روند جایگزینی تیر چوبی ایالات متحده قدیمی: روندهای کاربردی و الزامات مشخصات برای تیرهای فولادی گالوانیزه مستقیم تعبیه شده

وضعیت پیری زیرساخت های شبکه ایالات متحده

ایالات متحده بزرگترین شبکه قطب انتقال و توزیع جهان را اداره می کند. یک تخمین زده شدهبیش از 180 میلیونقطب های آب و برق چشم انداز آمریکا را پر کرده اند. قطب های چوبی از لحاظ تاریخی بر این موجودی غالب بوده اند. با این حال، عمر متوسط ​​یک تیر چوبی تنها است30 تا 40 سال- به این معنی که اکثریت قریب به اتفاق قطب های نصب شده در طول رونق گسترش شبکه در دهه 1940 تا 1970 اکنون به پایان عمر خود رسیده اند..

آمریکا سالانه تعداد قابل توجهی از قطب های برق را جایگزین می کند که بخش قابل توجهی از آنها با فولاد مبادله می شود. از نیوانگلند تا غرب میانه، از اوکلاهاما تا کالیفرنیا، شرکت‌های برق انتقال از چوب به فولاد را تسریع می‌کنند.

پروژه های اخیر جایگزینی چوب به فولاد ایالات متحده - نمونه های انتخاب شده

پروژه‌های زیر در سال‌های 2024-2025 اجرا شده یا در دست اجرا هستند:

پروژه بازسازی خط انتقال 138 کیلوولت AEP Lawton Eastside (اوکلاهما)
این پروژه شامل حذف است318سازه‌های گیربکس چوبی با قاب H به ارتفاع 70 فوت و جایگزینی آنها318تک قطب فولادی جدید، همراه با ارتقاء سیم برای بهبود قابلیت اطمینان الکتریکی برای مشتریان منطقه. قطب های فولادی جدید تقریبا85 فوتقد بلند.

پروژه بازسازی خط انتقال 69 کیلوولت سوئیچ AEP Buckrun
حذف کردن106تیرهای چوبی 45 فوتی موجود و جایگزینی آنها105تک قطب فولادی جدید.

بازسازی خط انتقال 22 مایلی برق مرکزی (CMP) در شهرستان کنبک (مین)
خط در حال ارتقا استبیش از 100 سال قدمت دارد، در ابتدا با انواع میله های چوبی ساخته شده بود که برای دهه 1920 استاندارد بود. CMP با نصب این خط را به استانداردهای مدرن قرن بیست و یکم می رساندقطب های فولادی قوی ترو سیم درخت پوشیده شده. پروژه سود خواهد بردبیش از 7000مشتریان CMP.

ارتقاء خط انتقال منطقه CMP Sanford (مین)
تعویض تمام تیرهای چوبی با تیرهای فولادی قوی تر در امتداد الف1.4 مایلخط، خدمتبیش از 3600مشتریان.

پروژه سخت‌سازی و ارتجاعی شبکه AECC (آرکانزاس)
تقریبا تعویض می شود404تیرهای چوبی قدیمی با تیرهای فولادی مقاوم در برابر آب و هوا.

پروژه زیرساخت حیاتی هیئت مدیره نیروگاه برق پرینستون
جایگزین کردن61تیرهای توزیع برق چوبی موجود با تیرهای فولادی.

پروژه بیور کریک پورتلند جنرال الکتریک (PGE) (اورگان)
جایگزین کردنبیش از 760میله های چوبی با تیرهای فلزی و سیم کشی مجدد45 مایلخطوط برق که انتظار می رود تا پایان سال 2026 تکمیل شود.

تعویض قطب انتقال و هادی دره سیتی (داکوتای شمالی)
جایگزین کردن1.9 مایلسازه های انتقال (38تیرهای چوبی) با تیرهای فولادی گرد و ارتقای خط 69 کیلوولت به 115 کیلوولت.

محرک های کلیدی انتقال چوب به فولاد

1. زوال فیزیکی میله های چوبی
بازرسی‌های مکرر نگرانی‌های ساختاری متعددی از جمله را شناسایی کرده‌اندپوسیدگی ساختار چوب، پوسیدگی بالای قطب، و ترک خوردگی. آسیب های دارکوب و پوسیدگی بیولوژیکی شکست ساختاری را تسریع می کند.

2. مقاومت ناکافی در برابر آب و هوای شدید
قطب های فولادی در برابر رویدادهای شدید آب و هوایی انعطاف پذیرتر و کمتر آسیب پذیر هستند. CMP خاطرنشان می کند که قطب ها و سازه های فولادی جدید "با مشخصات مدرن طراحی شده اند که قابلیت اطمینان شبکه را بهبود می بخشد". پروژه اورگان PGE به صراحت هدف قرار می دهدکاهش خطر آتش سوزی جنگلیبا تعویض پایه های چوبیتیرهای فلزی مقاوم در برابر آتش.

3. مزیت هزینه چرخه زندگی
پایه های چوبی هزینه های اولیه کمتری دارند اما هر بار نیاز به تعویض دارند30-40 سال. قطب های فولادی یک عمر معمولی را ارائه می دهند60-80 سال، کاهش تعداد چرخه های جایگزینی از2-3 به 1در یک افق 80 ساله و کاهش قابل توجه هزینه کل مالکیت.

4. افزایش ظرفیت و پاکسازی
قطب های فولادی جدید معمولابلندتر از میله های چوبی اصلی: پروژه AEP ارتفاع را از 70 به 85 فوت افزایش داد; سازه های فولادی جدید CMP به طور متوسط،پنج فوت بلندتر;در پروژه انرژی دوک، قطب های فولادی جدید 2.5 تا 7 فوت بلندتر از سازه های اصلی هستند.میله های بلندتر اجازه می دهدهادی های بزرگتربرای حمل برق بیشتر، کاهش محدودیت های ظرفیت آینده.

الزامات مشخصات کلیدی برای پایه های فولادی گالوانیزه مستقیم

1. نوع قطب و استاندارد طراحی
قطب های فولادی با تعبیه مستقیم باید اتخاذ شودلوله ای مخروطیطراحی، مطابق باASCE/SEI 48-19، طراحی سازه های قطب انتقال فولادی. این استاندارد مبنای یکنواختی را برای طراحی، جزئیات، ساخت، آزمایش، مونتاژ و نصب سازه های فولادی لوله ای تک و چند قطبی با فرم سرد فراهم می کند..

2. درجه مواد
ASTM Gr50 (حداقل قدرت تسلیم 345 مگاپاسکال) یا Gr65 (حداقل قدرت تسلیم 448 مگاپاسکال)فولاد با مقاومت بالا توصیه می شود. برای پروژه های کلاس 69 کیلوولت تا 230 کیلو ولت، Gr65 ظرفیت ممان بالاتری را در ضخامت دیواره یکسان ارائه می دهد.

3. الزامات ضخامت دیوار (RUS Bulletin 1724E-224 اجباری)

• اعضای اصلی: ≥3/16 اینچ (4.76 میلی متر)

• سایر اعضا: ≥1/8 اینچ (3.18 میلی متر)

ضخامت دیواره لب به لب قطب های تعبیه مستقیم باید بر اساس گشتاور زمینی محاسبه شده از ترکیبات بار NESC تعیین شود.

4. حفاظت از خوردگی گالوانیزه (ASTM A123)
بخش تعبیه شده با چالش های دوگانه مواجه استخوردگی خاکوورود نمک. ضخامت پوشش توصیه شده:

• محیط داخلی:65μm-85μm(پایه 65-85)

• محیط ساحلی/با خوردگی بالا:86μm-100μm(پایه 100)

برای بخش تعبیه شده،پوشش قیری یا محافظ آستین در برابر حرارتروی لایه گالوانیزه توصیه می شود.

5. عمق جاسازی و طراحی پایه
عمق جاسازی به ارتفاع قطب، بارگذاری و نوع خاک بستگی دارد. بخش تعبیه شده باید گسترش یابدزیر خط یخبندان، یا از مواد پرکننده غیر حساس به یخبندان استفاده شود. عمق تعبیه معمولی است10٪ - 15٪ارتفاع قطب (به عنوان مثال، 8.5-12.75 فوت برای یک قطب 85 فوت).

نتیجه گیری

در برابر پس‌زمینه ارتقاء زیرساخت‌های شبکه در مقیاس بزرگ ایالات متحده، قطب‌های فولادی گالوانیزه با تعبیه مستقیم به عنوان راه‌حل ارجح برای برنامه‌های جایگزینی قطب‌های چوبی در حال ظهور هستند.عمر مفید 60 تا 80 سال،انعطاف پذیری شدید آب و هوا،خواص مقاوم در برابر آتش، ومزایای هزینه چرخه عمر. از بازسازی 318 ساختار AEP در اوکلاهمابه نوسازی خط قرن گذشته CMP در مین، شرکت های آب و برق در سراسر کشور این انتقال مواد را تسریع می کنند.

برای تامین کنندگانی که قصد شرکت در مناقصات قطب فولاد انتقال و توزیع ایالات متحده را دارند، به صراحت مشخص کنندمطابق با ASCE/SEI 48-19،گالوانیزه ASTM A123 Grade 100 (100μm)،"تطابق با ضخامت دیوار بولتن 1724E-224"و حفاظت در برابر خوردگی اضافی برای بخش های تعبیه شده در پیشنهادات فنی، پایه فنی برای ورود به این بازار به سرعت در حال رشد است.

• شرکت:Futao Metal Structural Unit Co., Ltd.
• وب سایت رسمی: http://www.metalpowerpole.com
• واتس اپ:0086-13812516912、13665163520
• ایمیل:li@fu-tao.com،sales2@futaogroup.com