水下结构的主要材料都是金属材质，一套采用防腐涂层和牺牲阳极对金属结构进行联合保护，配合能够有效减缓海生物附着生长的防海生物系统，成为海底数据中心首选的综合防腐方案。针对设计水深、设计寿命等环境条件数据，防腐涂层起到隔离腐蚀介质的作用，牺牲阳极起保护金属不受腐蚀作用，防海生物系统在海底水流控制及海生物抑制上施展神功，一套“联合保护”的组合拳为钢铁海兽穿上了金刚不坏的“神奇皮肤衣”。

总结

海底数据中心的水下结构设计基于大量的海底勘察和实验数据，采用高强度的钢结构，解决了舱体密封、海底固定、海水腐蚀等一系列难题，同时考虑制造的便利性，选择采用罐体这种成熟可行的制造方案，为数据中心的水下布放提供了切实可靠的依据，后续还将进一步优化升级，拥有更大的容量，更高的强度，满足不同场景布放的需求。