Quelles sont les exigences particulières en matière de matériaux pour les fibres optiques utilisées au bord de la mer ?
Dans des environnements à forte teneur en sel et en humidité, tels que le bord de mer ou les zones côtières, les matériaux de fibre optique et de câble optique ordinaires sont très sensibles aux dommages physiques et à la corrosion chimique. Afin de garantir la stabilité à long terme des systèmes de communication et de détection par fibre optique, les câbles optiques ont des exigences techniques strictes en matière de sélection des matériaux et de conception structurelle :
1. Exigences relatives à la résistance au brouillard salin et à la corrosion par piqûres des matériaux de blindage
L’atmosphère marine contient une forte concentration d’ions chlorure ( \text{Cl}^- ). L’acier au carbone ordinaire, et même l’acier inoxydable standard 304, sont très sujets à la corrosion électrochimique, ainsi qu’à la corrosion par piqûres (Pitting Corrosion) et à la corrosion caverneuse en milieu de brouillard salin.
- Sélection des matériaux : Les matériaux de blindage anticorrosion doivent privilégier l’acier inoxydable 316\text{L} contenant du molybdène ( \text{Mo} ). L’élément molybdène améliore considérablement la stabilité du film de passivation et renforce considérablement la résistance à la corrosion par les ions chlorure.
- Environnement à très forte corrosion : Dans la zone intertidale ou dans des environnements composites fortement acides, fortement alcalins et salins, des alliages à haute teneur en nickel-chrome-molybdène tels que l’alliage 825 (Incoloy 825) doivent être utilisés.
2. Exigences d’étanchéité et de résistance à l’hydrogène et à l’eau
La pénétration de la vapeur d’eau et du brouillard salin à la surface de la fibre optique peut entraîner une réaction avec les groupes silanol, accélérant la corrosion sous contrainte et l’expansion des fissures de la fibre de silice, réduisant ainsi la résistance mécanique de la fibre ; en même temps, la vapeur d’eau peut provoquer une perte due à l’hydrogène (Hydrogen Aging), augmentant l’atténuation de la fibre.
- Encapsulation en tube d’acier sans soudure (FIMT) : Comparé aux tubes d’acier soudés traditionnels avec coutures ou aux blindages enroulés avec des coutures, l’utilisation d’une structure de tube en acier sans soudure (Seamless Steel Tube) à une ou deux couches peut fournir une isolation physique hermétique à 100\%, empêchant complètement l’intrusion de vapeur d’eau, de brouillard salin et d’autres gaz nocifs de l’extérieur.
3. Exigences relatives à la gaine extérieure polymère et au revêtement de fibre optique
- Matériau de la gaine extérieure : La couche extérieure du câble optique nécessite généralement une gaine en polyéthylène haute densité (HDPE), polychlorure de vinyle (PVC) ou polyéthylène (PE) résistante aux UV et au vieillissement dû au brouillard salin, pour éviter l’exposition au vent marin et l’abrasion mécanique.
- Revêtement de fibre optique : Selon les exigences de résistance à la température et aux contraintes environnementales, la fibre optique interne peut être dotée de revêtements en acrylate, en polyimide ou de revêtements métalliques, afin de garantir que la fibre optique maintienne des performances optiques stables sous l’effet de micro-courbures et de contraintes.
Présentation des produits officiels OFSCN®
Dans le système de produits de Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. (OFSCN®), pour les environnements marins, à fort brouillard salin et de corrosion spéciale, des produits à haute fiabilité basés sur l’encapsulation en tube d’acier sans soudure sont fournis :
1. OFSCN® 85°C Seamless Steel Tube Fiber Cable
Utilise un tube d’acier sans soudure à couche unique pour l’encapsulation. Le matériau par défaut du tube d’acier sans soudure peut être de l’acier inoxydable 316\text{L}. Conçu pour la communication et la détection par fibre optique distribuée (DTS/OFDR/BOTDA) dans des environnements marins à basse et moyenne température, il offre une excellente résistance au brouillard salin et des performances d’étanchéité à l’eau.
2. OFSCN® 300°C Seamless Steel Tube Fiber Cable
Utilise par défaut un tube d’acier inoxydable 316\text{L} sans soudure pour l’encapsulation, contenant une fibre à base de polyimide résistant aux hautes températures. Il est non seulement résistant à la corrosion par le brouillard salin, mais peut également supporter des températures extrêmes allant de -200^\circ\text{C} à 300^\circ\text{C}.
3. OFSCN® Double-Layer High-Temperature Downhole Fiber Optic Cable
Utilise une technologie d’encapsulation imbriquée en tube d’acier sans soudure à double couche. Le matériau d’encapsulation par défaut est l’acier inoxydable 316\text{L}, et l’alliage 825 est disponible en option. Spécialement conçu pour les environnements sous-marins, souterrains et de corrosion à haute pression extrêmement difficiles, il offre une résistance mécanique extrêmement élevée et une longue durée de vie en résistance à la corrosion par le brouillard salin.
