Перспективы организации лесопиления на лесных терминалах
Современное состояние лесопромышленного комплекса характеризуется истощением лесосырьевой базы в экономически доступных регионах. В связи с развитием лесопильной отрасли, продукция которой преимущественно поставляется на экспортные рынки, с каждым годом увеличиваются объемы потребления круглых лесоматериалов, это приводит к необходимости освоения новых удаленных лесосек. В некоторых регионах Сибири среднее расстояние вывозки пиловочного сырья уже сегодня превышает 300 км, что существенным образом сказывается на его себестоимости и заставляет многие лесозаготовительные компании оставлять часть древесины в лесу ввиду высокой стоимости вывозки.
В структуре себестоимости круглых лесоматериалов платежи за аренду лесных ресурсов, стоимость проведения работ по заготовке и трелевке древесины, затраты на выполнение прочих обязательных мероприятий уже давно не являются определяющими. При расстоянии транспортировки сырья 300 км и стоимости перевозки одного кубометра древесины на один километр 3,4 руб. прямые затраты на вывозку круглых лесоматериалов составляют около 1000 руб./м3. Стоимость доставки сортиментов от места заготовки до потребителя сегодня можно считать основным критерием, определяющим экономическую эффективность лесозаготовительной отрасли. Так, при плече вывозки, превышающем 150 км, себестоимость балансовой древесины с учетом затрат на ее заготовку составляет более 800 руб./м3, что автоматически переводит эту древесину в разряд низкотоварной продукции, заготовка которой приносит лесозаготовительному предприятию прямые убытки.
Сложившиеся инфраструктурные и экономические условия не позволяют эффективно использовать весь объем заготавливаемых древесных ресурсов. При больших расстояниях транспортировки не только топливная, но и балансовая древесина переходит в разряд низкотоварной, затраты на вывозку и заготовку которой не покрываются ее рыночной стоимостью. Заготовленные сортименты нельзя просто так оставить на месте валки. Часть низкотоварной, в основном дровяной, древесины используется для укрепления волоков, однако по большей части оставшееся невостребованным сырье должно быть измельчено и уложено в кучи для перегнивания, либо сожжено в пожаробезопасный период. В результате убытков от заготовки низкотоварной древесины растет стоимость пиловочника и фанерного кряжа, так как арендаторы не могут выбирать для заготовки только те сортименты, которые востребованы рынком.
Целесообразность и эффективность
При увеличении объемов заготовки необходимо учитывать, что на внутреннем рынке балансовой древесины предложение превышает спрос, который вызван тем, что в России, по сути, не строят целлюлозно-бумажных предприятий, являющихся основными потребителями технологической щепы. А ввод в эксплуатацию новых лесопильных заводов и увеличение объемов заготовки для их обеспечения круглыми лесоматериалами обеспечивают рост предложения низкотоварной древесины на рынке.
Использование балансов в качестве пиловочного сырья оправдано только при небольших расстояниях транспортировки, что обусловлено размерно-качественными характеристиками древесины. Как правило, это круглые лесоматериалы малого диаметра - от 6 до 18 см, вырабатываемые из верхней части хлыста, где больше всего сросшихся сучков. Длина этих сортиментов в основном 4 м или менее, что не позволяет изготавливать из них пиломатериалы стандартной длины для потребления на внутреннем рынке. При распиловке балансовой древесины сокращается объемный выход пилопродукции, а вырабатываемые пиломатериалы не могут быть отнесены к высшему сорту в связи с повышенным содержанием пороков на поверхности.
Эффективная переработка балансовой древесины на лесопильных предприятиях может быть обеспечена при выполнении минимум двух условий: больших объемах заготовки древесины и малого - до 50 км расстояния транспортировки. Так, например, переработка тонкомерной древесины успешно освоена на предприятии ООО «Лузалес», а в августе 2017 года состоялся пуск двух лесопильных потоков по переработке тонкомерной древесины на заводе ГК «УЛК»; все это позволит перерабатывать до 900 тыс. м3 хвойного пиловочника диаметром от 6 см по входу. В условиях дефицита высококачественной пиловочной древесины подобные линии разной производственной мощности планируется установить еще на нескольких предприятиях отрасли.
Снизить себестоимость круглых лесоматериалов и пилопродукции при большом расстоянии вывозки можно, если организовать автономно работающие лесопильные предприятия в непосредственной близости от лесных массивов. Размещение заводов в лесу позволит сократить до минимума транспортное плечо при вывозке древесины. Однако для наиболее активно развивающихся сегодня регионов, таких как Иркутская область и Красноярский край, подобный перенос предприятий приведет к необходимости создания нового производства более чем в 250 км от элементов транспортной и энергетической инфраструктуры, что повлечет за собой другие сложности. Безусловно, организация предприятия в лесу позволит обеспечить себестоимость 1 м3 пиловочного сырья на уровне 1-1,5 тыс. руб. Для вывозки пиломатериалов потребуется в 2-2,5 раза меньше автомобилей, чем для перевозки нераспиленных круглых лесоматериалов. Но при организации лесопильного производства полного цикла вдали от объектов инфраструктуры необходимо решение множества проблем, прежде всего обеспечения предприятия электроэнергией и привлечения высококвалифицированных работников для обслуживания современного оборудования, его сервиса и ремонта при работе вахтовым методом и проживании в лесу. Кроме того, в настоящее время в России, по сути, нет опыта разработок типовых решений для предприятий, организуемых вдали от объектов инфраструктуры и работающих в условиях полного самообеспечения. Следует учесть, что затраты на строительство стационарных котельных, вырабатывающих тепловую и электрическую энергию, а также инвестиции в строительство и содержание вахтовых поселков и прокладку к ним транспортных магистралей довольно велики. Создание лесопильного завода полного цикла для изготовления сухих строганых и рассортированных по качеству пиломатериалов в условиях удаленного лесного терминала целесообразно только при распиловке не менее 200 тыс. м3 круглых лесоматериалов в год. На текущем этапе развития технологий только при больших объемах автономного производства может быть обеспечена конкурентная стоимость пиломатериалов.
Также автономная работа предприятия на удаленных территориях требует больших эксплуатационных затрат, создания расширенного склада запасных частей и будет сопровождаться сложностями при вывозке пиломатериалов во время сезонного закрытия дорог на просушку.
Еще одним направлением повышения эффективности лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств является организация автономных лесопильных цехов на верхних складах лесозаготовительных предприятий или на специализированных лесных терминалах, куда доставляются сортименты с нескольких лесосек. Лесопильное производство, организуемое на лесных терминалах, может не обеспечивать полного цикла выпуска продукции. Основная задача этого производства - переработка балансовой и низкокачественной древесины на пиломатериалы естественной влажности, которые антисептируют и вывозят на головное лесопильное производство, где выполняют процессы их сушки, сортировки и дополнительной механической обработки. При подобной схеме достигается значительное сокращение капиталовложений в строительство лесопильного участка, а также энергопотребление, уменьшается число работающих вахтовым методом. Дополнительно создаваемые мощности позволяют вовлечь в производственный процесс весь объем заготовленной древесины, что обеспечивает повышение общей экономической эффективности технологически интегрированных лесозаготовительных и лесопильно-деревообрабатывающих предприятий. Кроме того, соблюдаются требования рационального использования древесных ресурсов, снижается риск возникновения лесных пожаров.
Для создания участка лесопиления на лесном терминале в удаленных лесных массивах в зависимости от объемов заготовки древесины может быть использовано лесопильное оборудование разных типов, определяемых необходимой производительностью.
При механизированной заготовке древесины, раскряжевке и обрезке сучьев с использованием пил с бензиновым мотором производительность одного вальщика при среднем объеме хлыста 0,29 м3 составляет около 15 м3 за 8-часовую смену. Бригада из шести рабочих может заготовить за смену до 90 м3 древесины, 40% которой приходится на долю балансов. Таким образом, при плече вывозки больше 150 км около 35 м3 заготовленного сырья не будет востребовано рынком.
Для изготовления пиломатериалов из вышеприведенного объема балансовой древесины могут быть использованы несколько отечественных или зарубежных однопильных круглопильных станков позиционно-проходного типа (ЦДС, Kara, Laimet и др.), возможности которых позволяют распиливать древесину по индивидуальным схемам раскроя без предварительной сортировки. Модификации станков с приводом от вала отбора мощности трактора позволяют оперативно развернуть технологический участок для производства пиломатериалов естественной влажности, которые следует антисептировать. Требованием к эксплуатации подобных станков в условиях лесного терминала является их установка на ровной и твердой поверхности, которую можно подготовить довольно быстро ввиду небольших габаритов станков.
Выбор лесопильного оборудования для распиловки балансов на лесных терминалах
При машинной заготовке древесины харвестерами и форвардерами или валочно-пакетирующими машинами и скиддерами объем заготовки, а значит, и объем балансовой древесины значительно увеличивается. При одинаковом объеме хлыста средняя производительность харвестера за 8-часовую смену составляет около 110 м3 при выборочных рубках и 140 м3 при сплошных, что эквивалентно примерно 50 м3 балансов в смену. Производительность валочно-пакетирующих машин еще выше - около 180 м3 древесины в смену (70 м3 балансовой древесины). С учетом того, что машинная заготовка древесины, как правило, ведется в круглосуточном режиме, объем заготавливаемой балансовой древесины при указанных параметрах составляет: для харвестеров и форвардеров - примерно 150 м3 в смену; для валочно-пакетирующих машин - около 210 м3 в смену.
При таких объемах заготовки целесообразно организовать небольшой лесопильный цех на лесном терминале, удаленом от места заготовки древесины. Расположение терминала следует выбирать таким образом, чтобы обеспечить приблизительно равное расстояние вывозки, которое может быть определено по плану арендной базы с учетом сроков примыкания лесосек.
При объемах распиловки на лесном терминале более 100 м3 древесины в смену рационально использовать оборудование проходного типа. Для раскроя балансовой древесины предпочтительны круглопильные лесопильные станки, поскольку в этом случае значительно облегчаются процессы подготовки режущего инструмента к работе. Также следует использовать однотипное оборудование для раскроя бревен и брусьев, для того чтобы существенно сократить объем склада запасных частей и время сервисного обслуживания оборудования. Для распиловки бревен в объеме от 80 до 210 м3 в смену (8 ч) следует применять многопильные круглопильные станки проходного типа, обеспечивающие раскрой круглых лесоматериалов на скорости подачи до 30 м/мин.
В состав подобных линий обычно входят всего пять единиц основного оборудования: одно- или двухвальный головной станок для выпиловки двухкантного бруса, многопильный станок для его раскроя, обрезной и торцовочные станки, а также рубительная машина. Производительность линий зависит от длины и диаметра сортиментов. При выработке палетных заготовок или однотипной пилопродукции раскрой бревен может осуществляться жестким поставом с частичной подсортировкой бревен по диаметру. Объемный выход пиломатериалов в этом случае будет 43-47%, однако это позволит значительно сократить трудозатраты и число обслуживающего персонала. Например, для обеспечения работы лесопильной линии Madrew необходимо привлечение всего 7-8 человек, включая рабочих на участке укладки и антисептирования пиломатериалов.
Энергопотребление подобных линий невысокое - 360-400 кВт, что позволяет обеспечить оборудование электроэнергией, вырабатываемой с помощью недорогих дизельных генераторов. Стоимость подобных энергетических установок чуть больше 2,5 млн руб., а расход топлива - 75 л/ч. При часовой выработке лесопильной линии 10 м3 пиломатериалов дополнительные затраты на дизельное топливо для выработки электроэнергии составят около 300 руб./м3.
Для крупных лесозаготовительных компаний с объемом ежегодной заготовки древесины больше 250 тыс. м3 круглых лесоматериалов размещение на лесных терминалах лесопильных линий позволит вовлечь в промышленное использование не менее 100 тыс. м3 балансов. Современное развитие технологий лесопиления позволяет организовать высокопроизводительный участок по раскрою круглых лесоматериалов в небольшом помещении - от 450 м2.
При объемах переработки больше 300 м3 тонкомерных бревен в смену необходимо использовать производительное оборудование с высоким уровнем механизации и автоматизации. Современные лесопильные линии для переработки тонкомерной древесины могут состоять всего из двух станков и обеспечивать производительность до 110 тыс. м3 бревен в год при работе в одну смену. В качестве головного оборудования линии может быть использован горизонтальный продольно-фрезерный станок, это позволяет отказаться от применения кантователей перед подачей бруса в многопильный станок второго ряда. При работе на скорости подачи от 50 до 100 м/мин вырабатывать из тонкомерной и балансовой древесины боковые необрезные пиломатериалы нерационально, поскольку в таком случае придется использовать высокоскоростную линию обрезки, что повлечет повышение энергопотребления, привлечение дополнительных работников и увеличение площади цеха. Использование на втором проходе многопильных круглопильных станков с функцией профилирования кромок боковых пиломатериалов позволяет значительно упростить технологический процесс. Помимо обеспечения высокой скорости подачи, подобные линии оснащаются системами оптимизации. Так, например, компания SӦderhamn Eriksson разработала оригинальные загрузочные транспортеры, позволяющие выполнять криволинейное пиление двухкантного бруса без применения дополнительных систем механизации или сканирования сортиментов перед раскроем.
Кроме того, для раскроя тонкомерной древесины в больших объемах могут быть использованы мобильные фрезерно-профилирующие комплексы на базе оборудования HewSaw. Применение фрезерно-брусующих или фрезерно-профилирующих модулей позволяет упростить технологический процесс лесопиления и перерабатывать горбыльные части в топливную щепу без использования отдельно стоящих рубительных машин и систем транспортеров. Для повышения стойкости и долговечности работы режущего инструмента следует дополнительно устанавливать оборудование для окорки лесоматериалов. Энергопотребление подобных линий - 750-950 кВт. Для обеспечения высокоскоростных участков лесопиления электроэнергией следует либо построить отдельную мини-ТЭЦ, которая будет вырабатывать тепловую и электрическую энергию в результате сжигания щепы и опилок, либо установить дизельный генератор, стоимость которого около 12 млн руб., а расход топлива составляет 195 л/ч. При часовой выработке линии в объеме 30 м3 пиломатериалов дополнительные затраты на выработку электроэнергии составят около 260 руб./м3.
Выбор лесопильного оборудования
Естественно, качество пиломатериалов, получаемых из балансовой древесины, за счет большего числа сучков будет несколько ниже, чем при распиловке комлевых и срединных бревен. При раскрое бревен из вершинной части ствола, диаметр которой меньше, чем диметр серединной части, на 5-6% будет сокращаться объемный выход пиломатериалов. Из балансовой древесины можно успешно производить обшивочные пиломатериалы, палетные и мебельные заготовки, черновые доски для изготовления перекрытий или обрешетки, а также прочие материалы, не относящиеся к конструкционным. Несмотря на сложности при организации участков лесопиления на лесных терминалах, расположенных на значительном расстоянии от основного производства и объектов инфраструктуры, распиловка на них балансовой древесины экономически оправдана. Максимальную эффективность от их создания смогут ощутить технологически интегрированные с лесозаготовительными предприятиями деревообрабатывающие холдинги, особенно реализующие склеивание древесины.
Создание лесопильных участков на удаленных лесных терминалах позволит использовать в качестве сырья балансовую древесину, себестоимость которой будет складываться из затрат на ее заготовку (около 500 руб./м3) и доставку до терминала на расстояние до 15 км. Даже с учетом дополнительных затрат на выработку электроэнергии и обязательное антисептирование пиломатериалов, их себестоимость, включающая затраты на амортизацию оборудования и вывозку на головное лесопильное предприятие, будет 3000-4000 руб./м3 в зависимости от спецификации и применяемой технологии лесопиления. Таким образом, себестоимость антисептированных пиломатериалов естественной влажности, изготавливаемых из балансовой древесины на лесных терминалах, должна быть довольно низкой и не превышать себестоимость 1 м3 пиловочной древесины с учетом затрат на вывозку.
Вместе с тем следует понимать, что в условиях отсутствия строительства в России новых целлюлозно-бумажных производств и увеличения плеча вывозки древесины стоимость пиловочника и фанерных кряжей будет неуклонно увеличиваться, вследствие чего без создания мощностей по переработке балансовой древесины рентабельность лесопильных и деревообрабатывающих предприятий будет снижаться. Переработка маловостребованной древесины позволит не только обеспечить получение дополнительных объемов пилопродукции с единицы площади арендованных лесных массивов, но и эффективно перерабатывать все заготавливаемые сортименты в соответствии с принципами бережного использования лесных ресурсов.
Александр ТАМБИ, д-р техн. наук,
проф. кафедры «Природообустройство» Якутской сельскохозяйственной академии
Владимир ШВЕЦ, ст. препод. каф.
технологии материалов, конструкций и сооружений из древесины СПбГЛТУ
Виталий САЖИН, студент СПбГЛТУ
