АНТИСЕПТИКИ ДЛЯ ПРОПИТКИ ОПОР

Специалисты Сенежской научно-производственной лаборатории защиты древесины, которая сотрудничала с Московской городской электросетевой компанией в разработке стандарта СТО 76476871-001-2006, подготовили краткий обзор свойств антисептических препаратов, применяемых в настоящее время производителями деревянных опор.

Ирина Максименко, к.т.н., старший научный сотрудник
Сергей Максименко, к.х.н., директор
ФГУП «Сенежская научно-производственная лаборатория защиты древесины», г. Солнечногорск, Московская область

АНТИСЕПТИКИ

Древесина является хорошей питательной средой для дереворазрушающих грибков и насекомых. Поэтому важнейшая задача для производителей деревянных опор – химическими средствами защитить древесину от разрушения. Для этой цели используют антисептики – препараты, уничтожающие микроорганизмы или задерживающие их размножение и развитие. Для защиты древесины антисептики должны отвечать ряду требований:

• быть токсичными к дереворазрушающим грибкам и насекомым, но безвредными для человека и животных;
• хорошо проникать в древесину и быть стойкими во времени;
• не снижать прочность древесины и не портить ее внешнего вида;
• не вымываться водой.

Если с точки зрения перечисленных свойств произвести оценку антисептиков, которые в настоящее время широко применяются для пропитки древесины, окажется, что даже и они, удовлетворяя в большей или меньшей степени основным требованиям, всё же обладают рядом недостатков, которые заставляют для тех или иных условий работы пропитанной древесины предпочитать одни и отказываться от других.
По своей природе антисептики разделяются на масляные, применяемые в их натуральном виде или в виде смесей с другими антисептиками и разбавителями, и водорастворимые, применяемые в виде водных растворов определенных концентраций.
К масляным антисептикам относят главным образом каменноугольные пропиточные масла, получающиеся при фракционной разгонке каменноугольной смолы. Каменноугольное масло негигроскопично и весьма устойчиво в отношении вымывания его из пропитанной древесины, обладает высокой антисептичностью по отношению к дереворазрушающим организмам, не понижает механические свойства древесины и не корродирует металл. Отрицательными качествами каменноугольного масла являются резкий запах, горючесть и в некоторых случаях невозможность последующей окраски пропитанной древесины.
Водорастворимыми (солевыми) называются твердые или жидкие антисептики, применяемые для пропитки древесины в виде водных растворов различной концентрации. Недостатком водорастворимых антисептиков является более низкая устойчивость к вымыванию водой из древесины, что приводит к существенному сокращению срока службы пропитанной древесины. Кроме того, некоторые виды водорастворимых антисептиков содержат медный купорос, мышьяк и другие ядовитые вещества, крайне опасные для человека.

Несмотря на то, что многие считают масляные антисептики «вчерашним днем» пропитки, специалисты по оценке защитных средств считают, что каменноугольное масло с учетом климатических условий большей части территории страны (порядка 50% опор эксплуатируется во влажных грунтах) является самым эффективным. В сухих грунтах предпочтение отдается водорастворимым составам.
Существующее опасение, что стойки, пропитанные маслянистыми составами, будут подвержены более частому возгоранию в зоне поджога сухой травы в весеннее время, касается только одиночных опор ВЛ, расположенных вне населенных пунктов. При прохождении трассы ВЛ в лесных просеках в случае пожаров ни один из антисептиков не предотвратит сгорание опор и полностью ВЛ.
В случае повреждения изоляторов на опорах ВЛ, их возгорание будет более частым при пропитке опор водорастворимыми составами, чем маслянистыми, так как при пропитке маслянистым составом сама древесина является хорошим диэлектрическим материалом.

Наиболее часто применяемыми средствами для защиты опор в стране являются хром-медьсодержащий препарат (ХМ) и хром-медь-мышьяксодержащий препарат (МХМ).
Препарат ХМ (этот препарат имеет разные названия: например, в Болгарии – МХ-13, в Румынии – Ромалит, В США и Англии – Селькур) не вызывает коррозии металлов, эффективно защищает древесину от широкого комплекса грибов, однако недостаточно эффективен против насекомых и морских древоточцев, даже в больших поглощениях. С целью устранения этого недостатка, в состав препарата ХМ был введен мышьяк. Новый антисептик получил название МХМ (Эрдалит, Зеленая соль, Таналит С, Вольман ССА, Селькур AN и др.).
При проведении пропитки и последующем использовании пропитанной древесины следует иметь в виду, что, помимо оптимального для полной фиксации соотношения компонентов в препарате, требуется определенное время, необходимое для взаимодействия соединений с древесиной и между собой, причем тем большее, чем ниже температура окружающего воздуха. Обычно во всех нормативных документах предлагается защищать древесину, пропитанную фиксирующимися препаратами на основе ХМ, от воздействия дождевой влаги путем укрытия тентами или другими временными крышами.

Предприятия должны строго соблюдать технологии пропитки и фиксации препарата, так как их нарушение может привести к выпуску деталей с неполностью зафиксировавшимися вредными соединениями, в том числе и с их налетами на поверхности древесины. Такие столбы могут представлять опасность уже для персонала, производящего их монтаж и эксплуатацию.
Имеется и проблема вторичного использования и утилизации древесины, пропитанной препаратом МХМ, так как при высоких температурах, имеющих место при сжигании, из соединений мышьяка способен образовываться ядовитый газ арсин. Учитывая это, в некоторых странах, например, в Финляндии, мышьяксодержащие препараты запрещены к применению для пропитки деревянных деталей в зданиях, в Швейцарии – для пропитки опор ЛЭП.
При использовании обоих препаратов следует учитывать, что и соединения хрома также имеют высокую опасность (соединения шестивалентного хрома по ГОСТ 12.1.005 относятся к веществам I класса опасности). Однако вредными при использовании препаратов ХМ являются стадии производства препаратов и пропитки древесины. После фиксации и взаимодействия компонентов между собой и древесиной соединения шестивалентного хрома переходят в соединения трехвалентного, которые уже относятся к веществам III класса опасности по ГОСТ 12.1.005, т.е. к умеренно опасным. И, таким образом, пропитанные столбы уже не содержат вредных веществ I класса опасности. Не игнорируя изложенное, всё же необходимо отметить, что если применять сбалансированные составы, компетентно проводить пропитку и последующую фиксацию, опасность использования и препаратов МХМ, и особенно ХМ не так велика, что вполне подтверждается низким уровнем травматизма в данной отрасли и большим объемом использования этих препаратов во всем мире.

Уровень защищенности материала и срок службы пропитанных деталей зависят не только от защищающей способности препаратов, но и от того, сколько его ввели в материал, на какую глубину и каково его распределение в пропитанной зоне, соответствует ли оно путям распространения дереворазрушителей.
Отдельно следует остановиться на параметрах защищенности, которых необходимо достигать при пропитке данными препаратами для обеспечения запланированных сроков службы. В Сенежской лаборатории было проведено несколько испытаний на разных типах почв препаратов ХМ и МХМ при введении их в древесину с разными нормами и на разные глубины.
При испытании столбов диаметром 100 мм, пропитанных препаратом ХМ-11 с поглощением 7,5 кг/м³, после 20 лет они имели индекс состояния на сухой почве 82, а на сырой – 77, а при общем поглощении этого препарата 15 кг/м3 они на обоих грунтах не имели признаков разрушения (индекс их состояния составлял 100). Препарат МХМ, пропитанный с поглощением 6,4 кг/м3, после 20 лет испытаний обеспечил древесине при испытании на сухой почве индекс состояния 90, на сырой – 92; при поглощении 19 кг/м3 образцы, пропитанные этим препаратом, не имели признаков разрушения.
Таким образом, оба препарата при службе в контакте с почвой имеют высокую защищающую способность.
Нормы расхода препаратов ХМ и МХМ, рекомендуемые зарубежными исследователями, в различных странах различаются несущественно и всегда выше 10 кг/м³ (как правило, 12–15 кг/м³).
В соответствии с ГОСТ 20022.0 для защиты круглых лесоматериалов в условиях ХII класса по ГОСТ 20022.1 для обеспечения срока службы 40–45 лет необходимо вводить в древесину антисептик ХМ с поглощением 13–15 кг/м3 на глубину не менее 85% по заболони. При этих параметрах в условиях ХIII класса обеспечивается срок службы древесины 35–40 лет. Изменение № 1 к этому ГОСТу для условий ХII класса для обеспечения срока службы 35–40 лет предусматривает введение препарата МХМ с поглощением 8–10 кг/м3 на глубину 85% от ширины заболони. В условиях службы ХIII класса при этих же параметрах защищенности данный препарат обеспечивает срок службы 30–35 лет. Как можно видеть, эти нормы не расходятся с зарубежными. И вполне естественно, что при получении более низких параметров защищенности при пропитке и тем, и другим препаратом сроки службы пропитанной древесины будут ниже, чем предусмотрено ГОСТом и могут приближаться к срокам службы непропитанной древесины.