Les poteaux électriques en bois sont exposés à de nombreuses conditions différentes sur toute leur longueur, allant des conditions météorologiques très variables au-dessus du sol aux conditions fraîches, humides et stables dans les profondeurs du sol.
C'est au niveau de la ligne de sol du poteau que les conditions au-dessus et au-dessous du sol se rencontrent pour créer les conditions parfaites pour la pourriture du bois.
La couche arable des 6 pouces supérieurs du sol a évolué au cours de millions d’années pour devenir un système d’élimination des déchets très efficace. Toute matière organique morte, comme le bois, les feuilles, etc., qui tombe sur le sol se décompose et est décomposée par une multitude d’organismes présents dans le sol.
Les champignons sont des habitants très efficaces du sol ; ils décomposent toutes sortes de matières organiques, décomposant ainsi les composants du sol. Les champignons transforment la matière organique morte en biomasse, en dioxyde de carbone et en acides organiques. Il existe des centaines de milliers de types différents de champignons, dont environ 30,000 XNUMX sont connus pour attaquer et détruire le bois. Les attaques fongiques sont la principale cause de pourriture et de défaillance des poteaux électriques en bois.
Les champignons lignivores prospèrent lorsque l'environnement est idéal, avec un sol humide et chaud et un bon apport d'oxygène comme conditions essentielles. Ces conditions ont tendance à se produire dans les 150 mm (6 po) supérieurs du sol où les précipitations, la chaleur du soleil et un bon apport d'air/oxygène sont tous présents.
À des profondeurs plus importantes, le sol a tendance à être plus compact, ce qui limite la circulation de l'air et de l'oxygène. Dans le même temps, l'effet chauffant du soleil diminue, ce qui entraîne des températures plus basses et une activité fongique considérablement réduite.
Dans de nombreuses régions du monde, les termites souterraines représentent une menace importante pour les poteaux électriques en bois. Il faut garder à l'esprit deux choses lorsqu'on étudie les attaques de termites sur les poteaux. Tout d'abord, les termites n'aiment pas manger du bois traité avec des produits de préservation. Ensuite, en règle générale, des recherches indépendantes montrent que de nombreux termites digèrent plus facilement le bois sujet à la pourriture fongique. Le graphique ci-dessous montre le résultat de tests à grande échelle en Australie, où il existe une relation claire entre l'incidence de la pourriture des poteaux et les attaques de termites, ces dernières survenant peu de temps après le début de la pourriture du bois. La ligne de sol ou le sommet du poteau étant le point d'entrée habituel des termites. Il est donc clair que le maintien des concentrations de produits de préservation dans le bois et la prévention de la pourriture sont essentiels pour réduire la probabilité d'attaque des termites, en particulier dans la section vulnérable de la ligne de sol et, dans une moindre mesure, au sommet du poteau.
L'incidence de la pourriture du bois est directement liée à la teneur en humidité du bois. Pour que la pourriture du bois commence, une teneur en humidité de 25 % ou plus est nécessaire. Si la teneur en humidité est plus élevée, le taux de pourriture augmente généralement jusqu'à un certain point, toutes choses étant égales par ailleurs. Une fois que la pourriture du bois a commencé, elle peut se poursuivre à une teneur en humidité inférieure à 20 %, en dessous de ce niveau, la pourriture du bois ne se produit pas.
Un poteau en bois enterré dans le sol se comporte comme la mèche d'une bougie : il absorbe l'eau du sol, la différence de pression de vapeur faisant remonter l'eau vers le poteau où elle est perdue dans l'air par le flux d'air et la chaleur du soleil. Ce mouvement d'humidité est un processus lent mais continu, les précipitations et la chaleur du soleil étant les principaux moteurs de ce processus.
En pratique, cela signifie généralement que toute la section de la ligne de sol du poteau et le noyau interne de la section du poteau jusqu'à environ 50 cm ou 20 pouces au-dessus du sol auront une teneur en humidité élevée supérieure à 25 %.
Vous pourriez penser que la partie au-dessus du sol ne pourrira pas car elle n'est pas en contact avec les champignons du sol. Malheureusement, ce n'est pas le cas : des fissures se forment dans le poteau au fil du temps jusqu'au cœur humide du poteau. Des spores fongiques microscopiques en suspension dans l'air peuvent être soufflées dans les fissures et entrer en contact avec le bois humide au centre du poteau, juste au-dessus du niveau du sol. Les spores peuvent alors germer et détruire le cœur interne du poteau ; c'est ce qu'on appelle la pourriture du cœur.
La protection partielle avec un produit de préservation du bois liquide appliqué sur le poteau sous vide/pression est la méthode traditionnelle pour retarder l'apparition de la pourriture du bois et la défaillance du poteau. Pour être efficace, le processus de traitement de préservation doit être soigneusement contrôlé afin de garantir une concentration de produit de préservation (%), un niveau de rétention (kg/m³ ou PCF) et une profondeur de pénétration (mm ou pouces) corrects. Pour de meilleurs résultats, le poteau est séché à une teneur en humidité optimale avant le traitement de préservation. Les méthodes de séchage modernes et l'utilisation d'installations de traitement sous pression automatisées offrent une protection constante et de haute qualité contre la pourriture lorsqu'elles sont correctement utilisées.
Le traitement de préservation du bois offre une excellente protection au-dessus du sol et plus profondément dans le sol, là où les conditions de pourriture sont loin d'être idéales. C'est au niveau de la ligne de mise à la terre mécaniquement critique du poteau que la pourriture et la défaillance du bois constituent un problème.
À ce stade, l'exposition à des températures plus élevées, à l'oxygène et à l'humidité peut accélérer l'oxydation du produit de préservation du bois. Dans le même temps, les changements climatiques provoquent des cycles réguliers d'humidification et de séchage conduisant à la migration progressive du produit de préservation du bois du poteau vers le sol. L'impact global est une perte de toxicité pour les organismes fongiques au fil du temps.
Les produits hydrofuges combinent des biocides avec des caractéristiques hydrofuges naturelles dans le cas de la créosote ou l'ajout d'huiles telles que l'huile AWPA P9a pour créer une imperméabilité lorsqu'ils sont utilisés en combinaison avec des biocides tels que le pentachlorophénol ou le cuivre. Les huiles ne sont pas « fixées » au bois et offrent à elles seules une prolongation limitée de la durée de vie car elles ne sont pas des biocides. Elles prolongent la durée de vie en créant une barrière partielle à la pénétration de l'humidité du sol*.
Au fil du temps, l'huile et les conservateurs disparaissent en raison de leur migration vers le sol. Cet effet est particulièrement prononcé dans la partie terrestre du pôle où les cycles climatiques d'humidification et de séchage combinés à des conditions idéales d'oxydation peuvent aggraver cette perte d'efficacité au fil du temps.
Une révision européenne de la licence pour l'utilisation continue de la créosote comme produit de conservation du bois aura lieu en mars 2021. La France ayant récemment interdit l'utilisation de la créosote et l'Agence européenne des produits chimiques (ECHA) ayant récemment classé la créosote comme cancérigène, seuls 6 pays européens utilisent désormais la créosote en volume. Il semble de plus en plus improbable que la licence pour l'utilisation de la créosote soit renouvelée.
Les produits de préservation du bois à base de sel de cuivre non hydrofuges à base d'eau sont largement utilisés dans toute l'Europe comme une alternative plus acceptable sur le plan environnemental à la créosote depuis 2005.
Ces produits de préservation du bois ont un historique mouvementé, avec des rapports de défaillances précoces de poteaux, mais l'utilisation de co-biocides supplémentaires pour résoudre le problème des champignons tolérants au cuivre et l'utilisation de fixateurs, ainsi que des normes de traitement améliorées et des niveaux de rétention plus élevés ont augmenté la durée de vie des poteaux pour les nouvelles versions de ce produit de préservation. De nombreux clients des services publics avec lesquels nous avons discuté et qui ont utilisé ces produits de préservation depuis 2005 nous disent qu'ils s'attendent à une durée de vie des poteaux de 15 à 20 ans avec les dernières versions, bien qu'une durée de vie plus longue puisse être obtenue en réalité.
Pour tous les services publics, la réduction des coûts, l'amélioration de la sécurité et la fiabilité du réseau sont au cœur des préoccupations. Même avec un poteau traité à la créosote et dont la durée de vie est de 40 ans, le remplacement des poteaux en bois représente l'un des plus gros coûts d'exploitation pour la plupart des services publics. Dans l'hémisphère nord, le remplacement d'un poteau de distribution électrique coûte généralement environ 2500 25 €/$/£, ce qui représente rapidement un coût moyen d'environ 10,000 millions €/$/£ pour XNUMX XNUMX poteaux remplacés par an.
Pour tenter de résoudre le problème du coût croissant de remplacement des poteaux en Europe et de faire correspondre la durée de vie offerte par la créosote, les fabricants de produits de préservation ont récemment lancé de nouveaux produits qui utilisent une combinaison de produits de préservation du bois à base de cuivre et d'huile hydrofuge. Cette combinaison devrait sans aucun doute donner aux poteaux une durée de vie plus longue que celle d'un produit de préservation du bois à base d'eau seul, mais on ne sait pas encore combien de temps cela durera. C'est cette inconnue qui préoccupe de nombreux services publics avec lesquels nous parlons, en particulier ceux qui ont connu des problèmes de défaillance de poteaux dans le passé. Si l'on tient compte des commentaires indiquant des coûts nettement plus élevés pour ce traitement, de nombreuses entreprises de services publics avec lesquelles nous parlons examinent désormais les options qui s'offrent à elles, notamment l'utilisation de matériaux de poteaux alternatifs tels que l'acier, le composite ou le béton, ainsi que des systèmes de barrières partielles et totales.
La décision récente de France Télécom (Orange) d'utiliser des poteaux en acier galvanisé au lieu de poteaux en bois traité en France en est un exemple. Cette décision augmente les émissions de CO2 de l'ordre de 220,000 220,000 tonnes par an. Cette mesure est néfaste pour l'environnement et constitue un coup dur pour les producteurs de poteaux en bois, le secteur forestier et les fabricants de produits de préservation, qui perdent environ XNUMX XNUMX poteaux par an.
* Rapports complets disponibles sur demande
Les coûts d'installation et d'entretien des poteaux électriques en bois représentent souvent l'une des dépenses les plus élevées d'une entreprise de services publics. L'utilisation d'un calcul annuel des coûts combinés, qui comprend le coût d'installation et les coûts d'inspection et de remise en état répartis sur la durée de vie prévue des poteaux, permet d'obtenir un chiffre clair et facile à utiliser pour le coût des poteaux et de le comparer aux autres solutions.
Prenons comme exemple un réseau de distribution BT nord-américain de 1000 XNUMX miles ; nos recherches basées sur les données du secteur montrent :
– avec un espacement moyen des poteaux de 250 pieds, ce qui équivaut à 21,120 63 poteaux, les coûts combinés de chaque poteau et du coût d’installation s’élèvent à XNUMX millions de dollars.
– En supposant que 12 % de ces poteaux sont inspectés tous les dix ans à un coût d’inspection de 100 $, le coût annuel d’entretien des poteaux serait de 633,000 XNUMX $, y compris les travaux de remise en état.
– Sur la base d’une durée de vie de 20 ans pour un produit de préservation du cuivre à base d’eau (créosote/CCA 40 ans), le coût total d’entretien à vie de 21,120 25 poteaux serait de XNUMX millions de dollars.
– Au total, le coût à vie de 21,120 88 poteaux, selon nos données de recherche sectorielle, s’élève à XNUMX millions de dollars.
Nos données montrent que les coûts de maintenance des services publics sont substantiels. Bien que cet exemple soit spécifique à l’Amérique du Nord, nos recherches ont montré des résultats similaires dans diverses zones géographiques.
En plus des coûts apparents, plusieurs coûts cachés potentiels peuvent survenir à la suite d'une défaillance d'un poteau. Selon la réglementation du marché, une défaillance du réseau résultant de l'effondrement d'un poteau peut entraîner des pénalités financières pour les services publics. L'effondrement d'un poteau peut non seulement provoquer une défaillance du réseau, mais également compromettre la sécurité des employés et du public. La probabilité de ces défaillances et les coûts qui en résultent peuvent tous deux être réduits ; si vous souhaitez savoir combien vous pourriez économiser avec polesaver essayez notre calculateur de coûts pour plus d'informations.
Ces coûts indésirables, explicites ou cachés, constituent une cible importante pour une réduction potentielle. Ne manquez pas notre prochain article dans lequel nous explorons les possibilités alternatives pour prolonger la durée de vie des poteaux, y compris les matériaux de poteaux alternatifs et les systèmes de barrières partielles et complètes et leurs effets sur la maintenance, la sécurité et l'environnement.
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