В настоящее время наиболее спорным, вызывающим дискуссии, является вопрос о перспективах развития в России технологии лесозаготовок. В доперестроечные времена по хлыстовой технологии в стране заготавливалось около 96 % общего объёма древесины. За последние годы заготовка древесины хлыстами существенно снизилась.
Напомним, что хлыстовая технология лесозаготовок была изобретена в России. Первый опыт её внедрения относится к 1948 году. Основным побудительным мотивом перехода на хлыстовую технологию являлось стремление как можно меньше работы выполнять в самых неблагоприятных условиях – в лесу. Эта проблема в то время являлась очень острой. В лес приходилось возить много людей. Их рабочий день продолжался более 10 часов, поскольку много времени занимала дорога в лес и обратно. Обрубку сучьев, например, трудоёмкость которой составляет около 38 % общей трудоёмкости лесосечных работ, выполняли, в основном, женщины. Сложной являлась проблема организации питания людей, их обогрева.
Поэтому разработчики технологии поставили перед собой задачу: в лесу должен выполняться минимум технологических операций, только те, которые можно выполнить лишь в лесу. А выполнение остальных операций перенести на промышленные площадки, расположенные рядом с жилыми посёлками лесозаготовителей – на нижние склады.
Другими побудительными мотивами перехода на хлыстовую технологию были:
- возможность организации двусменной работы на первичной обработке древесины;
- стремление замены привода машин и механизмов на базе двигателей внутреннего сгорания – электрическим приводом;
- повышение качества раскроя древесного сырья с выработкой максимального количества деловой древесины и ее качественного сортирования;
- обустройство рабочих мест и создание работающим более комфортных условий, организация их питания и отдыха.
Успехи внедрения хлыстовой технологии побудили многие предприятия перенести на нижние склады и обрезку сучьев путем организации вывозки древесины деревьями (с кроной). Широкого развития эта технология в то время не получила, поскольку ещё не было возможности полезно использовать крону деревьев. Однако ряд предприятий от неё не отказались, постепенно организовав выработку из сучьев кроны деревьев топливной и даже технологической щепы. На опытных предприятиях ЦНИИМЭ было организовано производство древесноволокнистых и древесностружечных плит с использованием щепы из сучьев в качестве добавки к щепе из стволовой древесины. Этот опыт оказался успешным. Таким образом, к настоящему времени страна имеет более чем полувековой уникальный опыт внедрения технологии заготовки и вывозки древесины деревьями и использования щепы из сучьев.
Обнищание и развал предприятий лесозаготовительной промышленности страны на множество мелких осколков в процессе перехода на рыночные отношения в начале 90х годов привели к значительной утрате господствовавшей хлыстовой технологии лесозаготовок.
Мелким предприятиям ничего другого не оставалось, как перейти на примитивную технологию заготовки древесины сортиментами с использованием бензиномоторных пил и трелёвочных тракторов с тросочокерным оборудованием. Запас тракторов, оставшихся с советских времён, позволял этим предприятиям долгое время не покупать новые тракторы, ремонтируя старые, собирая один из двух. Сокращение спроса на новую трелёвочную технику привело к сокращению её производства и деградации лесного машиностроения, к её вытеснению импортной, часто бывшей в употреблении.
Основными причинами перехода части предприятий России на сортиментную технологию являются, на наш взгляд, следующие:
- дезинтеграция лесозаготовительной промышленности с образованием большого количества мелких предприятий;
- малый размер лесосек. Максимальный размер лесосек уменьшился в 4 раза в результате изменения Правил заготовки древесины в 1994 году. Использование на таких лесосеках высокопроизводительных машин для хлыстовой заготовки требует их частой перебазировки с лесосеки на лесосеку с применением трейлеров, что вызывает негативную реакцию лесопромышленников;
- приход в лесопромышленный комплекс большого количества бизнесменов, не знающих ближайшей истории развития лесной промышленности;
- утрата системы управления лесопромышленным комплексом и разгром науки ЛПК.
По какому пути технологию лесозаготовок в стране целесообразно развивать в дальнейшем? Этот вопрос является стратегическим, поскольку переход на другую технологию связан с огромными материальными затратами. Почему, в отличие от Финляндии и Швеции, в США и Канаде, выпускающих обе системы машин, хлыстовая технология, согласно экспертным оценкам, составляет в США около 50 % (в Скалистых горах возможна только сортиментная), а в Канаде – 98 %?
Существует мнение, что при большом разнообразии природно-климатических условий выбрать какую-либо одну технологию для страны невозможно и даже вредно. Тем не менее, недавний опыт нашей страны опровергает это утверждение: более полувека в нашей стране господствовала практически единая технология – технология заготовки древесины хлыстами. Этот опыт показал, что использование единой технологии имеет огромные преимущества как с точки зрения лесопользования, так и с позиций лесного машиностроения. Крупносерийный выпуск лесозаготовительных машин снижал себестоимость их производства, а, следовательно, и цену, облегчал обеспечение запасными частями и ремонт, что оказывало благоприятное влияние на эффективность лесоэксплуатации. Этот вывод подтверждает и опыт зарубежных стран: в Финляндии и Швеции господствует практически на 100 % сортиментная технология.
Использование системы машин «харвестер-форвардер» в Скандинавских странах вызвано, на наш взгляд, тем, что там рубкам подвергаются лесосеки частных владельцев, имеющих малые размеры, а леса отличаются тем, что большинство из них своевременно пройдены рубками ухода. Такие леса состоят из деревьев примерно одинакового размера и качества. При освоении таких лесов показатели работы системы машин «харвестер-форвардер» достигают наивысших значений.
В России преобладают перестойные леса, в которых не проводились какие-либо рубки ухода.
Такие леса имеют следующую структуру.
Преобладающая структура перестойных смешанных лесов (Европейская часть)
Цифрой 1 на рисунке обозначены спелые хвойные и лиственные деревья. Это, в основном, деловая древесина. Цифрой 2 обозначены тонкомерные деревья хвойных и лиственных пород диаметром на уровне груди до 16...18 см. Это, в основном, древесина для производства балансов –сырья для ЦБП. Цифрой 3 – крупномерные перестойные, в основном, лиственные деревья. Такие деревья – основной источник дров. Выход деловых сортиментов из них составляет около 20 %.
Оценивая приведенную структуру деревьев по объёму древесины и количеству деревьев каждой категории в штуках, можно привести следующие данные, которые могут колебаться в довольно широких пределах.
Спелые деловые деревья по объёму составляют около 50 %, а по количеству – около 40 % общего количества деревьев.
Тонкомерные деревья по объёму составляют около 20 %, а по количеству деревьев до ~ 50 %.
Крупномерные перестойные (дровяные) деревья по объёму составляют примерно 30 % общего объёма, а по количеству деревьев на лесосеке – примерно 10 %.
Как видим, деревья, на которых лесозаготовительные машины, включая харвестеры, достигают высокой производительности, составляют в наших лесах по объёму около 50 %, а по количеству – около 40 % общего количества деревьев.
Что касается перестойных лиственных (дровяных) деревьев с крупными сучьями, они просто «не по зубам» харвестерам, типоразмер которых выбирается исходя из размеров основной массы деревьев.
Для повышения эффективности использования дровяные деревья в США еще в первой половине 70-х годов прошлого столетия стали измельчать непосредственно на лесосеках в щепу различного назначения передвижными рубительными машинами.
За счёт исключения из технологии трудоёмких операций по производству сортиментов эффективность производства щепы из деревьев повышалась в разы. За счёт кроны деревьев объём вырабатываемой щепы увеличивался на 12...14 %. Щепа использовалась в качестве топлива, для производства древесных плит и даже в целлюлозно-бумажной промышленности в качестве добавки к «белой» (окорённой) щепе.
В США производятся рубительные машины для измельчения деревьев непосредственно на лесосеке диаметром в комле до 37 дюймов (почти 1 м).
Особого разговора заслуживает заготовка и первичная обработка тонкомера. Как известно, ликвидными в европейской части страны являются хвойные деревья диаметром от 8 см на уровне груди, а лиственные – от 12 см. Производительность лесозаготовительных машин при заготовке тонкомера резко снижается.
Время цикла заготовки крупномерного и тонкомерного дерева, например валочно-пакетирующей машиной ЛП-19, практически одинаково. Но при заготовке дерева диаметром 30 см на уровне груди машина укладывает в пачку 0,3 куб. м , а при заготовке дерева диаметром 8 см – 0,03 куб. м. Разница – на порядок!
Однако валочно-пакетирующие машины в настоящее время оснащаются захватно-срезающими устройствами с накопителями деревьев, что резко повышает их производительность. А вот харвестеры так работать «не умеют».
Таким образом, в наших условиях харвестер 50 % времени работает практически вхолостую.
Из сказанного следует, что в наших условиях система машин «харвестер-форвардер», за редким исключением (при работе в борах), никогда не будет работать столь же эффективно, как в Швеции или Финляндии. Именно поэтому эта система машин не является доминирующей в США и Канаде, где леса столь же неухоженные, как и у нас.
Каков же выход из положения? Ответ мы можем найти, анализируя опыт США.
В США тонкомерные деревья перерабатываются на «белую» (окорённую) щепу для ЦБП групповым способом с использованием сучкорезно-окорочно-рубительных агрегатов. Агрегат выполняет три операции: обрезку сучьев с их измельчением, окорку стволов с измельчением коры, переработку окоренных стволов на «белую» (окорённую) щепу для ЦБП. Преимущества такой технологии, по сравнению с производством щепы для ЦБП из балансов, очевидны.
За счёт групповой обработки деревьев (тонкомерные деревья гидроманипулятором подаются в агрегат пачками) и исключения из технологии операций по производству сортиментов (балансов) производительность на переработке тонкомерных деревьев по сравнению с традиционной технологией многократно увеличивается.
Одновременно с производством «белой» щепы для целлюлозно-бумажной промышленности вырабатывается топливная щепа – смесь коры и древесных частиц из сучьев. Такая смесь является топливом со значительно более высокой теплотой сгорания, чем кора высокой влажности, которая получается на ЦБК в результате «мокрой» окорки балансов в корообдирочных барабанах.
При круглосуточной работе производительность сучкорезно-окорочно-рубительных машин на переработке тонкомера превышает 300 тыс. куб. м в год. В настоящее время известны три фирмы США, которые производят подобное оборудование. Эти агрегаты достаточно просты. Мы вполне сможем наладить их производство.
Подведем краткий итог изложенному. Анализ опыта США по заготовке древесины в насаждениях, не пройденных рубками ухода, показывает, что в наших условиях практически половина общего объёма заготовленной древесины может быть переработана на сырьё для ЦБП, древесных плит и топливную щепу непосредственно деревьями. Производство сортиментов из этой половины деревьев является лишней, ненужной работой, которая приводит к увеличению затрат. При этом достигается многократное повышение производительности труда по сравнению с сортиментной технологией.
Для России, в которой преобладают перестойные, не пройденные рубками ухода леса, опыт США и Канады является очень ценным и его следует взять на вооружение.
Переработка тонкомерных деревьев с использованием сучкорезно-окорочно-рубительных машин, также как и переработка перестойных дровяных деревьев на топливную щепу, может производиться не только на лесосеках, но и на нижних складах леспромхозов, биржах сырья целлюлозно-бумажных и деревообрабатывающих комбинатов, древесноплитных заводов. Это позволит снизить транспортные расходы за счёт более высокой полнодревесности стволовой древесины по сравнению со щепой. Повысится эффективность использования оборудования для производства щепы за счет концентрации сырья на нижнем складе (бирже сырья), поступающего со всех разрабатываемых лесосек (лесозаготовительных предприятий), и отсутствия необходимости перебазировки оборудования с лесосеки на лесосеку.
Говоря о хлыстовой технологии заготовки древесины, основоположником которой является наша страна, следует отметить, что в настоящее время она применяется не только в США и Канаде. Технология шагнула в южное полушарие и получила развитие в Австралии и Новой Зеландии, причем в варианте с вывозкой древесины хлыстами. Все фото – из открытых источников.
Как видим, за рубежом получила развитие техническая схема автопоезда для вывозки хлыстов, которая впервые была создана в нашей стране.
Выполненный анализ показывает, что наиболее эффективной для условий России является хлыстовая технология. Переняв эту технологию у нас, американцы значительно усовершенствовали её. Теперь нам придётся учиться у них.
Хотелось бы отметить прозорливость руководителей тех предприятий, которые сохранили хлыстовую технологию. По сравнению с древней сортиментной технологией, возраст которой исчисляется от каменного топора, «устаревшая», как её назвали вологодские специалисты, хлыстовая технология – это ребёнок в колыбели, ей всего 70 лет. Поэтому она имеет высокую перспективу совершенствования и повышения эффективности.
С учётом проблем, связанных с недостатком лесовозных дорог и вывозкой древесины хлыстами по перегруженным дорогам общего пользования, первоначально хлыстовая технология может осуществляться в варианте - заготовка древесины деревьями, а вывозка - сортиментами с производством сортиментов на верхнем складе с использованием процессоров.
А теперь посмотрим, какую технологию лесозаготовок рекомендует Стратегия развития лесного комплекса России на период до 2030 года.
Цитата: «С учётом имеющихся компетенций, объёма внутреннего рынка и наличия действующих производств, техника лесозаготовки (харвестеры, форвардеры) является наиболее перспективным сегментом импортозамещения. Менее перспективными в связи с низким объёмом рынка, являются сегменты колёсных трелёвочных машин, валочно-пакетирующих машин и валочно-трелёвочных машин».
В Петрозаводске уже запущено производство белорусских харвестеров и форвардеров.
Как видим, в Стратегии всё наоборот. И удивляться этому не приходится. Стратегия перерабатывалась наспех и без участия науки ЛПК, которая уничтожена. Вот и получилось, как говорил Наполеон Бонапарт: «Кто не хочет кормить свою армию, тот будет кормить чужую». Это относится как к науке, так и лесному машиностроению. Лесная держава, каковой является наша страна, не может жить без науки ЛПК и собственного лесного машиностроения. Даже в маленькой Финляндии это понимают. Дойдёт ли это когда-нибудь до нашего Правительства?
Следующая публикация будет посвящена проблеме устранения сезонного характера лесозаготовок.
Коллеги, знаю, что в этом году, когда на европейской части страны практически не было зимы, вам пришлось не сладко. И то ли ещё будет! И никакой Запад нам в решении этой проблемы не поможет. Ни в Канаде, ни в США, ни в Скандинавских странах нет преобладания таких лесных грунтов, которые имеют место у нас. Выход из этой ситуации ни за какие деньги не купишь, нам придётся искать его самим. И без науки не обойтись.
Настоятельный совет Правительству - следует срочно возрождать науку в подмосковных Химках.
Заключение
1. Провозглашение в Стратегии приоритетом развитие сортиментной технологии заготовки древесины является стратегической ошибкой.
2. С целью кратного повышения эффективности хлыстовой технологии заготовки древесины, наиболее перспективной для условий России, необходимо принять срочные меры по изучению и внедрению у нас передового опыта США и Канады. Необходимо организовать командировку специалистов ЛПК в США и Канаду.
3. Принять меры к масштабному развитию производства «зелёной» и «белой» (окорённой) щепы как средства повышения эффективности хлыстовой технологии заготовки древесины и использованию этих видов щепы в производстве древесных плит, целлюлозно-бумажной промышленности и в производстве энергии.
4. Разработать и реализовать программу по организации производства машин и оборудования для хлыстовой технологии заготовки древесины. Возродить науку ЛПК для реализации этой программы и оказать материальную поддержку отечественным заводам лесного машиностроения, выпускавшим машины для хлыстовой заготовки.
Уважаемые коллеги! Высказывайте вашу точку зрения по поводу вопросов, поставленных в данной статье.
Подпишитесь на канал, чтобы не пропустить следующие публикации. Начиная с этой статьи, они будут касаться проблем, с которыми вам приходится сталкиваться каждый день.