Технология пропитки деревянных шпал для железных дорог
В статье рассматривается технология автоклавной пропитки древесины, применяемая на ООО «Артемовский шпалопропиточный завод» (АШЗ). Описаны основные этапы процесса, используемые материалы и оборудование, а также их влияние на повышение биостойкости древесины. Особое внимание уделено методам контроля качества и соответствию технологических процессов требованиям ГОСТ.
Введение
Древесина, несмотря на свою экологичность и универсальность, подвержена разрушению под воздействием биологических факторов, таких как грибки, насекомые и микроорганизмы. Для продления срока службы деревянных изделий, особенно в условиях повышенной влажности и механических нагрузок, применяется технология пропитки антисептиками. Одним из наиболее эффективных методов является автоклавная пропитка, которая позволяет глубоко проникать защитным веществам в структуру древесины. ООО «Артемовский шпалопропиточный завод» использует данную технологию для обработки деревянных шпал, обеспечивая их долговечность и устойчивость к внешним воздействиям.
________________________________________
1. Проблема биостойкости древесины
Древесина, не обработанная антисептиками, быстро теряет свои свойства под воздействием биологических факторов. Гниение, вызванное грибками, и повреждения, наносимые насекомыми, значительно сокращают срок службы деревянных конструкций. Особенно это актуально для изделий, эксплуатируемых в сложных условиях, таких как железнодорожные шпалы. Для решения этой проблемы применяется пропитка древесины антисептиками, которые защищают материал от разрушения.
2. Автоклавная пропитка: принцип работы
Автоклавная пропитка — это процесс, при котором древесина обрабатывается защитными составами под высоким давлением. На ООО «АШЗ» используется горизонтальный автоклав, представляющий собой толстостенный цилиндр диаметром 2000 мм. Автоклав оснащен системой контроля давления, температуры и уровня жидкости, что позволяет точно регулировать процесс пропитки.
Основным антисептиком, применяемым на заводе, является каменноугольное масло. Этот продукт, получаемый при переработке коксующихся углей, обладает высокой эффективностью благодаря своему составу, включающему фенолы и другие вещества, губительные для микроорганизмов. Каменноугольное масло практически не вымывается из древесины, что делает его идеальным защитным средством.
3. Технологический процесс
Процесс автоклавной пропитки на ООО «АШЗ» включает несколько этапов:
А. Подготовка шпалы: перед пропиткой древесина подвергается механической обработке (наколке), а её влажность не должна превышать 25%.
Б. Загрузка автоклава: шпалы загружается в автоклав на специальных вагонетках.
В. Нагрев антисептика: каменноугольное масло нагревается до температуры 95–100°C.
Г. Метод давление-давление-вакуум: процесс включает несколько циклов создания и снятия давления, что обеспечивает глубокое проникновение антисептика в структуру древесины.
Д. Контроль качества: после завершения процесса проводится проверка глубины пропитки и количества поглощенного антисептика.
Продолжительность цикла, включающего вышеперечисленные этапы, составляет: для ели и лиственницы — 400 мин., кедра и сосны — 230 мин., березы — 200 мин.
4. Особенности пропитки различных пород древесины
Способность древесины к пропитке зависит от её породы и структуры. Например, заболонь (периферийная часть ствола) пропитывается легко, тогда как ядро (центральная часть) требует более сложной обработки. На ООО «АШЗ» учитываются эти особенности, что позволяет достичь оптимальных результатов для каждой породы древесины.
По пропитываемости антисептиками породы и зоны древесины подразделяют на три группы:
• 1 — легкопропитываемые (заболонь березы, бука и сосны);
• 2 — умеренно пропитываемые (кедр, лиственница европейская, ядро сосны);
• 3 — труднопропитываемые (ель, лиственница сибирская, пихта, ядро березы).
5. Контроль качества и соответствие стандартам
Качество пропитки на ООО «АШЗ» строго контролируется в соответствии с требованиями ГОСТ 20022.0-93 и ГОСТ 20022.5-93. Проводится замер глубины проникновения антисептика и его количества в древесине. Это гарантирует, что обработанные изделия соответствуют всем необходимым стандартам и могут эксплуатироваться в течение длительного времени.
________________________________________
Заключение
Технология автоклавной пропитки древесины, применяемая на ООО «Артемовский шпалопропиточный завод», является эффективным методом повышения биостойкости деревянных шпал. Использование каменноугольного масла и строгое соблюдение технологических процессов позволяют достичь высокого качества обработки. Это обеспечивает долговечность и надежность железнодорожных шпал, срок службы которых превышает 20 лет.
