Чем обрабатывают шпалы рельс
Чем пропитывают шпалы: виды составов, их плюсы и минусы, вред для здоровья
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.
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:
В результате активный состав проникает как минимум в 2-миллиметровый слой древесины. Преимущество решения – высокое качество пропитки.
Железнодорожные шпалы, обработанные Элемсептом
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 деревянные железнодорожные шпалы
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):
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:
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%).
Высокое давление. Древесина подсушивается и помещается в автоклав, после чего применяется методика ГОСТ «вакуум-давление-вакуум». Используемые составы: креозот, каменноугольные масла, антисептики, элемсепт.
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.
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.
хорошо консервирует древесину;
предохраняет от гниения;
выделяет вредные для живых организмов пары;
Пропитанные креозотом шпалы нельзя использовать на железных дорогах ЕС (присвоен класс опасности 3), их сложнее утилизировать.
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.
уровень проникновения — 2 миллиметра без предварительного расщепления;
защищает от грибков и влаги;
выделяет меньше вредных паров, чем креозот.
необходимо сложное оборудование;
недостаточно исследований о воздействии испарений на живые организмы;
Эмульсионные антисептики на водной основе
Для пропитки в заводских условиях готовится специальная лиофобная эмульсия, которая состоит из масляных фракций, биоцидов и щелочи.
глубокая пропитка — более 2 мм;
не вредит атмосфере и живым организмам;
можно утилизировать любыми способами;
не требует специальных механизмов для просушки.
технология запатентована, требуется разрешение правообладателя.
Такой современный способ пропитки деревянных шпал существенно увеличивает обороты предприятий благодаря штабельной форме обработки и сушки.
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.
Чем пропитывают шпалы деревянные железнодорожные кроме креозота
Согласно отчетному сборнику Федеральной службы Государственной статистики 2020 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):
Открытые данные за 2020 год позволяют говорить о том, что тенденция к росту сохраняется. По сравнению с 2020 годом, выросло производство шпал:
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.
Классификация по типам
В современной стандартизации деревянные шпалы классифицируются по следующим признакам:
По первому признаку деревянные шпалы могут иметь дополнительный признак. К нему относятся так называемые глубоко наколотые брусы. На поверхности такая железнодорожная шпала имеет специальные насечки, которые способствуют более глубокому проникновению антисептической жидкости. По качеству деревянные шпалы выпускаются двух сортов. Изделия первого сорта применяются на наиболее важных участках дороги. Шпалы второй сорт устанавливают на второстепенных путях.
По третьему и четвёртому признаку деревянные шпалы делятся на типы. 1-ый тип используется для главных путей первого и второго класса. Их разрешается применять для путей третьего класса с грузонапряжённостью превышающей 50 млн. т×км брутто/км. Обычно это шпала пропитанная тип 1. 2 тип разрешён для установки на главные пути третьего и четвёртого класса, подъездных и сортировочных путей. Третий тип применяется для любых путей пятого класса.
О пожаробезопасности
Как утверждают специалисты, шпалы, пропитанные креозотом, таят опасность не только для здоровья жильцов, но и их жизни. Дело в том, что древесина после обработки данным антисептиком становится легко воспламеняемой. В случае пожара такой дом сгорит менее чем за полчаса. Учитывая данный факт и вредоносность креозота, с 2003 года в европейских странах возводить дома для гражданского населения из этого строительного материала запрещено. У нас же ситуация обратная, а потому многие задаются вопросом, как убрать запах шпал? Подробнее об этом далее.
Габаритные размеры и вес деревянных шпал ЖД
В принятом стандарте установлены геометрические размеры деревянной шпалы. Для всех типов установлена длина шпал равна 2750 мм. Разрешённый допуск составляет 20 мм. Вес деревянной шпалы будет зависеть от остальных размеров. Высота варьируется от 150 мм для первого типа до 105 мм для третьего. Ширина определяется по форме, конструкции.Эти параметры определяют назначение железнодорожной шпалы и условий её эксплуатации. Сколько весит ЖД вариант зависит от всех перечисленных параметров. После пропитки вес незначительно увеличивается. Вес одной шпалы зависит от её конструкции. Масса шпалы деревянной первого типа равна 85 кг. Она должна выдерживать самые большие нагрузки. Вес второго типа не превышает 80 кг. Размеры деревянных шпал в стандарте заданы с учётом состояния древесины. Влажность не должна превышать двадцать два процента. Поэтому размеры шпалы могут отличаться в одной партии, но в пределах допуска. Перед началом производства задают габариты будущих изделий. Особое внимание уделяется такому параметру толщина. Она должна быть постоянной по всей длине.
На что обратить внимание?
Несмотря на то что с пароизоляцией дом должен стать герметичным сооружением, неприятные запахи и вредные вещества в него не будут проникать, деревянные стены перестанут «дышать». Поэтому перед тем как убрать запах шпал из дома, следует побеспокоиться о качественной вентиляции. В противном случае теплообмен в помещении будет осуществляться не в полной мере, что приведет к накапливанию влаги. Чтобы этого не допустить, комнаты оборудуют регулируемыми отверстиями для проникновения в жилье свежего воздуха: микровентиляционными устройствами, форточками и окнами. В санузлах и кухнях обязательно наличие вытяжных каналов. Не помешают также дополнительные вытяжные вентиляторы. Это станет основой для формирования в доме благоприятного климата. Конечно, надеяться, что будет достигнута стопроцентная защита от ядов, не стоит. Тем не менее, если работы выполнены правильно, уровень проникновения токсичного вещества в жилое помещение будет максимально минимизирован.
Размеры ЖД шпалы по ГОСТу
Геометрические характеристики (размеры шпал) и классификация приводится на основании требований установленных государственным стандартом. Например, ГОСТ 78-2004 шпалы деревянные для железных дорог широкой колеи, объединяет все характеристики, готовых изделий. Для специальных путей разработаны свои стандарты. ГОСТ 22830-77 шпалы деревянные для метрополитена уточняет отдельные параметры необходимые для их эксплуатации в этих специфических условиях. Каждый стандарт согласован с другими руководящими документами, согласованными с правилами эксплуатации различных путей. На деревянные шпалы ГОСТ накладывает определённые ограничения по области их применения. Особое внимание уделяется выбору покрытия, которое наносится на поверхность для улучшения их технических характеристик.
ГОСТ 78-2004 Шпалы деревянные для железных дорог широкой колеи. Технические условия
ГОСТ 22830-77 Шпалы деревянные для метрополитена. Технические условия
Второй способ
Судя по отзывам, можно заключить, что неплохим средством для обивки шпал является оргалит. Некоторые мастера монтируют его на древесину изнутри. Однако оргалит эффективен недолго. Он имеет свойство по истечении времени вздуваться. В результате его поверхность становится волнистой. Как итог, на оргалите образуются щели, сквозь которые в помещение проникает неприятный запах креозота от шпал. Особенно много неудобств жильцы испытывают в летнее время. Владельцу дома придется оргалитовое покрытие срывать, а шпалы обшивать листами гипсокартона. С подобной проблемой сталкиваются и те, кто оббивает дом вагонкой. Спустя некоторое время ее также придется демонтировать и заменять листами. Для заделки стыков используют монтажную пену. Затем гипсокартоновую поверхность тщательно прокрашивают, а сверху клеят обои.
Технические требования, предъявляемые к деревянным шпалам стандартного размера и веса
В утверждённых документах приводятся подробные требования к параметрам готовых деревянных изделий. Отдельно предъявляются требования на шпалы непропитанные и пропитанные (обработанные). Высокие требования необходимы, так как это связано с безопасностью эксплуатации подвижного состава.
Требования к непропитанным шпалам
После распиловки шпалы непропитанные должны соответствовать установленным стандартам. Основными техническими требованиями для шпалы непропитанной являются:
К каждому классу предъявляются свои индивидуальные требования.
Требования к пропитанным шпалам
Такие изделия должны соответствовать следующим требованиям:
Точное соблюдение требований к непропитанным образцам обеспечивает длительный срок их эксплуатации.
ГОСТ 20022.5-93 Защита древесины. Автоклавная пропитка маслянистыми защитными средствами
Знакомство с антисептиком
Креозот является очень токсичной смесью, в составе которой имеются различные фенолы и ароматизированные углероды. Для производства данного антисептика используют древесный и каменноугольный деготь, который обрабатывается едкими щелочными растворами и серной кислотой.
Это объясняет, почему владельцы жилья так интересуются, как убрать запах креозота из шпал. Несмотря на данный недостаток, такие сооружения имеют несколько преимуществ, речь о которых пойдет далее.
Сфера использования
В зависимости от материала и технологии производства применяются:
Конкретные изделия выбираются на основании принятых стандартов и установленных норм и правил по прокладке железнодорожных путей.
Какую пленку использовать?
Некоторые владельцы домов из шпал для работ приобретают обычную пленку, которая используется в обустройстве теплиц. Однако, судя по отзывам, она быстро приходит в негодность. Поэтому целесообразнее обзавестись специальной полиэтиленовой пленкой, для которой предусмотрено стекловолоконное армирование. Также можно воспользоваться фольгированным вспененным полиэтиленом.
Как утверждают специалисты, по сравнению с парниковой пленкой, эта прослужит намного дольше. Кроме того, материал могут использовать те хозяева, которые на каркас установили не листы гипсокартона, а вагонку или оргалит. Если домашний умелец хочет сэкономить, ему достаточно только временно демонтировать конструкцию, а сами шпалы обтянуть вспененной полиэтиленовой пленкой. Затем поверх нее обратно крепят вагонку (оргалит и листы гипсокартона). Некоторые мастера рекомендуют для задувки швов использовать не монтажную пену, а шпаклевку-ветонит. По их мнению, обработанные этим веществом стены будут выглядеть более привлекательно.
Средний срок службы
Этот показатель определяется несколькими параметрами:
При правильном соблюдении всех требований государственных стандартов средний срок службы шпал изготовленных для большой колеи составляет примерно шестнадцать лет. Этот срок может быть продлён на пять шесть лет при проведении ремонтно-восстановительных работ, что позволяет получить хорошую сумму экономии.
Технология производства деревянных шпал
Изготовление шпал отличается по следующим характеристикам:
По способу распила они делятся:
В итоге получаются деревянные изделия необходимого вида для применения на конкретных участках железной дороги.
Распиловка шпального кряжа
Эта технологическая операция (шпальная вырезка) производится на основании ГОСТ 8486-86. В зависимости от размера кряжа разработаны соответствующие схемы его распила. От диаметра бревна и выбранной схемы во многом зависит производительность производства. Основной задачей правильного выбора схемы является снизить количество отходов при распиле. В настоящее время разработаны семь основных и более сорока модифицированных схем рационального раскроя. Они рассчитаны на применение шпального кряжа диаметром от 255 до 700 миллиметров. Эти схемы могут быть измены в зависимости от конкретных условий производимого распила.
ГОСТ 8486-86 Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия
Древесина для шпал
Выбор дерева во многом зависит от местных условий. Это могут быть хвойные породы или лиственные, произрастающие на данной территории. Из хвойных пород применяются: ёлка сосна, лиственница, кедр. Из лиственных пород используется берёза, дуб или ясень.
Оборудование для распиловки
Для качественной распиловки заготовленного кряжа применяются круглопильные или ленточные станки. Каждый из них имеет хорошо отработанную методику, позволяющую получить заготовки высокого качества.
Наиболее распространённым станком для распиловки в том числе мостовых и переводных брусьев являются станки российского производства серии ЦДТ6. Конструктивно они состоят из следующих основных элементов:
В различных конфигурациях станков конструкции отдельных элементов могут отличаться. По специальному заказу производитель может изготовить в качестве дополнительного оборудования дополнительный блок с навесной пилой. Она позволяет распиливать кряж размером, достигающим 1000 мм. Современные станки снабжаются средствами механизации, к которым относится гидравлическая система закрепления, поворота и подачи заготовки, автоматическая система центрирования, шпалоавтомат с суппортом и торцевым зажимом.
Пропитывание деревянных железнодорожных шпал
Низкая себестоимость производства подобных изделий для железнодорожных путей не даёт полного экономического эффекта. Это связано с их непродолжительным сроком службы. Для увеличения этого показателя готовые заготовки необходимо пропитывать специальными растворами, способными придать им прочность и стойкость к разрушению и предотвратить преждевременное гниенье. С этой целью в промышленных масштабах производится обработка шпал. В зависимости от сферы применения производитель решает,как проводить обработку железнодорожных шпал. По качеству нанесённого антисептика и полученному цвету можно определить,чем обрабатываются шпалы.
Составы для пропитки
Чтобы понять, чем обрабатывают шпалы необходимо разобраться, где они будут использоваться. В настоящее время производители предлагают различную жидкость для пропитки шпал. Каждая из них обладает своими специфическими свойствами и применяется для конкретных условий эксплуатации уложенных шпал на железной дороге. Основными задачами, которые решаются при пропитке являются:
Для пропитки шпал в основном применяют:
Первые два раствора предотвращают растрескивание готовых изделий под воздействием атмосферы.Заготовки, обработанные маслами, не подвержены разрушению древесины различными вредителями. Многообразие средств для пропитки шпал, позволяет при правильном применении используемого раствора, решить все необходимые технические задачи.
На крупных предприятиях используют метод автоклавной пропитки. Он позволяет создавать условия, чтобы пропитывалось определенное количество шпал с одинаковым качеством. Для улучшения воздействия пропитывающей жидкости на деревянную поверхность при обработке наносят специальные насечки. Они будут пропитаны на большую глубину и полностью избавляются от гнили.В зависимости от того, чем обрабатывают шпалы необходимо соблюдать установленные меры безопасности. От используемого состава жидкости зависит схема проведения технологического процесса. Проведение обработки опасно для обслуживающего персонала. Особенно это необходимо в случае, когда мажут отдельные участки готовых заготовок или всю поверхность вручную.
Элемсепт
Этот антисептик применяется для обработки древесины в промышленных условиях. Из элемсепта готовят водный раствор, в котором производится обработка. Он выпускается двух марок А30 и А60. Каждый из них содержит оксиды меди, мышьяка и хрома. Универсальность антисептика позволяет применять его в любых климатических зонах, что подтверждается техническими условиями 2157-107-00194429-2016 года.
Данная термоконденсационная жидкость является продуктом нефтепереработки. Каждый производитель обладает своим патентом на производство этого антисептика. Основные требования изложены в ГОСТ 20022.5-93. Сегодня это наиболее эффективный заменитель каменноугольного шпалопропиточного масла. ЖТК относится к четвёртому классу опасности. Существенным преимуществом является достаточно низкая температура застывания. Она варьируется от минус двух, до минус тридцати градусов. Пропитанные шпалы не обладают запахом и не производят токсичных выделений.
ГОСТ 20022.5-93 Защита древесины. Автоклавная пропитка маслянистыми защитными средствами
Как удалить запах креозота? Первый способ
Отрицательное воздействие канцерогенного вещества можно минимизировать, если внутреннюю часть дома отделить от шпал при помощи листов гипсокартона. Предварительно домашнему умельцу придется соорудить металлический или деревянный каркас, на который будут монтироваться листы.
Конечно, обшить можно самому, но лучше поручить это профессионалу. Дополнительно пространство между каркасом и шпалами желательно заполнить пароизоляционным воздухонепроницаемым материалом. Использовать для обработки швов следует чистый цемент. Должна получиться смесь с консистенцией, как у сметаны. Посредством кисточки цементным раствором заполняются все щели и пазы.
Тем, кто не знает, как убрать из дома запах шпал, специалисты советуют полностью исключить его проникновение в жилое помещение. Для заполнения стыков в дверных и оконных блоках мастера рекомендуют использовать строительную пену. Некоторые для этой цели традиционно применяют паклю. Однако, как уверяют специалисты, в данном случае она окажется малоэффективной. Важно, чтобы вредоносные пары совершенно не попадали в дом, а монтажная пена для этой цели подойдет как нельзя лучше. Задувать пеной стыки нужно так, чтобы пароизоляция не была нарушена розетками и другими элементами электропроводки.