Магнитные стали

Древесина ольхи, имеющая  в свежесрубленном состоянии  светло-розовый цвет, вскоре после  рубки темнеет и приобретает  желтовато-красную окраску. Древесина  дуба, пролежавшая долгое время в  воде, приобретает темно-коричневый и даже черный цвет (мореный дуб). Меняется окраска древесины и в результате поражения ее различными видами грибов. На окраску древесины оказывает влияние также возраст дерева. У молодых деревьев древесина обычно светлее, чем у более старых. Устойчивым цветом обладает древесина дуба, груши и белой акации, самшита, каштана. Цвет древесины имеет важное значение в производстве мебели, музыкальных инструментов, столярных и художественных изделий. Насыщенный богатством оттенков цвет придает изделиям из древесины красивый внешний вид. Цвет древесины некоторых пород улучшают, подвергая различной обработке, - пропариванию (бук), протравливанию (дуб, каштан) или окрашиванию различными химическими веществами. Цвет древесины и его оттенки характеризуют обычно определениями - красный, белый, розовый, светло-розовый и лишь при особой необходимости по атласу или шкале цветов.

Блеск древесины

Блеск - это способность  направленно отражать световой поток. Блеск древесины зависит от ее плотности, количества, размеров и расположения сердцевинных лучей. Сердцевинные лучи обладают способностью направленно  отражать световые лучи и создают  блеск на радиальном разрезе. Особым блеском отличается древесина бука, клена, ильма, платана, белой акации, дуба. Древесина осины, липы, тополя, имеющая очень узкие сердцевинные лучи и сравнительно тонкие стенки клеток механических тканей, имеет  матовую поверхность.

Блеск придает древесине  красивый вид и может быть усилен полированием, лакированием, вощением или склеиванием прозрачными  пленками из искусственных смол.

 

Текстура древесины

 

Текстура - рисунок, который  получается на разрезах древесины при  перерезании ее волокон, годичных слоев и сердцевинных лучей. Текстура зависит от особенностей анатомического строения отдельных пород древесины и направления разреза. Она определяется шириной годичных слоев, разницей в окраске ранней и поздней древесины, наличием сердцевинных лучей, крупных сосудов, неправильным расположением волокон (волнистое или путаное). Хвойные породы на тангентальном разрезе из-за резкого различия в цвете ранней и поздней древесины дают красивую текстуру. Лиственные породы, имеющие ярко выраженные годичные слои и развитые сердцевинные лучи (дуб, бук, клен, карагач, ильм, платан), имеют очень красивую текстуру на радиальном и тангентальном разрезах. Особенно красивый рисунок имеют поверхности из древесины неправильного и путаного (свилеватого) расположения волокон (капы, наросты).

 

Запах древесины

Запах древесины зависит  от находящихся в ней смол, эфирных  масел, дубильных и других веществ. Характерный запах скипидара  имеют хвойные породы - сосна, ель. Дуб имеет запах дубильных  веществ, бакаут и палисандр - ванили. Приятно пахнет можжевельник, поэтому  его ветви применяют при запаривании  бочек. Большое значение имеет запах  древесины при изготовлении тары. В свежесрубленном состоянии  древесина имеет более сильный  запах, чем после высыхания. Ядро пахнет сильнее заболони. По запаху древесины можно определить отдельные  породы.

 

Влажность древесины

Под влажностью древесины  понимают отношение количества удаленной  влаги к массе древесины в  абсолютно сухом состоянии. Влажность  древесины выражают в %.

Абсолютно сухую древесину  в небольших образцах можно получить путем высушивания ее в специальных  шкафах. В природе и на производстве древесина всегда содержит в себе то или иное количество влаги. Влага  в древесине пропитывает клеточные  оболочки и заполняет полости  клеток и межклеточные пространства. Влага, пропитывающая клеточные  оболочки, называется связанной или  гигроскопической. Влага, заполняющая  полости клеток и межклеточные пространства, называется свободной, или капиллярной. При высыхании древесины сначала  из нее испаряется свободная влага, а затем гигроскопическая. При  увлажнении древесины влага из воздуха  пропитывает только клеточные оболочки до полного их насыщения. Дальнейшее увлажнение древесины с заполнением  полостей клеток и межклеточных пространств происходит только при непосредственном контакте древесины с водой (вымачивание, пропаривание, сплав, дождь).

 

Продукты переработки  древесины

В настоящее время существует ряд новых переспективных плитных материалов - продуктов углубленной переработки древесины (англ. Engineered Wood Products), получивших широкое распространение в Северной Америке и Европе, но производство которых в России до сих пор фактически отсутствует. Прежде всего, речь идет о материалах LVL, OSB, MDF. Растущая популярность данных продуктов вызвана, прежде всего, постоянным снижением мировых запасов крупной древесины.

Шпоновый брус LVL - конструкционный  материал будущего (англ. Laminated Veneer Lumber). Клееные шпоновые балки (LVL) являются высококачественным материалом из дерева. Превосходные свойства LVL позволяют отнести его к наиболее перспективным материалам, используемым в строительстве. Слоистая структура шпоновых балок делает их прочными и долговечными. Снижающие прочность дефекты отдельных слоёв шпона, такие как сучки, распределяются в толще слоёв таким образом, что их влияние на прочность конечного продукта незначительно. Благодаря таким характеристикам, как постоянство качества, стабильность и точность размеров, прямолинейность, клееные шпоновые балки LVL значительно превосходят другие конструктивные материалы из древесины. Высокие прочностные свойства клееных шпоновых балок LVL достигаются благодаря сращиванию листов шпона "на ус". При этом набор слоёв происходит таким образом, что швы каждого последующего слоя шпона располагаются в шахматном порядке равномерно по всей длине балки. Эта система, запатентованная фирмой Raute Wood, поставщиком оборудования для производства LVL, позволяет улучшить прочностные характеристики LVL. Одно из уникальных преимуществ материала LVL в строительстве - это возможность широкого выбора размеров шпоновых балок. Ширину и длину балок можно выбирать произвольно в пределах размеров, допускаемых линией по производству LVL. Ширина клееных шпоновых балок LVL - в диапазоне от 100 до 180 см, длина - в диапазоне от 2,50 до 25 м. Толщина обычно составляет 19 -75 мм. Эстетически шпоновые балки имеют вид массивной древесины, который может выигрышно использоваться архитекторами и дизайнерами в строительстве. При необходимости эстетические качества изделия могут быть в дальнейшем улучшены за счёт использования древесины лучшего качества в верхнем слое шпона. Технология производства LVL сходна с технологией производства фанеры. Она включает лущение шпона из хвойных пород древесины с последующим склеиванием нескольких слоев шпона. Несмотря на сходство технологий производства фанеры и LVL, эти процессы имеют существенные различия. При производстве фанеры волокна соседних слоев шпона расположены перекрестно, а при производстве LVL - параллельно. При изготовлении LVL используется шпон большей толщины (до 3,2 мм), а готовое изделие может иметь толщину до 10 см. В результате получается однородный бездефектный материал. Технология LVL позволяет изготовлять балки для несущих конструкций (стены, перекрытия для крыш и полов, и пр.), несущие балки мостов, шпалы, брус для профилирования.

Ориентированно-стружечные плиты OSB являются новым высокотехнологичным  материалом, применяемым в деревянном каркасном домостроении, при изготовлении мебели, для упаковки. Плиты OSB производятся путем склейки крупноразмерной (3-8 см) тонкой стружки, причем в верхнем  и нижнем слоях направление волокон  расположено продольно, а в среднем слое - поперечно длине плиты. По физическим свойствам плиты OSB схожи с хвойной фанерой, однако гораздо более дешевы в изготовлении за счет низких требований к качеству древесного сырья. Из-за более низкой стоимости при одинаковых потребительских качествах ориентированно-стружечные плиты постепенно вытесняют фанеру во многих традиционных областях применения.

Ориентированно-стружечная плита - это плотная спрессованная  трехслойная древесная плита  из крупной ориентированной щепы хвойных пород. Является заменителем  фанеры и ДСП. Внешний вид ориентированно-стружечной плиты наглядно объясняет ее название. Плиту легко отличить по удлиненной щепе. Ориентированно-стружечная плита  состоит из трех слоев. В наружных (верхнем и нижнем) слоях щепа расположена продольно, а во внутреннем слое поперечно. Каждый слой проклеен водостойкими смолами и спрессован под воздействием высокого давления и температур. В результате этой технологической особенности плит OSB приобретает водостойкость, упругость и устойчивость к растяжению и строительным нагрузкам. Древесностружечные плиты с ориентированной структурой (OSB) изготавливаются методом горячего прессования древесной щепы, смешанной со связующим материалом.

Технология производства OSB была впервые применена в промышленных масштабах в США в начале 1990-х гг. Согласно данной технологии производства вначале бревна сортируют, затем проводят специальную обработку и окаривают. После чего бревна строгают вдоль волокон с целью максимального сохранения прочности структуры древесины для получения щепы. Средняя длина щепы составляет 80 мм, а ширина вирируется в зависимости от части ствола. Таким образом, плиты OSB изготовляют только из частиц размером 75-150 мм в длину, 10-25 мм в ширину и 0,5-0,75 мм в толщину. Более мелкие фракции (20-30% общего выхода) отсеивают и либо сжигают, либо используют в производстве ДСП и МДФ, для производства которых используется тонкомерная и неделовая древесина хвойных и лиственных пород. Это гарантирует однородность структуры плиты.

Далее полученную щепу сушат  и пропитывают водостойкими смолами  с добавлением синтетического воска. Применение воска обеспечивает высокое  качество продукции. Затем щепу укладывают конвейерным способом в двух направлениях, создавая так называемый ковер. В  наружных слоях плиты стружка  будет ориентирована по длине, а  во внутреннем - поперек. После этого ковер прессуют на многоярусном прессе при воздействии высоких температур и давления. В заключение полотно плиты ОSB разрезают на стандартные форматы и шлифуют. Повышенные механические свойства по сравнению с обычной ДСП достигаются именно за счет создания эффекта различной ориентации стружки во внешних и внутренних слоях плит OSB. Предел прочности таких плит плотностью 650-720 кг/куб. м при статическом изгибе составляет 40-50 МПа в продольном направлении и 20-25 МПа в поперечном направлении. Для сравнения: березовая фанера общего назначения имеет предел прочности при статическом изгибе 55-60 МПа. Изменяя конструкцию, например, количество и толщину слоев с определенной ориентацией в них древесных частиц, вид используемого связующего и его расход, размер древесных частиц, можно придавать плитам OSB те или иные свойства в соответствии с их назначением. Помимо достаточно высоких прочностных свойств этот материал обладает высокой влагостойкостью и однородностью структуры, исключающей такие пороки, как расслоение, покоробленность, внутренние пустоты, трещины, выпадающие сучки. Плиты OSB достаточно хорошо обрабатываются и существенно лучше, чем ДСП, держат крепления (гвозди и шурупы). В основном в качестве сырья для производства плит использована древесина хвойных пород среднего и низкого качества. В летний период - 100% сосна. В зимний период - 60% - сосна, 10% - ель, 10% - лиственница, с добавлением лиственной древесины (березы) в количестве до 20 %. Для производства может использоваться тонкомерная древесина диаметром от 70-100 мм, которая не может быть переработана в лесопилении или производстве фанеры. При этом, что очень важно, древесные отходы не используются. Благодаря низким требованиям к качеству сырья существенно снижаются расходы на сырье и материалы.

Плита средней плотности MDF (Medium density fiberboard) представляет собой древесноволокнистую плиту средней плотности, получаемую смешением в определенной пропорции древесноволокнистой фракции с заданными параметрами и связующим, с последующим прессованием высоким давлением.

От обычной ДВП МДФ  отличается меньшей подверженностью  воздействию влаги, большим диапазоном толщины (от 3 до 60 мм).

На настоящий момент времени  данный продукт имеет самое быстрое  распространение в мире в сфере  производства древесных плит, а так  же расширяет свою популярность среди  отечественных потребителей, использующих MDF как эффективный конструкционный  материал для изготовления современной  мебели и строительства (для изготовления полов и облицовки стен).

При этом развитие МДФ, ранее  происходившее с четкой ориентацией  преимущественно на мебельное производство, постепенно расширяет сферы применения.

 

Достоинства древесины  как материала

Малая плотность при относительно высокой прочности. Малая теплопроводность. Коэффициенты теплопроводности (ккал/м * ч * град) Теплопроводность древесины возрастает с увеличением плотности и влажности. Хорошая обрабатываемость режущими инструментами. Возможность склеивания. Легкая гвоздимость. Усилие, необходимое для выдергивания гвоздя, забитого в торец, на 10 - 15% меньше усилия, прилагаемого к гвоздю, забитому поперек волокон. Способность хорошо окрашиваться, лакироваться, полироваться, красивая текстура (рисунок, образующийся на поверхности древесины следствие перерезания анатомических элементов). Способность благодаря упругости хорошо поглощать звуки, возникающие при ударе и вибрации. Звукоизоляционные свойства древесины имеют большое значение при использовании в качестве звукоизоляционного строительного материала, а также для улучшения акустики общественных зданий. Звукоизлучающие свойства (резонанс). Древесина широко применяется для изготовления инструментов. Стойкость к действию растворов кислот и щелочей; в связи с этим древесину хвойных пород применяют для изготовления емкостей, труб. Способность к изгибу, что имеет существенное значение при гнутье древесины. Более высокой способностью к изгибу отличается древесина лиственных пород. Сравнительно большая износостойкость. Свойства "предупреждать" (потрескиванием) при критических нагрузках о своем скором разрушении.

 

Недостатки древесины  как материала

Анизотропность, т.е. изменение механических характеристик в зависимости от породы, места произрастания, зоны в поперечном сечении ствола (заболонь, ядро, сердцевина), направления волокон, наличия пороков и их расположения, влажности и других факторов; это затрудняет отбор материала для ответственных изделий и сооружений. Изменение размеров и формы в результате усушки, разбухания, коробления, особенно под воздействием изменения температуры и влажности воздуха. Из-за неравномерного удаления влаги возникают напряжения, которые приводят к растрескиванию материала. Растрескивание - отрицательное свойство древесины, но в некоторых случаях оно приносит пользу, обеспечивая плотность соединения (в емкостях, деревянных трубах, судах и т.п.). При закреплении разбухающих деталей из древесины возникает давление разбухания в пределах 8 - 32 кгс/см2. Низкое сопротивление раскалыванию. Однако это свойство имеет положительные значения при заготовке колотых сортиментов. Загнивание, повреждение насекомыми, возгорание в неблагоприятных условиях службы.

 

 

39. Поясните структуру  топливного баланса России. Роль  и значение газа в этом балансе.

Топливно-энергетический баланс – баланс получения, преобразования и использования (потребления) всех видов энергии: минерального, органического  сырья, кинетической энергии водных потоков, приливов и отливов, ветра, энергии Солнца, энергии геотермальных источников и др. Топливно-энергетический баланс является важным инструментом анализа функционирования энергетического сектора экономики страны.

 Он отражает соотношение  добычи различных видов топлива  и выработанной энергии и использование  их в народном хозяйстве.

 

 Пропорции в добыче  различных ресурсов, производстве  энергии и распределении их  между различными потребителями,  характеризуется топливно-энергетическими  балансами (ТЭБ). ТЭБ называется  соотношение добычи разных видов  топлива и выработанной электроэнергии (приход) с использованием их в  народном хозяйстве (расход).

 Для того, чтобы рассчитать этот баланс, разные виды топлива, обладающие неодинаковой теплотворной способностью, переводят в условное топливо, теплота сгорания которого равна 7 тыс. ккал.

Пересчёт на условное топливо*Вид  топлива, 1 т. Единица (тонна) условного топлива, т. У.Т.

Каменный уголь 1

Бурый уголь 0,43

Нефть 1,43

Природный газ 1 м3 1,2

Торф и горючие сланцы 0,4

 Сводный топливно-энергетический баланс (ТЭБ) России за 2008-2009гг. характеризовался падением объемов добычи и производства энергоресурсов на 460 млн. т. у. т. (24,7%), по сравнению с период 2005-2008гг., или в среднем на 4,5% в год. За 2006-2008 гг. добыча и производство ТЭР сократились еще на 28,5 млн. т. у. т. В 2009 г. произошло увеличение добычи органического топлива на 15 млн. т. и производства электроэнергии на ГЭС и АЭС на 5,9 млн. т. у.т. (в пересчете на условное топливо). В 2009 г. рост добычи топлива продолжился (на 4,1 % за год), однако производство электроэнергии на ГЭС и АЭС снизилось на 10,1 млн. т. у. т. (на 6,7%).

  Топливно-энергетический  Баланс России на сегодняшний  день выглядит следующим образом:  более 50% – газ, 30% – нефть, 14% –  уголь, нетрадиционные источники  – менее 2%.

 По "Энергетической  стратегии России до 2025 года" наш  баланс должен стать угольно-атомным.

 Общий объём топливно-энергетического  баланса мира (суммарное годовое  производство первичных энергоресурсов, равное суммарному потреблению  энергии) – 12 млрд. т. условного  топлива. На уголь приходится  ок. 26 %, нефть – ок. 40 %, газ – 24 %, гидроэнергию – 3 %, ядерную энергию – ок. 7 %. Удельное энергопотребление на душу населения в ср. в мире – ок. 2 т условного топлива в год, но в экономически развитых странах этот показатель в несколько раз выше. Размещение источников энергии и производства первичных энергоносителей заметно отличается от географии потребления энергии. Одни страны, обладая избытком энергоносителей, экспортируют нефть, газ или уголь. Другие зависят от импорта энергоносителей. К последним в первую очередь относятся страны Западной Европы, Япония и в значительной степени США и Китай.