木製の電柱は、地上のさまざまな気象条件から地中深くの涼しく湿った安定した条件まで、その全長にわたってさまざまな条件にさらされます。
ポールの地上線部分では、地上と地下の条件が出会い、木材の腐敗が発生するのに最適な条件が生まれます。
地面の上部約 6 インチの表土は、何百万年もかけて進化し、非常に効率的な廃棄物処理システムになりました。地面に落ちた木や葉などの死んだ有機物は、土壌内の多数の微生物によって分解されます。
菌類は土壌に非常によく生息しており、あらゆる種類の有機物を分解し、土壌成分を分解します。菌類は死んだ有機物をバイオマス、二酸化炭素、有機酸に変換します。数十万種類の菌類が存在し、そのうち約 30,000 種類が木材を攻撃して破壊することが知られています。菌類の攻撃は、木製の電柱の腐食や破損の主な原因です。
木材を腐らせる菌類は、湿った暖かい土壌と十分な酸素供給が必須条件である理想的な環境のときに繁殖します。これらの条件は、降雨量、太陽熱、十分な空気/酸素供給がすべて存在する地表 150 mm (6 インチ) で発生する傾向があります。
より深くなると、土壌は圧縮され、空気と酸素の流れが制限される傾向があります。同時に、太陽の熱効果が弱まり、気温が低下し、菌類の活動が大幅に減少します。
世界の多くの地域で、地下に生息するシロアリは木製の電柱に大きな脅威を与えています。電柱へのシロアリの被害を考える際に、2 つの点に留意する必要があります。第 1 に、シロアリは防腐処理された木材を好んで食べません。第 2 に、原則として、独立した調査により、多くのシロアリは菌類による腐食を受けやすい木材を消化しやすいことがわかっています。下のグラフは、オーストラリアで行われた大規模なテストの結果を示しています。このテストでは、電柱の腐食とシロアリの被害の間には明らかな関係があり、木材の腐食が始まって間もなくシロアリの被害が起こります。シロアリが侵入する一般的な場所は、電柱の地上部分または上部です。このことから、木材内の防腐剤の濃度を維持し、腐食を防ぐことが、特に脆弱な地上部分と、それほどではないが電柱の上部でのシロアリの被害の可能性を減らす上で重要であることは明らかです。
木材腐朽の発生は木材の水分含有量に直接関係しています。木材腐朽が始まるには、水分含有量が 25% 以上である必要があります。水分含有量がこれより高い場合、他の条件が同じであれば、一般的に腐朽の速度は一定まで増加します。木材腐朽が始まると、水分含有量が 20% まで低下しても腐朽は継続しますが、このレベル以下では木材腐朽は発生しません。
地中に埋められた木の柱はろうそくの芯のように働き、土壌から水分を吸収します。蒸気圧の差により水分は柱の上に移動し、空気の流れと太陽の熱によって空気中に放出されます。この水分の移動はゆっくりとした継続的なプロセスであり、降雨と太陽の熱がこのプロセスの主な原動力となります。
実際には、これは通常、ポールの接地線部分全体と地上約 50cm または 20 インチまでのポール部分の内部コアの水分含有量が 25% を超えることを意味します。
地上部分は土壌中の菌類と接触していないので腐らないと思われるかもしれません。残念ながらそうではありません。時間の経過とともに柱のひび割れが生じ、柱の湿った芯まで達します。空気中の微細な菌類の胞子がひび割れに吹き込まれ、地面から少し上の柱の中央にある湿った木材と接触することがあります。すると胞子が発芽し、柱の芯を破壊します。これを芯腐れといいます。
真空/圧力サイクルでポールに液体木材防腐剤を塗布して部分的に保護することは、木材の腐朽やポールの破損を遅らせる従来の方法です。効果を上げるには、防腐剤処理プロセスを慎重に管理し、適切な防腐剤濃度 (%)、保持量 (kg/m³ または PCF) レベル、浸透深度 (mm またはインチ) を確保する必要があります。最良の結果を得るには、防腐剤処理の前にポールを最適な水分含有量まで乾燥させます。現代の乾燥方法と自動圧力処理プラントの使用により、正しく使用すれば、一貫して高品質の腐朽防止効果が得られます。
木材防腐処理は、地上および腐食条件が理想的とは言えない地中深くで優れた保護を提供します。木材の腐食と破損が問題となるのは、ポールの機械的に重要な接地線部分です。
この時点で、高温、酸素、湿気にさらされると、木材防腐剤の酸化が加速する可能性があります。同時に、天候の変化により、定期的な湿潤と乾燥のサイクルが生じ、木材防腐剤が柱から土壌へと徐々に移行します。全体的な影響として、時間の経過とともに真菌に対する毒性が失われます。
撥水製品は、クレオソートの場合はバイオサイドと天然の撥水特性を組み合わせたもので、AWPA P9a オイルなどのオイルをペンタクロロフェノールや銅などのバイオサイドと組み合わせて使用することで撥水性を生み出します。オイルは木材に「固定」されず、バイオサイドではないため、単独では寿命を延ばす効果は限られています。地面からの水分の浸入を部分的に防ぐバリアを作ることで寿命を延ばします*。
長期間にわたって、油分や防腐剤は土壌に浸透して失われます。この影響は、気候による湿潤と乾燥のサイクルと酸化に理想的な条件が組み合わさったポールの地上部分で最も顕著になり、時間の経過とともにこの効果の損失が悪化する可能性があります。
2021年6月には、木材防腐剤としてのクレオソートの継続使用許可について欧州での見直しが行われます。フランスが最近クレオソートの使用を禁止し、欧州化学物質庁（ECHA）が最近クレオソートを発がん性物質に分類したため、現在クレオソートを大量に使用しているのは欧州のXNUMXか国のみであり、クレオソートの使用許可が更新される可能性はますます低くなっています。
非撥水性水性銅塩木材防腐剤は、2005年以来、クレオソートのより環境に優しい代替品としてヨーロッパ全土で広く使用されています。
これらの木材防腐剤は、早期に柱が故障したという報告があり、波乱に富んだ歴史を持っていますが、銅耐性菌の問題に対処するために追加の共殺生物剤を使用し、固定剤を使用し、処理基準を改善し、保持レベルを高めたことにより、この防腐剤の新しいバージョンでは柱の寿命が延びています。2005 年以来これらの防腐剤を使用している、私たちが話をした公益事業の顧客の多くは、最新バージョンの柱の寿命は 15 年から 20 年と予想していますが、実際にはもっと長い寿命が達成される可能性があります。
すべての公共事業体では、コスト削減、安全性の向上、ネットワークの信頼性向上に絶え間なく注力しています。クレオソート処理を施した電柱の耐用年数が 40 年であるにもかかわらず、ほとんどの公共事業体では、木製の電柱の交換が最大の運用コストの 2500 つです。北半球では、配電用電柱の交換に通常 25 ユーロ/ドル/ポンドほどの費用がかかり、10,000 年に交換される電柱 XNUMX 本あたり、すぐに XNUMX 万ユーロ/ドル/ポンドほどのコストがかかります。
ヨーロッパで高騰する電柱交換コストの問題に対処し、クレオソートの耐用年数に匹敵するようにするため、防腐剤メーカーは最近、銅ベースの木材防腐剤と撥水オイルを組み合わせた新製品を発売しました。この組み合わせにより、水性銅防腐剤のみを使用する場合よりも電柱の耐用年数が長くなることは間違いありませんが、どの程度長くなるかは現時点では不明です。この不明な点が、私たちが話をする多くの公共事業体、特に過去に電柱の故障の問題を経験した人々にとっての懸念事項です。この処理には大幅に高いコストがかかるというフィードバックを考慮し、私たちが話をする公共事業体の多くは現在、部分的および全体的なバリアシステムに加えて、鋼、複合材、コンクリートなどの代替電柱材料の使用を含む選択肢を検討しています。
一例として、フランステレコム（オレンジ）が最近、フランス国内で処理済み木製電柱の代わりに亜鉛メッキ鋼電柱を使用する決定を下したことが挙げられますが、これにより同社の二酸化炭素排出量は年間約 2 万トン増加しています。これは環境に悪影響を及ぼし、木製電柱の生産者、林業部門、防腐剤メーカーにとっては年間約 220,000 万本の電柱の売上が失われるという大きな打撃となります。
* リクエストに応じて完全なレポートを提供
公共事業体にとって、木製電柱の設置と維持にかかるコストは、多くの場合、最も高額な支出の 1 つです。設置コスト、電柱の予想寿命にわたる検査および修復コストを含む年間複合コスト計算を使用すると、電柱コストの明確で使いやすい数値が得られ、代替案との比較が可能になります。
1000 マイルの北米 LV 配送ネットワークを例に挙げてみましょう。業界データに基づく当社の調査では次のことがわかりました。
平均ポール間隔は 250 フィートで、ポール数は 21,120 本に相当し、各ポールのコストと設置コストを合わせた合計は 63 万ドルになります。
– これらの電柱の 12% が 100 年ごとに 633,000 ドルの検査費用で検査されると仮定すると、修復作業を含めた年間の電柱メンテナンス費用は XNUMX ドルになります。
– 水性銅防腐剤の寿命を 20 年（クレオソート/CCA 40 年）とすると、21,120 本の電柱の生涯総メンテナンス費用は 25 万ドルになります。
– 業界調査データに基づくと、合計で 21,120 本の電柱の生涯コストは 88 万ドルになります。
当社のデータによると、ユーティリティのメンテナンス費用は相当な額です。この例は北米に特有のものですが、当社の調査ではさまざまな地理的場所で同様の結果が出ています。
見かけ上のコストに加え、電柱の倒壊により、いくつかの潜在的な隠れたコストが発生する可能性があります。市場規制によっては、電柱の倒壊による送電網の障害により、電力会社に金銭的ペナルティが課せられる可能性があります。電柱の倒壊は送電網の障害を引き起こす可能性があるだけでなく、従業員や公衆の安全を脅かす可能性もあります。これらの障害の可能性とその結果生じるコストはどちらも削減できます。 polesaver 私たちを試してみてください 詳細についてはコスト計算ツールをご覧ください。
これらの不要なコストは、明示的なものも隠れたものも含め、削減できる可能性のある重要な対象です。次の記事では、利用可能なコストについて検討します。 ポールの寿命を延ばすための代替手段代替ポール材料、部分的および完全なバリアシステム、およびそれらがメンテナンス、安全性、環境に与える影響など。
このサイトはreCAPTCHAによって保護されており、Googleの プライバシーポリシー の三脚と 利用規約 が適用されます。
