Os cabos de fibra óptica submarinos são projetados especificamente para ambientes oceânicos, proporcionando transmissão de dados estável e confiável. Eles são utilizados não apenas para comunicação interna de navios, mas também são amplamente aplicados em comunicação transoceânica e transmissão de dados para plataformas de petróleo e gás offshore, desempenhando um papel crucial nos modernos sistemas de comunicação marítima. Para garantir a estabilidade das operações offshore, os cabos de fibra óptica submarinos são projetados para serem à prova d'água, resistentes à pressão, resistentes à corrosão, mecanicamente robustos e altamente flexíveis.
De modo geral, a estrutura dos cabos de fibra óptica submarinos inclui, no mínimo, uma unidade de fibra, bainha, camada de blindagem e revestimento externo. Para projetos ou aplicações especiais, os cabos de fibra óptica submarinos podem omitir a camada de blindagem e, em vez disso, utilizar materiais mais resistentes ao desgaste ou revestimentos externos especiais. Além disso, para se adaptarem a diferentes ambientes, os cabos de fibra óptica submarinos também podem incluir camadas resistentes ao fogo, elementos centrais/de reforço e elementos adicionais de bloqueio de água.
(1) Unidade de fibra óptica
A unidade de fibra é o componente principal dos cabos de fibra óptica submarinos, contendo uma ou mais fibras ópticas.
As fibras ópticas são a parte central do cabo, geralmente compostas por um núcleo, revestimento e camada externa, com uma estrutura circular concêntrica. O núcleo, feito de sílica de alta pureza, é responsável pela transmissão dos sinais ópticos. O revestimento, também feito de sílica de alta pureza, envolve o núcleo, proporcionando uma superfície refletora e isolamento óptico, além de proteção mecânica. A camada externa, a camada mais externa da fibra, é feita de materiais como acrilato, borracha de silicone e náilon, protegendo a fibra da umidade e de danos mecânicos.
As fibras ópticas são geralmente classificadas em fibras monomodo (por exemplo, G.655, G652D) e fibras multimodo (por exemplo, OM1-OM4), com diferentes características de desempenho de transmissão. As principais propriedades de transmissão incluem atenuação máxima, largura de banda mínima, índice de refração efetivo, abertura numérica e coeficiente de dispersão máximo, que determinam a eficiência e a distância da transmissão do sinal.
As fibras são envolvidas por tubos de proteção, soltos ou apertados, para reduzir a interferência entre as fibras e os impactos ambientais externos. O design da unidade de fibra garante a transmissão eficiente de dados, tornando-a a parte mais fundamental e crítica dos cabos de fibra óptica submarinos.
(2) Bainha
A bainha da fibra é um componente essencial do cabo, protegendo as fibras ópticas. De acordo com sua estrutura, ela pode ser dividida em tubos de revestimento rígidos e tubos de revestimento flexíveis.
Os tubos de proteção herméticos são geralmente feitos de materiais como resina de polipropileno (PP), cloreto de polivinila (PVC) e polietileno retardante de chama livre de halogênio (PE HFFR). Esses tubos aderem firmemente à superfície da fibra, sem deixar folgas significativas, o que minimiza o movimento da fibra. Essa cobertura hermética proporciona proteção direta às fibras, impedindo a entrada de umidade e oferecendo alta resistência mecânica e a interferências externas.
Os tubos de amortecimento soltos são geralmente feitos de material de alto módulo.PBTTubos de plástico preenchidos com gel impermeabilizante para proporcionar amortecimento e proteção. Os tubos de amortecimento soltos oferecem excelente flexibilidade e resistência à pressão lateral. O gel impermeabilizante permite que as fibras se movam livremente dentro do tubo, facilitando a extração e a manutenção das fibras. Também proporciona proteção adicional contra danos e entrada de umidade, garantindo a estabilidade e a segurança do cabo em ambientes úmidos ou subaquáticos.
(3) Camada de Armadura
A camada de blindagem está localizada dentro da capa externa e oferece proteção mecânica adicional, prevenindo danos físicos ao cabo de fibra óptica submarino. Essa camada é geralmente feita de malha de fios de aço galvanizado (GSWB). A estrutura trançada cobre o cabo com fios de aço galvanizado, normalmente com uma taxa de cobertura de pelo menos 80%. A estrutura da blindagem oferece proteção mecânica e resistência à tração extremamente altas, enquanto o design trançado garante flexibilidade e um raio de curvatura menor (o raio de curvatura dinâmico admissível para cabos de fibra óptica submarinos é de 20D). Isso o torna adequado para aplicações que exigem movimentação ou curvatura frequentes. Além disso, o aço galvanizado proporciona resistência extra à corrosão, tornando-o ideal para uso em ambientes úmidos ou com névoa salina.
(4) Jaqueta externa
A capa externa é a camada protetora direta dos cabos de fibra óptica submarinos, projetada para resistir à luz solar, chuva, erosão da água do mar, danos biológicos, impactos físicos e radiação UV. A capa externa é normalmente feita de materiais resistentes ao meio ambiente, como cloreto de polivinila (PVC) e materiais com baixa emissão de fumaça e sem halogênio (LSZHA poliolefina LSZH oferece excelente resistência aos raios UV, às intempéries, a produtos químicos e à chama. Isso garante que o cabo permaneça estável e confiável em condições marítimas adversas. Por razões de segurança, a maioria dos cabos de fibra óptica marítimos agora utiliza materiais LSZH, como LSZH-SHF1, LSZH-SHF2 e LSZH-SHF2 MUD. Os materiais LSZH produzem baixíssima densidade de fumaça e não contêm halogênios (flúor, cloro, bromo, etc.), evitando a liberação de gases tóxicos durante a combustão. Dentre eles, o LSZH-SHF1 é o mais comumente utilizado.
(5) Camada resistente ao fogo
Em áreas críticas, para garantir a continuidade e a confiabilidade dos sistemas de comunicação (por exemplo, alarmes de incêndio, iluminação e comunicação durante emergências), alguns cabos de fibra óptica submarinos incluem uma camada resistente ao fogo. Cabos com revestimento externo solto geralmente requerem a adição de fita de mica para aumentar a resistência ao fogo. Cabos resistentes ao fogo podem manter a capacidade de comunicação por um determinado período durante um incêndio, o que é crucial para a segurança da embarcação.
(6) Membros de Reforço
Para aumentar a resistência mecânica dos cabos de fibra óptica submarinos, são utilizados elementos de reforço centrais, como fios de aço fosfatizado ou plástico reforçado com fibra (PRFVSão adicionados elementos de reforço. Estes aumentam a resistência e a capacidade de tração do cabo, garantindo estabilidade durante a instalação e o uso. Além disso, podem ser adicionados elementos de reforço auxiliares, como fios de aramida, para melhorar a resistência do cabo e sua resistência à corrosão química.
(7) Melhorias estruturais
Com os avanços tecnológicos, a estrutura e os materiais dos cabos de fibra óptica submarinos estão em constante evolução. Por exemplo, os cabos de tubo solto totalmente secos eliminam o gel impermeabilizante tradicional e utilizam materiais impermeabilizantes secos tanto nos tubos soltos quanto no núcleo do cabo, oferecendo benefícios ambientais, menor peso e a vantagem de não necessitar de gel. Outro exemplo é o uso de elastômero de poliuretano termoplástico (TPU) como material de revestimento externo, que proporciona uma faixa de temperatura mais ampla, resistência a óleo, ácidos e álcalis, além de menor peso e requisitos de espaço reduzidos. Essas inovações demonstram as melhorias contínuas no projeto de cabos de fibra óptica submarinos.
(8) Resumo
O projeto estrutural dos cabos de fibra óptica submarinos leva em consideração as exigências específicas do ambiente oceânico, incluindo impermeabilização, resistência à pressão, resistência à corrosão e resistência mecânica. O alto desempenho e a confiabilidade dos cabos de fibra óptica submarinos os tornam um componente indispensável dos modernos sistemas de comunicação marítima. Com o avanço da tecnologia marítima, a estrutura e os materiais dos cabos de fibra óptica submarinos continuam a evoluir para atender às demandas da exploração de oceanos mais profundos e às necessidades de comunicação cada vez mais complexas.
Sobre a ONE WORLD (OW Cable)
A ONE WORLD (OW Cable) é uma fornecedora global líder de matérias-primas de alta qualidade para a indústria de fios e cabos. Nosso portfólio de produtos inclui plástico reforçado com fibra (FRP), materiais de baixa emissão de fumaça e livres de halogênio (LSZH), polietileno retardante de chamas livre de halogênio (HFFR PE) e outros materiais avançados projetados para atender aos rigorosos requisitos das aplicações de cabos modernos. Com um compromisso com a inovação, a qualidade e a sustentabilidade, a ONE WORLD (OW Cable) tornou-se uma parceira confiável para fabricantes de cabos em todo o mundo. Seja para cabos de fibra óptica marítimos, cabos de energia, cabos de comunicação ou outras aplicações especializadas, fornecemos as matérias-primas e a expertise necessárias para garantir desempenho e confiabilidade superiores.
Data da publicação: 14 de março de 2025