чем раньше пропитывали шпалы на железной дороге
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 раньше пропитывали шпалы на железной дороге
Пропитка шпал
С момента зарождения железных дорог принимали меры, чтобы предотвратить или замедлить загнивание шпал. Так, по смете Царскосельской дороги намечалось укладывать дважды осмоленные шпалы.
В полном объеме укладку антисептированных шпал предприняли при строительстве Московско-Нижегородской дороги, которая располагала примитивным заводом для пропитки бревен медным купоросом по способу Бушери. Последний основан на самотечном поступлении раствора через торец в бревно из резервуара, расположенного на высокой башне. Способ Бушери был малопроизводительным и неэкономичным уже потому, что при обрезке образовывались большие отходы пропитанной древесины. Тем не менее он применялся и Козловско-Воронежско-Ростовской дорогой, которая вела антисептирование шпал раствором хлористого цинка [33].
Стационарные заводы сооружали преимущественно иностранные фирмы. Однако отдельные заводы, например Жуковский Орловско-Витебской дороги, были построены русскими специалистами под руководством Б. К. Завадского. Оборудование передвижных заводов готовилось в Коломне и Брянске.
Русские инженеры прилагали немало усилий, чтобы найти способы более рационального использования на железных дорогах лесных богатств страны. Заботой об экономичном использовании леса проникнуты доклады В. И. Герценштейна [33], [34], работы Л. Ф. Шухтана [197], Б. Рутковского [147] и др. Несмотря на официальное ограничение пород леса по их пригодности для пропитки (сосна, ель и дуб), на ряде дорог проводили испытания шпал, изготовленных из дешевых лиственных пород. Так, на Закавказской дороге по инициативе А. Н. Пушечникова были уложены пропитанные грабовые и буковые шпалы. На ветви к рязанскому шпалолропиточному заводу вполне успешно испытывали пропитанные шпалы из осины.
Зная о недостатках водного антисептика и о преимуществах масляных, но не располагая антисептическими углеводородами типа креозота и ему подобных веществ (они отсутствовали в перечне продуктов отечественного производства), русские инженеры пытались найти подходящие заменители. Следует упомянуть об опытах пропитки шпал нефтью, которые еще в 70-е годы велись на Поти-Тифлисской дороге под руководством инженера В. И. Курдюмова. Эти опыты не дали вполне удовлетворительных результатов, хотя приемлемый режим пропитки все-таки и был найден, после чего поднимался вопрос об антисептировании дерева парами нефтяных углеводородов [34]. Некоторое время на русских дорогах применялась пиреновая жидкость, испытания которой были начаты инженером Кирпичниковым на станции Кинешма в 80-е годы.
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.
Из чего делают ж/д шпалы, чем их пропитывают и сколько уходит на 1 км дороги
Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.
Железнодорожное полотно состоит из трех основных элементов. Первый – это земляное полотно. Второй – это так называемый балластный слой. Третий – это рельсошпальная часть. Соответственно именно рельсы и шпалы являются важнейшей частью любого железнодорожного полотна. Несложно догадаться, что шпалы во всей этой конструкции выполняют функцию опоры для рельсов. Кстати, с голландского языка слово «spalk» или «шпала» так и переводится – подпорка. Нужны они для плавной передачи динамической нагрузки от поезда к земле.
Изготавливают шпалы из разных материалов. Долгое время самым популярным (во всем мире) материалом было банальное дерево. При этом шпалы могли отличаться своими типоразмерами в зависимости от характеристик железнодорожного полотна. В России типоразмер шпал впервые был законодательно определен и установлен в 1886 году. Согласно изданному тогда циркуляру, всякая шпала должна была быть не короче 2.3 метров и иметь сечение в 0.15х0.25 метров. Помимо дерева шпалы в последствии стали изготавливать из металла (как правило используются при быстром наведении железных дорог военными) и железобетона. В конце позапрошлого века в Англии пытались (и не без успеха) использовать шпалы из камней. Также для их изготовления иногда используют асфальтобетон.
При использовании деревянных шпал, элемент-подпорка в обязательном порядке должен обрабатываться специальным составом. В противном случае дерево гниет или рассыхается, очень быстро теряя свои свойства. Сначала для пропитки деревянных шпал использовали главным образом хлористый цинк, однако в последствии все страны перешли на масляные антисептики, приготовленные из отходов. Пропитка шпал процедура не такая простая как кажется. Для этого в свое время создавались целые заводы. В Российской Империи с не самым плотным железнодорожным покрытием их было сразу шесть штук.
Если хочется узнать еще больше интересного, то стоит почитать о том, правильно ли называть ж/д состав поездом : в чем отличие двух понятий.
Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:
Пропитанные шпалы: как и чем пропитывают шпалы?
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:
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.