Stâlpii de utilitate din lemn sunt expuși la multe condiții diferite de-a lungul lungimii lor, de la condiții meteorologice foarte variate deasupra solului până la condiții de umezeală rece și stabile adânc în pământ.
Este la secțiunea liniei de sol a stâlpului unde condițiile de deasupra și de sub pământ se întâlnesc pentru a crea condițiile perfecte pentru ca lemnul să se descompună.
Solul vegetal din partea superioară de aproximativ 6 inci a solului a evoluat de-a lungul a milioane de ani pentru a deveni un sistem de eliminare a deșeurilor extrem de eficient. Orice materie organică moartă, cum ar fi lemnul, frunzele etc., care cade pe pământ, se descompune și este descompusă de o multitudine de organisme din sol.
Ciupercile sunt locuitori de mare succes ai solului; descompun tot felul de materie organică, descompunând componentele solului. Ciupercile transformă materia organică moartă în biomasă, dioxid de carbon și acizi organici. Există sute de mii de tipuri diferite de ciuperci, dintre care aproximativ 30,000 sunt cunoscute că atacă și distrug lemnul. Atacul fungic este cauza principală a degradarii și a defecțiunii stâlpilor din lemn.
Ciupercile care distrug lemnul se dezvoltă atunci când mediul este ideal, solul umed și cald și un bun aport de oxigen fiind cerințe esențiale. Aceste condiții tind să apară în partea superioară de 150 mm (6″) a solului, unde sunt prezente ploile, căldura de la soare și o bună aprovizionare cu aer/oxigen.
La adâncimi mai mari, solul tinde să fie mai compactat, limitând fluxul de aer și oxigen. În același timp, efectul de încălzire al soarelui scade, ducând la temperaturi mai scăzute și la reducerea semnificativă a activității fungice.
În multe părți ale lumii, termitele subterane reprezintă o amenințare semnificativă pentru stâlpii din lemn. Există două lucruri de avut în vedere când te uiți la atacul termitelor asupra stâlpilor. În primul rând, termitelor nu le place să mănânce lemn tratat cu conservanți. În al doilea rând, ca regulă generală, cercetările independente arată că multor termite le este mai ușor să digere lemnul care este supus degradarii fungice. Graficul de mai jos arată rezultatul testelor la scară largă în Australia, unde există o relație clară între incidența dezintegrarii stâlpilor și atacul termitelor cu atacul termitelor care urmează la scurt timp după debutul degradarii lemnului. Linia de sol sau vârful stâlpului fiind punctul obișnuit de intrare pentru termite. Din aceasta, este clar că menținerea concentrațiilor de conservanți în lemn și prevenirea degradarii este critică în reducerea probabilității de atac al termitelor, în special la secțiunea vulnerabilă a liniei de sol și într-o măsură mai mică la vârful stâlpului.
Incidența degradarii lemnului este direct legată de conținutul de umiditate al lemnului. Pentru ca lemnul să înceapă, este necesar un conținut de umiditate de 25% sau mai mare. Dacă conținutul de umiditate este mai mare, atunci rata de degradare crește în general până la un punct în care toate celelalte sunt egale. Odată ce începe degradarea lemnului, acesta poate continua la un conținut de umiditate mai scăzut de 20%, sub acest nivel nu se produce degradarea lemnului.
Un stâlp de lemn îngropat în pământ se comportă ca fitilul unei lumânări, absoarbe apa din sol cu diferența de presiune a vaporilor determinând apa să se deplaseze în sus pe stâlp, unde este pierdută în aer prin fluxul de aer și căldura de la soare. Această mișcare a umidității este un proces lent, dar continuu, ploile și căldura de la soare fiind principalii factori în acest proces.
În practică, acest lucru înseamnă, în general, că întreaga secțiune de linie de sol a stâlpului și miezul interior al secțiunii stâlpului până la aproximativ 50 cm sau 20 inchi deasupra solului vor avea un conținut ridicat de umiditate mai mare de 25%.
S-ar putea să credeți că secțiunea de deasupra solului nu se va degrada, deoarece nu este în contact cu ciupercile din sol. Din păcate, nu este cazul; crăpăturile în stâlp se formează în timp până la miezul umed al stâlpului. Sporii ciuperci microscopici din aer pot fi suflați în crăpături și pot intra în contact cu lemnul umed din centrul stâlpului, chiar deasupra nivelului solului. Sporii pot germina apoi și pot distruge miezul interior al polului; aceasta se numește putregaiul miezului.
Protecția parțială cu conservant lichid pentru lemn aplicat stâlpului sub ciclu de vid/presiune a fost metoda tradițională de întârziere a apariției degradarii lemnului și a cedarii stâlpului. Pentru a fi eficient, procesul de tratare a conservanților trebuie controlat cu atenție pentru a asigura concentrația corectă a conservantului (%), nivelul de retenție (kg/m³ sau PCF) și adâncimea de penetrare (mm sau inci). Pentru cele mai bune rezultate, stalpul este uscat la un conținut optim de umiditate înainte de tratamentul cu conservant. Metodele moderne de uscare și utilizarea stațiilor automate de tratare sub presiune oferă o protecție constantă și de înaltă calitate împotriva degradarii atunci când sunt utilizate corect.
Tratamentul de conservare a lemnului oferă o protecție excelentă deasupra solului și mai adânc în sol, unde condițiile de degradare sunt mai puțin decât ideale. Este în secțiunea de linie de sol critică din punct de vedere mecanic a stâlpului unde degradarea și defectarea lemnului sunt o problemă.
În acest moment, expunerea la temperaturi mai ridicate, oxigenul și umiditatea pot accelera oxidarea conservantului pentru lemn. În același timp, schimbările meteorologice determină cicluri regulate de umezire și uscare care conduc la migrarea treptată a conservantului pentru lemn din stâlp în sol. Impactul general este o pierdere a toxicității pentru organismele fungice în timp.
Produsele hidrofuge combină biocidele împreună cu caracteristicile naturale de respingere a apei în cazul Creozotului sau adăugarea de uleiuri precum uleiul AWPA P9a pentru a crea hidrofugă atunci când sunt utilizate în combinație cu biocide precum pentaclorofenol sau cuprul. Uleiurile nu sunt „fixate” de lemn și oferă o prelungire limitată a vieții, deoarece nu sunt biocide. Acestea prelungesc durata de viață creând o barieră parțială la pătrunderea umezelii din sol*.
Pe o perioadă mai lungă de timp uleiul/conservanții se pierd ca urmare a migrării în sol. Acest efect este cel mai pronunțat la secțiunea liniei de sol a stâlpului, unde ciclurile climatice de umezire și uscare combinate cu condiții ideale pentru oxidare pot exacerba această pierdere de eficacitate în timp.
În martie 2021, există o revizuire europeană a licenței pentru utilizarea în continuare a creozotului ca conservant pentru lemn. Întrucât Franța a interzis recent utilizarea creosotului și Agenția Europeană pentru Produse Chimice (ECHA) a clasificat recent creozotul ca agent cancerigen, doar 6 țări europene care folosesc creosot în volum, pare din ce în ce mai puțin probabil ca licența pentru utilizarea creosotului să fie reînnoită.
Conservanții pentru lemn de sare de cupru, care nu sunt respingi la apă, pe bază de apă, au fost utilizați pe scară largă în toată Europa ca o alternativă mai acceptabilă din punct de vedere ecologic la Creozot din 2005.
Acești conservanți pentru lemn au o istorie în carouri, cu rapoarte de defecțiuni timpurii ale stâlpilor, dar utilizarea de co-biocide suplimentare pentru a aborda problema ciupercilor tolerante la cupru și utilizarea fixatorilor, împreună cu standarde îmbunătățite de tratament și niveluri mai mari de retenție au crescut durata de viață a stâlpilor pentru versiunile mai noi ale acestui conservant. Mulți dintre clienții de utilități cu care vorbim și care au folosit acești conservanți din 2005 ne spun că se așteaptă la o durată de viață a stâlpilor de 15 până la 20 de ani cu cele mai recente versiuni, deși în realitate se poate obține o viață mai lungă.
Pentru toate utilitățile, se pune un accent constant pe reducerea costurilor, îmbunătățirea siguranței și a fiabilității rețelei. Chiar și cu un creosot tratat cu o durată de viață de 40 de ani pentru majoritatea utilităților, înlocuirea stâlpilor din lemn este unul dintre cele mai mari costuri de operare. În emisfera nordică costă de obicei aproximativ 2500 EUR/$/£ pentru a înlocui un stâlp de distribuție a energiei, iar acest lucru se adună în curând cu un cost tipic de aproximativ 25 milioane EUR/$/£ la 10,000 de stâlpi înlocuiți pe an.
Pentru a încerca să rezolve problema în creștere a costurilor de înlocuire a stâlpilor în Europa și să corespundă duratei de viață oferite de creozot, producătorii de conservanți au lansat recent produse noi care folosesc o combinație de conservanți pentru lemn pe bază de cupru și ulei hidrofug. Această combinație ar trebui să ofere, fără îndoială, o durată de viață mai lungă a stâlpului decât conservantul de cupru pe bază de apă, dar în prezent nu se știe cât mai mult timp. Această necunoscută este o preocupare pentru multe utilități cu care vorbim, în special pentru cei care au avut probleme cu defecțiunea stâlpului în trecut. Luați în considerare feedbackul care indică costuri semnificativ mai mari pentru acest tratament și multe dintre utilitățile cu care vorbim revizuiesc acum opțiunile care le sunt disponibile, inclusiv utilizarea de materiale alternative pentru stâlpi, cum ar fi oțel, compozit sau beton, împreună cu sisteme de bariere parțiale și totale.
Un exemplu în acest sens este decizia recentă a France Telecom (Orange) de a folosi stâlpi din oțel galvanizat în loc de stâlpi din lemn tratați în Franța, în ciuda faptului că le-a sporit emisiile de CO2 cu aproximativ 220,000 de tone pe an. Acest lucru este rău pentru mediu și o lovitură majoră pentru producătorii de stâlpi din lemn, sectorul forestier și producătorii de produse de conservare, cu vânzări pierdute de aproximativ 220,000 de stâlpi pe an.
* Rapoarte complete disponibile la cerere
Costurile pentru o utilitate pentru instalarea și întreținerea stâlpilor de utilitate din lemn sunt adesea una dintre cele mai mari cheltuieli. Utilizarea costurilor anuale combinate care include costurile instalate și costurile de inspecție și remediere repartizate pe durata de viață estimată a stâlpilor oferă o cifră clară și ușor de utilizat pentru costul stâlpilor și o comparație cu alternativele.
Să luăm ca exemplu o rețea de distribuție JV din America de Nord de 1000 de mile; cercetarea noastră bazată pe datele din industrie arată:
– cu o distanță medie a stâlpilor de 250 de picioare echivalentă cu 21,120 de stâlpi, costurile combinate ale fiecărui stâlp și costul de instalare totalizează 63 milioane USD.
– Pe baza ipotezei că 12% dintre acești stâlpi sunt inspectați la fiecare zece ani la un cost de inspecție de 100 USD, costul anual de întreținere a stâlpilor ar fi de 633,000 USD, inclusiv lucrările de remediere.
– Pe baza unei durate de viață de 20 de ani pentru un conservant de cupru pe bază de apă (Creosot/CCA 40 de ani), costul total de întreținere pentru 21,120 de stâlpi ar fi de 25 milioane USD.
– În total, costul pe durata de viață a 21,120 de stâlpi, pe baza datelor noastre de cercetare din industrie, este de 88 milioane USD.
Datele noastre arată că costurile de întreținere pentru utilități sunt substanțiale. Deși acest exemplu este specific Americii de Nord, cercetarea noastră a exprimat rezultate similare într-o serie de locații geografice.
În legătură cu costurile aparente, pot apărea mai multe costuri ascunse potențiale ca urmare a defectării stâlpului. În funcție de reglementarea pieței, defecțiunea rețelei ca urmare a prăbușirii stâlpilor poate atrage penalități financiare pentru utilități. Prăbușirea stâlpului nu numai că are potențialul de a cauza defectarea rețelei, dar prezintă și o posibilitate de a compromite siguranța angajaților și a publicului. Probabilitatea acestor defecțiuni și costurile rezultate pot fi ambele reduse; dacă vrei să știi cu cât ai putea economisi polesaver incearca noastre Calculator de cost pentru mai multe informații.
Aceste costuri nedorite, atât explicite, cât și ascunse, reprezintă o țintă semnificativă pentru o potențială reducere. Urmăriți următorul nostru articol în timp ce explorăm cele disponibile alternative pentru prelungirea duratei de viață a stâlpilor, inclusiv materiale alternative pentru stâlpi și sisteme de bariere parțiale și complete și efectele acestora asupra întreținerii, siguranței și mediului.
Acest site este protejat de reCAPTCHA. De asemenea, se aplică Politica de Confidențialitate și Termeni şi Condiții Google.
