Дерев’яні стовпи піддаються впливу багатьох різних умов по всій своїй довжині, від дуже різноманітних погодних умов над землею до прохолодних вологих і стабільних умов глибоко в землі.
Саме на ділянці лінії землі стовпа зустрічаються умови над і під землею, щоб створити ідеальні умови для гниття деревини.
Верхній шар ґрунту у верхній частині 6 дюймів або близько того еволюціонував протягом мільйонів років, щоб стати високоефективною системою утилізації відходів. Будь-яка мертва органічна речовина, така як деревина, листя тощо, яка падає на землю, руйнується та розщеплюється безліччю організмів у ґрунті.
Гриби є дуже успішними мешканцями ґрунту; вони розщеплюють усі види органіки, розкладають компоненти ґрунту. Гриби перетворюють мертву органічну речовину в біомасу, вуглекислий газ і органічні кислоти. Існують сотні тисяч різних видів грибів, близько 30,000 XNUMX з яких, як відомо, атакують і руйнують деревину. Грибкове ураження є основною причиною гниття та руйнування дерев’яних опор.
Гриби, що руйнують деревину, процвітають в ідеальному середовищі з вологим теплим ґрунтом і достатньою кількістю кисню. Ці умови, як правило, виникають у верхніх 150 мм (6 дюймів) ґрунту, де є дощі, сонячне тепло та хороший доступ повітря/кисню.
На більшій глибині ґрунт має тенденцію до більшого ущільнення, обмежуючи потік повітря та кисню. У той же час нагрівальний ефект сонця зникає, що призводить до зниження температури та значного зниження активності грибків.
У багатьох частинах світу підземні терміти становлять серйозну загрозу для дерев’яних стовпів. Є дві речі, які слід мати на увазі, дивлячись на напад термітів на полюси. По-перше, терміти не люблять їсти деревину, оброблену консервантами. По-друге, як правило, незалежні дослідження показують, що багатьом термітам легше перетравлювати деревину, яка піддається грибковому гниттю. На графіку нижче показано результати широкомасштабних випробувань в Австралії, де існує чіткий зв’язок між випадками руйнування стовпа та нападу термітів, причому напад термітів слідує незабаром після початку гниття деревини. Лінія землі або верхня частина стовпа є звичайною точкою входу для термітів. З цього стає зрозуміло, що підтримання концентрації консервантів у деревині та запобігання гниттю має вирішальне значення для зменшення ймовірності нападу термітів, особливо на вразливій ділянці лінії землі та меншою мірою на вершині стовпа.
Частота гниття деревини безпосередньо залежить від вмісту вологи в деревині. Для початку гниття деревини необхідна вологість 25% або вище. Якщо вміст вологи вищий, то швидкість розпаду, як правило, зростає до певної точки за інших рівних умов. Коли починається гниття деревини, воно може тривати при нижчому вмісті вологи 20%, нижче цього рівня гниття деревини не відбувається.
Дерев’яний стовп, закопаний у землю, поводиться як гніт свічки, він поглинає воду з ґрунту з різницею тиску пари, що змушує воду рухатися вгору по стовпу, де вона втрачається в повітрі через повітряний потік і тепло сонця. Цей рух вологи є повільним, але безперервним процесом, основними рушійними силами якого є дощі та сонячне тепло.
На практиці це, як правило, означає, що вся секція опорної лінії опори та внутрішня частина секції опори приблизно до 50 см або 20 дюймів над землею матимуть високий вміст вологи понад 25%.
Ви можете подумати, що частина над землею не розпадеться, оскільки вона не контактує з грибками в ґрунті. На жаль, це не так; тріщини на стовпі утворюються з часом до вологого сердечника стовпа. Мікроскопічні грибкові спори, що передаються повітрям, можуть потрапити в тріщини та стикнутися з вологою деревиною в центрі стовпа трохи вище рівня землі. Потім спори можуть проростати і руйнувати внутрішнє ядро полюса; це називається гниллю ядра.
Частковий захист за допомогою рідкого консерванта для деревини, нанесеного на стовп під циклом вакууму/тиску, був традиційним методом затримки початку гниття деревини та руйнування стовпа. Щоб бути ефективним, процес обробки консервантом необхідно ретельно контролювати, щоб забезпечити правильну концентрацію консерванта (%), рівень утримання (кг/м³ або PCF) і глибину проникнення (мм або дюйми). Для досягнення найкращих результатів стовп висушують до оптимального вмісту вологи перед обробкою консервантом. Сучасні методи сушіння та використання автоматизованих установок для очищення під тиском забезпечують постійний, високоякісний захист від гниття при правильному використанні.
Консервування деревини забезпечує чудовий захист над землею та глибше в землі, де умови для гниття не ідеальні. Саме на механічно критичній ділянці лінії заземлення стовпа, де гниття деревини є проблемою.
У цей момент вплив високих температур, кисню та вологи може прискорити окислення консерванту для деревини. У той же час зміни погоди спричиняють регулярні цикли зволоження та висихання, що призводить до поступової міграції консерванту для деревини зі стовпа в ґрунт. Загальним впливом є втрата токсичності для грибкових організмів з часом.
Водовідштовхувальні продукти поєднують біоциди разом із природними водовідштовхувальними характеристиками у випадку креозоту або додавання масел, таких як масло AWPA P9a, для створення водовідштовхувальних властивостей у комбінації з біоцидами, такими як пентахлорфенол або мідь. Масла не «закріплюються» на деревині і самі по собі забезпечують обмежений термін служби, оскільки вони не є біоцидами. Вони подовжують термін служби, створюючи частковий бар'єр для проникнення вологи з землі*.
Протягом тривалого періоду часу олія/консерванти втрачаються в результаті міграції в ґрунт. Цей ефект найбільш виражений на ділянці лінії землі на полюсі, де кліматичні цикли зволоження та сушіння в поєднанні з ідеальними умовами для окислення можуть посилити цю втрату ефективності з часом.
У березні 2021 року в Європі розглядається ліцензія на подальше використання креозоту як антисептика для деревини. Оскільки Франція нещодавно заборонила використання креозоту, а Європейське хімічне агентство (ECHA) нещодавно класифікувало креозот як канцероген, лише 6 європейських країн зараз використовують креозот у великих кількостях, виглядає все менш вірогідним, що ліцензія на використання креозоту буде поновлена.
Неводовідштовхувальні консерванти деревини на основі солі міді широко використовуються в Європі як екологічно прийнятніша альтернатива креозоту з 2005 року.
Ці консерванти для деревини мають неоднозначну історію з повідомленнями про ранні поломки полюсів, але використання додаткових кобіоцидів для вирішення проблеми стійких до міді грибків і використання фіксаторів разом із покращеними стандартами обробки та вищими рівнями утримання подовжило термін служби полюсів для нових версій цього консерванту. Багато споживачів комунальних послуг, з якими ми спілкуємося, які використовували ці консерванти з 2005 року, кажуть нам, що вони очікують термін служби полюса від 15 до 20 років з останніми версіями, хоча насправді можна досягти довшого терміну служби.
Для всіх комунальних підприємств існує невпинна увага до зниження витрат, підвищення безпеки та надійності мережі. Навіть із обробленим креозотом 40-річним терміном служби стовпа для більшості комунальних підприємств заміна дерев’яного стовпа є одним із найбільших експлуатаційних витрат. У Північній півкулі заміна стовпа розподілу електроенергії зазвичай коштує приблизно 2500 євро/$/£, і це незабаром дорівнює типовій вартості приблизно 25 мільйонів євро/$/£ на 10,000 XNUMX замінених опор на рік.
Щоб спробувати вирішити проблему зростання вартості заміни стовпів у Європі та зрівняти термін служби, який забезпечує креозот, виробники консервантів нещодавно випустили нові продукти, які використовують комбінацію консервантів для деревини на основі міді та водовідштовхувальної олії. Ця комбінація, безсумнівно, повинна забезпечити довший термін служби полюса, ніж один лише мідний консервант на водній основі, але наразі невідомо, скільки. Саме ця невідомість викликає занепокоєння у багатьох комунальних служб, з якими ми спілкуємося, особливо тих, у кого в минулому були проблеми з поломкою опор. Взявши до уваги відгуки, які вказують на значно вищі витрати на цю обробку, і багато комунальних підприємств, з якими ми спілкуємося, зараз переглядають доступні для них варіанти, включаючи використання альтернативних матеріалів опор, таких як сталь, композит або бетон, а також часткових і повних бар’єрних систем.
Прикладом цього є нещодавнє рішення France Telecom (Orange) використовувати опори з оцинкованої сталі замість оброблених дерев’яних опор у Франції, незважаючи на збільшення викидів CO2 приблизно на 220,000 220,000 тонн на рік. Це погано для навколишнього середовища та завдає серйозного удару по виробникам дерев’яних стовпів, лісовому сектору та виробникам консервантів, оскільки обсяг продажів становить приблизно XNUMX XNUMX стовпів на рік.
* Повні звіти доступні за запитом
Витрати комунального підприємства на встановлення та обслуговування дерев’яних стовпів часто є одними з найвищих витрат. Використання комбінованої вартості в річному вимірі, яка включає вартість встановлення, а також витрати на перевірку та ремонт, розподілені на очікуваний термін служби опор, дає чітку та просту у використанні цифру вартості опори та порівняння з альтернативами.
Візьмемо для прикладу 1000-мильну північноамериканську розподільчу мережу НН; наше дослідження на основі галузевих даних показує:
– із середньою відстанню між стовпами 250 футів, що дорівнює 21,120 63 стовпів, сукупні витрати на кожну опору та вартість встановлення становлять XNUMX мільйони доларів.
– Виходячи з припущення, що 12% цих стовпів перевіряються кожні десять років із вартістю перевірки 100 доларів США, річні витрати на технічне обслуговування стовпів становитимуть 633,000 XNUMX доларів США, включаючи ремонтні роботи.
– Виходячи з 20-річного терміну служби мідного консерванту на водній основі (Creosote/CCA 40 років), загальна вартість технічного обслуговування 21,120 25 опор становитиме XNUMX мільйонів доларів.
– Загальна вартість 21,120 88 полюсів за весь термін служби, виходячи з даних наших галузевих досліджень, становить XNUMX мільйонів доларів.
Наші дані показують, що витрати на технічне обслуговування комунальних підприємств є значними. Хоча цей приклад стосується Північної Америки, наше дослідження показало схожі результати в різних географічних місцях.
У поєднанні з очевидними витратами в результаті виходу з ладу опори може виникнути кілька потенційних прихованих витрат. Залежно від ринкового регулювання, збій мережі внаслідок обвалення опори може призвести до фінансових санкцій для комунальних підприємств. Обвалення стовпа може не тільки спричинити збій мережі, але також створює можливість поставити під загрозу безпеку працівників і населення. Імовірність цих збоїв і відповідні витрати можна зменшити; якщо ви хочете знати, скільки ви можете заощадити polesaver спробуйте наш калькулятор вартості для отримання додаткової інформації.
Ці небажані витрати, як явні, так і приховані, є значною ціллю для потенційного скорочення. Ознайомтеся з нашою наступною статтею, коли ми дослідимо доступні альтернативи продовження терміну служби полюса, включаючи альтернативні матеріали для стовпів і часткові та повні бар’єрні системи та їхній вплив на обслуговування, безпеку та навколишнє середовище.
Цей сайт захищено reCAPTCHA і Google Політика конфіденційності та Умови надання послуг застосовувати.
