I trasporti navali sono tra i più gettonati, soprattutto quando si tratta di navi mercantili che devono traghettare e trasportare carichi voluminosi e coprire lunghe tratte. Anzi in alcuni casi non c’è neppure una alternativa. Ma la salsedine rappresenta però una delle principali minacce per l’affidabilità e la durata dei sistemi di automazione di bordo.
La combinazione tra umidità, cloruri e particolato sospeso crea di fatto un ambiente altamente aggressivo per ogni componente elettronico ed elettromeccanico installato su navi commerciali, militari o da diporto.
Analizzando più da vicino la salsedine, questa non rappresenta un agente isolato, ma piuttosto un agglomerato complesso che si deposita sulle superfici e penetra nei micro-interstizi delle connessioni elettriche, dei moduli PLC, dei convertitori seriali-Ethernet, dei gateway di bordo e delle interfacce di rete. Con il passare del tempo, questo deposito igroscopico favorisce fenomeni di corrosione galvanica, ossidazione dei pin, perdita di isolamento e dispersioni elettriche, alterando irrimediabilmente le capacità funzionali del sistema.
Eppure i rischi non si limitano alla compromissione di un singolo dispositivo, in quanto una deriva prestazionale di un componente, anche minima, può generare errori sistemici in catena, rallentare i tempi di risposta del sistema SCADA di bordo, alterare le letture di sensori critici, o addirittura innescare shutdown automatici non previsti.
A tal riguardo particolarmente vulnerabili risultano le schede elettroniche prive di tropicalizzazione, le interfacce exposed, i cablaggi con guaina deteriorata e i morsetti non stagni. La salsedine agisce in modo subdolo: prima come patina isolante, poi come conduttore in presenza di umidità e infine come catalizzatore di reazioni chimiche distruttive e soprattutto irreversibili.
Va fatta quindi una corretta analisi preventiva e che deve partire dalla mappatura delle aree ad alta esposizione salina, come i ponti di comando, le cabine tecniche con prese d’aria, i locali vicino alle prese di carico e gli ambienti dove sono alloggiati i moduli di comunicazione.
È in questi spazi che risulta necessario attivare un piano di ispezione periodica con strumenti quali microscopi portatili, analizzatori di corrosione, tester di isolamento e termocamere IR per rilevare così e con maggiore facilità le zone critiche. Ma non solo. Parallelamente, è essenziale eseguire la pulizia professionale delle superfici elettroniche con prodotti antistatici e soluzioni specifiche anti-cloruro. In fase di installazione è invece raccomandabile optare per connettori schermati IP67, cablaggi marini certificati IEC 60092-376, trattamenti conformali conformi alla norma IPC-CC-830 e protezioni galvaniche attive tra le diverse interfacce di comunicazione. Infine, anche la scelta dell’hardware assume un ruolo determinante nella lotta contro la salsedine: dispositivi industriali tropicalizzati, con coating protettivo, housing in acciaio inox, tenute ermetiche e componentistica selezionata per ambienti ostili offrono una resistenza superiore e una durata operativa che ripaga nel tempo l’investimento iniziale.
In questo quadro, la protezione dell’automazione navale dalla salsedine richiede un approccio preventivo e in mare, più che altrove, la corrosione non perdona.
Protezione delle interfacce di rete e degli switch Ethernet in ambienti salmastri
Come abbiamo brevemente accennato, la salsedine agisce in maniera subdola: inizialmente si manifesta con fenomeni di ossidazione superficiale dei pin dei connettori RJ45, dei morsetti a vite e delle porte SFP in fibra ottica, ma nel tempo penetra all’interno degli switch Ethernet industriali, nodi centrali attraverso cui si sviluppano le comunicazioni tra sistemi di bordo, moduli di automazione, strumentazione di monitoraggio e apparati di rete.
Giorno dopo giorno, settimana dopo settimana si causano così incrementi di resistenza di contatto, cadute di tensione e dissipazioni termiche anomale, fino a determinare la completa inoperabilità del nodo che, a livello di segnale, si traduce in perdita di pacchetti, latenze non previste, framing errors e interruzioni intermittenti che compromettono l’integrità dei dati scambiati tra le unità logiche. L’atmosfera salmastra, che si respira in mare, però compromette non solo la resistenza meccanica dei materiali costruttivi, ma anche la stabilità delle connessioni dati, la continuità di alimentazione PoE, e l’interoperabilità dei protocolli di comunicazione avanzata come Modbus TCP, Profinet, EtherNet/IP o TSN.
Una campagna di manutenzione pre-estiva deve prevedere pertanto un ciclo rigoroso di controlli su tutte le interfacce di rete di bordo, partendo anche solo dall’analisi visiva dei componenti. A questo primo step va integrata l’analisi strumentale delle connessioni fisiche, mediante utilizzo di test probe certificati, microscopi per fibre ottiche, verificatori di continuità e network testers per standard IEEE 802.3.
Successivamente si procede all’aggiornamento dei firmware, alla pulizia dei contatti con spray a secco specifici per ambienti marittimi, alla verifica delle configurazioni VLAN, dei protocolli di ridondanza come RSTP, PRP o MRP e dei parametri QoS (Quality of Service).
Una strategia avanzata richiede inoltre l’utilizzo di switch ruggedizzati, certificati per operare in condizioni estreme, come accade anche in mare con la necessità di garantire resistenza a temperature operative estese (-40°C / +75°C), protezione IP67/IP68, scocca in acciaio inox o alluminio anodizzato, protezione ESD e compatibilità con ambienti ATEX. In questo modo viene garantita anche resilienza a vibrazioni, shock meccanici, e interferenze EMI/RFI, elementi spesso trascurati nelle ordinarie analisi preventive ma che risultano essere elementi piuttosto critici durante le navigazioni prolungate.
In ottica preventiva, inoltre, è altamente consigliato dotare ogni switch di bordo di sistemi di logging diagnostico in tempo reale, configurabili via SNMPv3 o dashboard web crittografate, in grado di inviare cioè alert automatici in caso di eventi critici (es. link down, packet loss, over temperature). Il monitoraggio predittivo dell’intera topologia Ethernet va in aggiunta effettuato considerando anche l’integrazione con i sistemi SCADA, facilitando in questa maniera la segmentazione della rete, la gestione delle priorità e l’isolamento tempestivo delle anomalie qualora riscontrate, agevolando un percorso in nave privo di imprevisti.
Convertitori di protocollo e moduli di acquisizione dati per la continuità informativa in ambienti ostili
Da quanto esposto sino a qui, una cosa è certa: una rete Ethernet industriale marittima robusta, correttamente ispezionata e progettata per resistere all’aggressione salina, rappresenta la prima linea di difesa nella tutela dell’automazione navale. Ma questa rete industriale non è l’unica a richiedere attenzioni, perché anche i convertitori di protocollo e i moduli di acquisizione dati (DAQ) rappresentano i nodi più delicati e strategici per la trasmissione continua di informazioni tra sottosistemi eterogenei. Questi dispositivi operano come interpreti digitali tra linguaggi differenti – da Modbus RTU a TCP/IP, da RS485 a Ethernet – e garantiscono che ogni sensore, attuatore e modulo di controllo possa dialogare correttamente con l’ecosistema di bordo. Tuttavia, proprio la loro posizione centrale nella rete di automazione li rende particolarmente vulnerabili all’azione corrosiva della salsedine estiva e alla progressiva degradazione delle superfici conduttive, soprattutto in quei casi in cui gli alloggiamenti si trovino in prossimità delle prese d’aria, nei compartimenti parzialmente aperti o in baie elettroniche poco isolate.
Quello che va fatto è in questo caso da attuare in fase pre-estiva è una verifica integrale dell’integrità dielettrica dei moduli, attraverso test con megohmmetri e verifica del leakage tra le piste conduttive. Effettuando questa tipologia di analisi e attività si possono intercettare processi corrosivi ancora non visibili ma magari già in fase di progressione.
Un secondo passaggio riguarda piuttosto che componenti interni la protezione fisica mediante vernici conformali (conformal coating) specificamente progettate per ambienti marittimi, come acrilici o siliconici, capaci di isolare i circuiti stampati da umidità e salinità. Ma ancora più efficace risulta l’adozione di contenitori progettati per resistere a condizioni critiche, come gli IP67 o gli IP68, dotati di guarnizioni antipolvere e valvole di compensazione della pressione, in grado di garantire una barriera meccanica a lungo termine.
La scelta di convertitori e DAQ certificati per ambienti navali (con standard tipo IEC 60945 o DNV-GL) rappresenta un ulteriore livello di prevenzione: questi modelli non solo sono progettati con PCB tropicalizzati e connettori dorati, ma offrono anche funzionalità di watchdog, autodiagnosi remota, filtro EMI avanzato e capacità di gestire picchi di sovratensione causati da fenomeni di interferenza atmosferica, molto comuni durante i mesi estivi.
Dal punto di vista operativo, è fondamentale che ogni unità venga inserita in una topologia di rete ridondata, in modo da garantire continuità operativa anche in caso di malfunzionamento e proprio al fine di prevenire l’interruzione del flusso dati e preservare la sincronizzazione dei segnali critici anche in presenza di degrado fisico parziale, i protocolli PRP (Parallel Redundancy Protocol) o RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol), se ben configurati sono gli elementi più indicati.
L’integrazione di sensori ambientali all’interno dei quadri che ospitano i moduli è inoltre un’altra misura cautelativa altamente consigliata come monitorizzazione predittiva, utile al fine di rilevare variazioni e anomalie di temperatura, tasso di salinità, umidità. I sensori, collegati a piattaforme edge computing e interfacciati con sistemi SCADA, consentono di attivare allarmi preventivi e automatizzare azioni correttive (ad esempio l’avvio di sistemi di deumidificazione) o notificare interventi tecnici di emergenza, prima che si verifichi un guasto critico.
Interventi strutturali e tecnologici per la continuità operativa nelle tratte ad alta salinità
Nel panorama della navigazione costiera e oceanica, l’esposizione a elevati livelli di salsedine non si limita a minacciare i singoli dispositivi elettronici, ma investe l’intero assetto infrastrutturale dell’automazione di bordo. In scenari operativi dove l’umidità salina è persistente – come nei pressi di piattaforme offshore, arcipelaghi tropicali o tratte commerciali che attraversano regioni equatoriali – l’unica strategia veramente efficace risiede nell’adozione di interventi strutturali e tecnologici integrati. Ciò implica una visione progettuale di medio-lungo termine che contempli sia il rafforzamento fisico delle componenti, sia il loro aggiornamento tecnologico mediante dispositivi progettati specificamente per operare in ambienti corrosivi.
Un primo ambito di intervento riguarda l’incapsulamento industriale delle componenti sensibili: l’utilizzo di case IP67 o IP68, materiali anticorrosione e trattamenti conformal coating su PCB, è una prassi sempre più diffusa per proteggere switch Ethernet industriali, moduli I/O remoti e media converter da penetrazioni saline e condense salmastre. La protezione meccanica, tuttavia, non basta se non accompagnata da una gestione attiva dell’ambiente interno ai comparti elettronici. È quindi opportuno installare sistemi di ventilazione controllata con deumidificazione, dotati di filtri al carbone attivo o al gel di silice, capaci di abbattere il tasso di umidità interna e prolungare la vita utile dei dispositivi.
Un secondo fronte riguarda l’architettura di rete e la sua resilienza in presenza di interferenze e disturbi causati dalla salinità. La topologia ridondata con supporto per Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) o Parallel Redundancy Protocol (PRP) permette di mantenere operativa la rete OT anche in caso di degrado di uno o più nodi, evitando interruzioni nei sistemi SCADA o nei pannelli HMI. È altresì consigliabile adottare moduli con doppia alimentazione, filtro EMI integrato e isolamento galvanico tra le porte, per prevenire danni da sovratensione o da scariche elettrostatiche che possono essere innescate dalla presenza di nebbie saline.
Non meno importante è l’adozione di una strategia di monitoraggio remoto e diagnostica predittiva: attraverso l’impiego di data gateway edge-ready, convertitori con logging nativo, router con server SNMP integrato, è possibile tenere traccia in tempo reale di variabili ambientali e parametri di funzionamento critici. Questo approccio permette agli operatori di anticipare guasti, modulare gli interventi in funzione del rischio e conservare uno storico utile ai fini degli audit e della programmazione di lungo periodo.
Infine, è fondamentale che l’intervento tecnico non trascuri l’aspetto umano: la formazione dell’equipaggio alla corretta ispezione delle componenti elettroniche, l’utilizzo di checklist digitali, e la pianificazione delle manutenzioni in sinergia con i porti attrezzati per supportare ambienti marini ad alta corrosività, sono tutti elementi che incidono profondamente sull’efficacia delle strategie adottate. Solo attraverso un’integrazione equilibrata di soluzioni ingegneristiche, protocolli digitali e competenza operativa, è possibile garantire che l’automazione navale continui a operare con efficienza, anche quando la salsedine si fa più insidiosa.
Soluzioni Moxa Distry Shop: la risposta tecnologica definitiva alla sfida della salsedine
Quello della navigazione industriale e commerciale è un contesto molto influenzato da variabili come le condizioni atmosferiche o anche la stessa salsedine e realmente la scelta delle soluzioni adeguate può giocare d’anticipo, scongiurando una cattiva gestione, se non addirittura un disastro generale. Bisogna prestare quindi parecchia attenzione al giusto partner e nell’ambito dell’automazione navale noi di Moxa Distry Shop ci poniamo come partner strategici, grazie ad una vasta e profonda gamma di dispositivi progettati appositamente per ambienti ostili, critici e complessi e validati secondo i più rigorosi standard di affidabilità e durabilità industriale. Nel nostro catalogo si trovano switch Ethernet industriali certificati per applicazioni marine, convertitori seriali-Ethernet resistenti alla corrosione, moduli I/O ruggedizzati per condizioni estreme, e gateway IIoT con capacità di autodiagnosi, monitoraggio remoto e protocolli di sicurezza di ultima generazione. Ogni componente è progettato per garantire continuità operativa, robustezza meccanica, tolleranza climatica, compatibilità con le architetture OT più diffuse.
E inoltre, grazie al supporto della nostra assistenza tecnica specializzata MOXA, accompagniamo i responsabili di bordo nella selezione, nell’installazione e persino nella configurazione di soluzioni integrate, assicurando performance ottimali raggiungibili anche durante le missioni più prolungate o in condizioni ambientali altamente proibitive.
Scegliere le nostre soluzioni non significa proteggere solo l’investimento tecnologico, ma salvaguardare l’efficienza dell’intera nave, la sicurezza dell’equipaggio e la reputazione dell’armatore stesso, perché l’affidabilità, in mare aperto, non è mai un’opzione: è l’unica rotta percorribile.
