I cavi in fibra ottica marina sono specificamente progettati per gli ambienti oceanici, garantendo una trasmissione dati stabile e affidabile. Non sono utilizzati solo per le comunicazioni interne alle navi, ma sono ampiamente utilizzati anche nelle comunicazioni transoceaniche e nella trasmissione dati per le piattaforme petrolifere e del gas offshore, svolgendo un ruolo cruciale nei moderni sistemi di comunicazione marina. Per garantire la stabilità delle operazioni offshore, i cavi in fibra ottica marina sono progettati per essere impermeabili, resistenti alla pressione, alla corrosione, meccanicamente robusti e altamente flessibili.
Generalmente, la struttura dei cavi in fibra ottica per uso marino comprende almeno un'unità in fibra, una guaina, uno strato di armatura e un rivestimento esterno. Per progetti o applicazioni speciali, i cavi in fibra ottica per uso marino possono omettere lo strato di armatura e utilizzare invece materiali più resistenti all'usura o rivestimenti esterni speciali. Inoltre, per adattarsi a diversi ambienti, i cavi in fibra ottica per uso marino possono includere anche strati ignifughi, elementi centrali/di rinforzo ed elementi aggiuntivi che bloccano l'acqua.
(1) Unità in fibra ottica
L'unità in fibra è il componente principale dei cavi in fibra ottica marini e contiene una o più fibre ottiche.
Le fibre ottiche costituiscono il nucleo del cavo e sono tipicamente costituite da un nucleo, un rivestimento e un involucro, con una struttura circolare concentrica. Il nucleo, realizzato in silice ad alta purezza, è responsabile della trasmissione dei segnali ottici. Il rivestimento, anch'esso in silice ad alta purezza, circonda il nucleo, fornendo una superficie riflettente e un isolamento ottico, oltre a protezione meccanica. Il rivestimento, lo strato più esterno della fibra, è realizzato con materiali come acrilato, gomma siliconica e nylon, che proteggono la fibra dall'umidità e dai danni meccanici.
Le fibre ottiche sono generalmente classificate in fibre monomodali (ad esempio, G.655, G652D) e fibre multimodali (ad esempio, OM1-OM4), con diverse caratteristiche di trasmissione. Le principali proprietà di trasmissione includono l'attenuazione massima, la larghezza di banda minima, l'indice di rifrazione effettivo, l'apertura numerica e il coefficiente di dispersione massimo, che determinano l'efficienza e la distanza di trasmissione del segnale.
Le fibre sono circondate da tubi buffer, larghi o stretti, per ridurre l'interferenza tra le fibre e gli impatti ambientali esterni. Il design dell'unità in fibra garantisce una trasmissione dati efficiente, rendendola la parte più fondamentale e critica dei cavi in fibra ottica marini.
(2) Guaina
La guaina in fibra è un componente chiave del cavo, che protegge le fibre ottiche. In base alla sua struttura, può essere suddivisa in tubi buffer stretti e tubi buffer larghi.
I tubi tampone stretti sono generalmente realizzati in materiali come resina di polipropilene (PP), cloruro di polivinile (PVC) e polietilene ignifugo privo di alogeni (HFFR PE). I tubi tampone stretti aderiscono perfettamente alla superficie delle fibre, senza lasciare fessure significative, riducendo al minimo il movimento delle stesse. Questa copertura aderente fornisce una protezione diretta alle fibre, impedendo l'ingresso di umidità e offrendo un'elevata resistenza meccanica e alle interferenze esterne.
I tubi tampone allentati sono solitamente realizzati in materiale ad alto moduloPBTPlastica, riempita con gel idrorepellente per fornire ammortizzazione e protezione. I tubi buffer sciolti offrono un'eccellente flessibilità e resistenza alla pressione laterale. Il gel idrorepellente consente alle fibre di muoversi liberamente all'interno del tubo, facilitandone l'estrazione e la manutenzione. Fornisce inoltre un'ulteriore protezione contro danni e infiltrazioni di umidità, garantendo la stabilità e la sicurezza del cavo in ambienti umidi o sott'acqua.
(3) Strato di armatura
Lo strato di armatura si trova all'interno della guaina esterna e fornisce un'ulteriore protezione meccanica, prevenendo danni fisici al cavo in fibra ottica marino. Lo strato di armatura è tipicamente costituito da una treccia di fili di acciaio zincato (GSWB). La struttura intrecciata ricopre il cavo con fili di acciaio zincato, solitamente con un tasso di copertura non inferiore all'80%. La struttura dell'armatura offre una protezione meccanica e una resistenza alla trazione estremamente elevate, mentre il design intrecciato garantisce flessibilità e un raggio di curvatura ridotto (il raggio di curvatura dinamico consentito per i cavi in fibra ottica marini è di 20D). Questo lo rende adatto ad applicazioni che richiedono movimenti o piegature frequenti. Inoltre, il materiale in acciaio zincato offre un'ulteriore resistenza alla corrosione, rendendolo ideale per l'uso in ambienti umidi o con nebbia salina.
(4) Giacca esterna
La guaina esterna è lo strato protettivo diretto dei cavi in fibra ottica marina, progettato per resistere alla luce solare, alla pioggia, all'erosione marina, ai danni biologici, agli impatti fisici e alle radiazioni UV. La guaina esterna è in genere realizzata con materiali ecocompatibili come il cloruro di polivinile (PVC) e il materiale a bassa emissione di fumi e zero alogeni (LSZH) poliolefina, che offre un'eccellente resistenza ai raggi UV, agli agenti atmosferici, agli agenti chimici e alla propagazione della fiamma. Ciò garantisce che il cavo rimanga stabile e affidabile anche in condizioni marine difficili. Per motivi di sicurezza, la maggior parte dei cavi in fibra ottica per uso marino utilizza ora materiali LSZH, come LSZH-SHF1, LSZH-SHF2 e LSZH-SHF2 MUD. I materiali LSZH producono una densità di fumo molto bassa e non contengono alogeni (fluoro, cloro, bromo, ecc.), evitando il rilascio di gas tossici durante la combustione. Tra questi, LSZH-SHF1 è il più comunemente utilizzato.
(5) Strato resistente al fuoco
Nelle aree critiche, per garantire la continuità e l'affidabilità dei sistemi di comunicazione (ad esempio, per allarmi antincendio, illuminazione e comunicazioni in caso di emergenza), alcuni cavi in fibra ottica per uso marittimo includono uno strato ignifugo. I cavi a tubo tampone loose spesso richiedono l'aggiunta di nastro di mica per migliorare la resistenza al fuoco. I cavi ignifughi possono mantenere la capacità di comunicazione per un certo periodo durante un incendio, il che è fondamentale per la sicurezza della nave.
(6) Elementi di rinforzo
Per migliorare la resistenza meccanica dei cavi in fibra ottica marini, elementi di rinforzo centrali come fili di acciaio fosfatato o plastica rinforzata con fibre (FRP). Questi aumentano la robustezza e la resistenza alla trazione del cavo, garantendone la stabilità durante l'installazione e l'utilizzo. Inoltre, è possibile aggiungere elementi di rinforzo ausiliari, come il filato aramidico, per migliorare la robustezza e la resistenza alla corrosione chimica del cavo.
(7) Miglioramenti strutturali
Grazie ai progressi tecnologici, la struttura e i materiali dei cavi in fibra ottica per uso marino sono in continua evoluzione. Ad esempio, i cavi loose tube completamente asciutti eliminano il tradizionale gel idrorepellente e utilizzano materiali idrorepellenti asciutti sia nei loose tube che nel nucleo del cavo, offrendo vantaggi ambientali, leggerezza e assenza di gel. Un altro esempio è l'utilizzo dell'elastomero poliuretanico termoplastico (TPU) come materiale per la guaina esterna, che offre un intervallo di temperatura più ampio, resistenza agli oli, agli acidi e agli alcali, leggerezza e ingombri ridotti. Queste innovazioni dimostrano i continui miglioramenti nella progettazione dei cavi in fibra ottica per uso marino.
(8) Riepilogo
La progettazione strutturale dei cavi in fibra ottica marina tiene conto dei requisiti specifici degli ambienti oceanici, tra cui impermeabilità, resistenza alla pressione, resistenza alla corrosione e resistenza meccanica. Le elevate prestazioni e l'affidabilità dei cavi in fibra ottica marina li rendono un componente indispensabile dei moderni sistemi di comunicazione marina. Con il progresso della tecnologia marina, la struttura e i materiali dei cavi in fibra ottica marina continuano a evolversi per soddisfare le esigenze dell'esplorazione oceanica più profonda e le esigenze di comunicazione più complesse.
Informazioni su ONE WORLD (OW Cable)
ONE WORLD (OW Cable) è un fornitore leader a livello mondiale di materie prime di alta qualità per l'industria dei fili e dei cavi. Il nostro portafoglio prodotti include materiali plastici rinforzati con fibre (FRP), materiali a bassa emissione di fumi e zero alogeni (LSZH), polietilene ignifugo privo di alogeni (HFFR PE) e altri materiali avanzati progettati per soddisfare i rigorosi requisiti delle moderne applicazioni di cavi. Grazie al suo impegno per l'innovazione, la qualità e la sostenibilità, ONE WORLD (OW Cable) è diventata un partner di fiducia per i produttori di cavi di tutto il mondo. Che si tratti di cavi in fibra ottica per uso marino, cavi di alimentazione, cavi di comunicazione o altre applicazioni specializzate, forniamo le materie prime e le competenze necessarie per garantire prestazioni e affidabilità superiori.
Data di pubblicazione: 14-03-2025