A szárított faanyag minıségének korrekt meghatározása, különös tekintettel az EU-s szabványokra

Átírás

1 A szárított faanyag minıségének korrekt meghatározása, különös tekintettel az EU-s szabványokra Dr. Németh Róbert Prof. Dr Takáts Péter

2 Szabvány fogalma A szabvány elismert szervezet által alkotott vagy jóváhagyott, közmegegyezéssel elfogadott olyan mőszaki (technikai) dokumentum, amely tevékenységre vagy azok eredményére vonatkozik, és olyan általános és ismételten alkalmazható szabályokat, útmutatókat vagy jellemzıket tartalmaz, amelyek alkalmazásával a rendezı hatás az adott feltételek között a legkedvezıbb. A magyar szabványokat az évi XXVIII. törvény szabályozza.

3 Szabványosítás elınyei A szabványosítás elısegíti a termelés korszerősítését, a szolgáltatások színvonalának javítását az általános, ismételten alkalmazható eljárások, mőszaki megoldások kibocsátásával, a nemzetközi szabványosítás tevékenységében a nemzetgazdasági igények érvényesítését, a kereskedelem mőszaki akadályainak elhárítását, mőszaki fejlesztés eredményeinek széles körő bevezetését, az élet, az egészség, a környezet, a vagyon, a fogyasztói érdekek védelmét és biztonságát, a megfelelıség tanúsítás követelményrendszerének kialakítását. A szabványok lehetnek nemzeti, regionális, nemzetközi, továbbá gyári illetve katonai szabványok is.

4 Szabványosítás jogi vonatkozásai A szabványok automatikusan nem jelentenek jogi kötelezettséget. A szabványok alkalmazását a jogalkotók tehetik kötelezıvé, illetve szerzıdésekben köthetı ki, ill. vállalható a szabványok alkalmazásának kötelezı volta.

5 MSZ volt (MSZ)EN van MSZ :1989 MSZ EN :2004 MSZ EN :2004 MSZ EN :2005 MSZ ENV 14464:2003 Visszavonva! Főrészelt fatermékek szárításának minıségi követelményei A főrészáru nedvességtartalma. 1. rész: Meghatározás szárítószekrényes kiszárítással A főrészáru nedvességtartalma. 2. rész: Meghatározás a fa villamos ellenállásának mérésével Angol nyelvő! A főrészáru nedvességtartalma. 3. rész: Meghatározás kapacitásméréssel Angol nyelvő! Főrészáru. A réteges elválás vizsgálatának módszere MSZ EN 14298:2005 Főrészáru. A szárítás minıségének értékelése MSZ ENV 12169:2001 Főrészárutételek megfelelıségértékelésének követelményei

6 Alkalmazhatóság Anyagvastagsági korlát Nedvességtartalmi korlát MSZ régi Főrészelt termékek általában Bármely nedvességtartalmi tartományban MSZ EN (ek) Max. v = 100mm 7-18%-os

7 MSZ - régi Minıségi kategória Tényleges átlagos, és elıírt végnedvesség különbsége Belsı repedések Szárítási minıség fogalma a Tényleges végnedvesség szélsıértékei közti különbség Anyagvastagság menti nedvességeloszlás Maradó belsı feszültségek (villadeformáció) Elszínezıdés mélysége (mm) Felületi repedések növekedése (%) szabványok szerint A +1/-1,5% 4 1,02 +/-3% 1,0 10 B +2/-2 7 1,03 +/-6% 1,5 20 nem megengedett C +3/ ,04 +/-9% 2,0 30 EN (ek) Elıírt végnedvesség függvényében ,5% +/-30% a célzott nedvesség %- ában kifejezve Nincs korlát Rétegelválás mm-ben (ívmagasság 100mm-es szélességre) megadható Nincs korlát Nincs korlát Nincs korlát

8 Nem minıségcsökkentı?

11 Nem minıségcsökkentı? Dr. Németh Róbert

12 Mi a jó minıség az EN szabvány szerint? Gyakorlatilag nem definiál rontott minıséget. Sokkal lazább kereteket ad meg. A cégek szabadon választhatják meg, hogy alkalmazzák-e? A jól bevált, ismert MSZ elemei a gyakorlatban tovább élnek.

13 Mit tegyek, ha magam szárítom az anyagomat és dolgozom fel? A gyártott termék, ill. a gyártási körülmények (gépek, technológiák, raktározási lehetıségek, stb.) alapján mindenkinek magának kell definiálni a megfelelı szárítási minıséget. Ha a régi MSZ szerinti paraméterek elegendıek, és beváltak, akkor nincs szükség változtatásra.

14 Mit tegyek, ha bérszárítást vállalok vagy szárítva vásárolok? A faüzlet talán a többinél is bizalmibb üzlet. (kb. mint élelmiszeripar) Korrekt szerzıdésekben kell rögzíteni a megkívánt szárítási minıséget. A szerzıdésekben EN szabványokra lehet támaszkodni, de szükséges az elıírások szigorúbb megfogalmazása (repedések, elszínezıdések, belsı feszültségek) Javasolt a bérszárításra átvett, ill. átadott faanyagot együtt átvizsgálni, fotókkal dokumentálni. (elıtte utána) Szárítási menetrendet kérni, ill. adni még nem gyakorlat a hazai és a nemzetközi kereskedelemben

15 MSZ EN :2004 A főrészáru nedvességtartalma. 1. rész: Meghatározás szárítószekrényes kiszárítással Melyik üzemben van: Szárítószekrény (103+/-2 C)? Mérleg (0,1, ill. 0,01 g pontosság)? U = (mn-m0)/m0 [0,0%]

16 MSZ EN :2004 A főrészáru nedvességtartalma. 2. rész: Meghatározás (estimating = becslés) a fa villamos ellenállásának mérésével Több üzemben rendelkezésre áll az eszköz. Szigetelt tövő elektróda szabványi elıírás. Mérési határok!!! (kb. 5-25%-ig +/-1%-os pontosság, más tartományban nagy mérési hibák lehetségesek, tehát csak tájékoztató jellegő a mérési eredmény). < 5% 5-25% > 25%

17 MSZ EN :2004 A főrészáru nedvességtartalma. 2. rész: Meghatározás a fa villamos ellenállásának mérésével Mitıl lesz szabványos a mérés? A pontosságot kalibrált ellenállásokkal kell ellenırizni! Mérımőszer gyártók szállítják-e? Opció!

18

19 MSZ EN :2005 A főrészáru nedvességtartalma. 3. rész: Meghatározás (becslés) kapacitásméréssel Alkalmazási terület: U átl = 7-30% Mindennemő felületkezelésre, telítésre érzékeny (lehet) Érzékeny a főrészáru vastagságára, nedvességeloszlásra, a faanyag sőrőségére, és a használat módjára (személyfüggı) Légrés kritikus kérdés Mérés közbeni vibrációt kizárni!

20 MSZ EN :2005 A főrészáru nedvességtartalma. 3. rész: Meghatározás kapacitásméréssel További befolyásoló tényezık: Felületi minıség (főrészlet, gyalult) szintén befolyásol Készülékhez gyárilag mellékelni (kérni) kell: EN ISO/IEC szerinti tanúsítványt Kalibráló egységgel minden mérési sorozat elıtt ellenırizni kell a készüléket Sőrőséget kell beállítani (tolerancia +-40kg/m 3 ) Főrészáru végétıl 300mm-re lehet mérni

21 A kézrátételes módszer

22 Vita a mérési eredményrıl? Rossza készülék? Az én készülékemmel mást mérek Döntés: Kiszárításos módszer EN :2004 Hol? Akkreditált labor az FMK-n

23 MSZ ENV 14464:2003 Sawn timber Method for assesment of case-hardening (kérgesedés) Főrészáru. A réteges elválás vizsgálatának módszere. A mérést megállapodás alapján el lehet végezni, a rétegelválás mértéke nincs korlátozva a szabványban

24 Dr. Németh Róbert

25 Dr. Németh Róbert

26 100mm-nél keskenyebb az anyag? X 100 = (100/SZ) 2 * X [mm] (SZ = főrészárú szélessége, X mért ívmagasság A 100mm-re vonatkozó hézag mértéke alapján 3 minıségi kategóriába soroljuk a szárított anyagot: Ha a hézag mértéke 1 mm, vagy az alatti, akkor exkluzív anyag (E), ha 2mm, vagy annál kisebb, akkor minıségi anyag (Q), ha 3mm, vagy az alatti, akkor standard anyag (S).

27 MSZ EN 14298:2005 Főrészáru. A szárítás minıségének értékelése V 100mm 7% U célzott 18% Elemek (deszkák) darabszámának 93,5%-a 0,7* U célzott U tényleges 1,3* U célzott

28 MSZ EN 14298:2005 Főrészáru. A szárítás minıségének értékelése Célzott nedvességtartalom, % U átl tartománya célzott U célzott körül

29 MSZ EN 14298:2005 Főrészáru. A szárítás minıségének értékelése Mintavétel: AQL 6,5 (ENV szerint) Szabványnak megfelelı a rakat szárítási minısége, ha - az átlagos nedvességtartalom és a - a nem megfelelı elemek száma - az EN és az ENV ben megadott határok között van. Belsı feszültségek (rétegleválás vizsgálata), ha elıírtuk (pl. szerzıdésben) az ENV 14464:2003 szerint vizsgálva a minta minden második elemén, megfelelı, ha a kérgesedés mértéke a minta elemeinek 80%-ában a megkövetelt érték alatt van Ez szembetőnıen puha követelmény

30 MSZ EN 14298:2005 Főrészáru. A szárítás minıségének értékelése Különleges végfelhasználási szárítás fogalma (nincs definiálva) Szabványostól eltérı (nyilván szigorúbb) jellemzık is megkövetelhetık: - célzott nedvességtartalom - U átl tartományának szőkítése - egyes elemek (deszkák) nedvességtartalma alsó és felsı határának szőkítése (+/-30% helyett) - alkalmazható AQL változtatása (mintavétel)

31 MSZ ENV 12169:2001 Főrészárutételek megfelelıségértékelésének követelményei Főrészárutételek ellenırzésének rendszerét adja meg az ISO statisztikai mintavételi tervek szerint Mintavételi terveket és eljárásokat határoz meg a tulajdonságok homogén eloszlását mutató főrészárutételek minısítéséhez ellenırzéséhez Megadja továbbá a tételek felülvizsgálatának szabályait, és a megfelelıség vagy nemmegfelelıség feltételeit a megállapodásbeli kikötések szerint

32 MSZ ENV 12169:2001 Főrészárutételek megfelelıségértékelésének követelményei Mi lehet a főrészárutétel? Egy egységrakat Egy rakomány (pl. tgk,..) Egy főrészáru máglya Egy szárítónyi mennyiség Tehát egy általános szabvány, amit a szárított faanyagok mintavételi eljárásának tervezéséhez is használhatunk.

33 Hány rakatot bontsunk meg? Honnan vegyük az egységrakatokat és a mintákat? Szabvány mondja meg! Eladó vagy vevı mondja meg?

34 Példa egyszeres mintavételi eljárásra 15 db egységrakatunk van a szárítóban, összesen 3600 db deszka, ami 240db/egységrakat. 4 db egységrakatot kell megbontani 200 db deszkát kell kivenni. 200/4= 50 db egységrakatonként. (rakat mely részébıl, ki mondja meg? Eladó vagy vevı?). Kockadobás jó módszer. Összesen max. 21 db lehet hibás

35 EN 14298:2005

36 Esettanulmány Faanyagok Szárítása Dr. Németh Róbert, NymE, Faipari Mérnöki Kar, Faanyagtudományi Intézet

37 Tartalom Berakodás, szondák elhelyezésének fontossága Mi történik a szárítás alatt a fával A kondicionálás lényege, szükségessége A szárítás minıségének ellenırzése Utókezelés, tárolás kondicionáló raktárban Dr. Németh Róbert, NymE, Faipari Mérnöki Kar, Faanyagtudományi Intézet

38 Berakodás, szondák elhelyezésének fontossága Rakatok állékonyságának biztosítása Stafnifák és hézaglécek egymás fölött, különben görbül az anyag Szondák egyenletes elosztása a szárítóban Minél több szonda, annál jobb Vezérlés: lehetıleg a legnedvesebb is száradjon le, ezért ezt is mérni Dr. Németh Róbert, NymE, Faipari Mérnöki Kar, Faanyagtudományi Intézet

39 Berakodás, szondák elhelyezésének fontossága Dr. Németh Róbert, NymE, Faipari Mérnöki Kar, Faanyagtudományi Intézet

40

41 Szabad áramláselszökik a levegı Letakart rakat

42 Légsebesség a szárítókamra keresztmetszetében (m/s) S5 S4 S3 S2 7,0-7,5 6,5-7,0 6,0-6,5 5,5-6,0 5,0-5,5 4,5-5,0 4,0-4,5 3,5-4,0 3,0-3,5 2,5-3,0 S Alacsony légsebesség = lassúbb száradás = nedves maradhat Magas légsebesség = gyors száradás = repedhet 2,0-2,5 1,5-2,0 1,0-1,5 0,5-1,0 0,0-0,5

43 Berakodás, szondák elhelyezésének fontossága A húrmetszeten gyorsabban szárad a fa mint a sugármetszeten Dr. Németh Róbert, NymE, Faipari Mérnöki Kar, Faanyagtudományi Intézet

44 Berakodás, szondák elhelyezésének fontossága Szondák beütése: 1/6 mélység = felületi nedvesség 1/3 mélység = átlagos fanedvesség ½ mélység = középrész nedvessége Szigetelt tövő elektródákkal rétegenként is lehet mérni Dr. Németh Róbert, NymE, Faipari Mérnöki Kar, Faanyagtudományi Intézet

45 Helyes nedvességmérés A szárítóba rakás elıtt is mérni A gyártó elıírásait követni, beállítások: fafaj, hımérséklet Szárítóból kivéve hagyni hőlni (ideális 24h) és csak utána mérni Kialakulhatnak ún. nedves fészkek (extrém magas nedvességtartalom kis helyeken) Dr. Németh Róbert, NymE, Faipari Mérnöki Kar, Faanyagtudományi Intézet

46 Helyes nedvességmérés Dr. Németh Róbert, NymE, Faipari Mérnöki Kar, Faanyagtudományi Intézet

47 Cél: az átlaghoz minél közelebbi nedvességtartalmak elérése

48 Mi történik a szárítás alatt a fával? Rosttelítettségi nedvességtartalom szerepe. Nedvességvesztés a relatív páratartalom és a hımérséklet függvényében Légsebesség is fontos, annak állandó értéke (rakásolás, hézagok takarása) Dr. Németh Róbert, NymE, Faipari Mérnöki Kar, Faanyagtudományi Intézet

49 Főrészáru jellemzı tulajdonságai, Faminıség Mechanikai jellemzık Sőrőség Zsugorodás Ferde rostlefutás Csavartszálúság Váltakozó irányú csavart szálúság fahibái Szárítás hatása Átlagos fanedvesség Fanedvesség szórása - anyagvastagság mentén - főrészáru hossza mentén - egy szárítónyi anyag esetén - egy szállítmányban Kérgesedés (belsı fesz) Reakciófa (vaseresség) Juvenilis (bél körüli fa) Göcsök Növekedési feszültségek Győrős elválások Gyantatáskák Felületi repedések Belsı repedések Bütürepedések Kollapszusok (sejtösszeroppanások) Deformációk Elszínezıdés

50

51

52

53

54 Felszíni repedések Dr. Németh Róbert

55

56 A végeredmény

57

58

59 Csvarodás, -ban Béltıl mért távolság, mm

60 A kondicionálás lényege, szükségesség A faanyag a szárítási folyamat végén egy nedvességi profillal rendelkezik: kívül szárazabb, belül nedvesebb. Zsugorodási feszültségek is vannak, melyeket pihentetni (relaxáltatni kell), így késıbb kevesebb lesz a deformáció

61 Fanedvesség, %

62 X, mm/100mm Hónapok A 18%-ra szárítva A-C 5 hónapos tárolás C-D szárítás 8%-ra D-E kondicionálás szárítóban E-G tárolás 4 hónapig

63 Pihentetés körülményei - melegraktár Feladata a nedvességtartalom egalizálása és a belsı feszültségek csökkentése Klimatikus viszonyok feleljenek meg a kívánt fanedvességnek: U = 12%-hoz t= 20 C, és rp. = 65% tartozik. Hiába jó a pihentetés, ha a feldolgozás többi fázisánál az anyag szárad vagy nedvesedik!

64 Adatbázisok, info-helyek

65

66

67

68 Köszönöm a figyelmet! Kérdések?