6. Склады сырья.

. Основной задачей лесопильного производства является повышение эффективности использования пиловочного сырья за счет рационального и комплексного его использования с целью увеличения объемного выхода качественных пиломатериалов, удовлетворяющих требованиям спецификации. Для решения этой задачи необходимо не только рационально распилить бревна по оптимальным поставам на высокопроизводительном оборудовании, но и создать условия для возможности такой распиловки за счет качественной подготовки бревен к раскрою и необходимой подготовки пиломатериалов к реализации с учетом требований спецификации. Подготовка бревен к раскрою, а пиломатериалов к отгрузке выполняются соответственно на складах сырья и пиломатериалов. От правильной организации технологических процессов на этих участках зависит эффективность всего лесопильного производства. Недостаточная дробность сортировки бревен по диаметрам, подача в распиловку по одному поставу нескольких смежных диаметров приводит к снижению общего и особенно спецификационного выхода пиломатериалов. Отсутствие тепловой обработки бревен приводит к невозможности их качественной окорки в зимний период. Отсутствие окорки бревен особенно зараженных радиоактивной пылью ведет к попаданию вместе с корой и щепой радионуклидов в древесные плиты, а вместе с ними в мебель и в наши квартиры. Кроме того отсутствие окорки приводит к снижению культуры производства, повышенному затуплению и износу режущего инструмента, невозможности использования щепы в бумажной промышленности для производства качественной сульфитной целлюлозы, а это значит к закупке ее за рубежом, не смотря на то, что сырья для ее производства в республике достаточно. На складах пиломатериалов низкий уровень технологических процессов приводит к невозможности поставки потребителям пиломатериалов требуемой спецификации по влажности и размерам, а так же по качеству их упаковки. Все эти недостатки приводят к снижению конкурентоспособности пилопродукции и влекут за собой снижение ее стоимости, а следовательно и рентабельности производства. Устранить эти недостатки можно за счет внедрения современных инновационных технологий на складах сырья и пиломатериалов.

В этом разделе рассматриваются следующие вопросы:

назначение складов сырья;

емкость складов сырья;

технология работ на складах сырья;

применяемое грузоподъемное, транспортное и другое оборудование, схемы организации работ, выбор оборудования, расчет его производительности, количества и коэффициента загрузки;

водная доставка сырья: рейды, бассейны, их назначение, расчет емкости и площади, механизация работ на рейдах и в бассейнах;

окорка пиловочного сырья, назначение окорки, место окорки в технологическом процессе, применяемые способы и оборудование, расчет оборудования;

схемы технологических процессов на складах сырья: определение количества штабелей сырья на складе, их размеры, емкость, размещение штабелей, емкость склада, разработка планировок склада сырья;

охрана труда и противопожарные мероприятия на складах сырья;

Назначение складов сырья. Склады сырья предназначены для приемки сырья, его хранения и подготовки к раскрою.

Приемка сырья осуществляется после доставки его на предприятие. Подготовка сырья к раскрою сводится к выгрузке сырья из транспортных средств, сортировке бревен, создания необходимого запаса рассортированных бревен, укладке их в штабеля, окорке, гидротермической обработке в зимний период и подаче в лесопильный цех для распиловки.

Хранение сырья. Сроки хранения бревен зависят от емкости склада. При длительном хранении сырья оно может поражаться различными пороками, наиболее распространенные из которых грибковые заболевания, гнили и трещины. Эти пороки не только ухудшают внешний вид и качество сырья, но и разрушают строение древесины. Наиболее благоприятными условиями для развития пороков являются влажность 35 – 80 % и температура 20 и более градусов, то есть теплый период года с мая по октябрь. Для предотвращения поражения бревен пороками применяют различные способы их хранения: водный, влажный, сухой, а так же химическую обработку.

При водном способе хранения бревна находятся в воде и выгружаются на сушу непосредственно перед распиловкой. В закрытых водоемах и при малой скорости течения сырье в воде можно хранить и в зимнее время для чего необходимо предотвратить замерзание поверхности водоема, этого можно достичь при помощи борботажной установки. От компрессорной станции по дну водоема прокладываются трубы с отверстиями, через которые постоянно выходит воздух, подхватывая и подавая теплую донную воду на поверхность водоема.

При влажном способе хранения бревна хранятся в плотных штабелях на суше и их постоянно увлажняют, поддерживая высокую более 80 % влажность заболонной части бревен, что препятствует появлению и развитию пороков. Для увлажнения применяются дождевальные установки – трубы с отверстиями, через которые несколько раз в день по поверхности штабеля разбрызгивается вода, поддерживая необходимую влажность в древесине по всей глубине штабеля.

При сухом способе предварительно окоренные бревна необходимо укладывать в рядовые штабеля на прокладки и закрашивать торцы светлой краской, что не предотвращает растрескивания поверхности бревен и снижения их качества.

Применение химической обработки с использованием ядохимикатов уничтожает не только пороки древесины, но и оказывает вредное влияние на людей занятых обработкой древесины и эксплуатирующих продукцию из нее.

Наиболее приемлемыми являются водный и влажный способы хранения. Водный способ хранения применяется реже, из-за отсутствия на многих лесопильных предприятиях водоемов с необходимой водной акваторией. Влажный способ находит более широкое применение при длительном хранении сырья. На лесопильных предприятиях Республики Беларусь при сухопутной поставке пиловочного сырья сроки его хранения незначительные, примерно до двух недель, поэтому защитные мероприятия по сохранности качества бревен проводятся сравнительно редко, при более длительных сроках хранения защитные мероприятия выполнять необходимо.

Емкость складов сырья зависит от ряда факторов: графика и способов поставки сырья (сезонная - водная; постоянная, круглогодичная - сухопутным транспортом); мощности лесопильного цеха (количество сырья на складе должно обеспечить работу лесопильного цеха как минимум в течение десяти дней); количества породно-качественных и размерных групп сырья (минимальный запас сырья должен быть не меньше чем полусменная производительность одного потока лесопильного цеха по каждой группе бревен). Сокращение запаса сырья на складе ниже минимального влечет за собой распиловку бревен не по оптимальным поставам, а в конечном итоге к распиловке «с колес», когда по одному поставу распиливаются все поступившие бревна разных диаметров и качества. Это неизбежно приводит к снижению объемного выхода пиломатериалов и особенно спецификационных, что требует вовлечения в распиловку дополнительного объема сырья для получения того же необходимого количества спецификационных пиломатериалов, а это снижает технико-экономические показатели работы предприятия.

Необходимый запас сырья на складе Q_з.м³ можно определить по формуле

Q_з = П_сут ∙ N_сут (5.1)

где П_сут – суточная производительность лесопильного цеха, м³; N_сут – количество суток, на которое рассчитывается запас.

Минимальный запас сырья на складе Q_з.мин м³ должен быть не менее чем:

Q_{з. мин .}= (П_см / 2) ∙ N_гр (5.2)

где П_см – сменная производительность лесопильного цеха, м^3; N_гр. – количество породно-качественных и размерных групп бревен.

Площадь склада сырья F_склм² для размещения заданного количества сырья можно определить по формуле:

F _скл = (Q_з / H) ∙ K_шт ∙ K_пл (5.3)

где Q_з – объем сырья, которое необходимо хранить на складе, м³; H – высота штабелей, м; K_шт – коэффициент заполнения штабеля, табл. 2 прил.; K_пл – коэффициент использования площади склада.

После определения размеров, емкости и количества штабелей, разрабатывается планировка склада сырья, и размер площади склада уточняется.

Количество групп бревен зависит от количества пород, качественных групп и дробности сортировки по диаметрам. По породам бревна, как правило, рассортировываются: хвойные, мягкие лиственные и твердолиственные. По качеству или назначению бревна могут сортироваться на несколько групп, но чаще всего на две группы – удовлетворяющие качеству и назначению и не удовлетворяющие этим требованиям. Бревна, удовлетворяющие качеству и назначению, подлежат дальнейшей сортировке по диаметрам. Некондиционные бревна с металлическими включениями и имеющие другие дефекты отсортировываются в отдельную группу и укладываются в отдельные штабеля. В соответствии с требованиями теории раскроя, бревна каждого четного диаметра должны распиливаться по своему оптимальному поставу, соответственно так они должны и сортироваться. На производстве достичь этого при ограниченной площади склада трудно, поэтому иногда сортировку бревен на суше можно производить по двум четным диаметрам, для распиловки которых составляется усредненный оптимальный постав. Однако необходимо создавать условия, что бы бревна каждого четного диаметра распиливались по своему оптимальному поставу. Более тщательную сортировку по каждому четному диаметру можно выполнять в заводском бассейне перед лесопильным цехом.

При поставке сырья разных пород, размерами по диаметру от 14 до 50 см., с учетом группы некондиционного сырья для каждой породы общее количество групп N_гр будет:

N_гр = N_пор ∙ N_d + N_кач (5.4)

где N_пор – количество пород – 3, N_d – количество групп диаметров бревен, N_кач – количество групп некондиционного сырья по одной для каждой породы.

При сортировке бревен размером от 14 до 50 см.по двум четным диаметрам количество групп будет: 14 – 16, 18 – 20, 22 - 24, 26 – 28, 30 – 32, 34 – 36, 38 – 40, 42 – 44, 46 – 48, 50 см и более, всего 10 групп.

Общее количество групп N_гр.об составит:

N_гр.об = 3∙10 +3 = 33 группы

При распиловке одной породы и бревен одного назначения количество групп N_гр.пор уменьшится до 11.

N_гр.пор = 10 +1 = 11 групп

Следует отметить, что при рекламе бревнопильного оборудования иногда высказывается мнение, что в рекламируемом станке можно распиливать бревна без предварительной сортировки. Станок возможно и распилит бревна без предварительной сортировки, но при этом из бревен разных диаметров получатся обрезные доски разных размеров по ширине, до(~ 6) из каждого диаметра бревен. При этом из лесопильного цеха, особенно если в нем несколько бревнопильных станков, будет выходить несколько десятков размерных групп обрезных досок, которые разместить на сортировочной площадке или возле цеха при ее отсутствии практически не возможно. При распиловке бревен разных диаметров на многопильных станках с изменяющимся поставом пил будет значительно снижаться их производительность, так как подавать бревна торец в торец будет невозможно из-за затрат времени на перестройку постава пил. Кроме того подача бревен с межторцовыми разрывами повысит вероятность образования «засор» между крайними пилами, на удаление которых потребуется значительное время. Результаты производственных исследований проведенных БГТУ показали, что на производстве по одному поставу пилится до 6 четных диаметров. Такая распиловка приводит к снижению общего и особенно спецификационного выхода пиломатериалов соответственно на 5, 25%. Поэтому сортировка бревна по диаметрам перед распиловкой необходима.