關于影響通信油木桿質量相關因素的探討

陶德彪，胡正強，林 天

（1.中通維易科技服務有限公司，南京 江寧211162；2.江蘇省質量技術監督通信產品質量檢驗站，江蘇 南京210003）

1 引言

作為通信架空線路的載體之一，通信油木桿（以下簡稱油木桿）具有重量輕、運輸成本遠低于水泥電桿、施工方法簡便等優點，目前依然被廣泛的運用于交通不便的地區（如山區）。圖1是處于堆積狀態待使用的油木桿，表面有一層黑色粘稠狀的防腐油；圖2是已經處于使用狀態的油木桿，上方還有光纜分纖箱等通信線路產品。然而在通信線路實際使用中，存在著部分油木桿在沒有達到預期使用壽命的時候便出現腐朽，甚至有些油木桿剛使用不久便出現開裂損壞的情況。因此，探討影響油木桿質量的因素是有必要的。

圖1 油木桿

圖2 油木桿應用

目前，油木桿產品并沒有相對應的國家或者行業標準，而近年來對于影響油木桿質量因素的研究并不多，歐陽琪[1]提出了油木桿在山區中良好的應用前景，但是并沒有提到影響油木桿質量的因素。本文主要在運營商技術要求的基礎上，結合相關國標中的測試方法，來綜合探討影響油木桿質量的因素，并提出了一定的提高油木桿質量的措施。

2 油木桿技術要求

目前相關的通信運營商關于油木桿的技術要求如表1所示。

表1 油木桿的技術要求

3 影響因素

3.1 外觀的影響

根據表1技術要求，油木桿的外觀要求細分了3 點要求。

①要求木質堅韌、紋理直、強度高、不開裂、桿身挺直。目前油木桿多采用松木或者杉木，當使用材質不夠堅韌、紋理彎曲、強度低的木材時，無法滿足電桿在正常使用環境中受到的外力以及自身重力作用，會導致油木桿提前折斷直接損壞，嚴重影響到了油木桿的耐久性質量，而使用已經開裂、桿身彎曲較大的木桿時，由于木桿使用過程中處于豎立的狀態，因此也無法滿足正常使用下的受力要求。

②目測觀察油木桿的梢部及根部有無腐爛、漏節、蟲害現象，木材腐朽是指木材受木腐菌侵蝕后，不但顏色有變化，其物理、力學性質更是降低了，最后木材結構變得松軟、易碎，呈篩孔狀或粉末狀等形態；漏節是節子的一種，但是節子本身已腐朽，而且深入樹干內部，引起木材內部腐朽；蟲害是指昆蟲蛀蝕木材形成的一系列的破壞?？梢姼?、漏節和蟲害都是對木材性能和質量有著極其嚴重影響的，是嚴禁出現在油木桿上的，3 種缺陷分別如圖3-圖5所示。

圖3 木材腐朽（從左往右分別為心材腐朽、邊材腐朽、混合腐朽）

圖4 腐朽節

圖5 蟲害

③要求桿身無硬傷劈裂，表面無高度2 cm 以上的殘留節疤。硬傷劈裂主要是在木材生產制作過程中受到外力作用導致的一種開裂，外力破壞導致劈裂后，對木材本身的性能也造成了損傷，因此也是不允許出現的。表面無高度2 cm 以上的殘留節疤則是對油木桿的美觀要求，同時結疤高度太高對后期的浸油也有一定的阻礙。

因此，為了保證油木桿的質量，油木桿的外觀要求應當符合要求，選用的木材材質過關，無腐爛、漏節、蟲害現象，無硬傷劈裂等缺陷。

3.2 構件尺寸的影響

構件尺寸也分成了3 點要求：桿長、稍徑和彎曲率，其中不同桿長主要用于不同高度地形的需要，稍徑大小則主要由收到的外力大小決定，因此，兩者都應符合相關要求，不應超過規定的偏差。

需要注意的是，如圖6所示，參考GB/T 144-2013《原木檢驗》中的測試方法，桿長的測試時以油木桿的大小頭兩端斷面之間相距最短的直線距離為準的。如圖7所示，而稍徑的測試則稍微復雜些，具體是通過小頭斷面中心先量短徑，再通過短徑中心垂直檢量長徑，最后根據長短徑之間的差距來取值的，其長短之差自2 cm 以上，以其長短徑的平均數徑進舍后為梢徑；長短徑之差小于2 cm，以短徑經進舍后為梢徑。

圖6 桿長測試示意圖

圖7 稍徑測試示意圖

彎曲率的要求不得超過2%，是為了防油木桿過度彎曲的情況。在正常使用過程中，電桿處于豎立狀態，重力與上方懸掛的重物形成的力，與彎曲部位的力不在一條直線上，容易降低油木桿的質量，導致油木桿的提前損壞。具體的測試方法從樣品兩端拉一直線，其直線貼材身兩個落線點間的距離記為內曲水平長，與該水平直線成垂直量其彎曲最大拱高，以彎曲最大拱高與內曲水平長相比，用百分率表示，即為彎曲率。同時需要注意的是，油木桿的彎曲有單向彎曲和多向彎曲兩種，其中多向彎曲需要測試多個彎曲部位的彎曲率，多個彎曲率都應符合相關的技術要求，測試如圖8所示。

圖8 彎曲率測試示意圖（左邊為單向彎曲，右邊為多向彎曲）

綜上所述，根據使用環境的不同，合理選擇符合桿長、稍徑要求的油木桿，同時油木桿的彎曲率也不能超過某一限值，這樣才能有效的保證油木桿的質量。

3.3 劈裂的影響

與上述外觀中不允許出現硬傷劈裂不同，允許非硬傷劈裂缺陷的出現，但是對劈裂具體尺寸提出了要求，要求長度、深度、寬度以及數量都需要滿足要求，具體如表1所示。

測試時可采用直尺、深度卡尺等工具進行測量?？刂婆殉叽绲闹饕蚴菫榱朔乐古堰^大之后容易造成進一步擴大，從而加大油木桿質量的下降，尤其是力學性能的降低，因此應當嚴格劈裂的尺寸。

同時劈裂尺寸過大對后面的浸油也造成了困難，尤其在后期劈裂尺寸擴大的時候會露出沒有浸油的部位，在使用中容易導致油木桿質量下降的情況。

3.4 浸油深度的影響

根據不同的型號、不同的使用環境，浸油深度的要求也不同。所謂油木桿的浸油是在油木桿的表面以及表面以下一定深度的距離浸入一層防腐油，常用的為煤焦油或其混合物，傳統的方式為自然浸泡，但是由于自然浸油的周期太長，因此目前采用的工藝多為高溫蒸汽壓入或真空壓入等方式加快防腐油在木桿中的滲入，最終形成的端面示意圖如圖9所示。

圖9 木桿斷面浸油示意圖

煤焦油具有耐水性好、抗腐爛、高電阻、毒害低等優點，因此，有了一定深度防腐油的油木桿在使用過程中，能夠較好的抵抗各種惡劣環境的侵蝕作用，從而保證了油木桿的耐久性質量。此外，油木桿表面某些細小缺陷在涂抹了防腐油后，由于防腐油包裹住了缺陷部位，因此也很好的限制了該缺陷的進一步發展，從而提高了油木桿的質量。

浸油深度測試時，可用空心鉆在木桿的桿身鉆取中間木芯，用卡尺測出浸油深度，最后鉆孔用防腐木楔釘入即可，測試示意圖如圖10所示。

圖10 中間木芯浸油深度

由此可見，浸油深度滿足一定的深度要求是保證油木桿在使用中能夠抵抗各種侵蝕的關鍵，是提高油木桿質量的重要保證。

3.5 木材含水率的影響

木材含水率是影響木材質量的關鍵性因素之一，過高的含水率對于木桿質量的影響都是有害的。由表1可知，運營商關于油木桿的含水率要求為原木的含水率不大于25%，而國標GB 50005-2017 中指出了現場制作的方木或原木構件的木材含水率也是不應大于25%。

含水率的測試方法多采用烘干法測量，其他根據含水率與導電性的關系也能測得。當原木的含水率過大時，會加大后期浸油的難度，同時，木材含水率過大的時候對于木材本身的斷裂韌性也是不利的。根據研究表明，含水率從絕干態到16.8%之間，隨著含水率的增加，木材的斷裂韌度是逐漸增大的；而隨著含水率的繼續增加,木材的斷裂韌度有減小的趨勢[2]，因此，控制原木的含水率是有必要的。

此外，木材的纖維飽和點是木材特性變化的重要轉折點，當木材的含水率過高超過木材的纖維飽和點時，對于木材的強度以及濕漲干縮都有不利的影響[3]，當木材的含水率低于一定值的時候，此時木材的含水率變化較小，較為穩定。因此，應當根據地區以及環境的不同，合理的控制原木含水率的大小。

3.6 其他影響因素

除了運營商列出的部分技術要求，影響油木桿質量的其他因素有不少，部分如下：

（1）表面缺陷：因為木桿是復雜的天然材料，生長過程中不可避免的會產生一些缺陷，木桿的外表面缺陷，除了3.1 節已經說明的腐爛、漏節、蟲害，還有其他一些影響木材質量的缺陷，如節子、變色、裂紋、構造缺陷等，允許表面有一些正常的缺陷，如健康節，不影響質量的細微裂紋等，但是油木桿表面不應有對質量產生嚴重影響的缺陷，如死節、腐朽節等。

（2）原材料：不同強度的原材料直接影響到了后期成型后油木桿的強度質量，而不同種類的原材料其密度有不同，在含水率不變的情況下，密度越大，木材的強度也越大[4]，因此也需要選擇合適的原材料。

（3）生產工藝：因為油木桿屬于成品產品，因此運營商無法對生產工藝進行規范要求，實際上生產工藝也是影響油木桿質量的一個關鍵因素，尤其是油木桿在浸油之前需要進行干燥，干燥過程處理得當對于提高油木桿的強度以及后期的浸油操作都有利，不當的干燥工藝嚴重降低了油木桿的強度質量，因此，優化生產工藝是必要的。

4 結論

本文解析在運營商技術要求的基礎上，結合相關的測試方法，來綜合探討了影響油木桿質量的因素，并提出了一定的提高油木桿質量的措施，結論如下：

（1）油木桿的外觀對于油木桿的質量有一定的影響，選用的木材應當材質過關，無腐爛、漏節、蟲害等嚴重影響油木桿質量的缺陷，其他允許出現的缺陷不應影響油木桿的使用，同時油木桿的劈裂缺陷的尺寸應當控制在一個合理的范圍內；

（2）構件尺寸對于油木桿的質量有影響，應根據使用環境的不同，合理選擇桿長、稍徑的尺寸，并且控制彎曲率的大??；

（3）浸油深度是保證到了油木桿的長期耐久性質量的關鍵性因素，浸油深度需要滿足一定的深度要求；

（4）原材料、優化生產工藝是影響油木桿質量的重要因素之一，合理選擇原材料及優化生產工藝是提高油木桿質量的有力措施。