چگونه محیط دریایی به کابل ها حمله می کند؟ نگاهی دقیق به "دفاع چند لایه ای" از مواد مخصوص ژاکت
کابل های معمولی که در کاربردهای زمینی عملکرد بسیار خوبی دارند، ممکن است مدت عمرشان از چند دهه به چند سال کوتاه کاهش یابد.اقيانوس تنها يک چالش نيست، اما یک "میدان نبرد ترکیبی" متشکل از اشعه ماوراء بنفش، آب شور، ارگانیسم های بیولوژیکی، نیروهای مکانیکی، دمای شدید و خطرات آتش سوزی است.جاکت یک کابل دریایی دور از یک پوشش پلاستیکی ساده است؛ این یک سیستم مهندسی شده برای دفاع چند لایه ای طراحی شده است.
در اینجا تهدیدات اصلی محیط زیست دریایی و استراتژی های کلیدی مقابله ای که در مواد ژاکت اجرا می شود:
1تابش ماوراء بنفش: مبارزه با "برترین نور خورشید"
تهدید:نور مستقیم خورشید باعث می شود زنجیره های پلیمر در مواد معمولی شکسته شوند، که منجر بهتخریب فوتوکسیداسیاین باعث می شود که سطح ژاکت به شکل گچ شود، ترک خورده و انعطاف پذیری خود را از دست دهد.
راه حل:استفادهپلیولفین های UV-استقرار یافتهمواد (مانند پلی اتیلن متقاطع) که حاوی مقدار کافیسیاه کربنکربن سیاه یک جذب کننده UV و صفحه نمایش عالی است، که تشعشعات مضر را به گرما بی ضرر تبدیل می کند. این برای کابل ها برای خدمت طولانی مدت در سیستم عامل های دریایی، عرشه ها و بوهای ساحلی بسیار مهم است.
2غوطه ور شدن در آب نمکی و خوردگی: مبارزه با نفوذ نمک
تهدید:آب دریا، به ویژه یون های کلرید، بسیار نفوذ کننده و خوردنی است.درختان آبدر مواد عایق، که در نهایت باعث شکست الکتریکی می شود.
راه حل:
مانع شیمیایی:از مواد مثلاتیلن تترفلورو اتیلن (ETFE)به عنوان یک لایه بیرونی یا میانگین. بی اثر بودن شیمیایی استثنایی آنها به طور موثر نفوذ نمک و روغن را مسدود می کند.
مانع فیزیکی:در مناطقی که نیاز به حفاظت مکانیکی بسیار بالا دارند، استفاده ازسیم فولادی گالوانیزه یا تسمه ای از فولادی که به مس پوشیده شده استیک پوشش بیرونی به شدت بیرون کشیده شده مانع آب دریا را فراهم می کند و حفاظت دوگانه ای را ارائه می دهد.
3آلودگی های زیستی: مبارزه با "وزن زندگی"
تهدید:ارگانیسم های دریایی مانند قرقره ها و جلبک ها در سطح کابل رشد می کنند (آلودگی های بیولوژیکی) می تواند وزن و مقاومت هیدرودینامیک کابل های زیر دریایی را به طور قابل توجهی افزایش دهد. این امر ممکن است منجر به طول آزاد، ارتعاش شدید و حتی آسیب ساختاری شود.
راه حل:اضافه کنیدمواد افزودنی مبتنی بر سیلیکون یا فلوروپلیمراین افزودنی ها یک لایه صاف و کم انرژی "غیر چسبنده" روی سطح ژاکت ایجاد می کنند.که قدرت چسبندگی ارگانیسم ها را به شدت کاهش می دهد تا به راحتی توسط جریان ها شسته شوند..
4استرس مکانیکی: مبارزه با "قدرت اقیانوس"
تهدید:کابل های زیر دریایی باید در برابر فشارهای مکانیکی پیچیده از جمله ضربه جریان اقیانوس، سایش روی سنگ ها، شبکه های ماهیگیری، ضربه لنگر و حتی پاک کردن کوه های یخی مقاومت کنند.
راه حل:یک سیستم حفاظت مکانیکی ترکیبی با یکپارچه سازیاز پارچه های آریادی با قدرت بالا,زره فلزی، وژاکت لاستومری مقاوم به پارگی بالااین امر یکپارچگی ساختاری را تحت تنش، فشرده سازی، خم شدن و ضربه تضمین می کند.
5. دماهای شدید: تحمل "آزمایش یخ و آتش"
تهدید:مواد ژاکت باید انعطاف پذیری ازدمای زیر صفر (ده ها درجه زیر صفر)در مناطق قطبی به دماهای بالا در آب های سطحی گرمسیری، جلوگیری از ترک شکننده در سرما یا تغییر شکل نرم در گرما.
راه حل:انتخاب کنیداستالومرهای مقاوم در برابر سرما و گرمابا طیف گسترده ای از دماهای عملیاتی (به عنوان مثال، -40 °C تا +90 °C). این تضمین می کند که آنها برای نصب در شرایط یخ زده و در محیط های با دمای بالا پایدار هستند.
6ایمنی آتش: کاهش "ریسک های داخل کشتی"
تهدید:برای کابل هایی که در داخل کشتی ها یا پلتفرم های دریایی استفاده می شوند، دود و گاز های سمی که در هنگام آتش سوزی منتشر می شوند، یک خطر ایمنی بزرگ هستند.
راه حل:استفاده اجباری ازبدون هالوجن، کم دود، ضد شعلهمواد مطابق باکد IMO FTP (رویه های آزمایش آتش سازمان دریایی بین المللی)این مواد چگالی کم دود تولید می کنند و در هنگام سوختن گازهای اسید هالوجن سمی را آزاد نمی کنند، و زمان بسیار مهمی را برای تخلیه پرسنل و آتش سوزی به دست می آورند.
نتیجه گیری: یک سیستم دفاعی هماهنگ
فلسفه طراحی پشت ژاکت های کابل درجه دریایی در مورد "راه حل های تک نقطه ای" نیست بلکه در مورد ساخت یکسیستم دفاعی چند لایه ای، یکپارچه و همبستگییک ژاکت ممکن است شامل: یک لایه پولیولفین بدون هالوجن که با کربن سیاه ثبات یافته است تا در برابر اشعه UV مقاومت کند؛ یک لایه ETFE به عنوان یک مانع شیمیایی؛ یک سطح اصلاح شده سیلیکون برای جلوگیری از آلودگی های زیستی؛با زره فلزی داخلی و آرامید که تمام بار مکانیکی را تحمل می کند در حالی که ترکیب کلی با استانداردهای سختگیرانه ایمنی آتش و محیط زیست مطابقت دارد.
این مهندسی پیچیده مواد دقیقاً چیزی است که عملکرد پایدار و قابل اعتماد را تضمین می کندبرای بیش از 25 سالاز سیستم های حیاتی مانند شبکه های مشاهدات زیر دریایی، مزارع بادی دریایی، ارتباطات دریایی و سیستم های برق کشتی در یکی از سخت ترین محیط های زمین: اقیانوس.انتخاب کلاهک مناسب، در اصل، انتخاب یک "پوش زره ای برای زندگی" برای دارایی های دریایی شما.