Технологические схемы и оборудование верхних складов на территории лесосек с радиационным загрязнением

СОЭКСПЛУАТАЦИЯ

УДК 630*3 А.Н. Заикин

Заикин Анатолий Николаевич родился в 1949 г., окончил в 1975 г. Брянский технологический институт, кандидат технических наук, профессор кафедры механизации лесной промышленности и лесного хозяйства БГИТА, действительный член МАНЭБ. Имеет более 140 печатных работ в области совершенствования техники и технологии лесозаготовок.

технологические схемы и оборудование верхних складов на территории лесосек с радиационным загрязнением

Установлены основные требования к обработке радиоактивно-загрязненной древесины, приведены возможные варианты организации верхних складов на лесосеках с радиационным загрязнением.

Ключевые слова: зона загрязнения, радионуклиды, радиационно-загрязненные лесосеки, технологический процесс, верхние склады, передвижные окорочные и ленточ-нопильные станки, фрезернопильные установки, сучкорезно-раскряжевочные машины, заготовка окоренных сортиментов и пиломатериалов.

После аварии на Чернобыльской атомной электростанции в зону радиационного загрязнения попали леса, отнесенные по своему народнохозяйственному значению к 1- и 2-й группам.

Заготовку древесины в этих лесах ведут в порядке главного и промежуточного пользования. Анализ четырех известных типов технологических процессов лесозаготовок показывает, что наиболее пригодным для применения в зонах радиационного загрязнения является способ заготовки древесины с вывозкой сортиментов. Однако и в этом случае не удается избежать доставки потребителю радиоактивно-загрязненной коры и верхних слоев ствола. Для преодоления этого недостатка можно применять технологические процессы лесосечных работ, предусматривающие более глубокую обработку древесины на лесосеке: вариант 1 - заготовка окоренных сортиментов, вариант 2 - заготовка пиломатериалов [1].

Проведенные исследования [2] показали, что древесину, заготовленную в лесных массивах первой зоны загрязнения радионуклидами, можно использовать в промышленных целях после полной очистки бревен от коры, древесину из второй и последующих зон загрязнения (более 40 Ки/км2) -

после полной очистки бревен от коры и снятия 2-сантиметрового внешнего слоя. Эти обстоятельства и определяют выбор технологических схем и соответствующего оборудования верхних складов на территории лесосек с радиационным загрязнением.

В настоящее время для предлагаемых вариантов технологических процессов разработаны и применяются мобильные установки как отечественного, так и зарубежного производства. Сортименты диаметром свыше 22 см могут быть окорены и вывезены для дальнейшего использования, а также распилены на мобильных лесопильных рамах, ленточнопильных или круглопильных установках на обрезные пиломатериалы. Для переработки сортиментов диаметром менее 22 см в технологический процесс лесосечных работ может быть включена передвижная фрезернопильная установка УПФП-1М, которая дает возможность практически все сортименты диаметром в верхнем отрубе 6 ... 18 см и в комле до 22 см перерабатывать на пиломатериалы. Оставшаяся древесина диаметром в верхнем отрубе меньше 6 см (вершинки и сучья) должна быть измельчена в передвижной рубильной машине ДОП-1.

В зависимости от применяемого оборудования на валке, трелевке, обрезке сучьев, раскряжевке и первичной обработке технологический процесс верхних складов можно организовать по нескольким схемам.

Для лесных массивов первой зоны загрязнения радионуклидами рекомендована следующая организация работы верхнего склада. При трелевке трелевочными тракторами или валочно-трелевочными машинами деревья на верхнем складе укладывают без разворота в штабель перпендикулярно усу на расстоянии не менее 6 м от стены леса до вершин деревьев в штабеле с таким расчетом, чтобы между стеной леса и штабелем могла пройти любая лесозаготовительная машина (рис. 1). Когда глубина штабеля достигает

Рис. 1. Производство окоренных сортиментов при трелевке деревьев:

1 - штабель деревьев;

2 - сучкорезно-раскряжевочная машина Л0-120; 3 - сортименты; 4 - окорочный станок; 5 - окоренные сортименты; 6 - вал

сучьев

зоны безопасной работы, начинает работать сучкорезно-раскряжевочная машина Л0-120. При этом образуется вал сучьев и вершин и два параллельных друг другу штабеля: в один укладывают тонкомерные сортименты, в другой - крупномерные, готовые для дальнейшей обработки.

Окорку сортиментов выполняют передвижным окорочным станком с приводом от вала отбора мощности трактора МТЗ-82. После окорки сортименты сбрасывают в два параллельных друг другу штабеля окоренных сортиментов. По мере разработки лесосеки (делянки) штабеля деревьев, а вместе с ним и штабеля сортиментов будут перемещаться по лесовозному усу от начала к концу разрабатываемой лесосеки. Погрузка окоренных сортиментов на подвижной состав осуществляют или манипуляторным погрузчиком, или самозагружающимся автомобилем, которые устанавливают на лесовозном усе в удобном для погрузки месте.

Процесс окорки крупномерных сортиментов и выпиловки пиломатериалов из тонкомерных сортиментов может быть организован по следующей технологической схеме (рис. 2). После создания машиной Л0-120 штабелей сортиментов, обеспечивающих зону безопасности, начинает работать окорочный станок с приводом от вала отбора мощности трактора МТЗ-82. По мере окорки всех сортиментов в зоне действия манипулятора окорочный станок передвигают за штабелем неокоренных сортиментов. За станком расположен штабель окоренных сортиментов.

Рис. 2. Схема верхнего склада по производству окоренных сортиментов и шпал: 1 - штабель деревьев; 2 - сучкорезно-раскряжевочная машина Л0-120; 3 и 4 - штабеля тонкомерных и крупномерных сортиментов; 5 - приводной трактор окорочного станка; 6 - окоренные сортименты; 7 - грузовые платформы; 8 - фрезернопильная установка УПФП-1М; 9 - приводной трактор; 10 - окорочный станок; 11 - вал сучьев и вершин

После того, как окоренные сортименты будут отгружены и вывезены на расстояние, обеспечивающее безопасную зону, начинает работать фре-зернопильная установка УПФП-1М. Манипулятор трактора, осуществляющего привод установки, подает сырье на обработку. Полученные пиломатериалы (брусья и доски) укладывают на грузовые платформы для вывозки с лесосеки. После обработки всех сортиментов передвижная рубильная установка ДОП-1 измельчает сучья и вершины.

В районах с плотностью загрязнения более 40 Ки/км2 удельная активность цезия-137 превышает доступные нормы не только в коре, но и в верхнем 2-сантиметровом слое древесины. Поэтому проводить окорку в этом случае не имеет смысла, так как необходимо снимать и верхний слой древесины. Применение для этих целей специальных линий по оцилиндров-ке бревен экономически нецелесообразно, так как это потребует строительства стационарных цехов в загрязненных районах и больших затрат электроэнергии, чем при использовании мобильного передвижного оборудования, размещаемого непосредственно на лесосеке. С помощью такого оборудования можно изготавливать шпалы и другие пиломатериалы непосредственно на верхнем складе. Технологический процесс может быть организован по следующей схеме.

Деревья трелевочными тракторами или валочно-трелевочными машинами с подсортировкой трелюют на верхний склад с таким расчетом, чтобы хвойные деревья, из которых будет выпилена шпальная тюлька, попадали в один штабель, а деревья лиственных пород и хвойные, не соответствующие требованиям, предъявляемым к шпальному сырью, - в другой. Из штабелей хвойных деревьев машина Л0-120 выпиливает шпальную тюльку и формирует из нее за правой гусеницей машины штабель. Остальные тонкомерные сортименты, не пригодные для выпиловки шпал, укладывают в другой, параллельный им, штабель, расположенный за машиной. Из этого штабеля хлысты раскряжевывают на сортименты необходимой длины с подсортировкой по диаметру. Тонкомерные сортименты укладывают в один штабель, а крупномерные - в другой, расположенный параллельно первому.

При малых объемах лесозаготовок полученные сортименты могут быть переработаны на шпалы и пиломатериалы одним, например, ленточно-пильным станком, а тонкомерные сортименты - на фрезернопильной установке. В этом случае ленточнопильная установка поочередно из каждого штабеля обрабатывает крупномерные сортименты, выпиливая из них шпалы и обрезную доску или обрезную доску и брус из сортиментов, не отвечающих требованиям шпального сырья. Оставшиеся тонкомерные сортименты из одного и другого штабелей перерабатывает фрезернопильная установка на обрезные пиломатериалы и брусья.

На верхнем складе при больших объемах лесозаготовок могут работать сразу две ленточнопильные установки: одна выпиливает шпалы и параллельно обрезную доску из штабеля шпальной тюльки, другая - обрезные пиломатериалы и брусья из крупномерного сырья другого штабеля, не отве-

18

20

Рис. 3. Схема верхнего склада при трелевке деревьев с подсортировкой и выпиловке шпал и пиломатериалов: 1, 2 - вал сучьев; 3 - штабель лиственных и хвойных деревьев; 4 - штабель хвойных деревьев; 5,6- сучкорезно-раскряжевочные машины; 7, 9 - штабеля крупномерных и тонкомерных сортиментов смешанных пород; 8, 10 - штабель шпальной тюльки и тонкомерных сортиментов хвойных пород; 11, 12 - ленточнопильные станки; 13, 14 - операторы ленточнопильных станков; 15, 16 - помощники операторов; 17,18 - обрезки и горбыль; 19, 20 - грузовые платформы

чающего требованиям к шпальному сырью. Организация работы верхнего склада с применением такого оборудования приведена на рис. 3. Передвижные ленточнопильные установки с приводом от двигателя внутреннего сгорания устанавливают так, чтобы было удобно накатывать крупномерные сортименты на рамы этих установок. Выпиливаемые материалы укладывают на автоприцепы, горбыль и обрезки - в отдельный штабель.

После работы ленточнопильных установок на верхнем складе остаются: вал сучьев и вершинок, штабеля тонкомерных сортиментов, штабеля горбылей и кусковых отходов. Тонкомерные сортименты фрезернопильной установкой с приводом от вала отбора мощности трактора МТЗ-82 перерабатывают на брусья и пиломатериалы. Брусья и пиломатериалы укладывают на грузовые платформы. Горбыль и кусковые отходы, сучья и вершины измельчают передвижной (прицепной) рубильной установкой, равномерно распределяя щепу по верхнему складу для перегнивания или формируя в кучи с целью дальнейшего захоронения.

Предлагаемые нами схемы верхних складов дают возможность с минимальными потерями стволовой древесины заготовить и отгрузить потре-

бителю «чистую» древесину в виде окоренного сырья или готовых пиломатериалов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Жаденов, В.С. Технология и оборудование для сортиментной заготовки леса [Текст]: учеб. пособие для студентов / В.С. Жаденов, А.Н. Заикин. - Брянск: БГИТА, 2003. - 236 с.

2. Симонов, А.С. Технология производства шпал и пилопродукции из древесины, згрязненной радионуклидами [Текст] / А.С. Симонов [и др.] // Вклад ученых и специалистов в национальную экономику. Т. 3. - Брянск: БГИТА, 1997. - С. 91-96.

A.N. Zaikin

Process Flowsheets and Equipment of Upper Landings on Logging Area with Radiation Pollution

Main requirements for radiation polluted wood treatment are set, possible variants of upper landing organizations on logging areas with radiation pollution are given.