Valutazione di un condotto storico per l’ammodernamento

Panoramica

Non molto tempo fa, le strade cittadine erano costellate da centinaia di cavi elettrici e telefonici aerei. A seconda del punto di vista, rappresentavano il progresso, la bellezza astratta o le opportunità di farsi male durante una tempesta. Alla fine, l’opinione prevalente era che questi cavi fossero brutti e pericolosi, e ciò diede il via alla ricerca di modi per tenerli nascosti alla vista e sottoterra senza danneggiarli. Una delle prime soluzioni furono i tubi.

I primi anni dei tubi in fibra*

Uno dei primi tubi utilizzati per i cavi sotterranei fu un condotto in fibra, sviluppato alla fine del 1800. Si tratta essenzialmente di fibre di polpa di legno combinate con un adesivo resistente all’acqua e impregnate di pece di catrame di carbone liquefatto. Questo nuovo tipo di condotto era leggero, robusto, resistente alla corrosione ed economico. Il primo utilizzo noto del tubo in fibra fu per il trasporto dell’acqua nell’area di Boston. L’oleodotto lungo 1,5 miglia rimase in servizio per oltre 60 anni, dal 1865 al 1927.

Nel 1893, Stephen Bradley, proprietario di impianti di produzione di energia elettrica, fondò la prima azienda di condotti in fibra ottica, che prosperò per 40 anni. Il condotto è stato utilizzato per far passare le linee elettriche in nuove strutture, tra cui la New York Park Avenue Tower, l’Empire State Building e altri grattacieli di New York e di altre città. La domanda di condotti in fibra aumentò durante la Seconda Guerra Mondiale, quando vennero utilizzati anche nella costruzione di nuovi aeroporti e basi militari.

Il mercato dei condotti in fibra è cresciuto con la costruzione delle metropolitane in tutte le città della costa orientale. Il condotto conteneva cavi elettrici, telefonici, telegrafici e di altro tipo all’interno dei tunnel della metropolitana. Altri utilizzi comprendevano la posa di condotti per cavi elettrici sotto strade e autostrade e lungo le corsie ferroviarie. I tentativi di utilizzare il condotto per trasportare le acque reflue lontano dalle operazioni di trivellazione petrolifera non hanno avuto successo, ma il suo utilizzo come condotte fognarie e tubi di scarico sì. La domanda di tubi in fibra raggiunse il picco negli anni ’50 e ’60, con 500 tonnellate di tubi spedite ogni settimana in tutti gli Stati Uniti. Anche aziende canadesi ed europee hanno prodotto tubi fognari in fibra dagli anni ’50 agli anni ’70.

Quando alla fine degli anni ’60 furono introdotti i tubi in cloruro di polivinile (PVC), questi si rivelarono più economici per le applicazioni fognarie e di scarico e portarono alla chiusura delle fabbriche di tubi in fibra. Tuttavia, milioni e milioni di metri di condotti in fibra sono ancora in uso all’interno di edifici, sotto strade e vie, nelle metropolitane e lungo i binari ferroviari. Viene ancora utilizzato per collegare le case alle reti fognarie e nei campi di drenaggio in tutto il Paese. Questo tipo di condotto ha dimostrato di essere longevo e versatile, anche se è stato scoperto che le radici degli alberi tendono ad avvolgersi attorno ai tubi, causandone deformazioni e schiacciamenti. È noto che anche il terreno secco, l’erba e le radici delle piante possono danneggiare i tubi. Potrebbe essere giunto il momento di sostituire queste condutture.

* Informazioni storiche tratte da “Coal Tar Impregnated Wood Fibre Pipe” di Jon C. Schladweiler, storico, AZ Water.

La sfida: vecchio condotto, nuova installazione

Infatti, quando le aziende di servizi pubblici aggiornano i loro sistemi elettrici e si imbattono in sistemi più vecchi, in genere preferiscono pianificare la sostituzione. Le aziende, tuttavia, devono anche fare i conti con un sistema sotterraneo di cavi e condotti sempre più affollato, con requisiti di autorizzazione e di accesso alle zone di lavoro difficili da raggiungere. Ove possibile, è preferibile riutilizzare le strutture di condotti esistenti. È possibile installare nuovi cavi in vecchi condotti? In questo studio di caso, i progettisti di una compagnia elettrica si sono rivolti a Polywater per capire se fosse possibile utilizzare un condotto in fibra impregnato di catrame esistente in uno dei loro progetti di ammodernamento. Hanno chiesto a Polywater di testare il coefficiente di attrito usando il nuovo cavo su un pezzo di condotto recuperato, che si ritiene abbia più di 50 anni. Polywater ha testato diversi lubrificanti per determinare il prodotto ottimale per facilitare l’installazione del nuovo cavo.

In questo studio di caso, i progettisti di una compagnia elettrica si sono rivolti a Polywater per capire se fosse possibile utilizzare un condotto in fibra impregnato di catrame esistente in uno dei loro progetti di ammodernamento. Hanno chiesto a Polywater di testare il coefficiente di attrito usando il nuovo cavo su un pezzo di condotto recuperato, che si ritiene abbia più di 50 anni. Polywater ha testato diversi lubrificanti per determinare il prodotto ottimale per facilitare l’installazione del nuovo cavo.

La soluzione

Utilizzo della tabella di attrito per determinare il COF

Polywater ha utilizzato la sua tabella di attrito per determinare il coefficiente di attrito (COF), utilizzando diversi Lubrificanti Polywater.

È stato fornito un cavo da 115 KV con guaina in polietilene da utilizzare in questo ammodernamento, nonché il condotto recuperato. Polywater vanta una lunga tradizione di raccolta di dati sull’attrito mediante test su cavi e condotti reali utilizzando lubrificanti Polywater.  Ciò ha portato alla creazione di un ampio database di COF e di un rapporto continuativo con i produttori di cavi e gli ingegneri progettisti per prevedere meglio le prestazioni dei cavi e le tensioni di trazione dei cavi.

 I lubrificanti Polywater riducono il COF

Nel condotto storico si era accumulato uno strato di sporcizia che aumentava l’attrito e produceva un COF relativamente elevato. La pulizia del condotto ha ridotto l’attrito di circa il 30 percento e l’aggiunta di lubrificanti Polywater ha ridotto l’attrito di un ulteriore 30-50 percento. I lubrificanti Polywater LZ, Polywater J e Polywater NN sono stati testati, producendo valori COF compresi tra 0,15 e 0,20. Polywater NN si è rivelato il prodotto più efficace ed è stato consigliato per questa installazione.

Buone pratiche di lavoro, previsione della tensione e tecniche di lubrificazione adeguate hanno consentito la corretta installazione del cavo nella condotta storica. Il nostro team di laboratorio è stato in grado di fornire risultati di test affidabili e di dare fiducia agli ingegneri progettisti di questo progetto di ammodernamento.

Hai qualche domanda?

Mandaci un’email