Учет заготовленной древесины в разных странах

В Беларуси постепенно снижаются объемы реализации древесины на корню. В 2014 году таким образом будет реализовано не более 1,7 млн. куб. метров, а с 2015 года предлагается реализовывать древесину на корню только из мягколиственного лесосечного фонда на труднодоступных участках лесного фонда (0,8 млн. куб. метров). Остальная древисина будет продаваться в заготовленном виде.

Как ее правильно учитывать?


Европа не может найти консенсус

В странах Европы существует множество различных правил, инструкций обмера и вычисления объема круглых лесоматериалов. Они сложились исходя из имеющегося исторического опыта и традиций. Многолетние попытки согласовать единые для европейских стран правила измерения круглых лесоматериалов оказались безуспешными, поэтому было принято решение вместо общего стандарта разработать требования к национальным и региональным правилам измерений круглых лесоматериалов - Европейский стандарт EN 1309-2:2006 «Round and sawn timber. Method of measurement of dimensions. Round timber. Requirements for measurement and volume calculation rules».


С помощью третьей стороны

Даже при высокой квалификации персонала учет лесоматериалов может сопровождаться погрешностями, достигающими ±10–15%. Это приводит к конфликтам между заинтересованными лицами. Поэтому в некоторых странах с развитым уровнем лесозаготовок продавцы и покупатели древесины используют услуги независимых организаций по учету лесоматериалов. В Швеции (VMF Nord, VMF Qbera, VMF Syd, Wermlandska IMF), Норвегии (более 75 измерительных станций) работают независимые ассоциации по измерениям (сортировке) лесоматериалов. В США такие организации называют «независимые бюро» (как правило, обслуживают отдельные районы страны (Columbia River Log Scaling & Grading Bureau и др.)). Этот опыт успешно заимствуют страны Балтии (Lithuanian association of impartial timber scalers (Литва) и др.), Финляндия. Крупные целлюлозные предприятия России также привлекают независимые экспертные организации (ЗАО «НЭК», Санкт-Петербург и др.)


Методы

Балансы в основном учитывают с использованием современного варианта штабельного метода измерения объема. Операторы экспертных организаций могут выполнять корректировку коэффициентов полнодревесности по визуальной оценке штабеля, осуществлять выборочный поштучный контроль и корректировку погрешностей рабочих измерений объема.

Данные компьютеров многооперационных машин используются, как правило, для начисления заработной платы машинистам, списания топлива, а во многих случаях и для конечного учета заготовленной продукции. Для корректного определения объема заготовленной древесины требуется периодическая калибровка независимыми экспертами-оценщиками механизма учета заготавливаемой харвестером древесины. Для этого есть специализированное программное обеспечение и мерные вилки (например, шведские серии Mantax, финские Masser).

При правильной эксплуатации и регулярной корректировке «считывающего» механизма харвестерной головки точность измерений основных объемообразующих показателей не превышает допустимых значений, т.е. ± 0,4 см по диаметру и ± 2,0 см по длине

В Финляндии примерно половина заготавливаемой древесины учитывается исходя из данных компьютеров харвестеров. 

Однако это не исключает также применения других методов:

а. поштучные методы: 

- вершинное измерение (по объему вписанного цилиндра); 

- срединное измерение (метод срединного сечения); 

- вершинно-комлевое измерение (шведский вариант метода концевых сечений); 

- измерение по секциям (секционный метод); 

б. групповые методы (основанные на случайных выборках (measurement by random samples)): 

- штабельный метод – измерение складочного объема штабеля по правилу «полного ящика», оценка доли плотного объема

штабеля (коэффициента полнодревесности), вычисление «оценки плотного

объема» в партии и корректировка «оценки плотного объема» партии по ре-

зультатам выборочных поштучных измерений; 

- весовой метод (весовое измерение) – измерение массы партии и выборочное определение коэффициента

«объем/масса», вычисление объема всей партии; 

- метод по числу пакетов в партии – подсчет числа пакетов («единиц») в партии, выборочное определение среднего объема пакета поштучным измерением и определением объема бревен в пакетах выборки, вычисление объема партии умножением числа пакетов в партии на средний объем пакета.

Весовой метод определения объема бревен в Финляндии, Швеции применяется для учета мелкотоварной древесины (в основном, балансов, техсырья). Транспортные партии сортиментов взвешивают на автомобильных, железнодорожных весах, а также в процессе погрузки или разгрузки весами, вмонтированными в захват челюстного погрузчика.

Одновременно с взвешиванием транспортных партий формируют случайные выборки для выборочного определения коэффициента «объем/масса» («объема, приходящегося на метрическую тонну»), по которому вычисляют объем сортиментов в транспортных партиях.  Погрешность весового метода в основном зависит от погрешности выборочного определения коэффициента «объем/масса», то есть от объема выборки (обычно от 1 до 10%).

Поштучный метод определения объема по длине и верхнему диаметру бревна (по аналогии с методом верхнего диаметра, который описан в отечественном стандарте СТБ 1667–2012 «Лесоматериалы круглые. Методы измерения размеров и определения объема») подразумевает: в Норвегии – метод верхнего диаметра и нормального сбега (условно допускается, что объемы всех бревен имеют одинаковый сбег – 1 см/м), Финляндии – специальные таблицы объема бревен по верхнему диаметру (для сосны и ели таблицы составлены с учетом среднего сбега бревен в отдельных районах страны), Швеции – по объему вписанного цилиндра, площадь сечения которого равна площади верхнего торца бревна.

В Польше, Литве установлены поштучный и групповой методы определения объема древесины. В Литве используются национальные таблицы объемов бревен, которые во многом аналогичны таблицам межгосударственного стандарта ГОСТ 2705-75 («кубатурник»).

При измерении диаметров бревен за основу взят принцип округления фактических значений в меньшую сторону до целого сантиметра (например, 20,9 см округляется в 20 см). Поэтому в таблицах объемов бревен приводятся значения для диаметров «искусственно» увеличенных на 0,5 см, что в значительной степени объясняет отличия от значений объемов межгосударственного стандарта ГОСТ 2708–75 (различия от 3 до 8%).

В Польше в качестве поштучного метода измерения объема бревен установлен метод верхнего диаметра и среднего сбега. При этом объем бревен определяется по таблицам на основании диаметра верхнего торца (без коры по наименьшему диаметру до 0,1 см, результат округляется до полных сантиметров «вниз») и длины (до 0,01 м, припуск по длине 0,05–0,10 м). Если сравнить объемы из разных таблиц, то, например, для бревна длиной 6,0 м и диаметром 42 см получаем разные результаты: по ГОСТ 2708-75 объем равен 1,0 м3, а по польскому «кубатурнику» – 0,93 м3, т.е. разница составляет –7% (в целом, до 8%). Разница в объемах несколько возрастает с увеличением диаметров бревен.

Если же взять тонкий пиловочник диаметром 16 см и длиной 6,0 м, то получим объем бревна по ГОСТ 2708-75 – 0,155 м3, а по польским таблицам – 0,15 м3 (разница 3,2%).

В Германии в качестве поштучного ручного метода обмера круглых лесоматериалов и определения объема бревен (без коры) установлен метод срединного сечения (предусматривает два измерения диаметра на средине бревна («взаимно перпендикулярно») с расчетом среднего значения и округлением «вниз» до целого числа; длину бревна округляют в меньшую сторону до оговоренной длины).

В России для определения объемов бревен поштучным методом используют таблицы ГОСТ 2708-75.

Государственный стандарт Украины ДСТУ 4020-2-2001 «Методы измерения и определения объемов. Часть 2 Лесоматериалы круглые» устанавливает в качестве поштучных методов: метод срединного сечения, верхнего диаметра (ГОСТ 2708-75); секционный метод – для автоматических систем измерения бревен; в качестве группового метода – штабельный метод. Стандарт определяет, что автоматические системы измерений должны быть откалиброваны так, чтобы они выдавали такие же результаты, как и при поштуч-

ных измерениях. Но между двумя поштучными методами существует погрешность измерения от 3 до 11%.


Погрешности

Во всех скандинавских странах установлены требования к погрешностям измерений объема сортиментов. В Швеции точность измерений признается удовлетворительной, если разница между рабочим и контрольным измерением при объеме партии 400 м3и более не превышает 3% – при поштучных методах, 8% – при групповых методах обмера пиловочника и 9% – балансов.

Литве предельная погрешность при измерениях на автоматических линиях составляет: 3% (при объеме партии бревен до 10 м3), 2% (10-50 м3), 1% (более 50 м3); для поштучного метода: 5% (до 10 м3), 3% (10-50 м3), 2% (более 50 м3) (рисунок 3); для штабельного метода: 7% (до 10 м3), 5% (10-50 м3), 3% (более 50 м3) [7].


Автоматизированные системы

В Чили, Бразилии и других латиноамериканских странах используется автоматизированная система сканирования пачек сортиментов на лесовозах Logmeter 4000 (Woodtech, Чили) для определения объема древесины (также для определения объема щепы и каменного угля), в основе которой лежит лазерное сканирование и математические алгоритмы расчета объема.

В Финляндии лазерное сканирование пачек круглого леса на лесовозах (система Модус 2000, Финляндия) и система сканирования изображений пачек бревен (система AVM (автоматическое измерение объема)) считаются официально принятыми методами измерений лесоматериалов.

Датская компания «Dralle A/S» разработала мобильную станцию «Система sScale 3.00» обмера штабелей сортиментов на базе легкового автомобиля. Технология основана на анализе широкоформатных видео снимков. Система выдает помимо плотного объема древесины (по заявлению разработчиков с точностью порядка 2%) такие дополнительные показатели как, например, процент непосредственно плотного объема, средний диаметр бревен, распределение диаметров и др. Съемка штабелей древесины производится непосредственно в лесу в местах погрузки на лесовозы. 

Метод анализа фотоизображений на стационарных постах обмера древесины используется в Норвегии. Преимущество этого метода в том, что он позволяет измерителю древесины, используя Интернет, обслуживать несколько пунктов обмера.

Технологии рентген сканирования применяются для сортировки и определения объема круглого леса на крупных лесозаводах Европы (анализ внутренних пороков древесины с автоматизированным расчетом характеристик бревна в виде кода, сортировка по диаметрам без учета коры и др.). Более широкое внедрение рентген-сканеров тормозится сомнениями в их радиологической безопасности, затруднениями в расчете эффективности инвестиционных вложений. Недостаток автоматизированных устройств измерения - их высокая стоимость. Основными методами определения объема бревен (на стадии приемки) в Скандинавских странах в настоящее время являются поштучный секционный и групповой весовой.


***

В ближайшее время метод верхнего диаметра (из группы поштучных методов по СТБ 1667–2012), а также штабельный (геометрический) метод (групповые методы) останутся наиболее востребованными рабочими методами учета заготовленной лесопродукции. 

Основная таблица используемого стандарта ГОСТ 2708–75 «Лесоматериалы круглые. Таблицы объемов» разработана А.А. Крюдинером еще в 1913 г. для еловых комлевых бревен. Затем стандарт был распространен на бревна всех пород (и для территории всего СССР). Целесообразно уточнение метода верхнего диаметра – с учетом среднего сбега в партиях обмеряемого круглого леса (с внесением поправок в объемы из таблицы ГОСТ 2708–75 по реальной величине сбега).

Для установления поправочных коэффициентов на сбег бревен при методе верхнего диаметра, определения (уточнения) коэффициентов полнодревесности при учете партии заготовленного круглого леса штабельным методом следует использовать выборочные поштучные измерения методом концевых сечений (формула Смалиана или формула объема усеченного конуса),

который является одним из наиболее точных методов поштучного определения объема бревен, так как позволяет учитывать сбег каждого бревна.

Производственный учет по методу срединного сечения (равно как и по методу концевых сечений) трудно осуществим (раскатка штабеля для измерения диаметров бревен на средине их длины). Метод концевых сечений имеет практическое значение как метод экспертной оценки. 

В практике зарубежных стран существует понятие допустимой разницы между данными приемки древесины и контрольными измерениями (данные на разных этапах учета не могут сходиться ввиду различий в технологиях учета, точности применяемых самих методов, технических средств и др.).

Перспективным является переход к учету по данным бортовых компьютеров многооперационных лесозаготовительных машин при машинной разработке делянки.