Режимы пропитки сортиментов из древесины сосны маслянистыми антисептиками. C. 136-148

УДК

674.812

DOI:

10.37482/0536-1036-2023-6-136-148

Аннотация

Исследованы технологические свойства масляных пропиток, применяемых при изготовлении шпал и столбов линий электропередач из древесины мягких лиственных пород. Цель – оптимизация параметров модифицирования древесины при производстве железнодорожных шпал и столбов линий электропередач для увеличения срока их службы. Анализируемый фактор – глубина поглощения поперек волокон. Использована лабораторная пропиточная установка с автоклавом, рабочее давление которого – до 20 атм. Маслянистый антисептик объемом 10 л нагревается трубчатыми электронагревателями до температуры 110 °С. Установка по своему назначению эквивалентна работе автоклава в цехе пропитки древесины. При разных режимах было пропитано 25 образцов шпал и 25 образцов столбов линий электропередач. Длительность процесса составляет от 2 до 4 ч. Нормированное содержание антисептика 19 % обеспечивается давлением 10–14 атм при продолжительности выдержки образцов 60 мин. Прогрев заготовки оказался наиболее влияющим на глубину поглощения фактором – как для шпал, так и для столбов. Показано, что нормальная глубина пропитки в случае применения в качестве антисептика каменноугольного масла достигается при температуре древесины не менее 70 °С, поскольку вязкость снижается в 2 раза. Для поглотительного масла такой зависимости не наблюдается, его вязкость мало зависит от температуры. Данную температуру следует рекомендовать для поглотительного и сланцевого масел, т. к. для предотвращения растрескивания древесины минимально допустимый перепад между температурой пропитывающего вещества (110 °С) и температурой древесины (70 °С) не должен превышать 40 °С. Из 6 антисептиков рекомендуемые для применения – каменноугольное, поглотительное, «Шубарколь комир» и антраценовое масла. Для них разработаны режимы пропитки шпал и опор линий электропередач. При выдержке заготовок шпал и столбов в вакууме с разрежением 0,2 атм в течение 40 мин полностью исключается вытекание масла из заготовок после окончания пропитки.

Сведения об авторах

В.А. Шамаев, д-р техн. наук, проф.; ResearcherID: Y-9044-2018,
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1762-7956
И.Н. Медведев, канд. техн. наук; ResearcherID: AAS-2731-2020,
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8214-3333
А.В. Руссу*, аспирант; ResearcherID: AAH-9550-2019,
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8525-0348

Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г.Ф. Морозова, ул. Тимирязева, д. 8, г. Воронеж, Россия, 394036; drevstal@mail.ru, medved-vrn82@mail.ru, arussu@mail.ru*

Ключевые слова

пропитка древесины, шпала, столб линии электропередач, антисептик, маслянистый антисептик, масло каменноугольное, масло сланцевое

Для цитирования

Шамаев В.А., Медведев И.Н., Руссу А.В. Режимы пропитки сортиментов из древесины сосны маслянистыми антисептиками // Изв. вузов. Лесн. журн. 2023. № 6. С. 136–148. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-6-136-148

Литература

1. Alizadeh M., Yousefian K., Zakeri J.A. Numerical and Experimental Investigation into Longitudinal Resistance of Ballasted Railway Track with Wooden Sleepers. Construction and Building Materials, 2022, vol. 350, art. 128880. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2022.128880
2. Bae Y.H., Kim J., Hyun B.J., Lee I.W. Investigation of Flexural Stiffness and Strength of Wooden Sleeper to Establish Performance Requirements of Plastic Sleeper. Journal of the Korean Society for Railway, 2020, vol. 23, iss. 9, pp. 821–836. https://doi.org/10.7782/jksr.2020.23.9.821
3. Esmaeili M., Majidi-Parast S., Hosseini A. Comparison of Dynamic Lateral Resistance of Railway Concrete, Wooden and Steel Sleepers Subjected to Impact Loading. Road Materials and Pavement Design, 2019, vol. 20, iss. 8, pp. 1779–1806. https://doi.org/10.1080/14680629.2018.1468804
4. Fast D.A., Shramenko V.P., Starukh O.S., Ivanchenko O.V., Strachnyi I.L. Simulation of Performance of Subway Wooden Sleepers and Determination of Their Tense State Using Lira Software Complex. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2019, vol. 708, iss. 1, art. 012006. https://doi.org/10.1088/1757-899x/708/1/012006
5. Itoi K., Nagamine N., Gouda W., Tsubokawa Y., Kato S. Improving Inspection Accuracy of Wooden Sleeper Deterioration Analysing Forward View Image from Train Cab. The Proceedings of the Transportation and Logistics Conference, 2021, vol. 30. https://doi.org/10.1299/jsmetld.2021.30.ss2-4-5
6. Kosmin V.V. Highways and Railways in the Updated Transport Strategy of the Russian Federation. Transport Technician: Education and Practice, 2022, vol. 3, iss. 1, pp. 80–87. https://doi.org/10.46684/2687-1033.2022.1.80-87
7. Markulik Š., Petrík J., Šolc M., Blaško P., Palfy P., Sütőová A., Girmanová L. Analysis of Fault Conditions in the Production of Prestressed Concrete Sleepers. Applied Sciences, 2022, vol. 12, iss. 2, art. 928. https://doi.org/10.3390/app12020928
8. Medvedev I., Parinov D., Shamaev V. Continuous Impregnation of Wood from the end Face Under Pressure With Various Compositions. Materials of the All-Russian Scientific and Practical Conference “Modern Machines, Equipment and IT Solutions for Industrial Complex: Theory and Practice”, FSBE Institution of Higher Education Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov, 2021. https://doi.org/10.34220/mmeitsic2021_245-249
9. Minghui W., Jian W., Qiao Z. Intelligent Integral Improvement Technology of Double Block Sleeper Production Line of Zheng-Wan High-Speed Railway. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2020, vol. 455, iss. 1, art. 012137. https://doi.org/10.1088/1755-1315/455/1/012137
10. Parinov D., Medvedev I., Shamaev V. Economic Justification of the Organization of Production of Power Transmission Poles from Modified Wood. Materials of the International Scientific and Practical Conference “Green Economy: “Iforest”, FSBE Institution of Higher Education Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov, 2022. https://doi.org/10.34220/zeif2022_86-90
11. Parinov D., Medvedev I., Shamaev V. Resource-Saving Technology for the Production of Power Line Poles from Soft Hardwood. In Proceedings of the All-Russian scientific and technical conference “Environmental and resource-saving technologies in science and technology”, FSBE Institution of Higher Education Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov, 2022. https://doi.org/10.34220/erstst2021_159-163
12. Shamaev V.A., Dornyak O.R., Medvedev I.N., Russu A.V., Garkusha O.S. Stabilization of Shapes and Dimensions of Compressed Wood Using Chemical and Physical Methods. E3S Web of Conferences, 2023, vol. 390, art. 5044. 11 p. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202339005044
13. Starck M., Heidel A., Brischke C., Militz H. Incising and Double Impregnation of Beech Sleepers-Investigation of an Alternative Preservation System for Wooden Railway Sleepers. Frontiers in Forests and Global Change, 2022, vol. 5. https://doi.org/10.3389/ffgc.2022.814049
14. Svatovskaya L., Shershneva M.V., Savelyeva M.Y. Geoecoprotective Technologies of Storage of Used Wooden Sleepers. Procedia Engineering, 2017, vol. 189, pp. 605–609. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.05.096
15. Teng Z. Trends in Development of Chinese-Russian Relations in the Field of Railway Transport. World of Transport and Transportation, 2023, vol. 21, iss. 1, pp. 40–48. https://doi.org/10.30932/1992-3252-2023-21-1-5
16. Tuley Y., Bugaets N., Malishevskaya A. Research into Parameters of Energy Loss When Trains Influence the Track with Wooden Sleepers. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2016, vol. 6, iss. 1, no. 84, pp. 9–13. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.85851
17. Vilniškis R., Vaiškūnaitė R. Complex Contamination Research and Hazard Assessment of the Waste of the Wooden Railway Sleeper. The Baltic Journal of Road and Bridge Engineering, 2018, vol. 13, iss. 4, pp. 385–403. https://doi.org/10.7250/bjrbe.2018-13.424
18. Vilniškis R., Vaiškūnaitė R. Research and Evaluation of the Aromatic Hydrocarbons in the Polluted Wooden Railway Sleepers. Proccedings of 10th International Conference “Environmental Engineering”, Vilnius Gediminas Technical University, Lithuania, 2017. https://doi.org/10.3846/enviro.2017.060
19. Wojciechowski A., Doliński A., Radziszewska-Wolińska J.M., Wołosiak M. Environmentally Friendly Recycling of Wooden Railway Sleepers. Problemy Kolejnictwa. Railway Reports, 2018, no. 181, pp. 139–146. https://doi.org/10.36137/1818e
20. Yasuno T., Okano M., Fujii J. Wooden Sleeper Deterioration Detection for Rural Railway Prognostics Using Unsupervised Deeper FCDDs. ArXiv, 2023. https://doi.org/10.48550/arXiv.2305.05103