Os cabos de fibra óptica marítimos são projetados especificamente para ambientes oceânicos, proporcionando transmissão de dados estável e confiável. Eles não são utilizados apenas para comunicação interna em navios, mas também são amplamente aplicados em comunicações transoceânicas e transmissão de dados para plataformas offshore de petróleo e gás, desempenhando um papel crucial nos modernos sistemas de comunicação marítima. Para garantir a estabilidade das operações offshore, os cabos de fibra óptica marítimos são projetados para serem à prova d'água, resistentes à pressão, à corrosão, mecanicamente robustos e altamente flexíveis.
Geralmente, a estrutura dos cabos de fibra óptica marítimos inclui pelo menos uma unidade de fibra, uma bainha, uma camada de blindagem e um revestimento externo. Para projetos ou aplicações especiais, os cabos de fibra óptica marítimos podem omitir a camada de blindagem e, em vez disso, utilizar materiais mais resistentes ao desgaste ou revestimentos externos especiais. Além disso, para se adaptar a diferentes ambientes, os cabos de fibra óptica marítimos 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 marítima, contendo uma ou mais fibras ópticas.
As fibras ópticas são a parte central do cabo, normalmente compostas por um núcleo, um revestimento e uma capa, 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 reflexiva e isolamento óptico, além de proteção mecânica. O revestimento, a camada mais externa da fibra, é feito de materiais como acrilato, borracha de silicone e náilon, protegendo a fibra contra umidade e 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 circundadas por tubos de proteção frouxos ou apertados para reduzir a interferência entre as fibras e os impactos ambientais externos. O design da unidade de fibra garante uma transmissão de dados eficiente, tornando-a a parte mais fundamental e crítica dos cabos de fibra óptica marítima.
(2) Bainha
A capa da fibra é um componente essencial do cabo, protegendo as fibras ópticas. Com base na estrutura, ela pode ser dividida em tubos de proteção apertados e tubos de proteção soltos.
Tubos de amortecimento estanques são normalmente feitos de materiais como resina de polipropileno (PP), cloreto de polivinila (PVC) e polietileno retardante de chamas sem halogênio (PE HFFR). Aderem perfeitamente à superfície da fibra, sem deixar espaços significativos, o que minimiza a movimentação das fibras. Essa cobertura estanque proporciona proteção direta às fibras, impedindo a entrada de umidade e oferecendo alta resistência mecânica e resistência a interferências externas.
Os tubos de amortecimento soltos são geralmente feitos de alto móduloPBTPlástico, preenchido 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 oferece 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 armadura está localizada dentro da capa externa e fornece proteção mecânica adicional, evitando danos físicos ao cabo de fibra óptica marítima. A camada de armadura é normalmente feita de trança de fios de aço galvanizado (GSWB). A estrutura trançada cobre o cabo com fios de aço galvanizado, geralmente com uma taxa de cobertura não inferior a 80%. A estrutura da armadura 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 permitido para cabos de fibra óptica marítima é de 20D). Isso o torna adequado para aplicações que exigem movimentação ou flexão frequentes. Além disso, o material de aço galvanizado oferece 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 marítima, projetada para resistir à luz solar, chuva, erosão da água do mar, danos biológicos, impacto físico e radiação UV. A capa externa é normalmente feita de materiais ambientalmente resistentes, como cloreto de polivinila (PVC) e isento de halogênio e baixa emissão de fumaça (LSZH) poliolefina, oferecendo excelente resistência aos raios UV, às intempéries, à resistência química e à retardação de chamas. 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 utilizado.
(5) Camada resistente ao fogo
Em áreas críticas, para garantir a continuidade e a confiabilidade dos sistemas de comunicação (por exemplo, para alarmes de incêndio, iluminação e comunicação em emergências), alguns cabos de fibra óptica marítima incluem uma camada resistente ao fogo. Cabos de tubo de proteção solto frequentemente 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 marítima, são utilizados elementos de reforço centrais, como fios de aço fosfatados ou plástico reforçado com fibra (PRFV) são adicionados. Estes aumentam a resistência à tração e à resistência do cabo, garantindo estabilidade durante a instalação e o uso. Além disso, elementos de reforço auxiliares, como fios de aramida, podem ser adicionados para melhorar a resistência do cabo e a resistência à corrosão química.
(7) Melhorias Estruturais
Com os avanços tecnológicos, a estrutura e os materiais dos cabos de fibra óptica marítima estão em constante evolução. Por exemplo, os cabos de tubo solto totalmente secos eliminam o gel hidrófugo tradicional e utilizam materiais hidrófugos secos tanto nos tubos soltos quanto no núcleo do cabo, oferecendo benefícios ambientais, menor peso e vantagens como a ausência 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, álcalis, menor peso e menor necessidade de espaço. Essas inovações demonstram as melhorias contínuas no projeto de cabos de fibra óptica marítima.
(8) Resumo
O projeto estrutural dos cabos de fibra óptica marítimos leva em consideração os requisitos especiais dos ambientes oceânicos, incluindo impermeabilização, resistência à pressão, resistência à corrosão e resistência mecânica. O alto desempenho e a confiabilidade dos cabos de fibra óptica marítimos os tornam um componente indispensável dos modernos sistemas de comunicação marítima. À medida que a tecnologia marítima avança, a estrutura e os materiais dos cabos de fibra óptica marítimos continuam a evoluir para atender às demandas da exploração oceânica em profundidade e às necessidades de comunicação mais complexas.
Sobre ONE WORLD (OW Cable)
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Horário da publicação: 14/03/2025