Чем пропитывают железнодорожные деревянные шпалы: Железнодорожные деревянные шпалы: чем их пропитывают, для чего обрабатывают дерево для железной дороги, процесс пропитки, полезные сведения и отличия от железобетонных

Содержание

Чем пропитывают деревянные шпалы? | УкрМашСервис



Чем обрабатывают шпалы?

Обработка шпал деревянных производится по системе «давление-давление-вакуум»

В специально подготовленной камере из пор древесины  под воздействием вакуума извлекается воздух.

Затем деревянные шпалы пропитывают маслянистым защитным средством: маслом каменноугольным или креозотом.

Что бы увеличить глубину пропитки древесины антисептиком, ее накалывают перед пропиткой.

После этого шпала сохнет и полностью готова к укладке на ж/д путях. Пропитка креозотом  защищает древесину, увеличивает срок службы и долговечности шпалы в несколько раз.

Еще один положительные момент такой обработки шпал.

Древесина, пропитанная маслянистыми защитными средствами способна отталкивать влагу, что не маловажно, так как шпалы периодически будут подвергаться воздействию дождя и снега.

Первый и наиболее часто использующийся антисептик для пропитки шпал это – креозот. Также для пропитки древесины используются растворы различных минеральных солей (например фтористый натрий или хлористый цинк)

Пропитка продлевает срок службы древесины, защищает от гниения и разрушения теоретически на 20-25 лет, а практически срок службы деревянных шпал составляет 12-15 лет. А вот железобетонные шпалы в отличие от деревянных прослужат Вам 40-50 лет.

Если у Вас еще остался вопрос чем пропитывают шпалы? Читайте ниже

Масло каменноугольное - креозот (ГОСТ 2770-44) на сегодня это лучшее решения  для пропитки древесины и шпал. 

 

Подытожим чем нужно смазать шпалы, что бы защитить их от гниения, плесени?

 

1. Каменноугольный креозот – защищает древесину от постоянных воздействий атмосферы.

 

2. Каменноугольный дёготь – его смешивают с креозотом 1:1. Данная процедура предотвращает растрескивание дерева.

 

3. Масло антраценовое (карболинеум) – предназначено для пропитки дерева с целью уничтожения вредителей которые живут в нем.

 

4. Растворы минеральных солей.

 

2016-03-21

виды составов и их вред

Выяснение того, чем пропитывают шпалы, целесообразно в разных ситуациях, например, когда хочется использовать такую древесину в строительстве или приходится подолгу находиться в непосредственной близости к железнодорожным путям.

С какой целью обрабатывают древесину?

Себестоимость деревянных заготовок, используемых при прокладке железной дороги, очень мала, но эта дешевая древесина обладает недостаточным эксплуатационным ресурсом. Сюда стоит добавить чрезвычайно агрессивные условия применения: постоянную вибрацию, контакт с атмосферными проявлениями и почвой, высокое давление.

Качество и характеристики готовых шпал регулируются ГОСТ 78-2004. Чтобы срок службы изделий соответствовал данным нормативам, их пропитывают специальными составами, существенно увеличивающими потенциал древесины. Подобные химические «коктейли» надежно защищают волокнистую структуру продукции от разрушительного воздействия влаги и физического износа.

Железнодорожные шпалы эксплуатируются в неблагоприятных условиях

Чем пропитывают шпалы: ключевые виды защитных составов

Кроме креозота, классического примера защитной смеси для данной отрасли, химическая промышленность предлагает воспользоваться преимуществами относительно новых наименований – элемсепта и ЖТК.

Креозот — классическая пропитка для железнодорожных шпал

Креозот

Этим составом обрабатывают деревянные заготовки уже более 50-ти лет, ядовитую жидкость добывают из древесного и каменного угля посредством дистилляции дегтя.

В состав креозота входят такие опасные компоненты, как фенольные эфиры и фенол.

Шпалы, пропитанные подобной смесью, обретают характерный черный оттенок с заметными примесями коричневого, присутствует сильный запах, напоминающий дизельное топливо. Несмотря на то, что соединение токсично, уровень «сомнительных» примесей позволяет использовать его при прокладке железнодорожных путей (если оценивать только в рамках государственных нормативов).

Причиной широкого распространения этого решения является эксплуатационная оправданность – пропитка действительно предотвращает преждевременное разрушение древесины, обладает дешевой себестоимостью и всесторонне продуманной в течение нескольких десятилетий технологией нанесения.

Железнодорожная шпала, пропитанная креозотом

Элемсепт

Представляет собой бессолевую разновидность антисептика, в его состав входят концентрированные оксиды хрома, мышьяка, меди. Шпалы пропитывают этим средством, предварительно разведенным водой, по особой методике, чередующей воздействие вакуумом и давлением. В результате заготовки обретают зеленоватый оттенок. Вещество малотоксично, не имеет специфического запаха.

Вещество изготавливается в виде порошка, для пропитки древесины разведенной субстанцией необходимы автоклавы. Вся процедура сводится к трем ключевым этапам:

  • из деревянных заготовок выводится влага путем воздействия вакуумом;
  • затем подается под давлением раствор элемсепта;
  • эффект закрепляется путем создания условий вакуума.

В результате активный состав проникает как минимум в 2-миллиметровый слой древесины. Преимущество решения – высокое качество пропитки.

Железнодорожные шпалы, обработанные Элемсептом

ЖТК

Термоконденсационная жидкость представляет собой один из результатов нефтепроизводства, рецептура его изготовления и состав защищены патентным правом. Светлая древесина, пропитанная ЖТК, обретает коричневатый оттенок, лиственница и аналогичные ей породы становятся темно-коричневыми. Вещество не пахнет и не выделяет токсичных соединений.

В отличие от креозота, субстанция не создает риска развития у человека онкологических заболеваний, с помощью термоконденсационной жидкости можно добиться более эстетичного образа заготовок. Пропитка не образует уплотнений и сгустков, поверхность шпал не становится липкой. Использование ЖТК и креозота создает практически одинаковый по длительности эксплуатационный ресурс древесины, но первое решение гораздо безопаснее.

Шпалы, обработанные термоконденсационной жидкостью

Можно ли строить из обработанных шпал?

Такой стройматериал привлекает крайней дешевизной, поэтому многие умельцы задаются вопросом – стоит ли его использовать для возведения бытовых или жилых сооружений.

Первое, что вызывает сомнения – это запах креозота (подобная пропитка встречается наиболее часто), который стремятся замаскировать подручными средствами. Но нельзя забывать о опасности для здоровья, что несут в себе подобные соединения. Поэтому лучше воздержаться от такой экономии даже при строительстве гаража или подсобных помещений.

Креозот, элемсепт, ЖТК – это ключевые вариации соединений, используемых для придания шпалам долговечности и устойчивости к разрушительному воздействию природной среды. Их используют при прокладке железных дорог, так как в подобных условиях они соответствуют государственным нормативам безопасности и оправдывают потенциальные риски за счет достойных эксплуатационных свойств.

Чем пропитывают шпалы на железной дороге: виды составов

20 января’ 20

Согласно отчетному сборнику Федеральной службы Государственной статистики 2019 года, деревянные шпалы не только не теряют своих производственных позиций, но и увеличивают их.

За три последних года количество изготовленных в России деревянных шпал составило (в миллионах кубических метров):

  • 2016 — 23,8;

  • 2017 — 25,1;

  • 2018 — 26,2.

Картинка (диаграмма)

Открытые данные за 2019 год позволяют говорить о том, что тенденция к росту сохраняется. По сравнению с 2018 годом, выросло производство шпал:

  • из хвойных пород — на 11,3%;

  • из лиственных пород — на 19,9%.

Картинка (график или таблица)

При этом на 5,8% сократилось производство шпал, обработанных креозотом и другими консервантами (6,8 тысяч кубических метров). Стоит отметить, что отрицательный процент в этом случае говорит о том, что классические заводские способы и материалы пропитки уступают место современным методикам и экологичным средствам, которые не только улучшают качество ВСП, но и снижают негативные последствия при утилизации деревянных шпал.

Методы обработки деревянных шпал

Прежде чем формировать рельсошпальную решетку, деревянные конструкции обрабатываются специальными химическими составами. Зачем это нужно? Без пропитки железнодорожные шпалы быстрее растрескиваются под влиянием температур, влажности и нагрузки на полотно.

Для того чтобы состав проник в труднодоступные зоны, применяют следующие способы обработки:

  1. Накалывание. Метод заключается в намеренном образовании ряда мелких трещин перед пропиткой креозотом, что снижает напряжение в периферической зоне. При этом прочность самих шпал может незначительно понижаться (на 8%).

  2. Высокое давление. Древесина подсушивается и помещается в автоклав, после чего применяется методика ГОСТ «вакуум-давление-вакуум». Используемые составы: креозот, каменноугольные масла, антисептики, элемсепт.

  3. Низкие температуры. Требуется предварительное накалывание шпал для повышения качества пропитки труднопропитываемых зон и увеличения срока службы (наколы образуют мелкие трещины, снижая напряжение в периферической зоне, и исключают появление глубоких трещин).

    Применяются эмульсионные антисептики на водной основе и ускоренная атмосферная сушка. Способ считается одним из самых экологичных за счет минимизации выбросов в атмосферу.

Картинка

Чем пропитывают деревянные железнодорожные шпалы

Существует множество составов, которые применяются для пропитки деревянных железнодорожных шпал и помогают продлить срок их службы: креозот, эмульсионные антисептики на водной основе, элемсепт и т.д. Рассмотрим подробнее некоторые из них.

Креозот

Бесцветное маслянистое вещество, состоящее из смеси фенолов. В качестве сырья используется каменноугольный деготь.

Преимущества:

Недостатки:

  • легко воспламеняется;

  • выделяет вредные для живых организмов пары;

  • потенциальный канцероген.

Пропитанные креозотом шпалы нельзя использовать на железных дорогах ЕС (присвоен класс опасности 3), их сложнее утилизировать.

Картинка

Каменноугольные масла

Эффективно консервируют древесину, препятствуя разрушению. Являются аналогом креозота и обладают теми же преимуществами и недостатками.

Элемсепт

Порошкообразное вещество с высокой концентрацией хрома, мышьяка и оксида меди. Деревянные шпалы проходят обработку в автоклаве, элемсепт нужно предварительно развести в воде.

Преимущества:

  • уровень проникновения — 2 миллиметра без предварительного расщепления;

  • защищает от грибков и влаги;

  • выделяет меньше вредных паров, чем креозот.

Недостатки:

  • необходимо сложное оборудование;

  • недостаточно исследований о воздействии испарений на живые организмы;

  • дорогое производство.

Эмульсионные антисептики на водной основе

Для пропитки в заводских условиях готовится специальная лиофобная эмульсия, которая состоит из масляных фракций, биоцидов и щелочи.

Преимущества:

  • глубокая пропитка — более 2 мм;

  • не вредит атмосфере и живым организмам;

  • можно утилизировать любыми способами;

  • не требует специальных механизмов для просушки.

Недостатки:

Такой современный способ пропитки деревянных шпал существенно увеличивает обороты предприятий благодаря штабельной форме обработки и сушки.

Картинка

В интернет-магазине «Портал-К» можно купить востребованные средства для обработки конструкций ВСП по выгодной цене. Для получения более подробной консультации обратитесь к менеджерам по телефону 8 (800) 775-87-95 или закажите обратный звонок на сайте.

Производство деревянных шпал - Proderevo.net

Деревянными шпалами называют укладываемые на балластный ВСП пласт опоры для рельсов. Именно за счет них сохраняется взаиморасположение рельсовых нитей. На них действует давление, которому подвергаются рельсы или промежуточные крепления. Шпалы передают это давление на основание.

Шпалы железнодорожные деревянные

Шпала – это брус крупного сечения. Она является элементом железнодорожного полотна, на которое крепится колея. Также она несет ответственность за постоянство ширины колеи. Деревянные шпалы – это наиболее популярный вид шпал. При стандартной нагрузке шпалы можно эксплуатировать на протяжении 15-25 лет, а при повышенных нагрузках от 10 до 12 лет.

Динамика рынка шпал медленно удаляется от деревянных шпал в направлении железобетонных. Тем не менее, и железобетонные шпалы нельзя назвать идеальным решением, потому что вследствие своей жесткости им необходима дополнительная прокладка, а это существенно увеличивает цену пути. А если не использовать прокладку, то колея придет в негодность очень быстро.

Деревянные шпалы бывают:

По способу распила:

  • обрезные – обрезка проводится со всех 4 сторон
  • полуобрезные – обрезка проводится с 3 сторон
  • не обрезные – обрезка проводится только с 2 сторон.

Согласно предназначению:

  • материал 1 типа, с пропиткой. Он используется для основных путей
  • материал 2 типа, с пропиткой. Его применяют для создания подъездных и станционных путей
  • материал 3 типа используется на промышленных предприятиях с малой нагрузкой.

Сырье первой категории применимо для создания основных путей. Шпалы с пропиткой можно изготовить из сосновых, еловых, кедровых, березовых или лиственничных лесоматериалов. Их применяют в качестве подкладки под рельсы во время выполнения строительных работ и ремонта железнодорожного полотна. Этот материал имеет четко установленные габариты, которые прописаны в ГОСТе. Толщина шпалы составляет 180 мм (180+5 мм), ширина верхней грани может быть больше 180 мм, а нижняя грань имеет сечение 250 мм (250+5 мм). Длина достигает 275+2 см, а уровень влажности не выше 22%.

Некоторые характеристики железнодорожных шпал 1-го типа:

  • загрузка. В вагон при габаритах 180 х 250 х 2750 может поместиться от 750 до 800 штук
  • одна шпала содержит 0,12375 м3 лесоматериала
  • из одного м3 лесоматериалов получается 8. 01 штук
  • масса одной шпалы из сосны первой категории – примерно 90-100 кг, все зависит от уровня влажности. Стоит отметить, что укладка шпал на прокладку в естественных
  • условиях, существенно снижает ее массу.

Шпалы пропитанные второго типа используют для создания подъездных и станционных путей. Сорта лесоматериалов такие же, как и для шпал первой категории. Габариты устанавливаются ГОСТом: толщина составляет 160 мм (160+5 мм), ширина верхней грани – 150 мм, а нижняя грань имеет ширину 230 мм (230+5 мм). Такой материал имеет длину 275+2 см. Уровень влажности также не выше 22%.

Основные характеристики шпал 2-й категории из сосны:

  • загрузка. В стандартный вагон при габаритах 160 х 230 х 2750 помещается от 900 до 1000 штук
  • одна шпала содержит 0,1012 м3 лесоматериалов
  • из одного м3 лесоматериалов получается 9.88 штук
  • масса шпал из сосны составляет примерно 70-80 кг, все зависит от уровня влажности.

В специализированных магазинах можно приобрести шпалы пропитанные и непропитанные. У них очень много достоинств - высокие диэлектрические качества, прекрасное сцепление со щебёночной подушкой, простота обработки, упругость и низкая чувствительность к перепадам температур. Стоит отметить, что при помощи этого материала, как пропитанного, так и не пропитанного, можно расширить рельсовую колею в кривых с радиусом мене 350 м.

Все главные нормативы и характеристики данного материала детально описаны в документе ГОСТ 78-2004 «Шпалы деревянные для дорог широкой колеи». Основные выдержки ГОСТа 78-2004:

  • сырье для производства деревянных шпал – это лесоматериалы сосны, кедра, ели и пихты
  • шпалы делятся на классы согласно их назначению
  • перед укладкой шпалы без пропитки необходимо пропитать особыми маслянистыми защитными растворами. Для этих целее специалисты применяют креозот, каменноугольные маслянистые составы или особые антисептические растворы. Пропитку осуществляют методом погружения (он самый популярный и целесообразный), или в специальных автоклавах, если они необходимы для эксплуатации в сложных условиях
  • для перевозки этого материала действует специально утвержденный ГОСТ 16369, который подробно регламентируют всю процедуру в зависимости от типа автотранспорта, на котором перевозится материал
  • условия хранения шпал прописаны и детально освещены в документе ГОСТ 9014. 0
  • технологическая защита лесоматериалов или пропитка соответствует ГОСТ 200.22.6-93 (способ Прогрев-холодная Ванна) или ГОСТ 200.22.5-93 (пропитка в автоклаве).
Порок древесины по ГОСТ 2140Норма ограничения пороков древесины
1. Сучки сросшиеся, частично сросшиеся и несросшиеся:
а) здоровые (светлые, темные, с трещинами)В местах укладки путевых подкладок допускаются размером не более 60 мм, на остальных поверхностях - не более 110 мм
б) загнившие и гнилыеВ местах укладки путевых подкладок допускаются размером не более 10 мм, на остальных поверхностях - не более 60 мм
в) табачныеНе допускаются
2. Двойная сердцевинаНе допускается
3. Ядровая и наружная трухлявая гнилиНе допускаются
4. Грибные ядровые пятна (полосы)Допускаются не более 25 % соответствующей площади торцов, пластей и боковых сторон
5. Заболонная гниль:
мягкаяНе допускается
твердаяНе допускается
6. Ложное ядроДопускается размером не более 1/2 площади торца без выхода на верхнюю пласть.

Выход ложного ядра на боковые стороны допускается размером 2/3толщины шпалы

7. Глубокая червоточинаДопускается в количестве не более 6 шт. на 1 м длины шпалы
8. Трещины:
а) метиковаяДопускается протяженностью по торцу не более 1/3 толщины или ширины шпалы без выхода на верхнюю пласть
б) отлупнаяНе допускается с выходом на верхнюю пласть и боковые стороны, а также с выходом на нижнюю пласть против мест расположения путевых подкладок
в) морознаяНе допускается на верхней пласти. На остальных поверхностях допускается глубиной не более 40 мм
г) от усушки боковаяДопускается длиной не более 450 мм каждая
д) от усушки сквознаяДопускается протяженностью по длине шпалы не более 100 мм
9. Наклон волоконДопускается не более 10 %
10. ПроростьНе допускается в местах укладки путевых подкладок.

На остальных поверхностях допускается, мм, не более:

длиной 800;

шириной 50 и

глубиной 20.

11. Заруб и запилНе допускаются в местах укладки путевых подкладок.

На остальных поверхностях допускаются глубиной не более 20 мм и шириной не более 40 мм

12. Покоробленность:
а) простаяДопускается со стрелой прогиба, мм, по пластям - не более 10 и по боковым сторонам - не более 100
б) крыловатостьДопускается не более половины нормы простой покоробленности
13. Кривизна:
а) простаяДопускается по боковым сторонам необрезных и полуобрезных шпал со стрелой прогиба не более 50 мм
б) сложная

Допускается не более половины нормы простой кривизны

14. Скос пропила торцов шпал по отношению к продольной оси

Допускается не более 20 мм по толщине и ширине шпалы

Производство шпал деревянных

Наиболее востребованным и самым доступным для изготовления шпал на сегодняшний день являются лесоматериалы.

Чаще всего шпалы пропитанные обрабатываются, двумя главными типами антисептических препаратов – водорастворимыми и на основе масла. Первый вид – это зачастую твердое соединение, которое нужно до определенной консистенции развести жидкостью. Антисептики на основе масла являются ни чем и иным, как продуктом сухой перегонки лесоматериалов и каменного угля. Они применяются в естественном виде, а также могут разбавляться другими маслянистыми жидкостями.

Перед покупкой этого материала нужно тщательно изучить сертификаты на предприятии, потому что от качества напрямую зависит длительность периода эксплуатации конечных изделий и эффективность реализации возложенных на них функций.

Составы, которые применяют для пропитки сырья.

Нормативы, регламентирующие железнодорожное строительство, предписывают применять для укладки путей шпалы деревянные, которые обязательно должны быть пропитаны антисептическими растворами. После осуществления пропитки шпалы ее стоимость увеличивается не существенно, а такие показатели, как долговечность и надёжность возрастают в разы. Сегодня на производствах чаще всего применяют автоклавный способ пропитки, потому что именно гарантирует проникновение раствора на необходимую глубину.

На протяжении длительного времени специалисты пользовались таким веществом, как креозот. Такое название носит каменноугольный масляный раствор. Креозот имеет в своем составе частицы фенола, которые ликвидируют микроорганизмы, губительно действующие на лесоматериалы. В то же время использование этого раствора повышает уровень горючести лесоматериалов. Такие шпалы имеют неприятный аромат, покраска такого сырья невозможна.

Шпалы деревянные пропитанные

Сегодня компании, которые занимаются производством и продажей шпал применяют более новые пропиточные растворы, представляющие меньшую опасность для окружающей среды. Наиболее популярными на сегодняшний день можно назвать «Элемсепт», «ЖТК» и «Уптан». Они не имеют резкого аромата и отличаются высоким уровнем проникновения в лесоматериалы.

Как происходит пропитка деревянной шпалы по методу «давление-давление-вакуум»:

  1. лесоматериалы загружаются в камеру обработки, внутри которой нагнетается вакуум, чтобы извлечь воздух из пор дерева
  2. под действием вакуума камера наполняется маслянистыми защитными растворами, среди которых каменноугольное масло, креозот, Ултан
  3. лесоматериалы обрабатывают при помощи накалывания для тог, чтобы увеличить глубину пропитки, после чего повышается уровень защиты лесоматериалов, возрастает период эксплуатации и снижается срок старения
  4. защитный раствор выкачивают из вакуума и под давлением, созданном в вакууме, извлекают лишнее количество раствора
  5. далее шпалу сушат.

В результате этого процесса шпала приобретает долговечность и прочность. Материал отталкивает жидкость и никогда не намокает, применяется на железнодорожных путях заводов.

Именно шпалы из дерева в больше степени удовлетворяют технико-экономическим нормативам, которые предъявляются к рельсовым опорам, и по этой причине они распространены на железных дорогах во всем мире.

К основным достоинствам деревянных пропитанных шпал можно отнести:

  • упругость
  • простоту обработки
  • простоту монтажа рельсов. С таким материалом можно плавно изменять и отводить уширения рельсовой колеи в кривых малых радиусов (до 300 м)
  • отличный показатель сцепления со щебнем
  • низкий уровень чувствительности к механическим повреждениям и перепадам температуры
  • относительно малый вес (70 - 80 кг)
  • присутствие диэлектрических качеств.

Главное достоинство деревянных шпал заключается в технологичности во время эксплуатации, в особенности в процессе замены шпал и реконструкции пути, потому что лесоматериалы очень упруги и отлично принимают нагрузку от подвижного состава, уменьшая создание просадок пути в местах стыковки. Также к плюсам этого материала относится реализация реконструкционных работ по регулировке пути по стандарту, на лесоматериалах не нужны дополнительные материалы для реконструкции. Крепление включает несколько составляющих – две подкладки и десять костылей.

Чем пропитывают шпалы и какие у них преимущества?

Согласно ГОСТ 78-2004, все шпалы, использующиеся для строительства железнодорожного полотна на территории Российской Федерации, должны быть обязательно пропитаны особыми химическими веществами. Пропитка пиломатериалов существенно улучшает их эксплуатационные характеристики и увеличивает срок их службы.

Что используют для пропитки шпал?

В современных условиях эксплуатации железнодорожных путей, для пропитки деревянных шпал можно использовать:

  • ЖТК
  • креозот
  • элемсепт

Самым современным и инновационным пропиточным материалом для деревянных шпал является ЖТК. Совсем недавно разработанный на отечественных предприятиях нефтеперерабатывающей промышленности, ЖТК уже успел завоевать популярность для пропитки шпал, поскольку обладает оптимальными техническими характеристиками, необходимыми для пропиточных материалов.

ЖТК-пропитка не прилипает к пиломатериалам, не образует комочков и уплотнений. Кроме того, ЖТК не способствует появлению неприятного запаха, характерного для других пропиточный материалов. Пропитка для шпал с использованием ЖТК абсолютно безопасна для людей, животных и окружающей среды.

Классическим пропиточным материалом для деревянных шпал является креозот. Его широко использовали для пропитки шпал еще во времена Советского Союза. До сих пор на территории Российской Федерации эксплуатируются железнодорожные пути, шпалы которых были пропитаны креозотом. Если железнодорожные пути до сих пор сохраняют свои эксплуатационные характеристики, это говорит о высоком качестве креозота как пропиточного материала.

Элемсепт — единственный пропиточный материал для деревянных шпал, который наносится в условиях вакуума. Структурно он представляет собой порошок, который наноситься на деревянные шпалы с помощью автоклавов. Для того, чтобы пиломатериалы сохраняли свои оптимальные эксплуатационные характеристики, они должны быть пропитаны как минимум на 2 мм вглубь.

Преимущества пропитки шпал

Пропитанные шпалы имеют дополнительные преимущества, в том числе: устойчивость к воздействию насекомых-вредителей, полная безопасность для здоровья людей, животных, а также окружающей среды, возможность эксплуатации в течение многих лет и другие. Чем пропитывать деревянные шпалы каждый покупатель решает для себя индивидуально. В процессе пропитки важно соблюдать все пропорции пропиточных материалов и технологии нанесения.

Чем пропитывают шпалы деревянные железнодорожные кроме креозота

Содержание статьи:

Железнодорожные шпалы часто используют в строительстве. Но, необходимо учитывать, чем пропитывают шпалы. Некоторые вещества делают такую древесину непригодной для использования в быту. Также данный момент будет важен людям, проживающим в непосредственной близости к железной дороге.

Для чего обрабатывают древесину?

Преимущество деревянных шпал заключается в их дешевизне, в сравнении с бетонными аналогами. Однако период эксплуатации и некоторые другие характеристики дерева недостаточны для его применения в строительстве железных дорог. Материал подвергается сильной вибрации, на него воздействует грунт и атмосферные явления.

ГОСТ 78-2004 четко регламентирует качественные и эксплуатационные характеристики шпал. Для увеличения их долговечности производят обработку специальными веществами. Благодаря этому древесина становится более устойчивой к негативным воздействиям. Пропитка защищает волокна изделий от разрушения вследствие механических воздействий и влаги.

Составы для пропитки

Классическим средством является креозот. Но, современная химическая промышленность предлагает и более эффективные пропитки – элемсепт и ЖТК. Они значительно улучшают эксплуатационные свойства дерева.

Креозот

Данный состав начали применять еще в середине прошлого века. Вещество является токсичным. Производится из каменного и древесного угля путем дистилляции дегтя. Состоит из фенола и фенольных эфиров, являющихся вредными для человека и окружающей среды.

Обработанные креозотом шпалы имеют темную окраску и выделяют неприятный резкий запах, ассоциирующийся с дизельным топливом. Несмотря на токсичность по стандартам данный материал допустим к использованию в железнодорожном строительстве. Уровень выделяемых веществ приемлем, согласно государственным нормам.

Вещество дает действительно заметный эффект. Долговечность значительно повышается за счет предотвращения преждевременного разрушения материала. Средство отличается доступной стоимостью, а технология применения отработана десятилетиями.

Элемсепт

Антисептическое вещество, включающее концентраты оксидов хрома, меди и мышьяка. Не содержит солей. Перед нанесением разводится водой на специальном оборудовании, поочередно создающем эффекты вакуума и повышенного давления.

Пропитанные конструкции приобретают зеленоватый оттенок. Токсичность значительно ниже, в сравнении с креозотом, не имеет неприятного запаха.

Производится в порошковом виде. Пропитка дерева выполняется с применением специальных автоклавов по следующей технологии:

  • сушка в условиях вакуума;
  • под давлением наносится разведенный элемсепт;
  • для закрепления результата снова создается вакуум.

Благодаря такой технологии вещество проникает не менее чем на 2 мм внутрь древесины. Метод является более эффективным, по сравнению с пропиткой креозотом.

ЖТК

ЖТК – жидкость термоконденсационная, продукт нефтеперерабатывающей промышленности. Технология производства запатентована и отсутствует в открытом доступе. После обработки дерево приобретает коричневатый оттенок.

Светлая древесина темнеет незначительно. Большинство лиственных пород обретают темно-коричневый цвет. Средство не токсично и не обладает специфическим запахом.

Весомое преимущество перед креозотом заключается в том, что вещество не может привести к развитию онкологических заболеваний. Готовые изделия имеют более приятный внешний вид.

На поверхности не образуется липкий слой, не появляются уплотнения и сгустки пропиточного материала. После обработки срок эксплуатации изделий не ниже, чем при использовании креозота.

Можно ли применить обработанные шпалы в строительстве?

Это достаточно популярный материал благодаря невысокой стоимости. Но, применять его для возведения хозяйственных и жилых объектов крайне не рекомендуется. В первую очередь следует обратить внимание на запах шпал.

Если имеется характерный запах креозота, не стоит использовать эту древесину. Некоторые недобросовестные продавцы пытаются различными способами замаскировать запах, позиционируя такой материал как обычную древесину. Да и многие сами делают так для использования шпал в бытовых целях.

Так поступать нельзя, это чревато развитием серьезных заболеваний. Не стоит экономить и покупать шпалы, даже если планируется возведение подсобных сооружений.

Изделия, пропитанные элемсептом и ЖТК тоже не рекомендуется использовать в строительстве. Эти вещества разработаны специально для промышленности, но не для бытового применения. Их основная задача – продлить срок службы древесных изделий. Для прокладки железных дорог их можно применять, но бытовое строительство недопустимо.

Шпалы деревянные, пропитанные - производство и применение

Деревянными шпалами называют укладываемые на балластный ВСП пласт опоры для рельсов. Именно за счет них сохраняется взаиморасположение рельсовых нитей. На них действует давление, которому подвергаются рельсы или промежуточные крепления. Шпалы передают это давление на основание.

Шпалы железнодорожные деревянные

Шпала – это брус крупного сечения. Она является элементом железнодорожного полотна, на которое крепится колея. Также она несет ответственность за постоянство ширины колеи. Деревянные шпалы – это наиболее популярный вид шпал. При стандартной нагрузке шпалы можно эксплуатировать на протяжении 15-25 лет, а при повышенных нагрузках от 10 до 12 лет.

Динамика рынка шпал медленно удаляется от деревянных шпал в направлении железобетонных. Тем не менее, и железобетонные шпалы нельзя назвать идеальным решением, потому что вследствие своей жесткости им необходима дополнительная прокладка, а это существенно увеличивает цену пути. А если не использовать прокладку, то колея придет в негодность очень быстро.

Деревянные шпалы бывают:

По способу распила:

  • обрезные – обрезка проводится со всех 4 сторон
  • полуобрезные – обрезка проводится с 3 сторон
  • не обрезные – обрезка проводится только с 2 сторон.

Согласно предназначению:

  • материал 1 типа, с пропиткой. Он используется для основных путей
  • материал 2 типа, с пропиткой. Его применяют для создания подъездных и станционных путей
  • материал 3 типа используется на промышленных предприятиях с малой нагрузкой.

Сырье первой категории применимо для создания основных путей. Шпалы с пропиткой можно изготовить из сосновых, еловых, кедровых, березовых или лиственничных лесоматериалов. Их применяют в качестве подкладки под рельсы во время выполнения строительных работ и ремонта железнодорожного полотна. Этот материал имеет четко установленные габариты, которые прописаны в ГОСТе. Толщина шпалы составляет 180 мм (180+5 мм), ширина верхней грани может быть больше 180 мм, а нижняя грань имеет сечение 250 мм (250+5 мм). Длина достигает 275+2 см, а уровень влажности не выше 22%.

Некоторые характеристики железнодорожных шпал 1-го типа:

  • загрузка. В вагон при габаритах 180 х 250 х 2750 может поместиться от 750 до 800 штук
  • одна шпала содержит 0,12375 м3 лесоматериала
  • из одного м3 лесоматериалов получается 8. 01 штук
  • масса одной шпалы из сосны первой категории – примерно 90-100 кг, все зависит от уровня влажности. Стоит отметить, что укладка шпал на прокладку в естественных условиях, существенно снижает ее массу.

Шпалы пропитанные второго типа используют для создания подъездных и станционных путей. Сорта лесоматериалов такие же, как и для шпал первой категории. Габариты устанавливаются ГОСТом: толщина составляет 160 мм (160+5 мм), ширина верхней грани – 150 мм, а нижняя грань имеет ширину 230 мм (230+5 мм). Такой материал имеет длину 275+2 см. Уровень влажности также не выше 22%.

Основные характеристики шпал 2-й категории из сосны:

  • загрузка. В стандартный вагон при габаритах 160 х 230 х 2750 помещается от 900 до 1000 штук
  • одна шпала содержит 0,1012 м3 лесоматериалов
  • из одного м3 лесоматериалов получается 9.88 штук
  • масса шпал из сосны составляет примерно 70-80 кг, все зависит от уровня влажности.

В специализированных магазинах можно приобрести шпалы пропитанные и непропитанные. У них очень много достоинств - высокие диэлектрические качества, прекрасное сцепление со щебёночной подушкой, простота обработки, упругость и низкая чувствительность к перепадам температур. Стоит отметить, что при помощи этого материала, как пропитанного, так и не пропитанного, можно расширить рельсовую колею в кривых с радиусом мене 350 м.

Все главные нормативы и характеристики данного материала детально описаны в документе ГОСТ 78-2004 «Шпалы деревянные для дорог широкой колеи». Основные выдержки ГОСТа 78-2004:

  • сырье для производства деревянных шпал – это лесоматериалы сосны, кедра, ели и пихты
  • шпалы делятся на классы согласно их назначению
  • перед укладкой шпалы без пропитки необходимо пропитать особыми маслянистыми защитными растворами. Для этих целее специалисты применяют креозот, каменноугольные маслянистые составы или особые антисептические растворы. Пропитку осуществляют методом погружения (он самый популярный и целесообразный), или в специальных автоклавах, если они необходимы для эксплуатации в сложных условиях
  • для перевозки этого материала действует специально утвержденный ГОСТ 16369, который подробно регламентируют всю процедуру в зависимости от типа автотранспорта, на котором перевозится материал
  • условия хранения шпал прописаны и детально освещены в документе ГОСТ 9014. 0
  • технологическая защита лесоматериалов или пропитка соответствует ГОСТ 200.22.6-93 (способ Прогрев-холодная Ванна) или ГОСТ 200.22.5-93 (пропитка в автоклаве).
Порок древесины по ГОСТ 2140

Норма ограничения пороков древесины

1. Сучки сросшиеся, частично сросшиеся и несросшиеся:

а) здоровые (светлые, темные, с трещинами)

В местах укладки путевых подкладок допускаются размером не более 60 мм, на остальных поверхностях - не более 110 мм

б) загнившие и гнилые

В местах укладки путевых подкладок допускаются размером не более 10 мм, на остальных поверхностях - не более 60 мм

в) табачные

Не допускаются

2. Двойная сердцевина

Не допускается

3. Ядровая и наружная трухлявая гнили

Не допускаются

4. Грибные ядровые пятна (полосы)

Допускаются не более 25 % соответствующей площади торцов, пластей и боковых сторон

5. Заболонная гниль:

мягкая

Не допускается

твердая

Не допускается

6. Ложное ядро

Допускается размером не более 1/2 площади торца без выхода на верхнюю пласть.

Выход ложного ядра на боковые стороны допускается размером 2/3 толщины шпалы

7. Глубокая червоточина

Допускается в количестве не более 6 шт. на 1 м длины шпалы

8. Трещины:

а) метиковая

Допускается протяженностью по торцу не более 1/3 толщины или ширины шпалы без выхода на верхнюю пласть

б) отлупная

Не допускается с выходом на верхнюю пласть и боковые стороны, а также с выходом на нижнюю пласть против мест расположения путевых подкладок

в) морозная

Не допускается на верхней пласти. На остальных поверхностях допускается глубиной не более 40 мм

г) от усушки боковая

Допускается длиной не более 450 мм каждая

д) от усушки сквозная

Допускается протяженностью по длине шпалы не более 100 мм

9. Наклон волокон

Допускается не более 10 %

10. Прорость

Не допускается в местах укладки путевых подкладок.

На остальных поверхностях допускается, мм, не более:

длиной 800;

шириной 50 и

глубиной 20.

11. Заруб и запил

Не допускаются в местах укладки путевых подкладок.

На остальных поверхностях допускаются глубиной не более 20 мм и шириной не более 40 мм

12. Покоробленность:

а) простая

Допускается со стрелой прогиба, мм, по пластям - не более 10 и по боковым сторонам - не более 100

б) крыловатость

Допускается не более половины нормы простой покоробленности

13. Кривизна:

а) простая

Допускается по боковым сторонам необрезных и полуобрезных шпал со стрелой прогиба не более 50 мм

б) сложная

Допускается не более половины нормы простой кривизны

14. Скос пропила торцов шпал по отношению к продольной оси

Допускается не более 20 мм по толщине и ширине шпалы

Производство шпал деревянных

Наиболее востребованным и самым доступным для изготовления шпал на сегодняшний день являются лесоматериалы.

Чаще всего шпалы пропитанные обрабатываются, двумя главными типами антисептических препаратов – водорастворимыми и на основе масла. Первый вид – это зачастую твердое соединение, которое нужно до определенной консистенции развести жидкостью. Антисептики на основе масла являются ни чем и иным, как продуктом сухой перегонки лесоматериалов и каменного угля. Они применяются в естественном виде, а также могут разбавляться другими маслянистыми жидкостями.

Перед покупкой этого материала нужно тщательно изучить сертификаты на предприятии, потому что от качества напрямую зависит длительность периода эксплуатации конечных изделий и эффективность реализации возложенных на них функций.

Составы, которые применяют для пропитки сырья.

Нормативы, регламентирующие железнодорожное строительство, предписывают применять для укладки путей шпалы деревянные, которые обязательно должны быть пропитаны антисептическими растворами. После осуществления пропитки шпалы ее стоимость увеличивается не существенно, а такие показатели, как долговечность и надёжность возрастают в разы. Сегодня на производствах чаще всего применяют автоклавный способ пропитки, потому что именно гарантирует проникновение раствора на необходимую глубину.

На протяжении длительного времени специалисты пользовались таким веществом, как креозот. Такое название носит каменноугольный масляный раствор. Креозот имеет в своем составе частицы фенола, которые ликвидируют микроорганизмы, губительно действующие на лесоматериалы. В то же время использование этого раствора повышает уровень горючести лесоматериалов. Такие шпалы имеют неприятный аромат, покраска такого сырья невозможна.

Шпалы деревянные пропитанные

Сегодня компании, которые занимаются производством и продажей шпал применяют более новые пропиточные растворы, представляющие меньшую опасность для окружающей среды. Наиболее популярными на сегодняшний день можно назвать «Элемсепт», «ЖТК» и «Уптан». Они не имеют резкого аромата и отличаются высоким уровнем проникновения в лесоматериалы.

Как происходит пропитка деревянной шпалы по методу «давление-давление-вакуум»:

лесоматериалы загружаются в камеру обработки, внутри которой нагнетается вакуум, чтобы извлечь воздух из пор дерева

под действием вакуума камера наполняется маслянистыми защитными растворами, среди которых каменноугольное масло, креозот, Ултан

лесоматериалы обрабатывают при помощи накалывания для тог, чтобы увеличить глубину пропитки, после чего повышается уровень защиты лесоматериалов, возрастает период эксплуатации и снижается срок старения

защитный раствор выкачивают из вакуума и под давлением, созданном в вакууме, извлекают лишнее количество раствора

далее шпалу сушат.

В результате этого процесса шпала приобретает долговечность и прочность. Материал отталкивает жидкость и никогда не намокает, применяется на железнодорожных путях заводов.

Именно шпалы из дерева в больше степени удовлетворяют технико-экономическим нормативам, которые предъявляются к рельсовым опорам, и по этой причине они распространены на железных дорогах во всем мире.

К основным достоинствам деревянных пропитанных шпал можно отнести:

  • упругость
  • простоту обработки
  • простоту монтажа рельсов. С таким материалом можно плавно изменять и отводить уширения рельсовой колеи в кривых малых радиусов (до 300 м)
  • отличный показатель сцепления со щебнем
  • низкий уровень чувствительности к механическим повреждениям и перепадам температуры
  • относительно малый вес (70 - 80 кг)
  • присутствие диэлектрических качеств.

Главное достоинство деревянных шпал заключается в технологичности во время эксплуатации, в особенности в процессе замены шпал и реконструкции пути, потому что лесоматериалы очень упруги и отлично принимают нагрузку от подвижного состава, уменьшая создание просадок пути в местах стыковки. Также к плюсам этого материала относится реализация реконструкционных работ по регулировке пути по стандарту, на лесоматериалах не нужны дополнительные материалы для реконструкции. Крепление включает несколько составляющих – две подкладки и десять костылей.

RAIL-SLEEPER - Новые пропитки для деревянных железнодорожных шпал

В этом проекте продукты с лучшим токсикологическим профилем, чем консервант креозот, рассматривались в качестве альтернативы пропитке деревянных железнодорожных шпал. Требуемые ключевые свойства должны были соответствовать свойствам креозота: высокая биологическая эффективность, длительный срок службы, отсутствие коррозии, низкая проводимость пропитанных шпал и высокая устойчивость к физическим и химическим воздействиям.

Отправная точка / мотивация

В начале проекта предполагалось возможное запрещение использования креозота для пропитки деревянных железнодорожных шпал в связи с новой Директивой о биоцидных продуктах (98/8 / EC). Целью этого проекта было исследование продуктов с лучшим экологическим и токсикологическим профилем, чем креозот, в качестве альтернативы для этого применения.

Содержание и цели

Необходимо было найти альтернативы креозоту, обладающие такими же ключевыми свойствами:

  • высокая биологическая эффективность,
  • с длительным сроком службы,
  • отсутствие увеличения коррозии металлических креплений,
  • низкая проводимость шпал с пропиткой и
  • высокая устойчивость к физическим и химическим нагрузкам.

Методы

Биологическая эффективность против всех гниющих организмов и требуемая концентрация продукта были определены в экспериментах на грибах. Совместимость альтернативных продуктов с металлическими креплениями и влияние альтернативных продуктов на проводимость были исследованы с учетом поглощения влаги пропитанной древесиной. Креозот, как известно, снижает поглощение влаги обработанной древесиной. Этого поведения нельзя ожидать с альтернативными продуктами.

Возможностями достижения этой цели с помощью современных пропиточных продуктов, не содержащих хрома, являются изменения количества адъювантов в рецептурах или применение водоотталкивающих агентов.В этом проекте были опробованы оба подхода.

Стойкость к ультрафиолетовому свету, жаре и низким температурам, а также к маслам и смазкам была исследована с особым вниманием к водоотталкивающим эффектам. Воспламеняемость и огнестойкость образцов бука, пропитанного пропиткой, были сравнительно исследованы с образцами бука, необработанными и пропитанными креозотом.

Результаты и выводы

Проведенный анализ показал, что существуют потенциальные альтернативы пропитке шпал.Однако необходим дальнейший анализ этих альтернатив в отношении качества пропитки, проникновения, пропитывания и распределения активного вещества в шпалах.

Управление проектами

Mag.a Notburga Pfabigan - Holzforschung Austria - Австрийское общество исследования лесных товаров, Forschungsinstitut und akkreditierte Prüf- und Überwachungsstelle der Österreichischen Gesellschaft für Holzforschung

Holzforschung Austria - Австрийское общество исследования лесных товаров, Forschungsinstitut und akkreditierte Prüf- und Überwachungsstelle der Österreichischen Gesellschaft für Holzforschung
Mag. a Notburga Pfabigan
Тел .: +43 (1) 798 2623-23
Эл. почта: [email protected]

Недостаток запаха железнодорожных шпал, пропитанных креозотовым маслом

Абстрактные

В последние годы в Европе быстро увеличилось использование бетонных железнодорожных шпал, однако деревянные шпалы все еще используются, в основном по техническим причинам (например, низкая чувствительность к колебаниям температуры), а также по экономическим (например, стоимость удаления очень большого количества шпал). шпал).Древесина, используемая при строительстве железнодорожных путей, подвергается воздействию изменяющихся погодных условий, включая температуру, влажность, ультрафиолетовое излучение, а также биологические агенты. Действие этих факторов губительно сказывается на древесном сырье. Поэтому проводится пропитка древесного материала подходящими химическими составами. Основная цель состоит в том, чтобы поддерживать его, защищать от разрушающих факторов, устранять биологическую коррозию и обеспечивать определенные полезные свойства - например, гидрофобность или повышение биологической устойчивости. К пропитывающим органическим агентам относятся, среди прочего, карболин, динитрофенол, динитрофенолан натрия, пентахлорфенол, пентахлорфенолат натрия, нафтенаты меди, хлорацетамид и креозот. Последний из них является наиболее известным органическим веществом, используемым для пропитки деревянных железнодорожных шпал (95% деревянных железнодорожных шпал пропитано в 2010 г.). Широкое использование креозота в качестве консерванта древесины создает необходимость проверить текущую позицию в отношении воздействия этого соединения на людей и окружающую среду, особенно с учетом неприятного запаха.
В статье изложены вопросы пропитки деревянных шпал креозотовым маслом, с особым акцентом на влияние пропитки на окружающую среду, включая запахи. Для наглядности проблемы представлены результаты ольфактометрического анализа двух объектов (технических станций), на которых креозотовое масло используется для пропитки шпал. Кроме того, статья содержит случай социального конфликта, вызванного воздействием одного из этих объектов на жилую зону. Испытания проводились с использованием двух типов полевых ольфактометров - Nasal Ranger и Scentroid SM-100. Олфактометрический анализ сопровождался контролем текущей метеорологической обстановки. На основании исследования выявлены основные источники неприятного запаха и обозначен диапазон влияния анализируемых объектов. Далее в данной статье сравнивалась эффективность использования двух указанных приборов с оценкой обонятельного воздействия железнодорожных шпал.

деревянных пропитанных шпал Поставщики, все качественные деревянные пропитанные шпалы Поставщики на Alibaba.com

Страна / регион: Китай Основные продукты:

Зажим для рельса, шуруп, гусеничный болт, система железнодорожного крепления, пластина для крепления рельсов

Общий доход:

50 миллионов долларов США - 100 миллионов долларов США

Топ-3 рынка:

Северная Америка 18% , Южная Америка 15% , Юго-Восточная Азия 12%

Страна / регион: Китай Основные продукты:

установка для вакуумной обработки под давлением, сушильная камера для древесины , автоклав для стерилизации пищевых продуктов, вулканизация резины, моечная машина для овощей и фруктов

Общий доход:

1 миллион долларов США - 2 доллара США. 5 миллионов

Топ-3 рынка:

Африка 60% , Внутренний рынок 24% , Южная Америка 4%

Страна / регион: Китай Основные продукты:

машина для производства гипсового порошка, автоклавный стерилизатор, оборудование для производства порошка серы, машина для производства гипсовых плит

Общий доход:

1 миллион долларов США - 2 доллара США. 5 миллионов

Топ-3 рынка:

Средний Восток 10% , Внутренний рынок 10% , Океания 10%

Страна / регион: Румыния Основные продукты:

дерево шпалы пропитанные , пропитанные шпалы с креозотом

Общий доход:

1 миллион долларов США - 2 доллара США. 5 миллионов

Топ-3 рынка:

Восточная Европа 30% , Южная Европа 20% , Западная Европа 15%

Основные продукты:

деревянные шпалы , шпалы стрелочные, деревянные опоры для опорных линий электропередач

Основные продукты:

шпалы , деревянные , пропитка

Общий доход:

1 миллион долларов США - 2 доллара США. 5 миллионов

Топ-3 рынка:

Восточная Европа 100%

Страна / регион: Польша Основные продукты:

деревянный столб, дерево, брус, железная дорога шпалы , шпалы

Общий доход:

Менее 1 миллиона долларов США

Топ-3 рынка:

Внутренний рынок 90% , Восточная Европа 10%

Страна / регион: Румыния Основные продукты:

дерево шпалы пропитанные , пропитанные шпалы креозот

Общий доход:

1 миллион долларов США - 2 доллара США. 5 миллионов

Топ-3 рынка:

Восточная Европа 30% , Южная Европа 20% , Западная Европа 15%

Основные продукты:

Дуб, Индюк, Бук, Ель, Пихта, Липа, Балки, Шпалы

Топ-3 рынка:

Средний Восток 25% , Юго-Восточная Азия 25% , Западная Европа 25%

Страна / регион: Китай Основные продукты:

установка для вакуумной обработки под давлением, сушильная печь для древесины, автоклав для стерилизации пищевых продуктов, вулканизация резины, машина для мойки овощей и фруктов

Общий доход:

1 миллион долларов США - 2 доллара США. 5 миллионов

Топ-3 рынка:

Африка 60% , Внутренний рынок 24% , Южная Америка 4%

Страна / регион: Болгария Основные продукты:

запчасти УРАЛАЗ, ЗИЛ, УАЗ, КАМАЗ ГАЗ, ЯМЗ

Страна / регион: Китай Основные продукты:

машина для производства гипсового порошка, автоклавный стерилизатор, оборудование для производства порошка серы, машина для производства гипсовых плит

Общий доход:

1 миллион долларов США - 2 доллара США. 5 миллионов

Топ-3 рынка:

Западная Европа 10% , Африка 10% , Океания 10%

Основные продукты:

деревянные шпалы , стрелы стрелочные, деревянные опоры электрических сетей

Основные продукты:

шпала , дерево, пропитка

Общий доход:

1 миллион долларов США - 2 доллара США. 5 миллионов

Топ-3 рынка:

Восточная Европа 100%

Страна / регион: Китай Основные продукты:

Зажим для рельса, шуруп, гусеничный болт, система железнодорожного крепления, пластина для крепления рельсов

Общий доход:

50 миллионов долларов США - 100 миллионов долларов США

Топ-3 рынка:

Северная Америка 18% , Южная Америка 15% , Юго-Восточная Азия 12%

Страна / регион: Босния и Герцеговина Основные продукты:

пропитка деревянный рельс шпалы , телефонные звонки

Общий доход:

2 доллара США. 5 миллионов - 5 миллионов долларов США

Топ-3 рынка:

Восточная Европа 90% , Западная Европа 10%

Страна / регион: Польша Основные продукты:

столб деревянный, дерево, брус, железнодорожный шпала , шпала

Общий доход:

Менее 1 миллиона долларов США

Топ-3 рынка:

Внутренний рынок 90% , Восточная Европа 10%

Неприятный запах железнодорожных шпал, пропитанных креозотовым маслом

В последние годы в Европе быстро увеличилось использование бетонных железнодорожных шпал, однако деревянные шпалы все еще используются, в основном по техническим причинам (напр. низкая чувствительность к колебаниям температуры), а также экономичный (например, затраты на удаление очень большого количества шпал). Древесина, используемая при строительстве железнодорожных путей, подвергается воздействию изменяющихся погодных условий, включая температуру, влажность, ультрафиолетовое излучение, а также биологические агенты. Действие этих факторов губительно сказывается на древесном сырье. Поэтому проводится пропитка древесного материала подходящими химическими составами. Основная цель состоит в том, чтобы поддерживать его, защищать от разрушающих факторов, устранять биологическую коррозию и обеспечивать определенные полезные свойства - например, гидрофобность или повышение биологической устойчивости.К пропитывающим органическим агентам относятся, среди прочего, карболин, динитрофенол, динитрофенолан натрия, пентахлорфенол, пентахлорфенолат натрия, нафтенаты меди, хлорацетамид и креозот. Последний из них является наиболее известным органическим веществом, используемым для пропитки деревянных железнодорожных шпал (95% деревянных железнодорожных шпал пропитано в 2010 г. ). Широкое использование креозота в качестве консерванта древесины создает необходимость проверить текущую позицию в отношении воздействия этого соединения на людей и окружающую среду, особенно с учетом неприятного запаха.В статье представлена ​​краткая информация о проблемах пропитки деревянных шпал креозотовым маслом с особым акцентом на влияние пропитки на окружающую среду, в том числе на запахи. Для иллюстрации проблемы представлены результаты ольфактометрического анализа двух объектов (станций техобслуживания), на которых креозотовое масло используется для пропитки шпал. Кроме того, статья содержит случай социального конфликта, вызванного воздействием одного из этих объектов на жилую зону.Испытания проводились с использованием двух типов полевых ольфактометров - Nasal Ranger и Scentroid SM-100. Олфактометрический анализ сопровождался контролем текущей метеорологической обстановки. На основании исследования выявлены основные источники неприятного запаха и обозначен диапазон влияния анализируемых объектов. Далее в данной статье сравнивалась эффективность использования двух указанных приборов с оценкой обонятельного воздействия железнодорожных шпал.

Продукты | Esentze | шпалы деревянные


С момента своего появления, во второй половине 18 века и до наших дней, современные железные дороги быстро развивались во всем мире, облегчая перевозки людей и товаров между различными регионами и становясь теперь, в 21 веке, самой сложной. перевозка.


Одним из важнейших продуктов для этого развития являются деревянные железнодорожные шпалы, наш базовый продукт, который извлекает выгоду из десятков тысяч километров по всему миру.

Здесь, в ESENTZE, мы специализируемся на производстве железнодорожных шпал (основных и специальных) любого назначения. В производственной системе используется исключительно древесина твердых пород (бук и дуб) для изготовления шпал, что обеспечивает надежное управление нашими лесами. Для обеспечения длительного срока службы шпалы пропитаны высококачественным креозотом WEI Type C.

Мы производим и располагаем достаточными запасами для:

  • шпалы железнодорожных путей
  • стрелочные или стрелочные шпалы
  • шпалы моста
  • специальные деревянные элементы различного назначения
  • вибропоглощающие и изоляционные панели

Чтобы ограничить воздействие на окружающую среду и облегчить доступ к труднодоступным или защищенным местам, мы коммерциализируем коврики для кранов, коврики для драглайнов, маты для трубопроводов, коврики для копания, которые могут быть преобразованы в временные дороги и мосты в этих местах, поэтому они становятся рабочими. этажи как для людей, так и для оборудования.

Шум из нашей повседневной окружающей среды превратился в проблему, о которой мы стали больше осознавать.

Системы из деревянных барьеров, спроектированные против шума, соответствуют всем важным экологическим стандартам и стандартам обслуживания, установленным архитекторами и ландшафтными дизайнерами. Дерево является идеальным материалом с точки зрения естественности, а также гибкостью для разнообразного дизайна этих панелей.

Наряду с деревянными шпалами, чтобы завершить ассортимент продукции, запрашиваемой клиентами, мы вместе с нашими партнерами продаем элементы железнодорожной инфраструктуры.

Элементы железнодорожной инфраструктуры и техническое обслуживание: бетонные шпалы, пути, системы прямого и непрямого крепления и подвижной состав: вагоны, двигатели, оборудование для технического обслуживания, колеса, блоки, оси и другие сопутствующие компоненты.

Мы можем предоставить нашим клиентам качественную древесину, грубую или обработанную, для различных целей, сырье самого высокого качества:

  • Бревна, пиломатериалы
  • Шпалы садовые
  • Крепежные балки
  • Коврики для драглайна, маты для трубопроводов, коврики для копания различного назначения, постоянного или временного

Стр. 1 M А C E D О N я А N р А я L W А Y S - S K О п J E S Т U D Y НА ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Скопье, март 2004 г. E1116 Страница 2 2 Вступление Исходя из принципа сохранения чистой окружающей среды, Македонские железные дороги поставили особое внимание уделяется действиям, связанным с обслуживанием пути, таким как: - истребление растительности по линиям - Установка новых и утилизация старых, изношенных шпал с пропиткой.Ниже следует краткое изложение прежних процедур, реализованных с указанными выше. заявленные мероприятия и запланированные, будущие. 1. БЫВШАЯ ПРОЦЕДУРА 1.1. Порядок истребления растительности вдоль линий До 1995 г. уничтожение растительности по линиям проводилось опрыскиванием. с гербицидами. Если учесть, что значительный процент линий проходит мимо сельскохозяйственных угодий и в долинах поверхностных вод (ручьи и реки) использованные химические вещества загрязнили землю и воду в окрестностях.Из-за финансовых ограничений применение этих веществ было прекращено. Дальнейшее истребление растительности производилось механически следующими способами: инструменты: топорики, ножи для обрезки веток и косилки. Это не вызвало загрязнения окружающей среды. 1.2 Порядок встраивания новых и утилизации изношенных пропитанных Деревянные шпалы До настоящего времени на линиях МЗ использовались деревянные шпалы, пропитанные креозотовым маслом. произведено в соответствии с технологической процедурой, установленной стандартами JUS ГРАММ.3.015. При работе со шпалами рабочие использовали защитную одежду и перчатки. В до настоящего времени шпалы продавались лицам, которые использовали шпалы для ограждения (в сельских поселениях) и строительства малых мостов (в сельской местности). области). 2. ПРОЦЕДУРА БУДУЩЕГО 2.1 Порядок истребления растительности вдоль линий Окончательное обязательство Македонских железных дорог на будущее - уничтожить растительность вдоль линий без гербицидов.В ближайшие два-три года истребление будет производиться механически. топорики, садовые ножи и косилки. Стр. 3 3 Начиная с третьего года планируется, что истребление будет обеспечено. с помощью пара. 2.2 Порядок встраивания новых и утилизации изношенных пропитанных Деревянные шпалы Проблема, вызванная использованием пропитанных деревянных шпал, будет устранена. решается в будущем двумя способами: - Первый: в 2000 году началась реализация Македонской железной дороги. решение о замене существующих деревянных шпал на железобетонные шпалы на главной линии Табановцы-Гевгелия.Шпалы железобетонные уже установлены на участке Смоквица-Гевгелия протяженностью 8,2 км. - Второй: Замена индивидуальных шпал, закупка деревянных шпалы пропитанные экологическим веществом для пропитки, предписанные стандарты ЕС. Принимая во внимание существующие представления о вредном влиянии креозотовое масло в окружающую среду, на будущее планируем старые пропитанные шпалы быть сохраненным и уничтожается следующим образом: - проконсультироваться с представителями отрасли о возможности сжигания шпал в печах где горение превышает 1000 градусов Цельсия (пример: железо Завод, Цементный Завод, Югохром и др. ). - найти места для безопасного хранения шпал или заключить Договор с юридическим лицом, зарегистрированным в качестве официального места хранения опасных материалы. - Провести анализ вредности старых деревянных шпал. который будет храниться. Анализы должны выполняться авторизованными лабораториями. - Сдать старые деревянные шпалы на места, официально утвержденные природоохранные органы с сопроводительными документами и лицо Боро Эркецов, дипломированный инженер-строитель, работает в MR-Track. Отделение технического обслуживания - отвечает за их проверку.В процессе добычи, погрузки, разгрузки и, при необходимости, резки изношенные, пропитанные креозотовым маслом деревянные шпалы, рабочие должны соблюдать Гигиенико-технические средства защиты: - носить защитную одежду, не допускающую прямого контакта с деревянным пропитанный спящий с голой кожей, - использование химически стойких защитных перчаток; - использование защитных очков для защиты глаз от летящих частиц при резке шпалы - стирка защитной ткани отдельно от другой домашней одежды; - запрет на сжигание их на открытом огне (на линии) или в печах. Стр. 4 4 3. МОНИТОРИНГ СТРОИТЬ ПЛАНЫ 3.1 Убийство сорняков вдоль линий Принимая во внимание наше окончательное обязательство, что в будущем периоде не будут использоваться гербициды для уничтожения сорняков по линиям и соответственно не будет загрязнение окружающей среды, а также план, что в будущем сорняк будет уничтожены паром, выясняется, что в плане мониторинга нет необходимости. Лицо, ответственное за надлежащее выполнение решения о том, что гербициды Заместитель генерального директора по инфраструктуре не должен использоваться для уничтожения сорняков.3.2 Укладка новой и утилизация изношенной пропитанной древесины Спящие Производители новых деревянных шпал должны будут: предоставить Сертификат, который будет гарантировать, что эти шпалы были пропитаны экологически чистое пропиточное вещество. Также будет проведен дополнительный осмотр при технической приемке шпалы, в лаборатории производителя или в случае подозрений или споров в каком-либо другом независимый лаборатория. Шпалы, которые не соответствуют требуемым условиям, будут вернуть производителю. Ответственное лицо за вышеуказанную операцию, извлечение и передача промышленность, месторождение соответственно, будет начальником рабочей группы по пути техобслуживание и отдел закупок и продаж. Ответственный за утилизацию старых шпал потребует, чтобы получатель старые шпалы предоставить письменное заявление о том, что Инструкция по использованию Получены старые деревянные шпалы, и за ними последуют.4. ОБУЧЕНИЕ И ОБУЧЕНИЕ РАБОТНИКОВ В целях личной защиты все работники, которые могут быть задействованы в любой операции. связанных с деревянными пропитанными шпалами, раз в год будут обучать (инструктировать) как соблюдать указанные выше санитарно-технические меры защиты. Обучение (инструктаж) будут осуществлять начальники линейных участков пути. техническое обслуживание в подтвержденном порядке (расписанием явки и отчетом о выполненных обучение).Ответственным лицом за эту деятельность будет начальник рабочей группы по Следите за техническим обслуживанием. Стр. 5 5 5. БРИФИНГ И КОНСУЛЬТАЦИИ С НАСЕЛЕНИЕМ Раз в год посредством ежедневных публикаций население будет информироваться о день проведения публичной трибуны. Сопровождающие на трибуну будут ознакомлены. методом разрушения изношенных пропитанных деревянных шпал. Обсуждения на трибуне будут занесены в протокол, включая заключения и соглашения по общему порядку разрушения шпал.Протокол заверяется заместителем генерального директора по инфраструктуре. и представители населения. 6. ПРИМЕЧАНИЕ: 1. Книга правил утилизации и использования деревянных шпалы должны быть приняты и включены в Закон о защите среда. 2. Провести более активную и непрерывную кампанию с пользователями железнодорожных услуг, относительно культуры поведения в пассажирских поездах.Стр. 6 6 Неотъемлемой частью этого исследования является также ИНСТРУКЦИЯ по использованию старых деревянных шпал. ИНСТРУКЦИЯ Об использовании старых деревянных шпал 1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СТАРЫХ ДЕРЕВЯННЫХ СНО ВРЕДНО ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ И ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА Использование старых деревянных шпал представляет опасность для здоровья и среды из-за наличия креозотового масла, которым были пропитаны шпалы. Креозот глубоко проникает в обработанную под давлением древесину и остается в ней надолго. время.Воздействие креозота может представлять определенные опасности. Следовательно, следующие следует соблюдать меры предосторожности как при обращении с обработанной древесиной, так и при определении где использовать обработанную древесину. Следует отметить, что такое воздействие обычно происходит только при контакте с железнодорожными шпалами и / или опорами электросети. ИСПОЛЬЗУЙТЕ МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ НА САЙТЕ - Не используйте при частом или продолжительном контакте с голой кожей. - Не использовать в жилых помещениях, в интерьерах промышленных зданий, следует использоваться только для компонентов промышленных зданий, которые контактируют с землей и подвержены гниению или заражению насекомыми, а также для деревянных полов в промышленных настройки.- Не используйте внутри хозяйственных построек, где может быть прямой контакт. с домашними животными или домашним скотом, которые могут кусать или лизать древесину. - Не используйте обработанную древесину для разделочных досок или столешниц. - Не используйте там, где он может вступить в прямой или косвенный контакт с общественностью. питьевая вода. МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ - Утилизируйте обработанную древесину путем обычного вывоза мусора или захоронения. - Не сжигайте дрова в открытом огне, в печах, каминах или жилых котлах. потому что токсичные химические вещества могут образовываться как часть дыма и золы.- Избегайте частого или длительного вдыхания опилок обработанной древесины. - Избегайте частого или продолжительного контакта кожи с деревом, обработанным креозотом. - При работе с деревом надевайте рубашки с длинными рукавами и длинные брюки и используйте перчатки, непроницаемые для химикатов. - При пилении и механической обработке надевайте защитные очки, чтобы защитить глаза от полетов. частицы. - Стирайте рабочую одежду отдельно от другой домашней одежды. Несоблюдение вышеуказанных инструкций подвергает опасности всех нас. Стр. 7 7 РАЗЪЯСНЕНИЕ 12.05.2004 г. в помещении ЧП «Македонские железные дороги» состоялась пресс-конференция. конференция со СМИ. Конференцию провел помощник генерального директора. по инфраструктуре Любомир Танеловски, помощник начальника Электротехнического Установки филиала Трпко Гугуловски и специалист отдела технического обслуживания пути Отделение Владо Трайковски. На конференцию были приглашены следующие СМИ: Письменные СМИ (газеты) Дневник; Утринский Весник; Жилет; Новая Македония; Vecer; Време; и Факти (письменные СМИ на албанском языке).Электронные СМИ: MTV, A1 TV; ТЕЛМА ТВ, СИТЕЛ ТВ; СКАЙ НЕТ; SUTEL; БТР. Македонское радио, Дома телевидения ROMAs. Организаторы конференции объяснили присутствующим журналистам негативное влияние использования деревянных шпал, пропитанных креозотом, на окружающую среду, также важность правильного обращения со шпалами при их обработке, сжигании закрытые помещения и присутствие человека. СМИ также были проинформированы об обязательстве Македонских железных дорог прекратить использование пестицида для уничтожения сорняков ради здоровая окружающая среда. После завершения Исследования по защите окружающей среды при линейном ремонте в рамках ЧП «Македонские железные дороги» в марте 2004 г. Окружающая среда и 15.04.2004 исследование было передано 38 экологическим ассоциациям. в Республике Македония (являясь неправительственными организациями), за их Информация. 09.06.2004 в помещении Македонской железной дороги состоялось публичное консультационная встреча, в которой приняли участие несколько приглашенных экологических ассоциаций.Обсуждения, связанные с исследованием MZs, состоявшиеся во время встречи, были отражены в Протокол встречи. Рекомендации, сделанные в ходе этой встречи, были включены в текст исследования и выделены курсивом.

Прикладные науки | Бесплатный полнотекстовый | Опасности, связанные с горением древесины, пропитанной определенными химическими соединениями

1. Введение

Деревянные изделия используются во всех сферах жизни. Они используются в качестве строительных и декоративных материалов, источника энергии или исходного материала для производства других элементов. В зависимости от потребности используются различные породы дерева, которые можно дополнительно подвергнуть химической обработке.

Дерево - это органический материал, подверженный воздействию многих вредных биотических и абиотических факторов, таких как грибки, насекомые, термиты, и внешних условий, включая повреждение водой, УФ-излучением и огнем. В некоторых случаях требуется дополнительная защита древесины, чтобы защитить деревянный материал от этих вредных воздействий и продлить срок его службы [1,2]. Кроме того, растущие требования, предъявляемые к продуктам в их сфере использования, в том числе, например,g., долговечность, цвета и возможность их использования для различных целей означают, что изделия из дерева и соответствующим образом модифицированные, включая пропитанные товары, становятся все более важными на рынке. Промышленная обработка защитными химическими соединениями - наиболее распространенный метод защиты древесины от повреждений. Используемые химические вещества проникают в древесину, что продлевает срок службы древесины и деревянных изделий [1,3,4,5]. Однако следует отметить, что составы, которые используются для пропитки и защиты древесины и изделий из древесины, подпадают под действие правовых норм, действующих в любой конкретной области.В случае стран Европейского Союза правовая основа в этом отношении:
  • Регламент (ЕС) № 1907/2006 Европейского парламента и Совета от 18 декабря 2006 г. о регистрации, оценке, разрешении и ограничении использования химических веществ. (REACH) подпадает под действие Европейского химического агентства, изменяющихся требований 1999/45 / EC и отмены Совета (EEC) № 793/93 и Комиссии (EC) № 1488/94, а также Директив Совета 76/769 / EEC и Директивы Комиссии 91/155 / EEC, 93/67 / EEC, 93/105 / EC и 2000/21 / EC,

  • Регламент (ЕС) № 1272/2008 Европейского парламента и Совета от 16 декабря 2008 г. по классификации, маркировке и упаковке веществ и смесей, изменяющих и отменяющих Директивы 67/548 / EEC и 1999/45 / EC и изменяющие Регламент (EC)) No.1907/2006 и

  • Регламент (ЕС) № 528/2012 Европейского парламента и Совета от 22 мая 2012 г. относительно выпуска на рынок и использования биоцидных продуктов.

Требования в этом отношении важны из-за возможности контакта во время машинной пропитки или самостоятельно, человеком. Консерванты для древесины относятся к группе из 23 различных типов биоцидов, указанных в Директиве о биоцидах [6]. В группу активных веществ включены, среди прочего, 4,5-дихлор-2-октил-2H-изотиазол-3-он (DCOIT), хлорид алкил (C12-16) диметилбензиламмония - C12-16 ADBAC, основной карбонат меди. , борная кислота, оксид бора, DDAкарбонат, цианистый водород, тетраборат динатрия, оксид меди (II), гидроксид меди и креозот.Однако биоцидные продукты могут воздействовать не только на вредные организмы, но и на людей, окружающую среду и исчезающие виды. Активные вещества могут быть канцерогенными, токсичными для репродуктивной системы или нарушать работу эндокринной системы. Особенно уязвимы дети и беременные женщины [6]. Кроме того, каждая страна имеет свои собственные внутренние правила и положения, включая требования к утверждениям, сертификации и техническим утверждениям продукции, которым должны соответствовать производители. Требования касаются вопросов безопасного использования агентов, их стабильности и реакционной способности, количественных и качественных характеристик, а также токсичности.

2. Химия деревянных материалов

Дерево по общей массе состоит из более чем 99% органических веществ, включая целлюлозу, лигнин и гемицеллюлозу. Абсолютно сухая древесина в среднем содержит 49% углерода, 44% кислорода, 6% водорода и 0,1–0,3% азота [7]. Остальные составляют неорганические соединения, состоящие из кальция, калия, натрия, магния и других элементов. Полисахариды, такие как целлюлоза, гемицеллюлоза и лигнин, относятся к биополимерам с различной степенью полимеризации.Таким образом, они обладают разными свойствами, как химическими, так и физическими. Из целлюлозы образуются микроволокна, среди которых лигнин, гемицеллюлоза и вода. Помимо основных органических веществ, натуральное дерево, в зависимости от породы, также содержит относительно небольшое количество экстрактивных веществ, таких как дубильные вещества, смолы, пектины, жиры. растворим в воде, спирте и эфире. Стены деревянных домов из сосны и ели содержат активные вещества, такие как фитоциды, которые могут защитить человека от грибков, бактерий и вирусов и, таким образом, от инфекционных заболеваний [8].Разнообразные требования к качеству и долговечности древесины, а также разнообразие пород древесины, требующих различных способов обращения, означают, что на рынке доступен целый ряд различных веществ. Дополнительное важное значение имеет возможность использования деревянных изделий внутри или снаружи, на промышленных предприятиях во время технологических процессов при производстве данного продукта или индивидуально во время использования. Например, солевые пропитки используются для защиты от влаги, ультрафиолетовых лучей и вредителей, чтобы защитить конструкционную древесину от насекомых, грибков и огня; препараты-растворители и красящие пропитки - фунгициды и инсектициды; а пропитки на водной основе обеспечивают защиту от влаги, насекомых и микроорганизмов. Для улучшения свойств в области реакции на огонь используются, например, соединения бора, а для защиты древесины от грибков, насекомых и термитов используются активные вещества, такие как медь и хром (таблица 1). Согласно отчету, европейская деревообрабатывающая промышленность ежегодно производит около 6,5 млн м 3 древесины, подвергнутой обработке под давлением, из которых почти 1,5% составляет садовая древесина, 21% строительная древесина, 15% мелкая круглая древесина и 6% грязи. который был представлен Salminen et al.[23]. При рассмотрении различных типов пропитки было обнаружено, что задействовано не более 71% водорастворимых продуктов, и определенно меньше, потому что только 18% представляют собой продукты на основе растворителей. Креозот пропитан до 11% этих продуктов [23]. Следует отметить, что эти вещества должны использоваться в соответствии с применимыми стандартами ЕС, которые определяют пять классов использования пропитывающих агентов, чтобы гарантировать долговечность продуктов [23]. В соответствии с этими стандартами, пропиточные агенты, например, класса 1, могут использоваться в ситуациях, когда древесина или изделия на ее основе покрыты и не подвергаются погодным условиям и замачиванию.В случае пропиток класса 2 они могут использоваться для изделий под навесом и не подверженных воздействию погодных условий, но там, где высокая влажность окружающей среды может привести к спорадическим, но не постоянным, смачиваниям. Пропитку класса 3 следует использовать, когда продукт не покрыт, и он не контактирует с землей и, таким образом, подвергается воздействию погодных условий или защищен от погодных условий, но может намокнуть. Что касается пропиток класса 4, они используются, когда продукт находится в контакте с почвой или пресной водой и, следовательно, постоянно подвергается смачиванию.Однако класс 5 следует использовать, когда древесина или изделия на ее основе постоянно подвергаются воздействию соленой воды [23,24,25]. Антипирены должны улучшать свои огнестойкие свойства без ухудшения характеристик материала. Эффективный антипирен должен иметь значительную стойкость к воспламенению, способствовать снижению интенсивности горения и уменьшать скорость дымообразования; и продукты сгорания должны иметь как можно более низкую токсичность. Характеристики и внешний вид должны соответствовать области применения и не должны существенно влиять на стоимость продукта [1,25,26].Вещества, такие как соли аммиака, фосфор и соединения бора, добавляются для уменьшения воспламеняемости древесины. Добавки вводятся для изменения механизма процесса пиролиза. Целлюлоза в идеальных условиях разлагается на уголь и воду, и добавление соответствующих агентов снижает воспламеняемость за счет уменьшения количества горящих продуктов пиролиза, тем самым уменьшая количество тепла, выделяемого продуктом. Добавки реагируют с гидроксильной группой целлюлозы C6, что приводит к образованию двойной связи C5 = C6.Реакции происходят в процессе дегидратации или этерификации. Антипирены также могут замедлять реакции пиролиза и стабилизировать химические структуры древесины от разложения, такие как сульфат алюминия, который при добавлении к древесине образует связи между молекулами целлюлозы при повышенных температурах, предотвращая тем самым термическое разложение [1,27]. Esmailpour et al. [28] проверили огнестойкие свойства, то есть время до начала возгорания, время до начала свечения, время обратного затемнения, время просверливания, обожженную область и потерю веса, включая образцы. из древесины бука, пропитанной графеном или нановолластонитом (NW), с использованием краски на водной основе.Исследования проводились с целью улучшения влияния графена на время до начала воспламенения и свечения. Графен характеризуется очень низкой склонностью к реакции с кислородом, а также высокой и низкой теплопроводностью в плоскости и поперечном сечении. Таким образом, графен имеет большой потенциал для использования в качестве антипирена в твердых породах древесины [28]. Следует отметить, что в зависимости от химической пропитки мы получаем разные результаты в зависимости от индивидуальных свойств древесины и древесных материалов. , включая воспламеняемость и даже сам процесс горения.Парафин, стирол, метилметакрилат и изоцианат - все материалы, которые увеличивают стабильность размеров и улучшают гидрофобную эффективность, влияют на воспламеняемость деревянных изделий, что приводит к увеличению этого параметра [1,29,30]. Пропитки, такие как TiO 2 , WO 3 или CaSiO 3 , проникают в структуру древесины и заполняют поры и ареоляты, что влияет как на количество воды, абсорбированной в равновесном состоянии, так и на кинетику сорбция воды [31].Однако следует добавить, что огнестойкие химические вещества оказывают некоторое негативное влияние на физико-механические свойства древесных материалов [1,29]. Одним из веществ, используемых для пропитки древесины, является креозот, смесь каменноугольной смолы, состоящая, в частности, из соединений из группы фенолов, крезолов и ксиленолов в различных соотношениях в зависимости от используемого производственного процесса [32]. Креозот обычно используется на железнодорожных заводах и опорах. Частицы меди, которые содержатся в пропиточных веществах, таких как микронизированный азол меди (MCA) и микронизированная четвертичная медь (MCQ), настолько малы, что заполняют небольшие отверстия в структуре древесины и накапливаются в древесине, не связываясь химически [ 33]. Исследования, проведенные Platten et al. [33] показали, что древесина, обработанная MCA, содержала медь, в основном в форме карбоната меди. Однако он также может присутствовать в других формах, включая медноорганические комплексы, или в форме частиц различного размера [33], что влияет на их химическую и биологическую активность. Альтернативы химическим веществам, которые используются для снижения воспламеняемости древесины, включают натуральные и экологически чистые материалы, промышленные побочные продукты, а также сельскохозяйственные и пищевые отходы.Разрабатываются вспучивающиеся покрытия, содержащие бионаполнители, вещества на биологической основе, такие как имбирь и кофейная шелуха, яичная скорлупа, моллюски, сапонин чая и органически модифицированный монтмориллонит (ММТ) [34].

3. Процессы сжигания пламенем и тлеющим огнем

Деревянные и древесные материалы на основе древесины выделяют в окружающую среду различные соединения, состав которых зависит от типа и химического состава материала, а также от внешних факторов, включая температуру , доступ кислорода и присутствие других веществ, таких как радикалы и катализаторы. Все эти элементы определяют тип процесса горения, который может включать в себя такие процессы, как тление (беспламенное горение) или горение с образованием пламени (пламенное горение). Беспламенное горение, например тление, является одним из медленных процессов, происходящих в условиях относительно низких температур, и это наиболее устойчивый тип явления горения, характеризующийся отсутствием пламени, и поэтому представляет угрозу для безопасности и окружающей среды. Тление - одна из основных причин гибели людей при пожарах в квартирах, а также источник проблем с безопасностью на рабочих местах и ​​в других ситуациях, когда сжигаются биомасса и торф, что приводит к ухудшению состояния окружающей среды [35,36,37,38,39].Поскольку тление - это медленный и продолжительный процесс, тлеющие пожары могут привести к увеличению теплопередачи и попаданию загрязняющих веществ в почву в течение гораздо более длительного периода времени [37,38,39]. В случае движения фронта тления в направлении потока окислителя свежий окислитель протекает через обугленный слой и вступает в реакцию в зоне воспламенения, в результате чего реакции окисления происходят в задней части зоны воспламенения, а пиролиз - в передней части. . В обратном случае окислитель проходит через первичное топливо и вступает в реакцию в зоне тления.В результате реакции окисления и пиролиза протекают примерно в одном месте [40]. И тление, и горение пламенем происходят от того же процесса, что и пиролиз. Однако беспламенное горение - это гетерогенная реакция горючего материала с окислителем, а горение пламенем - это гомогенная реакция газообразного топлива с окислителем, который выделяет больше высокая температура. Следует помнить, что для каждого твердого материала может происходить как тление, так и пламенное горение, и один процесс также может приводить к другому [35,36,37].В определенных условиях может развиться быстрое окисление, причем за очень короткое время, то есть взрыв. Беспламенное горение относится к горючему материалу в твердом состоянии, например, древесине, и обычно происходит при более низких температурах и более низкой скорости. Среди таких веществ продукты частичного окисления углерода преобладают по сравнению с составом продуктов пламенного горения. С другой стороны, пламенное горение связано с процессом горения легковоспламеняющейся летучей фазы и имеет место во время горения веществ, которые становятся летучими при нагревании.Это явление в основном характерно для органических материалов, которые разлагаются из-за повышения температуры и выделяют легковоспламеняющиеся пары и газы. Горящие газы и пары над поверхностью горючего материала создают пламя. Сочетанию горючего материала с кислородом предшествует термическое разложение молекул на атомы, которые легче реагируют. Материалы, содержащие органический углерод, горят, но, в зависимости от условий, это может быть инициировано соответствующими внешними источниками возгорания, например.g., открытое пламя, искра, горячая поверхность или самовозгорание материала. Под воспламенением понимается равномерный нагрев горючего материала до температуры, при которой он самовоспламеняется во всей массе без участия так называемого точечного энергетического стимула. В случае воспламенения имеется в виду воспламенение горючей смеси. с точечным энергетическим стимулом [41]. Этот процесс происходит в ограниченном пространстве, при этом фронт пламени автоматически распространяется на остальной материал, и это также относится к легковоспламеняющимся жидкостям.Последним типом кондиционирующего фактора курения является самовоспламенение, которое представляет собой экзотермический процесс, происходящий в результате биологических, физических или химических изменений. Создаваемое таким образом тепло вызывает возгорание материала. Среди веществ, наиболее часто анализируемых при пожарах, являются деревянные материалы, которые под воздействием повышения температуры (пиролиза) подвергаются термическому разложению с выделением большого количества летучих веществ. На поверхности древесины образуется нежное углеродное покрытие, которое отличается накаленным светом.Процесс горения древесины строго зависит от ее состава, конструкции и фрагментации. Что важно, пыль может гореть пламенем, беспламенным горением и, в случае детонации, также взрывоопасным [42]. В зависимости от состава материала выделяется разное количество тепла, что влияет на стадию процесса горения. . Также могут образовываться различные продукты, определяющие последующий процесс горения. В зависимости от наличия соединений может произойти плавление, испарение, разложение, окисление, воспаление или курение [42].Выбрасываются соединения, которые имеют различную химическую природу и биологическую активность и, таким образом, оказывают различное воздействие на человека и окружающую среду в зависимости от стадии. Разбросанные мелкие газообразные и твердые частицы возникают в результате сгорания органических материалов, что придает им характерный цвет, запах, вкус, плотность и токсичность, а также их способность проникать в окружающую среду и перемещаться в ней, создавая дым. В случае тех же деревянных изделий, но пропитанных другими химикатами, другие вещества, более или менее токсичные, будут выбрасываться в окружающую среду.Таким образом, дым синего, белого или желтого цветов с горьким или сладким вкусом указывает на присутствие ядовитых веществ. Продукты сгорания включают летучие вещества сгорания, такие как оксиды углерода, метан, водород, сероводород и диоксид серы, а также твердые продукты сгорания, такие как сажа, зола и шлак, которые различаются по составу и свойствам. а химические вещества, используемые для пропитки древесины и деревянных изделий, отрицательно влияют на качество воздуха, вызывая ухудшение состояния окружающей среды и создавая угрозу здоровью людей и других организмов.По данным Европейского агентства по окружающей среде, загрязнение атмосферного воздуха является самой большой угрозой для населения, ежегодно вызывая около 400 000 преждевременных смертей в Европе [43]. Энергетическая бедность часто является основным фактором сжигания древесины и деревянных изделий, пропитанных различными химическими веществами, в малоэффективных печах для отопления домов. Такая ситуация приводит к высокому воздействию твердых частиц (ТЧ) и полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) на население с низким доходом [43], а также других соединений, образующихся в результате сгорания пропитывающих веществ при низких температурах, таких как тяжелые металлы. Следовательно, пропитанная древесина и производные продукты не должны сжигаться в неконтролируемых условиях, но они должны пройти соответствующие процессы, включая сегрегацию и переработку / утилизацию. Пропитанные деревянные изделия из-за добавок, таких как тяжелые металлы, такие как As и Cu, или канцерогенных веществ. такие соединения, как креозотовое масло и некоторые полициклические ароматические углеводороды, представляют собой опасные отходы, и на них должны распространяться меры, направленные на опасные отходы. Одним из примеров являются отходы, образующиеся при модернизации железнодорожных путей, такие как пропитанные шпалы.С древесиной, полученной из таких отходов, можно обращаться путем хранения в местах, подходящих для опасных отходов, путем сжигания или другой химической или биологической обработки. Однако его нельзя использовать в помещении, он не должен контактировать с кожей [44]. Следует отметить, что использованные и пропитанные различными химическими соединениями древесные отходы классифицируются как опасные отходы и требуют соответствующего обращения. Горение возможно только в правильно подготовленных установках из-за выброса вредных веществ.В каждой стране, а также в зонах особой защиты, таких как рекреационные зоны, зоны особой защиты и приграничные регионы, действуют правила обращения с опасными отходами. Для Европейского Союза классификация отходов основана на Европейском списке отходов (Решение Комиссии 2000/532 / EC - консолидированная версия) и Приложении III к Директиве 2008/98 / EC (консолидированная версия). Свойства, которые делают отходы опасными, изложены в Приложении III к Директиве 2008/98 / EC, и они дополнительно определены Решением 2000/532 / EC, устанавливающим Список отходов, с последними поправками, внесенными Решением Комиссии 2014/955 / EU. [45].С другой стороны, Агентство по окружающей среде опубликовало Руководство: Классификация древесных отходов из смешанных источников древесных отходов: RPS 207 в мае 2020 года, в котором говорится, что обработанные древесные отходы - это любые древесные отходы, обработанная древесина или древесное топливо, которые содержат в любом количестве: древесина, которая была консервирована, покрыта лаком, покрыта, окрашена или подвергалась воздействию химикатов [46]. Однако выброс продуктов сгорания древесины, пропитанной различными химическими соединениями, связан не только с неправильным обращением с древесиной как с отходами.Риск также связан с ситуациями неконтролируемого возгорания, такими как пожары. Кроме того, в следующей главе этого исследования показано, почему так важно правильно обращаться с этим типом материалов.

4. Выбросы загрязняющих веществ и методы измерения

Характеристики выбросов загрязняющих веществ, образующихся при сжигании пропитанной древесины, зависят от типа пропитки и условий горения. Как известно, в процессе тлеющего горения необработанной древесины выделяется гораздо большее количество токсичных газов, в том числе CO, по сравнению с пламенным горением такой древесины [47].Карпович и др. [48] ​​провели подробные испытания на токсичность, основанные на измерениях выделения CO во время тления и горения сосновой древесины, тестируя как пропитанные антипиреном, так и непропитанные образцы. Было обнаружено, что во время тления выделение CO из обработанной древесины сосны было выше в первые секунды испытаний по сравнению с выбросом CO из необработанной тлеющей древесины сосны. Во время испытаний количество CO, выделяющегося из пропитанных образцов, незначительно варьировалось, в то время как выбросы CO из непропитанных образцов заметно увеличивались.Кроме того, сравнивая результаты измерений для обработанной и необработанной сосновой древесины, можно констатировать, что общий выброс CO из обработанной сосновой древесины был более чем в четыре раза выше по сравнению с результатами, полученными для непропитанных образцов. . При неполном сгорании древесины, помимо СО, выделяются другие продукты сгорания - метанол, формальдегид и уксусная кислота, а также более сложные продукты деполимеризации лигноцеллюлозных структур древесины [49].В зависимости от типа древесины полициклические ароматические соединения (ПАУ) [50,51], полихлорированные бифенилы (ПХБ) [52], полихлорированные дибензо-п-диоксины (ПХДД) и полихлорированные дибензофураны (ПХДФ) [51,52,53, 54] также могут выделяться. Согласно требованиям законодательства, пропитки, используемые для защиты древесины, особенно подверженной воздействию погодных условий, не должны выделять токсичные продукты во время термического разложения при высоких температурах [55]. Однако состав загрязняющих веществ, выделяемых при пропитке древесины, обычно отличается от состава непропитанной древесины.В зависимости от типа пропитки во время процессов горения могут иметь место различные реакции, в том числе катализируемые ионами металлов и атомами, содержащимися в пропитке, особенно те, которые предназначены для защиты от микробного и грибкового поражения. Влияние различных условий горения во время процессов пламенного и тлеющего горения пропитанной древесины на состав продуктов горения очевидно. До конца 20 века использовались пропитки для древесины на основе хрома и мышьяка.Ситуация изменилась с появлением правил, запрещающих использование соединений мышьяка для пропитки древесины [4,56,57]. Однако проблема использования древесины, пропитанной такими пропитками и, прежде всего, хромированным арсенатом меди (CCA), все еще остается. Химические вещества, используемые для консервирования, относительно просты; однако неорганические реакции, происходящие в процессе консервации древесины, способствуют образованию сложных неорганических соединений и комплексов [58,59]. Helsen et al. [60] обнаружили, что чистый As 2 O 5 aq не разлагается и не улетучивается при температурах ниже 500 ° C.Однако мышьяк выделяется уже при 320 ° C из-за пиролиза древесины, обработанной CCA. Было также обнаружено, что, хотя мышьяк присутствует в древесине в пятизначном состоянии, As (III) присутствует в остатке пиролиза. Таким образом, присутствие паров древесины, обугливания и пиролиза влияет на термическое поведение оксидов азота [60]. Сжигание древесины, пропитанной соединениями мышьяка, вызывает выделение мышьяка в количествах, зависящих от условий этого процесса. McMahon et al. [61] сообщают, что 13–27%, 22–44% и 70–77% мышьяка выделяется при температурах 400, 800 и 1000 ° C соответственно [61].Подобные значения были подтверждены другими авторами [62,63]. Kakitani et al. [64], основанный на детальном пиролизе древесины, пропитанной CCA, обнаружил, что в зависимости от выдержки таких древесных отходов существует два режима выделения мышьяка. Образцы, пропитанные CCA, высушенные в течение 21 дня при комнатной температуре и измельченные до размера частиц менее 20 меш, подвергали пиролизу в атмосфере N 2 в диапазоне температур от 135 до 500 ° C и в течение времени от 0 до 60 минут. Кроме того, часть измельченной древесины была отожжена при 60 ° C, чтобы добиться полного превращения соединений мышьяка, что привело к иммобилизации мышьяка в древесине [64].Перед пиролизом было подтверждено, что оба образца древесины содержали одинаковое количество мышьяка. Включение CCA в структуру древесины сопровождалось восстановлением Cr +6 до Cr +3 с последующей реакцией восстановленного хрома с As 2 O 5 . В результате этой реакции образовалась малорастворимая соль CrAsO 4 [65,66]. Описанный процесс не прошел полностью, и в выдержанной древесине могло остаться некоторое количество непрореагировавшего As 2 O 5 , которое было бы преобразовано в As 2 O 3 на начальной стадии пиролиза [58] .В отожженной древесине весь мышьяк присутствует в форме CrAsO 4 , разлагаясь на As 2 O 5 , и восстанавливаясь во время пиролиза до As 2 O 3 , с его последующее разделение как As 4 O 6 , при температуре около 400–500 ° C. Чтобы уменьшить выделение мышьяка во время пиролиза, древесина, пропитанная CCA, должна подвергаться тщательному пиролизу при температурах около 300–350 ° C, только если содержание непрореагировавшего соединения мышьяка низкое.В последующие годы были разработаны методы утилизации древесины, пропитанной CCA, для уменьшения выделения мышьяка посредством низкотемпературного пиролиза [67,68,69], а также путем включения сорбирующего соединения [70] .Keskin et al. [71] обнаружили, что тип пропитки определяет способ горения, включая время горения и наличие или отсутствие пламени или свечения; таким образом, также продукты сгорания. Образцы древесины для испытаний, которые были приготовлены из материалов древесины рябины, были пропитаны Tanalith-E, Vacsol-Azure, Imersol-Aqua и соединениями бора (боракс и борная кислота).Время горения составляло от 4,112 до 6,888 мин. для образцов, пропитанных в последовательности Vacsol Azure, Tanalith-E, Boricacid, Imersol Aqua и Borax, и при 3,110 мин. время горения контрольных образцов. Самая высокая температура горения была получена для материалов, пропитанных Imersol Aqua (458,686 ° C), а самая низкая - для Borax (439,023 ° C). Также было обнаружено, что борная кислота снижает потери материала при горении, что указывает на то, что пропитка бором увеличивает температуру горения и обеспечивает дополнительную огнестойкость и безопасность [71].Наиболее эффективные препараты из огнеупорных древесных материалов содержат галогены. Таким образом, при горении могут образовываться токсичные и раздражающие газообразные продукты [34]. Aqlibous et al. [34] провели исследование воспламеняемости и горения древесины хвойных пород, обработанной вспучивающимися покрытиями, содержащими различные соотношения промышленных наполнителей, TiO 2 и Al (OH) 3 , и / или бионаполнителей, яичной скорлупы и золы рисовой шелухи . Огнезащитный эффект образцов является результатом разложения используемых добавок, как в случае Al (OH) 3 , из которого выделяются водяной пар и Al 2 O 3 . Образующийся триоксид алюминия способствует образованию защитного слоя, способствует окислению карбонизирующего углерода и увеличивает образование водяного пара, диоксида углерода и монооксида углерода. Количество выбросов варьировалось в зависимости от ингредиентов, используемых в покрытиях, и теплового потока, которому они подвергались [34]. Неорганические соли, такие как (NH 4 ) 2 HPO 4 и K 2 HPO 4 , когда они легированы древесиной, уменьшают межмолекулярные взаимодействия и взаимодействия между цепями и изменяют их кристалличность.Однако все соли аммония являются возможными источниками аммиака [72]. Для обработки древесины был разработан ряд альтернативных пропиток: азол бора меди (CBA), щелочные четвертичные соли меди (ACQS) [73] и хлорированные пестициды. которые являются аналогами встречающегося в природе соединения пиретрума в некоторых растениях семейства астровых, особенно в Chrysanthemum cineraria folium. Защитные пропитки, содержащие эти вещества, разрешены к применению. Однако исследования влияния этих препаратов на выбросы продуктов сгорания показали, что они могут вносить вклад в выбросы диоксинов и фуранов - см. Рисунок 1.Пожары в древесине, пропитанной консервантами на основе меди, могут увеличить количество ПХДД / Ф. Образованию ПХДД и ПХДФ во время пожаров способствует низкотемпературное горение с ограниченным поступлением кислорода. ПХДД и ПХДФ могут образовываться различными реакциями в зависимости от степени окисления меди и условий горения, как подробно показано в таблице 2. Каталитический эффект иона Cu (II) в форме CuO и CuCl 2 был наиболее тщательно протестированы. Результаты экспериментов показывают, что Cu (II) участвует в различных стадиях образования ПХДД / Ф.Эффективность CuCl 2 объясняется склонностью меди к взаимодействию с кислородом, что снижает температуру экзотермического окисления за счет хлорирования углерода. Каталитическая эффективность ряда солей CuO, CuSO 4 , Al 2 O 3 , AlCl 3 , Fe 2 O 3 , солей NaCl и KCl при образовании связей C-Cl , и содействие разложению углерода, также были протестированы [79]. Было обнаружено, что медь всегда является наиболее эффективным металлом для катализатора образования ПХДД и ПХДФ.Механизм можно описать как образование связей углерод-хлор с последующим окислением углеродной матрицы и улетучиванием хлорированных ароматических углеводородов [80]. Эффект осаждения CuO на диоксиде кремния для увеличения поверхности контакта, который может положительно сказаться на эффективности пиролиза хлорфенола [75], был протестирован с целью увеличения каталитической активности. Can et al. [1] исследовали влияние вещества под названием Firetex на улучшение огнестойкости материалов, пропитанных медью, т.е.е., ACQ и CuA. Образцы пихты (Abiesnordmanniana subsp. Bornmulleriana) обрабатывали азолом меди (Tanalith E-3492) и медно-аммониевой кислотой (ACQ) в концентрации 2,4% и Firetex (FT) в концентрации 100% в пяти различных образцах. , которые характеризовались разным соотношением индивидуальных пропиток. Полученные результаты испытаний показали, что наибольшее снижение массы - до 100% - наблюдалось для непропитанного контрольного образца и образца, пропитанного соединениями ACQ и CuA, а наименьшее - для образца, пропитанного только Firetex (17. 15%). Наибольшая температура (479,63 ° C) наблюдалась для образцов, пропитанных CuA. Кроме того, пропитка Firetex методом полных ячеек способствовала снижению температуры в среднем на 80% [1]. Также было обнаружено, что критическим фактором образования ПХДД / Ф при горении древесина была температурой, при которой происходило горение - см. рис. 2.

Образованию ПХДД и ПХДФ благоприятствуют низкие температуры, способствующие тлению, особенно в случае ограниченного доступа кислорода из воздуха.

В заключение можно констатировать, что состав дровяных продуктов сильно зависит от температуры. В различных публикациях не учитывалось влияние пропиток для древесины, поскольку при полном сгорании при высоких температурах пропитки разлагаются, а медь и другие металлы остаются в золе, образующейся в результате горения [81]. При исследовании влияния условий горения на выделение токсичных продуктов было обнаружено, что при горении при более низких температурах могут образовываться летучие продукты: замещенные бензолы и фенолы и лигнаны, приводящие к образованию фенола и дибензофурана. ПХДД / Ф также может выделяться, но в значительно меньших количествах. Однако в случае древесины, содержащей пестициды, хлорированные ароматические соединения и пропитки на основе меди, образование ПХДД / Ф в условиях пожара может быть гораздо более интенсивным. Кроме того, состав продуктов, определяемый в результате сжигания древесины, также зависит от по методам измерения [82]. Для этой цели используется ряд методов и приемов измерения, включая термогравиметрический анализ, конусную калориметрию и испытание единичного горящего предмета.Результаты таких испытаний часто сильно зависят от различных параметров, включая изменения состава газа, температуры, скорости нагрева и размера образца. Термогравиметрический анализ, дифференциальный термический анализ, конусная калориметрия, боковое воспламенение и испытание на распространение пламени (LIFT) являются наиболее часто используемыми методами. Для испытаний, необходимых для классификации образующегося дыма и его токсичности с помощью крупномасштабной калориметрии, используются стационарная трубчатая печь [83,84] и камера плотности дыма NBS [85].

5. Выводы

Пропитанная древесина широко используется в интерьерах зданий как строительный материал, так и в качестве отделочных, декоративных и вспомогательных элементов. Пропиточные агенты содержат в своем составе органические соединения, карбоновые кислоты, сложные эфиры и неорганические соединения, в том числе в основном тяжелые металлы, такие как Cu, Zn и Cd. Разнообразие пропиточных составов означает, что изделия из дерева и древесины могут использоваться в различных условиях, как снаружи, так и внутри зданий. Они снижают риск возникновения пожара в стандартных условиях за счет изменения процесса пиролиза и уменьшают деградацию материала под воздействием воды, солнечного света, микроорганизмов или других факторов.Однако это разнообразие определяет потенциальный риск в случае использования пропитанной древесины в качестве энергетического материала или в случае пожара. Соединения, добавляемые к древесине в результате высоких температур, претерпевают термические изменения, выделяя токсичные канцерогенные соединения.