Сортировка сырых пиломатериалов

Сортировка — это распределение пиломатериалов по группам. Пиломатериалы сортируют по следующим признакам: порода, качество, размеры (толщина, ширина и длина), степень обработки (обрезные и необрезные) и назначение. В процессе сортировки сначала контролируют качество пиломатериалов и определяют, к какой сортировочной группе относится каждая доска. Затем доски распределяют по местам, отведенным для каждой сортировочной группы.

От сортировки зависит дальнейшее использование пиломатериалов. Переработка недостаточно хорошо рассортированных по качеству и размерам пиломатериалов приводит к увеличению отходов, т. е. нерациональному использованию пиломатериалов. Кроме того, увеличиваются трудовые затраты на переработку таких пиломатериалов. Необходимое качество сушки и правильное использование мощности сушильного хозяйства можно обеспечить только при условии тщательной сортировки пиломатериалов по размерам и породам. Без сортировки по размерам и качеству нельзя учесть выработанные пиломатериалы и, следовательно, определить эффективность работы лесопильного цеха.

Для сокращения сроков и удешевления сортировки пиломатериалов в лесопильном цехе целесообразно одновременно распиливать бревна только одной породы, рассортировав предварительно сырье по размерам и качеству. Следует избегать частой смены поставов, а поставы для одновременной работы нескольких потоков подбирать таким образом, чтобы часть пиломатериалов в них повторялась.

Процессы сортировки сырых пиломатериалов могут быть подразделены на следующие 4 основных типа:

· с окончательной торцовкой и сортировкой пиломатериалов по размерам их поперечных сечений и сортам (назначению);

· с выборочной торцовкой и сортировкой пиломатериалов только по размерам их поперечных сечений;

· смешанные процессы первого вида (А), когда часть досок подвергают выборочной торцовке и сортируют только по размерам их поперечных сечений, а другая часть, доски которой могут отгружаться в сыром виде, торцуется окончательно и сортируется по сечениям и сортам;

· смешанные процессы второго вида (Б), когда основную часть пиломатериалов подвергают выборочной торцовке и сортировке по размерам поперечных сечений с учетом их влажности (при этом доски повышенной влажности отсортировывают и сушат затем отдельно, что позволяет увеличить производительность сушильных камер примерно на 15 %[1]), а оставшиеся пиломатериалы, которые могут отгружаться в сыром виде, торцуются окончательно и сортируются по сечениям и сортам.

До внедрения пакетного метода обращения пиломатериалов в лесопилении использовали только первый тип процессов сортировки пиломатериалов. Окончательная торцовка всех досок в сыром виде и их сортировка по сортам и сечениям (ширинам и толщинам) выполнялась с разделением на две группы длин, например: от 1 до 1,75 м и от 2 до 6,5 м. Доски длиной до 1 м по сортам не рассортировывались и в таком виде поставлялись потребителю.

Сравнительно низкая специализация лесопильных предприятий по назначению выпиливаемой пилопродукции приводила к необходимости определять несколько назначений пиломатериалов: на экспорт, внутренний рынок, и для собственной деревообработки. Выпиловка 50-60 сечений пиломатериалов считалась нормальным явлением.

В этих условиях наиболее рациональной структурой традиционно считалась одноэтапная сортировка пиломатериалов. Окончательная торцовка всех досок в лесопильном цехе проводилась на позиционных торцовочных столах и их сортировка по сортам (по меткам контролеров качества) и сечениям, как правило,- на частично механизированных сортировочных площадках типа ТСП-3 и 4, на которых заняты около половины всех рабочих лесопильных цехов.

При внедрении в промышленность пакетной отгрузки пиломатериалов из лесопильных цехов стали выноситься операции по окончательной торцовке досок при их сортировке не только по сортам и сечениям, но и по длинам. Это направление получило название "новой технологии лесопиления", под которой подразумевалось сначала осуществление сортировки досок по трехстадийной системе: 1-я стадия - по сечениям непосредственно за лесопильным цехом; 2-я - по сортам после сушки досок; 3-я -по длинам с одновременным формированием транспортных пакетов.

Во второй половине 70-х годов началась модернизация крупных лесоэкспортных предприятий, вырабатывающих около млн. мі пиломатериалов в год, с установкой на них комплектов автоматизированного оборудования (цехов) камерной сушки пиломатериалов в беспакетных штабелях высотой до м, окончательной торцовки и сортировки досок по сортам.и длинам с формированием транспортных пакетов и блокпакетов. На этих предприятиях стала возможна уже не 3-х, а 2-стадийная сортировка пиломатериалов: 1-я стадия по сечениям; 2-я - по сортам и длинам после сушки досок.

В этих условиях процессы сортировки сырых пиломатериалов уже перестали являться финишными операциями лесопильных заводов и переместились в цеха камерной сушки и окончательной обработки пиломатериалов. Более того, к ним стали предъявлять совершенно другие требования, чем при одноэтапной сортировке пиломатериалов. Так, переход на штабельный метод обращения пиломатериалов внутри предприятия привел к возникновению качественно нового явления на участке сортировки сырых пиломатериалов - накоплению и хранению определенного количества уже отсортированных пиломатериалов с целью выдачи их с участка только тогда, когда их объем (число досок) соответствует объему (числу досок) крупногабаритного сушильного штабеля. Очевидно, что как при 3-х, так и 2-стадийной сортировке пиломатериалов может найти применение второй тип процессов сортировки сырых досок - с выборочной торцовкой и автоматической сортировкой пиломатериалов только по размерам их поперечных сечений. Однако отечественные лесопильные предприятия при их реконструкции и переходе на пакетный метод отгрузки пиломатериалов столкнулись с целым рядом трудностей, что задержало широкое внедрение линий для автоматической сортировки сырых досок по сечениям и не позволило полностью воспользоваться преимуществами штабельного метода обращения внутри предприятия. Одним из основных вопросов явилась выпиловка на лесоэкспортных заводах пиломатериалов двух назначений, например по ТУ 13-316-76 и ГОСТ 24454-80. В соответствии с действующими правилами часть пиломатериалов (не экспортного назначения) разрешается отгружать в определенное время года в сыром виде. Это вызывает необходимость их окончательной торцовки и сортировки не только по сечениям, но и по сортам в лесопильном цехе, так как далеко не все предприятия имеют сушильные мощности, обеспечивающие 100%-ную сушку всей выпиливаемой пилопродукции. Значительное число предприятий выпиливало в течение, например, нескольких смен несколько десятков сечений пиломатериалов, что требовало большого числа карманов-накопителей на сортировочных линиях в условиях их экономически неэффективной загрузки.

Значительное влияние на решение этих вопросов оказывает уровень достоверности методов технологических расчетов, так как эффективность применения линий того или иного типа должна рассчитываться только в сопоставимых условиях. Эти и ряд других причин привели к тому, что даже на крупных лесопильных предприятиях, имеющих современные комплексно-механизированные цеха камерной сушки и окончательной обработки пиломатериалов, сортировка сырых досок производится на частично механизированных сортплощадках (транспортерах сортировочных поперечных) ТСП-3. Их использование позволяет осуществлять сортировку части сырых пиломатериалов только по сечениям и части пиломатериалов, которые отгружают в сыром виде не только по сечениям, но и по сортам с выборочной торцовкой первых и окончательной вторых в лесопильном цехе (смешанные процессы первого вида (А). Осуществление этих процессов в условиях их частичной механизации приводит к низкой производительности труда, выполнению рабочими физически тяжелых операций, например по съёму досок с цепей поперечных транспортеров, а также к ошибкам при контроле качества досок, доходящим до 10%.

Механизация и автоматизация процессов сортировки сырых пиломатериалов является одной из наиболее сложных проблем современного лесопиления, так как любые ее решения наиболее эффективны только при учете и проведении комплекса организационно-технологических и технических мероприятий, включающих прежде всего специализацию предприятия по назначению выпускаемой пилопродукции, числу сечений пиломатериалов, выпиливаемых за оперативный период времени; высокий уровень процессов сортировки бревен; рациональную структуру процессов сортировки пиломатериалов не только непосредственно за лесопильным цехом, но и на всех стадиях сортировки и др.

Все типы линий для сортировки сырых пиломатериалов могут быть разделены на 2 основных класса: линии для обеспечения штабельного метода обращения пиломатериалов внутри завода; линии для обеспечения пакетного метода обращения пиломатериалов внутри завода.

Крупногабаритные беспакетные сушильные штабеля имеют ширину около 2 м, и высоту до 5 м. Транспортные пакеты - ширину, например, 1,35 и высоту 1,3 м. Из нескольких таких пакетов формируется затем, например в цехе камерной сушки и окончательной обработки, крупногабаритный беспакетный сушильный штабель шириной 2 м и высотой 5 м. Если такие пакеты подаются к сушильным камерам типа СП 4-КМ или "Валмет-1", то из них сначала формируют сушильные пакеты шириной 1,8 м, а затем из 2 таких пакетов составляется сушильный штабель высотой около 3 м.

Процесс сортировки сырых пиломатериалов на линиях, обеспечивающих пакетный метод их обращения внутри завода, может заканчиваться формированием не плотных, а сушильных пакетов шириной 1,8 и высотой 1,4 м. В том или ином случае в состав линий входят соответствующие пакетоформирующие устройства или машины. Необходимость разделения линий для сортировки сырых пиломатериалов на приведенные выше 2 класса объясняется тем, что наиболее распространенной ошибкой при их выборе и обосновании эффективности является сравнение технико-экономических показателей линий разных классов, что недопустимо, так как в данном случае мы имеем дело с различными технологиями (различны состав и последовательность операций, на линиях первого класса предусмотрено не только накопление, но и хранение определенного количества уже отсортированного пиломатериала, что полностью отсутствует на линиях второго класса). Эффективность их применения в той или иной технологии обусловливается, кроме того, не только различной стоимостью оборудования и строительных сооружений, но и условиями камерной сушки пиломатериалов в беспакетных или пакетных штабелях, величиной запасов на последующих операциях и другими факторами. Не менее важна достоверность технико-экономических показателей при сравнении рассматриваемых типов линий для обеспечения штабельного метода обращения и выборе наиболее эффективного решения участка сортировки сырых пиломатериалов. Это может быть обеспечено только сопоставимостью следующих основных факторов: производственной мощности лесопильного цеха для всех рассматриваемых вариантов участков исследования [1], показывают, что при прочих равных условиях приведенные затраты на участках сортировки досок при производственной мощности процессов 150 тыс. мі более чем в 1,5 раза могут превышать затраты на участке в процессах мощностью 300 тыс. мі пиломатериалов в год; число сортируемых сечений пиломатериалов за период работы потоков лесопильного цеха и за оперативный период работы предприятия или год (так например, увеличение числа сечений досок, обрабатываемых за период работы потоков лесопильного цеха, с 7 до 24 может повысить удельные приведенные затраты до 2 раз); состава операций на участках, включая сбор и подачу на участок досок, их выборочную торцовку на технологически сопоставимом оборудовании (например триммере, позволяющем применять сложные схемы раскроя сырых пиломатериалов, что существенно повышает их ценностный выход на конечных операциях после сушки), а также операций антисептирования досок и накопления их в объемах, кратных объему беспакетных штабелей высотой 5 м и т. д. (так, отсутствие операций по выборочной торцовке и антисептированию толстых досок может уменьшить величину удельных приведенных затрат на десятки процентов); одинакового принципа оценки стоимости оборудования (например, по стоимости единицы его массы, стоимости строительной части здания, а также с учетом стоимости автоматизированных систем управления).