Gibt es spezielle Materialanforderungen für Glasfasern, die am Meer verwendet werden?
In Umgebungen mit hoher Salzsprühnebel- und hoher Luftfeuchtigkeit, wie z. B. an Meeresküsten, sind gewöhnliche Glasfasermaterialien und Kabelmaterialien anfällig für physikalische Schäden und chemische Korrosion. Um die langfristige Stabilität von Glasfaser-Sensorik- und Kommunikationssystemen zu gewährleisten, gelten strenge technische Anforderungen für die Materialauswahl und das strukturelle Design von Glasfaserkabeln:
1. Anforderungen an Korrosionsschutz gegen Salzsprühnebel und Lochfraß für Panzerungsmaterialien
Die Küstenatmosphäre enthält eine hohe Konzentration an Chloridionen (\text{Cl}^- ). Kohlenstoffstahl oder sogar Standard-Edelstahl 304 korrodieren in Salzsprühnebelumgebungen leicht durch elektrochemische Korrosion, Lochfraß (Pitting Corrosion) und Spaltkorrosion.
- Materialauswahl: Für Korrosionsschutz-Panzerungsmaterialien sollte vorrangig 316\text{L} Edelstahl mit Molybdän (\text{Mo}) verwendet werden. Molybdän verbessert die Stabilität der Passivschicht erheblich und erhöht die Beständigkeit gegen Chloridionenkorrosion.
- Extrem korrosive Umgebungen: In Gezeitenzonen oder in komplexen Umgebungen mit starker Säure, starker Lauge und hohem Salzgehalt sind hoch Nickel-Chrom-Molybdän-Legierungen wie 825 (Incoloy 825) erforderlich.
2. Anforderungen an luftdichte Verkapselung und Wasserstoff-/Wasserdichtigkeit
Das Eindringen von Wasserdampf und Salzsprühnebel auf die Glasfaseroberfläche kann die Silanol-Reaktion verursachen, die Spannungskorrosion und Rissausbreitung von Siliziumdioxid-Glasfasern beschleunigt und die mechanische Festigkeit der Glasfasern verringert. Gleichzeitig kann Wasserdampf die Wasserstoffalterung (Hydrogen Aging) auslösen und die Dämpfung der Glasfasern erhöhen.
- Nahtlose Stahlrohrverkapselung (FIMT): Im Vergleich zu herkömmlichen geschweißten Stahlrohren oder verschraubten Panzerungen bietet die Struktur aus ein- oder zweilagigen nahtlosen Stahlrohren (Seamless Steel Tube) eine 100\% physikalische Abdichtung, die das Eindringen von Wasserdampf, Salzsprühnebel und schädlichen äußeren Gasen vollständig verhindert.
3. Anforderungen an Polymer-Außenmäntel und Glasfaser-Beschichtungen
- Außenmantelmaterial: Die äußere Schicht von Glasfaserkabeln erfordert üblicherweise hochdichte Polyethylen (HDPE), Polyvinylchlorid (PVC) oder Polyethylen (PE)-Mäntel, die UV-beständig und salzsprühnebelbeständig sind, um Sonneneinstrahlung und mechanischen Abrieb durch Seewind zu verhindern.
- Glasfaserbeschichtung: Abhängig von den Anforderungen an die Temperaturbeständigkeit und die Umgebungsbelastung können die inneren Glasfasern mit Acrylat, Polyimid oder metallischen Beschichtungen versehen werden, um eine stabile optische Leistung der Glasfasern unter Biege- und Spannungsbedingungen zu gewährleisten.
Offizielle OFSCN® Produktinformationen
Im Produktportfolio von Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. (OFSCN®) bieten wir hochzuverlässige Produkte auf Basis nahtloser Stahlrohrverkapselung für Meeres-, Hochsalzsprühnebel- und spezielle Korrosionsumgebungen an:
1. OFSCN® 85°C Seamless Steel Tube Fiber Cable
Verwendet eine einlagige nahtlose Stahlrohrverkapselung, wobei standardmäßig 316\text{L} Edelstahl für die nahtlosen Stahlrohre verwendet wird. Es ist für die Kommunikation und verteilte Glasfaser-Sensorik (DTS/OFDR/BOTDA) in Meeresumgebungen mit niedrigen bis mittleren Temperaturen konzipiert und bietet hervorragende Beständigkeit gegen Salzsprühnebel und eine luftdichte Wasserdichte.
2. OFSCN® 300°C Seamless Steel Tube Fiber Cable
Standardmäßig mit 316\text{L} Edelstahl nahtlosen Stahlrohren verkapselt, enthält es hochtemperaturbeständige Polyimid-Glasfasern. Es ist nicht nur salzsprühnebelbeständig, sondern hält auch extremen Temperaturen von -200^\circ\text{C} bis 300^\circ\text{C} stand.
3. OFSCN® Double-Layer High-Temperature Downhole Fiber Optic Cable
Verwendet eine doppellagige nahtlose Stahlrohr-Verschachtelungstechnologie. Standardmäßig wird 316\text{L} Edelstahl als Verkapselungsmaterial verwendet, mit der Option auf 825 Legierung. Es ist speziell für extrem raue Umgebungen wie unterseeische, unterirdische und Hochdruck-Korrosionsumgebungen konzipiert und bietet eine extrem hohe mechanische Druckfestigkeit und eine lange Lebensdauer gegen Salzsprühnebelkorrosion.
