Cáp quang hàng hải được thiết kế đặc biệt cho môi trường đại dương, cung cấp khả năng truyền dữ liệu ổn định và đáng tin cậy. Chúng không chỉ được sử dụng cho liên lạc nội bộ trên tàu mà còn được ứng dụng rộng rãi trong liên lạc xuyên đại dương và truyền dữ liệu cho các giàn khoan dầu khí ngoài khơi, đóng vai trò quan trọng trong các hệ thống liên lạc hàng hải hiện đại. Để đảm bảo sự ổn định của các hoạt động ngoài khơi, cáp quang hàng hải được thiết kế chống thấm nước, chịu áp lực, chống ăn mòn, bền chắc về mặt cơ học và có độ linh hoạt cao.
Nhìn chung, cấu trúc của cáp quang dùng trong môi trường biển bao gồm ít nhất một sợi quang, lớp vỏ bọc, lớp bảo vệ và lớp vỏ ngoài. Đối với các thiết kế hoặc ứng dụng đặc biệt, cáp quang dùng trong môi trường biển có thể bỏ qua lớp bảo vệ và thay vào đó sử dụng các vật liệu chịu mài mòn tốt hơn hoặc lớp vỏ ngoài đặc biệt. Ngoài ra, để thích ứng với các môi trường khác nhau, cáp quang dùng trong môi trường biển cũng có thể bao gồm các lớp chống cháy, các thành phần gia cường/cốt lõi và các yếu tố chống thấm nước bổ sung.
(1) Đơn vị sợi quang
Bộ phận sợi quang là thành phần cốt lõi của cáp quang hàng hải, chứa một hoặc nhiều sợi quang.
Sợi quang là phần cốt lõi của cáp, thường bao gồm lõi, lớp vỏ và lớp phủ, với cấu trúc hình tròn đồng tâm. Lõi, được làm từ silica có độ tinh khiết cao, chịu trách nhiệm truyền tín hiệu quang. Lớp vỏ, cũng được làm từ silica có độ tinh khiết cao, bao quanh lõi, cung cấp bề mặt phản xạ và cách ly quang học, cũng như bảo vệ cơ học. Lớp phủ, lớp ngoài cùng của sợi, được làm từ các vật liệu như acrylate, cao su silicon và nylon, bảo vệ sợi khỏi độ ẩm và hư hại cơ học.
Sợi quang thường được phân loại thành sợi đơn mode (ví dụ: G.655, G652D) và sợi đa mode (ví dụ: OM1-OM4), với các đặc tính hiệu suất truyền dẫn khác nhau. Các đặc tính truyền dẫn chính bao gồm suy hao tối đa, băng thông tối thiểu, chiết suất hiệu dụng, khẩu độ số và hệ số tán sắc tối đa, quyết định hiệu quả và khoảng cách truyền tín hiệu.
Các sợi quang được bao quanh bởi các ống đệm lỏng hoặc chặt để giảm nhiễu giữa các sợi và tác động từ môi trường bên ngoài. Thiết kế của bộ phận sợi quang đảm bảo truyền dữ liệu hiệu quả, khiến nó trở thành bộ phận cơ bản và quan trọng nhất của cáp quang hàng hải.
(2) Vỏ bọc
Lớp vỏ bọc sợi quang là một thành phần quan trọng của cáp, có chức năng bảo vệ các sợi quang. Dựa trên cấu trúc, nó có thể được chia thành ống đệm chặt và ống đệm lỏng.
Ống đệm kín thường được làm từ các vật liệu như nhựa polypropylen (PP), polyvinyl clorua (PVC) và polyetylen chống cháy không chứa halogen (HFFR PE). Ống đệm kín bám sát vào bề mặt sợi, không để lại khoảng trống đáng kể, giúp giảm thiểu sự dịch chuyển của sợi. Lớp phủ kín này bảo vệ trực tiếp các sợi, ngăn ngừa sự xâm nhập của hơi ẩm, đồng thời mang lại độ bền cơ học cao và khả năng chống lại các tác động bên ngoài.
Các ống giảm chấn rời thường được làm bằng vật liệu có mô đun đàn hồi cao.PBTỐng đệm bằng nhựa, chứa đầy gel chống thấm nước để tạo lớp đệm và bảo vệ. Ống đệm lỏng lẻo mang lại độ linh hoạt tuyệt vời và khả năng chống chịu áp lực ngang. Gel chống thấm nước cho phép các sợi quang di chuyển tự do bên trong ống, tạo điều kiện thuận lợi cho việc kéo sợi và bảo trì. Nó cũng cung cấp thêm lớp bảo vệ chống hư hại và sự xâm nhập của hơi ẩm, đảm bảo tính ổn định và an toàn của cáp trong môi trường ẩm ướt hoặc dưới nước.
(3) Lớp giáp
Lớp bảo vệ nằm bên trong lớp vỏ ngoài và cung cấp thêm lớp bảo vệ cơ học, ngăn ngừa hư hỏng vật lý cho cáp quang biển. Lớp bảo vệ thường được làm bằng lưới thép mạ kẽm (GSWB). Cấu trúc lưới bao phủ cáp bằng các sợi thép mạ kẽm, thường với tỷ lệ bao phủ không dưới 80%. Cấu trúc bảo vệ này cung cấp khả năng bảo vệ cơ học và độ bền kéo cực cao, trong khi thiết kế lưới đảm bảo tính linh hoạt và bán kính uốn cong nhỏ hơn (bán kính uốn cong cho phép động đối với cáp quang biển là 20D). Điều này làm cho nó phù hợp với các ứng dụng yêu cầu chuyển động hoặc uốn cong thường xuyên. Ngoài ra, vật liệu thép mạ kẽm cung cấp khả năng chống ăn mòn cao hơn, lý tưởng để sử dụng trong môi trường ẩm ướt hoặc có hơi muối.
(4) Áo khoác ngoài
Lớp vỏ ngoài là lớp bảo vệ trực tiếp của cáp quang biển, được thiết kế để chịu được ánh nắng mặt trời, mưa, sự ăn mòn của nước biển, hư hại sinh học, va đập vật lý và bức xạ tia cực tím. Lớp vỏ ngoài thường được làm bằng các vật liệu chịu được môi trường như polyvinyl clorua (PVC) và các vật liệu ít khói, không chứa halogen (LSZHVật liệu polyolefin này có khả năng chống tia cực tím, chống chịu thời tiết, chống hóa chất và chống cháy tuyệt vời. Điều này đảm bảo cáp vẫn ổn định và đáng tin cậy trong điều kiện khắc nghiệt trên biển. Vì lý do an toàn, hầu hết các loại cáp quang biển hiện nay đều sử dụng vật liệu LSZH, chẳng hạn như LSZH-SHF1, LSZH-SHF2 và LSZH-SHF2 MUD. Vật liệu LSZH tạo ra mật độ khói rất thấp và không chứa halogen (flo, clo, brom, v.v.), tránh giải phóng khí độc hại trong quá trình cháy. Trong số này, LSZH-SHF1 là loại được sử dụng phổ biến nhất.
(5) Lớp chống cháy
Tại các khu vực trọng yếu, để đảm bảo tính liên tục và độ tin cậy của hệ thống thông tin liên lạc (ví dụ: báo cháy, chiếu sáng và liên lạc trong trường hợp khẩn cấp), một số loại cáp quang hàng hải được tích hợp thêm lớp chống cháy. Cáp có ống đệm lỏng thường cần thêm băng mica để tăng cường khả năng chống cháy. Cáp chống cháy có thể duy trì khả năng liên lạc trong một khoảng thời gian nhất định khi xảy ra hỏa hoạn, điều này rất quan trọng đối với sự an toàn của tàu.
(6) Thành viên gia cố
Để tăng cường độ bền cơ học của cáp quang biển, người ta sử dụng các thanh gia cường trung tâm như dây thép phosphat hóa hoặc nhựa gia cường sợi (FRPCác sợi gia cường (như sợi aramid) được thêm vào. Chúng làm tăng độ bền và khả năng chịu kéo của cáp, đảm bảo tính ổn định trong quá trình lắp đặt và sử dụng. Ngoài ra, các sợi gia cường phụ trợ như sợi aramid có thể được thêm vào để cải thiện độ bền và khả năng chống ăn mòn hóa học của cáp.
(7) Cải tiến cấu trúc
Với những tiến bộ công nghệ, cấu trúc và vật liệu của cáp quang biển đang liên tục được cải tiến. Ví dụ, cáp ống rời khô hoàn toàn loại bỏ chất gel chống thấm nước truyền thống và sử dụng vật liệu chống thấm nước khô trong cả ống rời và lõi cáp, mang lại lợi ích về môi trường, trọng lượng nhẹ hơn và không cần gel. Một ví dụ khác là việc sử dụng chất đàn hồi polyurethane nhiệt dẻo (TPU) làm vật liệu vỏ ngoài, giúp tăng phạm vi nhiệt độ, khả năng chống dầu, chống axit, chống kiềm, trọng lượng nhẹ hơn và yêu cầu không gian nhỏ hơn. Những cải tiến này thể hiện sự cải thiện không ngừng trong thiết kế cáp quang biển.
(8) Tóm tắt
Thiết kế cấu trúc của cáp quang biển phải tính đến các yêu cầu đặc thù của môi trường đại dương, bao gồm khả năng chống thấm nước, chịu áp lực, chống ăn mòn và độ bền cơ học. Hiệu suất cao và độ tin cậy của cáp quang biển khiến chúng trở thành một thành phần không thể thiếu trong các hệ thống thông tin liên lạc hàng hải hiện đại. Khi công nghệ hàng hải phát triển, cấu trúc và vật liệu của cáp quang biển cũng tiếp tục được cải tiến để đáp ứng nhu cầu thăm dò đại dương sâu hơn và các nhu cầu thông tin liên lạc phức tạp hơn.
Giới thiệu về ONE WORLD (OW Cable)
ONE WORLD (OW Cable) là nhà cung cấp hàng đầu thế giới về nguyên liệu thô chất lượng cao cho ngành công nghiệp dây và cáp. Danh mục sản phẩm của chúng tôi bao gồm nhựa gia cường sợi (FRP), vật liệu ít khói không halogen (LSZH), polyetylen chống cháy không halogen (HFFR PE) và các vật liệu tiên tiến khác được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu khắt khe của các ứng dụng cáp hiện đại. Với cam kết về đổi mới, chất lượng và tính bền vững, ONE WORLD (OW Cable) đã trở thành đối tác đáng tin cậy của các nhà sản xuất cáp trên toàn thế giới. Cho dù là cáp quang hàng hải, cáp điện, cáp thông tin liên lạc hay các ứng dụng chuyên biệt khác, chúng tôi đều cung cấp nguyên liệu thô và chuyên môn cần thiết để đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy vượt trội.
Thời gian đăng bài: 14/03/2025