Tendenze di sostituzione di pali di legno degli Stati Uniti in età avanzata: tendenze di applicazione e requisiti di specificazione per pali di acciaio galvanizzato ad incastramento diretto
Lo stato di invecchiamento dell'infrastruttura di rete degli Stati Uniti
Gli Stati Uniti gestiscono la più grande rete mondiale di poli di trasmissione e distribuzione.oltre 180 milioniI pali di legno hanno storicamente dominato questo inventario. Tuttavia, la durata media di vita di un palo di legno è soloDa 30 a 40 anni- che la stragrande maggioranza dei pali installati durante il boom dell'espansione della rete degli anni '40 e '70 sono ora concentrati alla fine della loro vita..
Gli Stati Uniti sostituiscono ogni anno un numero significativo di pali di elettricità, una parte sostanziale dei quali viene sostituita con l'acciaio.Le utility stanno accelerando la transizione dal legno all'acciaio.
Recenti progetti statunitensi di sostituzione di pali in legno con pali in acciaio Selezionati esempi
I seguenti sono progetti rappresentativi attuati o in corso nel 2024-2025:
Progetto di ricostruzione della linea di trasmissione AEP Lawton Eastside 138 kV (Oklahoma)
Questo progetto prevede la rimozione318Le strutture di trasmissione H in legno di 70 piedi di altezza e la loro sostituzione con318nuovi pali di acciaio singoli, insieme ad aggiornamenti di fili per migliorare l'affidabilità elettrica per i clienti della zonaI nuovi pali d' acciaio sono circa85 piedi.alto.
Progetto di ricostruzione della linea di trasmissione AEP Buckrun 69 kV
Rimozione106- e sostituendoli con105nuovi pali singoli in acciaio.
Central Maine Power (CMP) Ricostruzione della linea di trasmissione di 22 miglia nella contea di Kennebec (Maine)
La linea che viene aggiornata èdi età superiore a 100 anni, originariamente costruito con tipi di pali di legno che erano standard per gli anni '20La CMP sta portando questa linea agli standard moderni del 21° secolo installandopali in acciaio più resistentie filo d'albero copertoIl progetto beneficeràsuperiore a 7,000Clienti CMP.
CMP Sanford Area Linea di trasmissione di aggiornamento (Maine)
Sostituzione di tutti i pali di legno con pali di acciaio più resistenti lungo un1.4 miglialinea, servirepiù di 3,600clienti.
Progetto di indurimento e resilienza della rete AECC (Arkansas)
Sostituendo approssimativamente404pali di legno d'epoca con pali in acciaio resistenti alle intemperie.
Progetto di infrastrutture critiche del Princeton Electric Plant Board
Sostituzione61pali esistenti di legno per la distribuzione dell'energia con pali in acciaio.
Portland General Electric (PGE) Beaver Creek Project (Oregon)
Sostituzionedi peso superiore a 760di legno con pali metallici e riallineamento45 miglia.di linee elettriche, il cui completamento è previsto entro la fine del 2026.
Sostituzione del palo di trasmissione e del conduttore di Valley City (North Dakota)
Sostituzione1.9 migliadelle strutture di trasporto (38L'impiego di una linea di corrente di 69 kV a 115 kV.
Principali fattori della transizione dal legno all'acciaio
1Deterioramento fisico dei pali di legno
Le frequenti ispezioni hanno rilevato molteplici problemi di struttura, tra cui:decadimento della struttura del legno, marciume della cima del palo e crepaI danni causati dai picchi e il decadimento biologico accelerano ulteriormente il fallimento strutturale.
2- Resilienza insufficiente alle condizioni meteorologiche estreme
I pali in acciaio sono più resistenti e meno vulnerabili agli eventi meteorologici estremiIl CMP osserva che i nuovi pali e le strutture in acciaio sono "progettati secondo specifiche moderne che migliorano l'affidabilità della rete"Il progetto PGE in Oregon mira esplicitamente a:riduzione del rischio di incendi boschivisostituendo i pali di legno conpali metallici resistenti al fuoco.
3Vantaggio dei costi del ciclo di vita
I pali di legno hanno costi di acquisto iniziali inferiori ma richiedono la sostituzione ogni due anni.30 40 anni. I pali in acciaio offrono una durata di vita tipica di60 80 anni, riducendo il numero di cicli di sostituzione da2 ¢ 3 a 1L'obiettivo è quello di ridurre significativamente il costo totale di proprietà..
4- Aumento della capacità e del controllo
I nuovi pali in acciaio sono tipicamentepiù alte dei pali di legno originaliIl progetto AEP ha aumentato l'altezza da 70 a 85 piediLe nuove strutture in acciaio del CMP sono in mediaUn metro e mezzo più alto.;Nel progetto Duke Energy, i nuovi pali d'acciaio sono da 2,5 a 7 piedi più alti delle strutture originali.I pali più alti consentono diconduttori più grandiper trasportare più elettricità, alleviando i futuri vincoli di capacità.
Requisiti di specificazione fondamentali per i pali di acciaio galvanizzato a incastramento diretto
1Tipo di palo e standard di progettazione
I pali di acciaio a inserimento diretto dovrebbero adottareconiche tubolariprogettazione conforme alleASCE/SEI 48-19, Progettazione di strutture di poli di trasmissione in acciaioLa presente norma fornisce una base uniforme per la progettazione, il dettaglio, la fabbricazione, le prove, l'assemblaggio e l'installazione di strutture tubulari in acciaio monopolari e polipolari formate a freddo..
2. Grado del materiale
ASTM Gr50 (densità minima 345 MPa) o Gr65 (densità minima 448 MPa)Per i progetti della classe da 69 kV a 230 kV, Gr65 offre una maggiore capacità di torsione allo stesso spessore della parete.
3. Requisiti per lo spessore delle pareti (RUS Bulletin 1724E-224 obbligatorio)
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Membri principali: ≥3/16 di pollice (4,76 mm)
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Altri membri: ≥1/8 di pollice (3,18 mm)
Lo spessore della parete posteriore dei pali di inserimento diretto deve essere determinato sulla base del momento di linea di fondo calcolato a partire dalle combinazioni di carichi NESC.
4Protezione da corrosione da galvanizzazione (ASTM A123)
La sezione incorporata affronta due sfide:corrosione del suolo- eingresso di saleSpessore raccomandato del rivestimento:
Per la sezione incorporata,rivestimento bituminoso o protezione a manica termicaSi raccomanda di applicare il dispositivo su uno strato galvanizzato.
5. profondità di inserimento e progettazione della fondazione
La profondità di inserimento dipende dall'altezza del palo, dal carico e dal tipo di terreno.al di sotto della linea di gelo, o materiali di riempimento non sensibili al gelo.10% ∼15%dell'altezza del palo (ad esempio, 8,5 ∼ 12,75 piedi per un palo di 85 piedi).
Conclusioni
Sullo sfondo di modernizzazioni su larga scala dell'infrastruttura della rete elettrica degli Stati Uniti,I pali di acciaio galvanizzato ad incastramento diretto stanno emergendo come la soluzione preferita per i programmi di sostituzione dei pali di legnoVita utile 60 80 anni,resistenza alle condizioni climatiche estreme,proprietà di resistenza al fuoco, evantaggi sui costi del ciclo di vitaDalla ricostruzione di 318 strutture dell'AEP in Oklahoma.per la modernizzazione della linea centenaria della CMP in Maine, le utility di tutto il paese stanno accelerando questa transizione materiale.
Per i fornitori che intendono partecipare alle gare d'appalto per i pali di trasmissione e distribuzione statunitensi, specificando esplicitamenteConformità ASCE/SEI 48-19,Galvanizzazione ASTM A123 di grado 100 (100 μm),¢RUS Bollettino 1724E-224 conformità dello spessore della parete, e la protezione aggiuntiva contro la corrosione per le sezioni incorporate nelle proposte tecniche costituiscono la base tecnica per entrare in questo mercato in rapida crescita.
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