Содержание к диссертации
Введение
1 Состояние вопроса, цель и задачи исследования 12
1.1 Мягкие контейнеры для сыпучих грузов 12
1.2 Особенности заготовки, складирования и доставки измельченной древесины в России 18
1.3 Обзор работ по транспорту измельченной древесины в плавучих контейнерах 22
1.4 Выводы и постановка цели и задач исследования 38
2 Транспортно-технологические схемы производства и транспорта измельченной древесины в мягких контейнерах
2.1 Постановка цели и основные задачи 41
2.2 Описание схем сухопутно-водных поставок измельченной древесины в мягких контейнерах 41
2.3 Транспортная единица для сплава измельченной древесины в мягких контейнерах 44
2.4 Загрузка измельченной древесины в мягкие контейнеры 47
2.5 Описание технологий производства измельченной древесины с загрузкой ее в мягкие контейнеры 50
2.6 Технология загрузки измельченной древесины в группы контейнеров 53
2.7 Транспортировка измельченной древесины в мягких контейнерах 54
2.8 Выводы 55
3 Моделирование технологических процессов формирования транспортной единицы из контейнеров на лесосеке и береговом складе 57
3.1 Цель и структура имитационного моделирования 57
3.2 Моделирование технологических процессов производства измельченной древесины в контейнерах 57
3.3 Моделирование работы мобильной рубительной машины со сброской контейнеров на лесосеке 58
3.4 Моделирование работы мобильной рубительной машины со сброской групп контейнеров на лесосеке 77
3.5 Выводы 79
4 Исследования плавучести и остойчивости транспортных единиц из мягких контейнеров с измельченной древесиной 82
4.1 Цель и задачи исследований 82
4.2 Теоретические исследования формирования осадки контейнера с измельченной древесиной 82
4.3 Лабораторные исследования формирования осадки контейнера с измельченной древесиной 105
4.4 Программы для практического расчета плавучести контейнеров с измельченной древесиной 115
4.5 Выводы 116
5 Исследования сопротивления воды движению транспортных единиц из мягких контейнеров с измельченной древесиной 119
5.1 Цель и задачи исследований 119
5.2 Силы действующие на контейнер при его движении в водном потоке 120
5.3 Методика исследования равномерного движения контейнера на моделях121
5.4 Гидравлический лоток и экспериментальное оборудование 127
5.5 Модели контейнеров и порядок испытаний 127
5.6 Результаты испытаний модельных контейнеров 130
5.7 Выводы 135
6 Производственный опыт и оценка экономической эффективности транспорта измельченной древесины в мягких плавучих контейнерах 137
6.1 Технологический процесс контейнерного сплава измельченной древесины 137
6.2 Технологический процесс контейнерного транспорта измельченной древесиной 137
6.3 Контейнеры на воде 143
6.4 Охрана водных объектов при контейнерном сплаве измельченной древесины 143
6.5 Экономические показатели контейнерного сплава измельченной древесины 145
6.6 Выводы 146
Основные выводы и рекомендации 147
Список использованных источников 149
- Обзор работ по транспорту измельченной древесины в плавучих контейнерах
- Описание технологий производства измельченной древесины с загрузкой ее в мягкие контейнеры
- Моделирование технологических процессов производства измельченной древесины в контейнерах
- Лабораторные исследования формирования осадки контейнера с измельченной древесиной
Введение к работе
Актуальность темы. Актуальной проблемой для лесного комплекса России остается полное и экологически безопасное использование низкосортной древесины и древесных отходов. Большие объемы этой древесины остаются на лесосеке, на складах лесозаготовительных и лесосплавных предприятий.
Измельчение древесных отходов и низкосортной древесины – наиболее простой способ их переработки. Измельченная древесина находит применение в целлюлозно-бумажном, плитном производстве, в биоэнергетике и т.д. В настоящее время промышленность имеет все необходимое оборудование для измельчения древесины, как на лесосеке, так и на лесопромышленных предприятиях, включая береговые склады.
Однако использование низкосортной древесины и древесных отходов все еще остается неудовлетворительным. Одна из главных причин – транспортная недоступность. В условиях неразвитости сети дорог и удаленности мест концентрации древесных отходов сухопутный транспорт часто оказывается невозможным по экономическим причинам.
Водный транспорт, как наиболее дешевый и доступный, мог бы решить проблему доставки измельченной древесины, но короткий период навигации и малые глубины существенно ограничивают возможности судовых перевозок измельченной древесины.
Специально для малых рек были разработаны и опробованы мягкие плавучие контейнеры. Производственные опыты показали техническую возможность и экономическую целесообразность контейнерной доставки измельченной древесины по лесосплавным путям, включая временно судоходные реки.
Существенным недостатком применявшихся до сих пор плавучих контейнеров является их технологическая ограниченность. Существующие конструкции плавучих контейнеров плохо вписываются в современные технологические процессы производства измельченной древесины, что вызывает технологические трудности и простои при выполнении транспортных и погрузочно-разгрузочных операций.
Данная работа посвящена совершенствованию технологии транспорта измельченной древесины в мягких плавучих контейнерах. Предлагаемая технология базируется на предложенных и запатентованных автором конструкциях транспортной единицы и устройства для производства измельченной древесины.
Цель исследований: совершенствование контейнерных перевозок измельченной древесины водным транспортом путем создания новой конструкции контейнера и технологии его формирования.
Объектом исследования являются технологические процессы и транспортные единицы для контейнерных перевозок измельченной древесины водным транспортом.
Методы исследований: в процессе исследования использованы теория вероятности и математическая статистика, имитационное моделирование, лабо-
раторные, натурные и компьютерные эксперименты, методы численного моделирования, методы подобия и моделирования. Научная новизна работы:
впервые предложен и изучен новый тип лесотранспортной единицы -универсальная транспортная единица из мягких плавучих контейнеров (ТЕМК) для доставки измельченной древесины сухопутно-водным транспортом (патент России № 143038);
предложено устройство для производства измельченной древесины (УПД), позволяющее исключить технологические простои при формировании ТЕМК (патент России № 140310);
разработаны имитационные модели технологических процессов формирования ТЕМК по технологии УПД, отличающиеся возможностью исследования технологических операций в широком диапазоне меняющихся условий производства и природной среды (свидетельства регистрации программ для ЭВМ № 2014663134 и № 2014663212);
получены математические модели формирования ТЕМК, учитывающие различные параметры технологии УПД;
предложена модель и разработано программное обеспечение для исследования методами численного моделирования плавучести ТЕМК без подплава и с подплавом (свидетельства регистрации программ для ЭВМ № 2014663092 и № 2014663227);
получены математические зависимости изменения плавучести ТЕМК без подплава и с подплавом методами численного моделирования и по результатам экспериментальных исследований;
разработано программное обеспечение для практического расчета плавучести ТЕМК без подплава и с подплавом (свидетельства регистрации программ для ЭВМ № 2014663141 и № 2014663135).
- изучены вопросы гидродинамики ТЕМК.
Положения, выносимые на защиту:
новый тип транспортной единицы из мягких плавучих контейнеров (ТЕМК) для доставки измельченной древесины водным транспортом;
устройство для производства измельченной древесины (УПД), позволяющее исключить технологические простои при формировании ТЕМК;
имитационные модели технологических процессов формирования ТЕМК с использованием технологии УПД;
математические модели формирования ТЕМК с использованием технологии УПД;
математическая модель изменения плавучести ТЕМК без подплава и с подплавом;
- методика и результаты исследования гидродинамики ТЕМК.
Соответствие паспорту специальности. Диссертационная работа соот
ветствует следующим пунктам из паспорта специальности 05.21.01 - «Техноло
гия и машины лесозаготовок и лесного хозяйства»:
п. 5 - «Обоснование и оптимизация параметров и режимов работы лесозаготовительных и лесохозяйственных машин»;
п. 7 - «Разработка технологий и систем машин, обеспечивающих комплексное использование древесного сырья и отходов в технологических и энергетических целях».
Место проведения экспериментальных исследований. Основные экспериментальные исследования ТЕМК были выполнены в лаборатории гидравлики кафедры транспорта леса Московского Государственного Университета Леса.
Практическая ценность работы. Результаты исследований представлены в виде аналитических и графических зависимостей, позволяющих выбрать параметры ТЕМК для доставки измельченной древесины сухопутно-водным транспортом с учетом конкретных природно-производственных условий.
Реализация результатов исследования. Результаты исследования были использованы:
в технологических процессах производства и транспорта щепы предприятия ООО «МГУЛ-Грунтлюкс»;
в научно-исследовательских работах «Построение теории биоэнергетического сектора лесопромышленного комплекса для создания эффективных систем устойчивого энергообеспечения многолесных регионов» (№ гос. регистрации 01201261664) и «Теоретические основы создания новых нано-, био- и композиционных материалов на основе комплексного и рационального использования лесных ресурсов» (№ гос. регистрации 114031870028);
в учебном процессе РГСУ и МГУЛ.
Публикации. Материалы исследования опубликованы в 11 научных работах. Результаты исследований отражены в научно-технических отчетах по НИР МГУЛ. Получено два патента на полезную модель и шесть Свидетельств о государственной регистрации программ для ЭВМ.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, основных выводов и рекомендаций, содержит 148 страниц, включающих 88 рисунков, 11 таблиц, список использованных источников из 79 наименований и 17 приложений.
Обзор работ по транспорту измельченной древесины в плавучих контейнерах
Транспортировку измельченной древесины потребителю обычно выполняют на грузовом автомобиле, оборудованном съемным контейнером (система мультилифт) или самосвальным кузовом вместимостью от 90 до 120 м3. Эффективное планирование операций (логистики), выполняемых рубительной машиной и щеповозами, позволяет значительно снизить производственные издержки. Так, полная загрузка этих машин с минимальным временем ожидания является необходимым условием обеспечения эффективности технологической цепочки по производству измельченной древесины. Структура затрат в себестоимости измельченной древесины составляет: 20% – сбор отходов в лесу; 15% – вывоз отходов; 40% – измельчение; 25% – транспортировка измельченной древесины [56].
В России проблема транспортировки лесоматериалов потребителям является одной из наиболее острых. По данным Министерства природных ресурсов РФ, всего 11% сухопутных транспортных лесных дорог России имеют сегодня твердое покрытие. По расчетам специалистов, для транспортного освоения богатых лесных территорий страны необходимо строить порядка 3 тыс. км магистральных дорог в год с твердым покрытием, но для этого требуется 18 млрд. рублей [78].
По данным Министерства лесного хозяйства по протяженности лесовозных дорог РФ значительно отстает от зарубежных стран [59]. На 1000 га леса в России приходится всего 1,2 км лесных дорог. Для сравнения: в Финляндии - 40 км, в Германии - 43, Швейцарии - 40, Австрии - 36, Швеции -11, США - 10, Норвегии - 9.
Дороги, лесного комплекса, разного качества и назначения. Преобладают лесохозяйственные - их примерно 692 тыс. км., а лесовозных - около 300 тыс. км. (гравийным, асфальтовым, железобетонным покрытием) всего 180 тыс. км. – или 0,16 км. на 1000 га. Эти дороги круглогодичного пользования и позволяют перевозить лесные грузы вне зависимости от времени года.
Недостаток транспортных путей вывозки и низкого качества дорог характерен для многолесных районов Республики Коми, Архангельской область и др., по сравнению с Вологодской, Иркутской и Свердловской областями, Красноярским и Хабаровским краями, ХМАО-Югре.
При отсутствии сухопутных дорог, единственным путем доставки измельченной древесины являются водные пути. Лесозаготовители широко использовали для доставки круглых лесоматериалов из удаленных лесных районов развитую сеть водных путей. Малые реки использовали для молевого лесосплава. В России для лесосплава могут быть использованы 150000 рек, общей протяженностью 3 млн. км [79]. В 1960 г. общая протяженность лесосплавных путей составляла 115 тыс. км, а объем лесосплава по пуску превышал 125 млн. м3, транспортная работа, выполненная лесосплавом, достигла 70 млрд.м3.
После запрета молевого лесосплава большинство малых и средних рек не используются для транспорта леса. Эти реки можно рассматривать как потенциальные пути для транспорта древесного сырья, в том числе и измельченной древесины, например, для нужд биоэнергетики.
В России к внутренним водным путям тяготеет около 14 млд. м3 лесосырьевых ресурсов, в том числе в Северо-Двинском бассейне около 90%, в Ангаро-Енисейском - 93%, в Волжско-Камском - 75%. В этих регионах водный транспорт часто является единственно возможным способом доставки древесины потребителям. По данным Гипролестранса, запасы древесины, доступные для освоения средствами водного транспорта, позволяют вести неистощимое лесопользование и ежегодно вывозить на береговые склады 120-140 млн. м3 леса, что соизмеримо с общим объемом лесозаготовок в настоящее время.
Доставка лесоматериалов потребителям водным путем отличается низкой себестоимостью. Например, водная доставка измельченной древесины потребителям эффективно применяется на расстоянии более 300 км.
Исследованиями (ЦНИИ лесосплава, ГИИВТ, Гипролестранс и др.), были определены себестоимости перевозок измельченной древесины различными видами транспорта. Результаты этих работ приведены в табл. 1.2 [11]. По этим данным, видно, что водный транспорт является наиболее дешевым. К недостаткам транспорта лесоматериалов в судах можно отнести: - сезонность; - низкую концентрацию сырья на многих пунктах отправления; - недостаток погрузочно-разгрузочных механизмов; - малое количество портовых сооружений для судов; - недостаток судов и барж. К недостаткам водного транспорта можно отнести невозможность использования судов для вывозки измельченной древесины по рекам из-за мелководья, которые ранее использовались для молевого лесосплава. Между тем, на складах, примыкающих к этим рекам, потенциально возможна организация производства топливной щепы в объеме до 3 млн. м3. [11].
Решение проблемы использования малых лесных рек для транспорта измельченной древесины и подобных измельченных древесных материалов -применение мягких контейнеров, в частности, плавучих контейнеров [11].
Описание технологий производства измельченной древесины с загрузкой ее в мягкие контейнеры
Если очередь достигает максимального значения, то клапан Кл3 перекрывает движение заявок третьего уровня. В очереди Qб заявки третьего уровня накапливаются до некоторого количества, равного объему контейнера.
Если заявки третьего уровня накапливаются до объема контейнера, они образуют заявку четвертого уровня, и поступают в один из свободных каналов обслуживания К5 или К6 (по числу контейнеров на прицепе), которые моделируют время на упаковку и сброску заполненного контейнера, а также время на установку нового контейнера. Если все каналы заняты, то клапан Кл4 перекрывает движение заявок третьего уровня.
После обслуживания заявка четвертого уровня покидает систему. Модель работы мобильной рубительной машины со сброской контейнеров на лесосеке приведена на рис. 3.1. В этой моделе заявки делятся на четыре уровня: - первого уровня - лесосечные отходы; - второго уровня - порции лесосечных отходов; - третьего уровня - минимальный объем измельченной древесины, доступный для манипуляции в технологическом процессе; - четвертого уровня - объем контейнеров с измельченной древесиной.
Математическую модель работы рубительной машины со сброской контейнеров на лесосеке представим, как соотношение временных циклов технологических операций и производительности системы.
За смену рубительная машина перерабатывает щ скоплений лесосечных отходов (заявки первого уровня), в каждом из которых п2 порций (заявки второго уровня), объем измельченной древесины Qизм. будет равен:
Производительность системы по переработке лесосечных отходов Прубит.см составит объем измельченной древесины, полученной за смену рубительной машиной: Qизм древеси на = Пр убит см (3.3) где щ - число скоплений лесосечных отходов, переработанных рубительной машины за смену, шт., щ - число порций одного скопления, поданных на переработку на измельченную древесину за смену, шт., Т - продолжительность смены, с, Qпорции.ij - объему-ой порции, взятой из /-ого скопления манипулятором, м3, tji - продолжительность цикла работы рубительной машины на обработкеу-ой порции из /-ого скопления, с: время возврата манипулятора в исходное состояние, с. Измельченная древесина от рубительной машины поступает в контейнер порциями qпорц., которые являются заявками третьего уровня. Эти порции неделимы и поступают в контейнер через бункер, а объем бункера qбункер должен быть больше qпорц\ ч
Если за смену загружают и упаковывают n4 контейнеров – это заявки четвертого уровня, и в каждом контейнере загружено n3 порций измельченной древесины (заявки третьего уровня). За смену получим объем измельченной древесины загруженный в контейнер Qконт составит:
Производительность системы ПКонтхм соответствует объему измельченной древесины, загруженному в контейнеры: QKO»m=nKOHm (3.8) где щ - число загруженных измельченной древесиной и упакованных за смену контейнеров, шт.; п3 - число порций измельченной древесины в контейнере, шт.; Т - продолжительность смены, с; q порц.іш - объем ш- ой порции -ого контейнера, м3; tkm - продолжительность цикла загрузки и упаковки ш- ой порции -ого контейнера, с: ы =(hk+t2k+hk+Uk)im+hbm (3.9) tik время установки к -ого контейнера под загрузку, с; t2k - время упаковки к -ого контейнера, с; t3k - время сброски к -ого контейнера на волок, с; t4u - время на перевод загрузочного устройства от к -ого заполненного контейнера к (+1) порожнему, с; t6km - время на загрузку ти-ой порции измельченной древесины к ого контейнера, с.
Сравнение формул (3.1) и (3.6) показывает, что текущие объемы измельченной древесиной, произведенные рубительной машиной и загруженные в контейнеры отличаются на объем бункера: Qизм.древеси на-Qко нт qбункер (3.10) По этой технологии предполагается, что вся произведенная рубительной машиной за смену измельченная древесина будет загружена в контейнеры. Если контейнер загружен до подачи порожнего, то измельченная древесина будет накапливаться в бункере. В случае заполнения бункера измельченной древесиной, работа рубительной машины останавливается. После установки порожнего контейнера измельченная древесина из бункера поступает на загрузку
Моделирование технологических процессов производства измельченной древесины в контейнерах
Сложность определения плотности измельченной древесины в контейнере по формуле (4.22) заключается в том, что не вся древесина одновременно находится в воде. Контейнер погружается в воду постепенно по мере намокания измельченной древесины. При этом изменение плотности измельченной древесины в контейнере по его высоте будет происходить неравномерно.
С учетом сложности процесса, расчет изменения плотности измельченной древесины в контейнере выполнен численными методами. Расчетная схема представлена на рис. 4.7. В основу численного подхода положена замена непрерывного погружения контейнера в воду вследствие постепенного изменения плотности измельченной древесины, на дискретное погружение контейнера слоями А за время At. В начальный момент времени нахождения контейнера в воде плотность измельченной древесины рн одинаковая по всему объему. Осадка контейнера Тк определялась по формуле (4.23):
В воде слой измельченной древесины в пределах осадки будет интенсивно впитывать воду. Плотность измельченной древесины через промежуток времени At приведет к увеличению плотности измельченной древесины на величину Арщ. Это, в свою очередь, приведет к изменению осадки контейнера на величину Л 1. Далее процесс водопоглощения продолжается в слое первоначальной осадки и начнется в новом погруженном слое, но интенсивность водопоглощения в каждом из этих слоев будет разной. Через некоторое время плотность погруженной измельченной древесины увеличивается, и контейнер дополнительно погрузится на величину Л 2 . Так продолжается до полного погружения контейнера в воду.
Изменение во времени осадки контейнера и плотности измельченной древесины, определены способом численного моделирования по разработанному алгоритму программы. Блок-схема программы представлена в приложении Л. Рис. 1. Алгоритм программ реализован в среде Delphi 7. Интерфейс программ представлен на рис. 4.8. Интерфейс программы численного моделирования изменения средней плотности измельченной древесины (щепы) в контейнере без подплава во времени
Численным моделированием установлен характер изменения плотности измельченной древесины при нахождении контейнера на воде. Изменение плотности измельченной древесины от времени, полученные по формуле и по результатам численного моделирования, представлено на рис. 4.9. На графике приведена кривая изменения плотности измельченной древесины, полученная по формуле (4.22), с принятыми следующими исходными данными: - начальная плотность измельченной древесины (щепы) - рщн = Шкг/м3; - фракция измельченной древесины (щепы) - 10-20 мм.
Установлено что, средняя плотность измельченной древесины при естественном плавании контейнера увеличивается медленней, чем расчетная.
Если оболочка контейнера водопроницаемая, например, вследствие повреждения ее герметичности, то контейнер с измельченной древесиной теряет плавучесть через 20-25 дней нахождения на воде. Для более длительного нахождения контейнера на плаву необходим подплав.
Расчетная схема контейнера с подплавом приведена на рис. 4.10 с допущениями: - подплав имеет форму цилиндра кольцевого поперечного сечения; - высота подплава равна высоте контейнера. Минимально необходимый объем подплава для предельной плотности измельченной древесины, определяет уравнение равновесия контейнера:
Если подплав изготовлен из материалов типа пенополистирол, имеющего плотность более 10 кг/м3, необходимо учитывать его вес. Зависимости изменения минимального относительного объема подплава от плотности его материала для различных значений коэффициента полнодревесности измельченной древесины представлены на рис. 4.11.
Из графика (рис. 4.11) и формул (4.30) и (4.31), для контейнера dк = 1 м, hк = 1 м с коэффициентом полнодревесности измельченной древесины kщ = 0,36, минимальный объем подплава и его диаметр будут равны: Vп = 1,054 м3 или 5,4%; dп = 1,027 м3. Для любых возможных значений коэффициента полнодревесности измельченной древесины и плотности материала подплава (до 50 кг/м3), минимальная доля подплава не превышает 7%. С учетом возможного веса оболочки контейнера и такелажа, установлена минимальная доля подплава, когда контейнер находится на плаву, равная 8%.
Зависимости относительной начальной осадки контейнера от относительной плотности материала подплава для относительной плотности измельченной древесины 0,8 и 8% подплава. Для доли подплава 8% (4.32), и относительной начальной плотности измельченной древесины 0,8, формула (4.34) имеет вид: 0,8 +1,08-/?о тн .п Тотн.кн = к +108 (435) По графику (рис. 4.12) установлено, что начальная осадка контейнера увеличивается с увеличением плотности подплава и начальная осадка будет больше, чем больше коэффициент полнодревесности измельченной древесины. Это объясняется увеличением веса контейнера с ростом коэффициента полнодревесности при постоянном объеме подплава. Условие равновесия такого контейнера с измельченной древесиной во времени с учетом подплава имеет вид: Gк(t) + Gп=Pк(t) + Рп(t) (4.36)
Вес контейнера и силу поддержания определим по формулам (4.15) и (4.16). Вес подплава во времени не изменяется, а сила поддержания, действующая от подплава, зависит от изменения осадки и от времени. Эти силы равны:
Лабораторные исследования формирования осадки контейнера с измельченной древесиной
Цель производственных испытаний – оценка в условиях производства технологической и экономической эффективности транспорта измельченной древесины в транспортных единицах из мягких контейнеров серийного производства, и сравнение результатов теоретических исследований с лабораторными экспериментами.
Производственные испытания выполнены в 2014-2015 г.г. при изготовлении измельченной древесины на лесопильном цехе Щелковского учебно-опытного лесхоза (ЩУОЛ), на озерах ЩУОЛ, а также на реке Песочной Сележаровского района Тверской области.
В производственных опытах использовались стандартные мягкие контейнеры типа «BIG-BAG» объемом 1 м3 из полипропиленовой ткани с полиэтиленовым вкладышем (рис. 6.1, 6.2).
Загрузка контейнеров, этими способами через горловину контейнера затруднительна, особенно для влажной измельченной древесины, поэтому у контейнера формировали фартук (рис. 6.4) что обеспечивало удобную загрузку (рис. 6.5). Разгрузка контейнера через разгрузочный клапан была затруднительной (рис. 6.6), поэтому изготавливали фартук (рис. 6.4). Для грузовых операций контейнер снабжен четырьмя петлями. В зависимости от грузоподъемности машин, одновременно можно перемещать несколько контейнеров. В опытах использовался погрузчик. Поднимали один и два контейнера одновременно (рис. 6.7, 6.8).
При помощи погрузчика контейнеры с измельченной древесиной доставлялись на склад (рис. 6.9). Высота заполненного контейнера к его диаметру составляла 1:1,5.
Во время опытов 2014 г. один из контейнеров со склада доставили к озеру (рис. 6.10). В этом опыте никаких замеров не проводилось. Цель заключалась в проверке способности стандартного мягкого контейнера с измельченной древесиной плавать.
Транспортная единица, из мягких контейнеров, позволила повысить эффективность водного лесотранспорта, и обеспечить охрану водной среды. В сухопутно-водных поставках измельченной древесины в контейнерах к экологическим проблемам относится фаза водного транспорта. Когда измельченная древесина имеет контакт с водой.
Контейнер на воде Организация сплава измельченной древесины в контейнерах должна отвечать требованиям ГОСТ 17.1.301-76 «Охрана природы. Гидросфера. Правила охраны водных объектов при лесосплаве». Как известно [5], на лесосплаве к отрицательным воздействиям на водные объекты, в частности, относят засорение водоемов древесиной и экстрагирование смолистых веществ и таннидов из древесины. Во время сплава измельченной древесины в контейнерах засорение водоемов древесиной возможно вследствие повреждения оболочки и утопа контейнера. Материалы современных мягких контейнеров не только экологически безопасные, но и достаточно прочные. Стандартные контейнеры объемом в 1 м3 рассчитаны на груз в 1 тонну. Масса измельченной древесины, даже при предельной влажности не превысит 500 кг. Многократные (до 4-х раз) использования мягких контейнеров в ветро-волновых условиях Камского,
Северо-Двинского и др. бассейнов (высота волны более 1 м) не обнаружили [11, 21, 61] разрушение оболочки или грузовых элементов контейнеров. При волочении контейнеров по земле и, особенно по камням обнаружено истирание оболочки контейнера. Эта ситуация возможна при буксировке контейнеров на мелководье по малым рекам. Предложенная конструкция транспортной единицы [38] предусматривает защиту дна контейнера и исключает воздействие дна водоема на оболочку контейнера на мелководье.
Для сплава измельченной древесины рассмотрен контейнер с наружной силовой водопроницаемой оболочкой и внутренней водонепроницаемой оболочкой, открытой сверху для свободного доступа воздуха к измельченной древесине, который исключает контакт ее с водой при минимальной осадке контейнера. При повреждении водонепроницаемой оболочки контейнер потеряет плавучесть, что недопустимо. Поэтому для сохранения плавучести контейнера, внешняя боковая оболочка контейнера снабжается круговым подплавом из твердых материалов типа пенопласта или пенополиуретана, которые используются в средствах спасения на воде.
Установлено, что при соблюдении технологических требований на изготовление транспортной единицы из мягких контейнеров с подплавом, транспорт такой древесины является экологически безопасным и не окажет влияния на водные объекты.