Что такое тест на солевой туман для оптоволоконных патч-кордов?

Глобальный технический центр OFSCN Техническая база знаний OFSCN
1

Ржавеют ли металлические детали разъемов на морских платформах?

2

На морских платформах металлические разъемы оптоволоконных патч-кордов или датчиков, а также броня очень подвержены ржавчине и коррозии, если не используются специальные антикоррозийные материалы и процессы поверхностной изоляции.

Для обеспечения долговременной высокой надежности оптоволоконных систем в морской среде крайне важно понимать механизмы коррозии, оценивать методы тестирования (например, тест на солевой туман) и выбирать соответствующие материалы.

I. Механизмы коррозии металлов в условиях морских платформ

Морские платформы расположены в типичной морской атмосфере и зоне разбрызгивания, среда там обладает чрезвычайно разрушительным действием, проявляющимся в следующем:

  1. Высокая соленость и воздействие хлорид-ионов:
    Взвешенные в воздухе частицы морской соли богаты хлорид-ионами ( ext{Cl}^- ). Хлорид-ионы имеют малый радиус и высокую проникающую способность, легко проникают через естественную пассивирующую пленку на поверхности обычных металлов, вызывая серьезную питтинговую коррозию (Pitting Corrosion) и щелевую коррозию (Crevice Corrosion).
  2. Высокая влажность и электрохимические реакции:
    Высокая влажность морской среды (относительная влажность круглогодично ext{RH} ext{>} 90\% ) способствует легкому образованию водяной пленки на поверхности металла. Электролитная водяная пленка, в которой растворены соли, способствует образованию микробатарей внутри металла или на стыках различных металлов, вызывая интенсивную гальваническую коррозию (Galvanic Corrosion).
  3. Отказ традиционных разъемов:
    Обычные оптоволоконные разъемы, такие как ext{FC}, ext{SC}, ext{ST} и другие, представленные на рынке, имеют металлические корпуса, изготовленные из никелированной латуни, цинкового сплава или обычной нержавеющей стали низкого качества. Эти материалы могут начать ржаветь (красная или белая ржавчина) в условиях солевого тумана всего за несколько дней. При расширении от ржавчины металлические части не только блокируют механическое срабатывание разъема, делая невозможным нормальное подключение и отключение, но и сдавливают или деформируют точные керамические вставки, вызывая смещение оптоволокна, что приводит к резкому увеличению вставляемых потерь ( IL ) вплоть до прерывания сигнала.

II. Научная оценка с помощью теста на солевой туман (Salt Spray Test)

Для проверки коррозионной стойкости металлических компонентов оптоволоконных патч-кордов на этапе проектирования и выбора необходимо проводить строгий тест на солевой туман (обычно в соответствии со стандартами ext{ASTM B117}, ext{IEC 60068-2-11} или ext{ISO 9227}):

  • Метод тестирования:
    В герметичной камере солевого тумана поддерживается температура 35 ext{°C}, и в течение определенного времени распыляется солевой раствор ( ext{NaCl} ) концентрацией 5\% , чтобы солевой туман равномерно оседал на поверхности образцов.
  • Критерии оценки:
    В зависимости от сценария применения, образцы обычно подвергаются непрерывному распылению в течение 48 ext{ ч}, 96 ext{ ч}, 168 ext{ ч} или даже до 720 ext{ ч}. После тестирования оценивается наличие продуктов коррозии (красной или белой ржавчины) на металлической поверхности разъема, а также проверяется, не ухудшились ли оптические параметры передачи оптоволоконного патч-корда (такие как вносимые потери и возвратные потери).

III. Проектирование антикоррозионной защиты для морских условий и решения от Da Cheng Yong Sheng (OFSCN®)

Для решения проблем сильной коррозии на морских платформах и в аналогичных суровых промышленных условиях Da Cheng Yong Sheng (OFSCN®) провела целевую модернизацию материалов и конструкций оптоволоконных патч-кордов и кабелей:

1. Использование высококачественных коррозионностойких металлических материалов

  • Нержавеющая сталь 316 ext{L}:
    По сравнению с обычной нержавеющей сталью 304, 316 ext{L} содержит 2\% ext{–} 3\% молибдена ( ext{Mo}), что значительно повышает ее способность противостоять питтинговой и щелевой коррозии, вызываемой хлорид-ионами.
  • Никелевый сплав 825:
    В экстремально суровых морских условиях или в кислотной среде с высокой коррозией использование сплава 825 позволяет полностью избежать коррозионного растрескивания под напряжением и питтинговой коррозии.

2. Внедрение защитной оболочки от коррозии

Использование полимерных материалов, таких как полиэтилен ( ext{PE}) или поливинилхлорид ( ext{PVC}), для герметизации металлической брони, физически изолируя металлические компоненты от влажной, теплой и солевой среды.

3. Соответствующие коррозионностойкие, высокопрочные на растяжение патч-корды и кабели OFSCN®:

Благодаря этим двойным технологическим мерам — физической изоляции и модернизации сплавов — оптоволоконные разъемы и волноводные патч-корды могут работать стабильно в течение длительного времени в условиях высоких солей и влажности морских платформ, сохраняя превосходную долговременную оптическую стабильность.