Perché i cavi marini necessitano di una protezione extra contro il sale

Il mare è un ambiente ostile per qualsiasi tecnologia. Per i cavi elettrici che corrono sott'acqua – che collegano parchi eolici offshore, alimentano navi, uniscono isole o supportano sensori sottomarini – il nemico più grande non è la pressione o il freddo, masaleL'acqua salata è altamente corrosiva, elettricamente conduttiva e biologicamente attiva. Un cavo standard progettato per la terraferma si deteriorerebbe in pochi mesi nell'oceano. I cavi marini, pertanto, richiedono strati di protezione aggiuntivi specificamente progettati per resistere all'attacco implacabile del sale. Questo articolo spiega perché il sale è così distruttivo e come gli ingegneri lo contrastano.

1. Sale + Acqua = Bagno elettrolitico

L'acqua pura è un cattivo conduttore. Ma quando il sale (cloruro di sodio) si scioglie in acqua, si scinde in ioni carichi (Na⁺ e Cl⁻). Questi ioni trasformano l'acqua di mare in un conduttore.elettrolita– un liquido che conduce facilmente l'elettricità e accelera la corrosione.

Se un piccolo graffio o un foro espone il conduttore di rame o alluminio o l'armatura metallica di un cavo, l'acqua salata completa una cella elettrochimica. Gli ioni metallici si dissolvono, provocando vaiolatura, perdita di resistenza e, infine, guasto. Questo processo è chiamatocorrosione galvanicaquando sono coinvolti metalli diversi, o semplicementecorrosione elettroliticaanche su un singolo metallo.

2. Corrosione: il lento divoratore

La corrosione erode le parti metalliche di un cavo sottomarino:

• Direttori d'orchestra– Il rame si corrode formando una patina verdastra (cloruro di rame), aumentando la resistenza elettrica e generando calore.

• fili di armatura– Le armature in acciaio arrugginiscono rapidamente in acqua salata; la ruggine si espande e può spaccare la guaina esterna.

• Schermatura– Le trecce/foglie di alluminio o rame possono dissolversi, distruggendo la protezione elettromagnetica.

Anche l'acciaio inossidabile (ad esempio, di grado 316) può subire corrosione per vaiolatura in acqua di mare stagnante e calda se non adeguatamente passivato o protetto catodicamente. Solo le leghe speciali (ad esempio, titanio, super duplex o materiali rivestiti) sono veramente resistenti.

3. Degrado dell'isolamento: non solo del metallo

Il sale non attacca solo i metalli. A lungo andare, danneggia anche gli isolanti e i rivestimenti polimerici:

• Idrolisi– Alcuni polimeri (poliesteri, poliuretani) si degradano chimicamente se esposti all'acqua salata, soprattutto ad alte temperature.

• alberi acquatici– Nell'isolamento in XLPE, l'infiltrazione di acqua salata accelera la formazione di "alberi d'acqua" (microfratture), che possono provocare scariche elettriche.

• Lisciviazione del plastificante– Il PVC flessibile perde più rapidamente i plastificanti in acqua salata, diventando fragile e screpolandosi.

Pertanto, i cavi marini utilizzano materiali di rivestimento speciali resistenti al sale comepolietilene clorurato (CPE),polietilene reticolato (XLPE),poliuretano (PUR), Omescole di gommaformulato per ambienti marini.

4. Incrostazioni biologiche: la minaccia vivente

L'acqua salata pullula di vita. Cirripedi, cozze, alghe e vermi tubicoli si attaccano a qualsiasi superficie sommersa, comprese le guaine dei cavi. Questo fenomeno è chiamatobiofoulingSebbene non sia immediatamente distruttivo, un accumulo eccessivo di sporco causa diversi problemi:

• Peso aggiunto– Può tirare un cavo verso il basso, aumentando la tensione sui connettori.

• Abrasione– I gusci appuntiti sfregano contro il cavo quando viene mosso dalla corrente, consumandone la guaina.

• Corrosione localizzata– Sotto un cirripede, la concentrazione di ossigeno varia, creando una cella di corrosione.

Per combattere il biofouling, i cavi marini spesso incorporanorivestimenti antivegetativi(a base di rame o a base di silicone) o utilizzareliscio, a bassa aderenzarivestimenti che gli organismi non riescono ad afferrare.

5. Sollecitazioni meccaniche: il sale accelera la fatica

Nell'oceano, i cavi si muovono con le onde, le maree e le correnti. Si piegano, si allungano e vibrano. Un cavo asciutto potrebbe sopravvivere a milioni di questi cicli. Ma l'acqua salata puòcricca da tensocorrosionemetalli eaccelerare la faticanei polimeri. Una piccola scheggiatura superficiale, se bagnata dall'acqua salata, diventa l'innesco di una fessura. Nel tempo, la fessura si propaga fino alla rottura dell'armatura o del conduttore.

I cavi marini utilizzano quindirame stagnato(rame rivestito di stagno) per resistere alla fatica da corrosione eacciaio zincato(rivestito di zinco) oacciaio inossidabilecorazza meno soggetta alla propagazione di crepe in acqua salata.

6. Problemi elettrici: il sale come via di dispersione

L'acqua salata è conduttiva. Se il rivestimento esterno è danneggiato, l'acqua di mare può infiltrarsi all'interno. Quest'acqua fornisce unpercorso conduttivo parallelotra conduttori o tra un conduttore e la terra, causando:

• Resistenza di isolamento ridotta– Le correnti di dispersione possono far scattare i relè di protezione.

• Corrosione galvanicaall'interno del cavo stesso.

• Dimissioni parziali– L'umidità all'interno dei terminali o delle giunzioni innesca la scarica parziale, portando a un rapido guasto.

I cavi marini sono quindi riempiti concomposti che bloccano l'acqua(gel o nastri gonfiabili) e hannoterminazioni completamente sigillateper tenere fuori l'acqua salata a tutti i costi.

7. Come gli ingegneri proteggono i cavi sottomarini: una difesa a più livelli

This multi‑layer approach ensures that even if the outer layer is damaged, inner defences keep saltwater away from the critical conductor.

8. Testing for Saltwater Endurance

Marine cables are rigorously tested before deployment:

• Salt spray test (ASTM B117) – Hundreds of hours in a salt fog chamber.

• Immersion test – Cables submerged in heated, aerated synthetic seawater for months while electrically monitored.

• Cyclic bend and tension – Simulating wave action while submerged.

• Corrosion of armour – Measuring weight loss and tensile strength after exposure.

Only cables that pass these tests are certified for marine use (e.g., by DNV, ABS, or IEC 60794‑3).

9. Real‑World Consequence: Why You Cannot Use Land Cables at Sea

A standard PVC‑insulated, unarmoured, dry‑rated cable thrown into the ocean would:

• Absorb water through the jacket (PVC is not fully watertight).

• Corrode the copper conductor within weeks.

• Become brittle from plasticizer leaching.

• Be punctured by barnacles or fish bites.

• Short out due to saltwater ingress into any scratch.

That is why submarine power cables and dynamic umbilicals for offshore platforms cost hundreds of dollars per metre – they are built to survive the sea for 25+ years.

Salt is a relentless enemy of electrical cables. It corrodes metals, degrades insulations, encourages biofouling, accelerates fatigue, and creates unwanted conductive paths. Marine cables cannot simply be “waterproof” – they must be salt‑proof. Through tinned conductors, water‑blocking layers, corrosion‑resistant armour, and antifouling jackets, engineers give cables the extra protection they need to operate reliably in the world’s most challenging environment. Next time you see a ship, an offshore wind turbine, or a coastal power line, remember: beneath the waves, special cables are fighting a constant battle against salt – and thanks to clever design, they are winning.

>>>>>>>Ruiyang Group's competitive product range includes:

Ruiyang Group is a diversified industrial group focusing on wires and cables, power equipment, electrical installation, and electrical materials, while also engaged in organic agriculture. Ruiyang specializes in the R&D, design, construction, and operation services of power solutions for new energy fields such as wind, solar, nuclear, and energy storage. Its main products cover 30 categories, including power cables up to 220kV, mining cables, computer cables, control cables, fire-resistant cables, photovoltaic cables, special cables, and cable accessories, with tens of thousands of specifications.

• LV and HV XLPE insulated power cable

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• Low-smoke, low halogen flame retardant cable

• Fire-resistant cable

• Aluminum alloy cable

• Flexible cabtyre cable

• Overhead cable

• Control cable

• Silicone rubber cable