Учет круглых лесоматериалов подразумевает необходимость применения табличных коэффициентов полнодревесности, а также различных методов определения их фактических значений, необходимых для вычисления плотного объема штабеля круглых лесоматериалов, разобраться в которых – не самая простая задача.

Основным методом определения объема балансов – круглых лесоматериалов, предназначенных для переработки на целлюлозу, древесную массу или древесные плиты [1], в РФ является групповой (геометрический) метод. Он основан на определении складочного объема штабеля бревен, включающего в себя объем древесины, коры и объем пустот между бревнами, определяемого путем перемножения высоты, ширины и длины штабеля, с последующим переводом его в плотный объем, уже без учета коры и пустот, путем умножения на коэффициент полнодревесности штабеля (далее указан как «КПД») [1]. Групповой метод используется и для определения объема штабелей, состоящих из фанерных бревен и пиловочника, но в меньшей степени, что связано с их более высокой стоимостью и необходимостью сортировки по диапазонам толщин, для чего применяются поштучные методы измерения: ручные или же с использованием автоматизированных линий сортировки.

По настоящий момент, для перевода складочного объема в плотный, используются коэффициенты, которые разрабатывались в 70-е годы 20-го столетия, и были утверждены отраслевым стандартом СССР ОСТ 13-43-79Е «Лесоматериалы круглые. Геометрический метод определения объема и оценка качества лесоматериалов, погруженных в вагоны и на автомобили». В табл. 1 ОСТ 13-43-79Е КПД (переводные коэффициенты) приведены раздельно для круглых лесоматериалов хвойных и лиственных пород длиной от 2,1 м до 8,5 м с градацией по длине через 0,9, 1,0 и 1,6 м, для различных диапазонов толщин. Научно-практическая разработка коэффициентов полнодревесности для штабелей круглых лесоматериалов, с целью их уточнения, дифференциации и приведения в соответствие с современными производственными условиями и требованиями, в том числе с учетом преобладания харвестерной заготовки, повышающей КПД, которой ранее не было, – в РФ продолжения не получила. Данное направление выразилось лишь в компилятивной верстке из нормативов СССР ГОСТ 32594-2013 «Лесоматериалы круглые. Методы измерений» (далее – ГОСТ), с перепечаткой табл. 1 ОСТ 13-43-79Е, содержащей КПД, табл. 4 ГОСТ. В ГОСТ добавлена табл. 3, содержащая КПД для штабелей, лежащих на земле. В ней приведены коэффициенты для длин 3, 4, 5, 6 и 7 м, по трем категориям хвойных пород и одной лиственной. В табл. 3 не указаны диапазоны толщин бревен, из которых складываются штабели. КПД табл. 3 ГОСТ имеют необоснованно высокие значения, относительно КПД в табл. 4, что не дает возможности их универсального использования.

Для сравнения плотности укладки лесоматериалов в железнодорожном транспорте и штабелях, уложенных на земле, экспертами АО «Шмидт энд Олофсон» на базе АО «Архангельский ЦБК» был проведен эксперимент. В ж/д партиях балансов групповым методом были определены плотные объемы лесоматериалов, с использованием КПД по ОСТ 13-43-79Е. КПД корректировались в зависимости от укладки бревен в штабелях, смеси их диапазонов толщин, наличия необрубленных сучьев, кривизны, корневых лап, закомелистости и пр. Ж/д партии были выгружены раздельно по породам и номинальным длинам в общие штабели на земле. Был определен их складочный объем по ГОСТ 2292-88. Делением суммы плотных объемов ж/д партий балансов на складочный объем штабелей, в которые они были уложены, определялись КПД для штабелей на земле, табл. 1.

В среднем по породам и длинам относительные величины КПД штабелей на земле равны или ниже КПД штабелей в транспортных партиях. Основная причина – при малой ширине штабелей, ограниченных стойками, более плотная укладка бревен выполняется в транспорте, что дополнительно обусловлено экономической составляющей. Следовательно, КПД ГОСТ для штабелей на земле могут применяться только для средних, имеющих узкие диапазоны толщин, и крупных лесоматериалов, с минимальными размерами пороков древесины, табл. 1 ОСТ 13-43-79Е, табл. 4 ГОСТ. Отсутствие в табл. 3 ГОСТ разделения КПД по диапазонам толщин, позволяет для одной длины и породы выбирать только один КПД, например, береза и осина 4 м, коэффициент – 0,663. Штабель же может состоять из брёвен разных диапазонов толщин: 8-24, 12-24, 6-40, 16 см и более, и тогда фактический КПД будет находиться в диапазоне 0,52 – 0,63. В ГОСТ указано, что табличные коэффициенты можно корректировать в зависимости от укладки и присутствия пороков древесины, изменяющих укладку штабеля. Оговаривается, что поправка к коэффициенту может быть в пределах ± 5%. Например, для КПД 0,663 это составит 0,033.

Сложности применения табличных КПД решают методы корректировки и определения их фактических значений. Для этого на производстве, в первую очередь, используют поштучные методы определения объема: ГОСТ 2708-75 и метод концевых сечений по ОСТ 13-303-92. Мы рассмотрим иные практики.

В ГОСТ 32594-2013, и иных нормативных и справочных материалах [2], предлагается использовать т. н. «метод диагоналей» – способ диагонали А. И. Кузнецова, заключающийся в закладке прямоугольных участков на торце штабеля, диагонали которых пересекают не менее 60 торцов бревен. КПД определяется делением суммы протяженности торцов, которые пересекают диагонали, на протяженность диагоналей. Но на больших, разнородных по укладке штабелях, использование данного метода вызывает практические затруднения. В действующем ГОСТ 9014.0-75 «Лесоматериалы круглые. Хранение. Общие требования» указано: «В один и тот же штабель укладывают круглые лесоматериалы, отличающиеся по длине: для хвойных - не более чем на 1 м, для лиственных - 0,5 м. Лесоматериалы должны быть уложены комлями и вершинами в разные стороны и выровнены по одной из сторон штабеля. Концы лесоматериалов не должны выступать за выровненную поверхность более чем на 0,5 м». Но и при меньшей величине амплитуды смещения торцов бревен относительно плоскости торца штабеля как выступающих, так и утопающих вглубь, сложно выполнить точные измерения протяженности торцов, попавших на диагонали. На точность измерений оказывает также влияние наличие в штабеле комлевых бревен, спиленных ниже корневой шейки, завышающих суммарную протяженность торцов. Совокупно это может дать погрешность в определении КПД и превысить относительную погрешность ± 5%, приписываемую групповым методам определения плотного объема партии бревен.

Подобные площадки могут быть безопасно и точно измерены только в нижнем слое штабеля – в пределах высоты вытянутой руки человека. На штабелях, которые имеют большую высоту – до 12 м, измерить диагонали и торцы по всей плоскости штабеля, становится невозможно или опасно. Участки же штабеля могут состоять из разных диапазонов толщин с различной плотностью укладки: нижние бревна штабелей, имеющих общую высоту более 5-6 м, теоретически, более плотно прилегают друг к другу под тяжестью бревен, лежащих выше. Сложности практического применения метода диагоналей на штабелях, могут быть решены «Фотографическим методом» [3], предлагающим использовать фотографии торцов штабелей для применения метода диагоналей или определения коэффициента полнодревесности путем деления суммы площадей торцов поленьев (бревен) на всю площадь торца штабеля. Аналогичный метод может применяться в разработанном ООО «Системы компьютерного зрения», при сотрудничестве с АО «Шмидт энд Олофсон», отечественном мобильном приложении Smart Timber, определяющем на основе обработки фотографий боковых поверхностей и торцов штабелей, в т. ч. распознавания диаметров бревен, геометрические параметры штабелей круглых лесоматериалов и их КПД. При этом скорость обработки данных позволяет оперативно определять на двух противоположных торцах штабеля по множеству «диагоналей» отношение их общей длины к суммарной длине отрезков, попадающих на торцы бревен. Это соотносится с одной из основ математической статистики – законом больших чисел: чем больше число наблюдаемых случаев, тем больше вероятность, что результаты наблюдения приближаются к истинному значению искомой величины.

Подводя итоги, следует сделать акцент на том, что необходим пересмотр имеющихся базовых КПД под современные производственные условия и доработка новых, не имеющих унифицированных и (или) дифференцированных значений.

к.с.-х.н. Андрей Митченко

АО «Шмидт энд Олофсон»

[email protected]

Библиографический список

1. ГОСТ 32714-2014 Лесоматериалы. Термины и определения;

2. Семенюта Ф. И., Лесная таксация, Гослесбумиздат, Москва, 1961 г., 99 с.;

3. Моисеев В. С., Таксация леса, учебное пособие для лесотехнических ВУЗов, Ленинград, 1970 г., 66 с.