Американский опыт экономии на производстве и утилизации шпал

// // Интересное в сети //

Более 90% шпал США — деревянные. Преимущественно (на 85%) пропитаны креозотом. В производстве используются только твердые породы дерева, главным образом дуб и лиственница. Допускается и сосна, но не всех пород — только наиболее плотных.

Наша обычная Pinus Sylvestrus например, не проходит, а красная норвежская (произрастает в Карелии) — вполне. При таких жестких требованиях к сырью американские железнодорожные предприятия заготавливают и производят 17 миллионов деревянных шпал — почти в 3 раза больше, чем в России, где используют абы что. Кроме того, в США учитывается и место произрастания: четко определены регионы, древесина из которых пригодна. Строго выдерживается технология производства, ведь шпалы изготовляют для того, чтобы они служили в пути, а не для очередной «галочки» в отчете. В итоге шпалы служат в два раза дольше.

Так, когда мы производили расчеты на основе известных нам как по США, так и по России данных о протяженности путей на деревянных шпалах и о годовом потреблении шпал, получилось, что в США шпалы служат в среднем 16—17 лет в отличие от 8,5 лет у нас. Да и принцип использования шпал там совсем иной, не как у нас — положили в путь и по мере выхода из строя шпал их меняют. Постепенно и бесконечно. В США путь ежегодно инспекти- руют, и когда обследование показывает, что он близок к выходу из строя — путь меняют полностью, сплошняком, и кладут на его место новый. В итоге обходятся гораздо меньшим объемом ремонтных работ.

Все шпалы с такого пути либо утилизируются, либо используются в ландшафтном дизайне (очень распространено), либо ремонтируются и укладываются на малодеятельные пути. Но в любом случае, они не валяются кучами на тамошних ПМС. Из отличительных черт технологии следует отметить следующие:

  1. Поскольку большинство шпал — из дуба, они долго сохнут. Шпалы выдерживают до года на складе при строго научной укладке в штабеля для равномерной просушки. В некоторых случаях допускается и экспресс-просушка в автоклавах — но не ранее чем по истечении 2 месяцев естественной сушки.
  2. В зависимости от древесины продолжительность процесса пропитки — от 8 до 36 часов. При этом количество циклов «давление-вакуум» — 3–4.
  3. При пропитке обязательно контролируется и такой дополнительный параметр, как температура прогрева шпалы в ее сердцевине. Необходимо достичь 65 °C. Для обычной шпалы это означает прогрев 95-градусным антисептиком в течение 5 часов. Разительно отличается от российских обычаев, правда?
  4. Требования к геометрии шпал более жесткие, чем у нас, прежде всего к верхней пласти — обзол практически не допускается.
  5. Гораздо строже требования к креозоту и к контролю его качества, в том числе к фракционному составу и обводненности.
  6. Строже требования к поглощению антисептика. Так, по сосне требуется поглощение 130 кг/м³ вместо 90 у нас. Если говорить о глубине пропитки, то это минимум 1,245 см вместо 0,5 по российским нормам.
  7. Все шпалы укрепляются только накладками.
  8. Очень часто в шпалах перед пропиткой засверливают отверстия под костыли — само отверстие является активно пропитываемой зоной. Если все же засверловка до пропитки не произведена, то ее делают при укладке пути с последующим заполнением отверстия антисептической пастой.
  9. Шпалы должны иметь сертификат FCG (добросовестного лесопользования), то есть подтверждение того, что лес не сворован, правильно срублен, произведено лесовосстановление, убран мусор и тому подобное.
    Кроме креозота, для пропитки используется и нефтяное масло (что-то подобное ЖТК), но лишь в смеси с креозотом и в очень небольших количествах — именно как разбавитель (мало кто знает, что ЖТК по своей сути антисептиком не является и разрабатывался как разбавитель для каменноугольного масла). Используются и водорастворимые антисептики — около 10–15% от общего количества. Но они не используются на железных дорогах I класса (на магистральных путях).

Причем и антисептики тут самые сложные и совершенные — не те элементарные, которые применяются в России (и ХМ и УЛТАН — по сути просто-напросто отходы медеплавильных производств). Достаточно широко распространены шпалы с двойной пропиткой. Сначала их пропитывают водорастворимыми антисептиками, которые в течение нескольких лет диффузионно самопропитываются на всю глубину. А поверхность консервируется после последующей пропитки креозотом.

Таким образом, устраняются все слабые стороны каждого из антисептиков — вымываемость водорастворимых и внутреннее гниение шпал (за счет внутренней или внесенной влаги) при консервировании масляными антисептиками. При такой пропитке шпалы выдерживаются перед второй пропиткой от 2 до 6 недель для первичной диффузии и сушки.

Следует отметить, что в США идет достаточно масштабная борьба между сторонниками и противниками использования креозота. Противники (экологи разного толка) действуют достаточно активно и, очевидно, поэтому железные дороги вывели из своей структуры все шпалопропиточные заводы (только у Union Pacific есть 1 завод, пропитывающий древесину креозотом, при этом есть еще 4 завода, пропитывающих водорастворимыми антисептиками).

В итоге около 70% шпал производятся компаниями — производителями креозота. То есть отрасль держат те предприятия, для которых она является рынком сбыта. Возможно, в чем-то это и искусственно. Производители креозота объединены в Совет креозота (Coopers Creek Chemical Corp., KMG-Bernuth, Inc., Koppers Inc., Tangent Rail Corporation и Ruetgers Chemicals AG), который единым фронтом противостоит экологам — проводятся специальные исследования, под- тверждающие безопасность шпал, пропитанных креозотом, и тому подобное.

В целом подотрасль производства деревянных пропитанных шпал в США является высококонцентрированной — около 75% шпал производится лидерами рынка, кроме того, в той или иной форме используется и вертикальная интеграция. Kerr-McGee Chemicals LLC — химическая компания мирового масштаба со штаб-квартирой в Оклахома- Сити производит 79% креозота и до 40% американских железнодорожных шпал. Компания имеет заводы в Даллесе (Орегон), Коламбусе (Миссисипи), Боссье-Сити (Луизиана), Авока (Пенсильвания). Kerr-McGee вошла на рынок в 1987 году, купив завод в Даллесе у Union Pacific Railroad, в 1991 году компания поглотила шпалопропиточный бизнес компании Bernuth-Lembke, в 1998 году — отделение компании Allied Signal, а в 2004 году приобрела компанию Trenton.

Таким образом, го- ризонтально интегрированный ком- плекс предприятий создан путем сде- лок M&A при прямой вертикальной интеграции (производитель антисеп- тика приобретал своих потребителей). Кроме того, компания имеет и несколько заводов по пропитке опор ЛЭП во- дорастворимыми антисептиками. Koppers Inc. — одна из крупнейших химических компаний, также среди лидеров рынка креозота; производит до 20% американских шпал и владеет семнадцатью заводами по защите древесины по всему миру: — в США: в Денвере, Флоренции, Гейлсбурге, Грин Спринге, Гренаде, Гётри, Шотвилле, Норт Литт Роке, Роаноке, Сомервилле и Саскаханне; — в Австралии: в Банбери, Крафтоне, Лонгфорде, Такуре, Тортоне; — на Филиппинах: в Макати-Сити. При этом завод в Шотвилле при- обретен у KSA, Inc. в 2006 году, в Грин Спринге — у Chessie System в 1973, в Гётри у L&N Railroad в 1958, в Сомервилле — у Santa Fe Tie and Lumber Preserving Company в 1995 году, два из пяти австралийских заводов — в 1993 году.

Burke-Parsons-Bowlby (10% шпал, производимых в США) начинала в 1955 году с одного завода в Спенсере (Западная Вирджиния). В 1966 был приобретен завод в Гошене (Вирджиния), в 1970 — завод в Стентоне (Кентукки), в 1972 году компания сама построила завод в Дюбуа (Пенсильвания), а в 2007 году — завод в Фултоне (Кентукки). Компания производит шпалы с двойной пропиткой (сначала — водорастворимыми антисептиками, потом — креозотом), доминируя в этой нише.

15–20% деревянных железнодорожных шпал производятся иными заводами, из которых стоит отметить завод, принадлежащий железной дороге Union Pacific, которая, однако, в последние годы избавляется от заводов по пропитке шпал креозотом, параллельно наращивая мощности по производству железобетонных и композитных шпал. Так, в профильное подразделение компании — Pacific Wood Preserving — входят 5 деревопропиточных заводов (Arizona Wood Preserving, Inc., Pacific Wood Preserving of Bakersfield, Inc, Nevada Wood Preserving, Inc., Pacific Wood Preserving of Oregon, Pacific Wood Preserving Texas), но пропитка креозотом (и, как следствие, производство железнодорожных шпал) осуществляется лишь на заводе в Аризоне. Вполне вероятно, что данный сценарий отрасли будет повторен и в России.