筒倉(cāng)的氣密性及氣密改造技術(shù)

◎ 陳新旺

（東莞市深糧物流有限公司，廣東 東莞 523130）

隨著磷化氫環(huán)流熏蒸技術(shù)的普遍應(yīng)用和氣調(diào)綠色儲(chǔ)糧技術(shù)的推廣應(yīng)用，筒倉(cāng)（立筒倉(cāng)、淺圓倉(cāng)）作為一種新型倉(cāng)型，已成為最主要的糧倉(cāng)形式之一，其氣密性好壞直接關(guān)系到儲(chǔ)糧安全和質(zhì)量穩(wěn)定，良好的氣密性是安全儲(chǔ)糧的先決條件，但由于認(rèn)識(shí)和經(jīng)濟(jì)原因，以及倉(cāng)房建設(shè)和倉(cāng)儲(chǔ)工藝脫節(jié)，導(dǎo)致糧倉(cāng)的氣密性較差，目前普通的筒倉(cāng)氣密性很難達(dá)到熏蒸、氣調(diào)的要求，造成了熏蒸、氣調(diào)過(guò)程中氣體泄漏較快，導(dǎo)致殺蟲效果差和成本過(guò)高，并且嚴(yán)重污染環(huán)境和人身安全。澳大利亞相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，空倉(cāng)初始大氣壓力從2500 Pa下降到1500 Pa所需時(shí)間不低于5 min的為一級(jí)倉(cāng)，從1500 Pa下降到750 Pa所需時(shí)間不低于5 min的為二級(jí)倉(cāng)，從500 Pa下降到250 Pa所需時(shí)間不低于5 min的為三級(jí)倉(cāng)。而我國(guó)《磷化氫環(huán)流熏蒸技術(shù)規(guī)程》（LS/T 1201-2002），要求立筒倉(cāng)、淺圓倉(cāng)氣內(nèi)壓力由500 Pa下降到250 Pa的半衰期不得少于1 min[1]。由此可見，國(guó)內(nèi)糧倉(cāng)氣密性要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于澳大利亞三級(jí)倉(cāng)標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)糧倉(cāng)大多數(shù)氣密性都比較差，糧倉(cāng)條件不足，這是制約我國(guó)儲(chǔ)糧現(xiàn)代化的一個(gè)重要因素。為提高儲(chǔ)糧技術(shù)應(yīng)用效果，安全、經(jīng)濟(jì)、有效儲(chǔ)糧，必須對(duì)現(xiàn)有筒倉(cāng)進(jìn)行合理的氣密性改造，提高倉(cāng)房的氣密等級(jí)。

1 筒倉(cāng)氣密性的重要性

1.1 氣密性對(duì)糧水分和溫度的影響

水分和溫度是影響儲(chǔ)糧安全、數(shù)量、經(jīng)濟(jì)效益的重要因素。低濕、低溫的環(huán)境不僅在糧食儲(chǔ)藏中可保持糧食新鮮度，延緩陳化速度，還可以防蟲抑菌，減少化學(xué)藥劑的使用；高濕、高溫的環(huán)境對(duì)儲(chǔ)糧有害，容易使其結(jié)露、發(fā)熱、生霉，使糧食的品質(zhì)劣變或喪失商品價(jià)值。糧堆是一個(gè)開放的生態(tài)系統(tǒng)，能與外界環(huán)境不斷地進(jìn)行物質(zhì)能量交換，其中的糧食含水量和溫度也在不斷變化。為了保證儲(chǔ)糧安全，倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施應(yīng)具備良好的防潮、隔熱和氣密性，避免外界不利因素對(duì)儲(chǔ)糧的影響。然而筒倉(cāng)的防潮隔熱性能往往與筒倉(cāng)的氣密性有著密切的關(guān)系。筒倉(cāng)的氣密性好，其防潮、隔熱性能也好，氣密性差，防潮、隔熱性能也差[2]。因此，筒倉(cāng)良好的氣密性是安全儲(chǔ)糧的必要條件。

1.2 氣密性是影響熏蒸、氣調(diào)成敗的關(guān)鍵因素

要想熏蒸、氣調(diào)能取得良好的殺蟲、抑菌效果，就必須使倉(cāng)的氣體濃度達(dá)到殺蟲的致死濃度以上，并在該濃度上維持一定的時(shí)間。在一定濃度下，害蟲經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，就會(huì)死亡；如果倉(cāng)內(nèi)氣密性差，難以達(dá)到致死濃度，或者不能將有效濃度維持一定時(shí)間，就達(dá)不到殺蟲、抑菌效果，甚至部分害蟲可以恢復(fù)，產(chǎn)生抗藥性。

1.3 氣密性決定熏蒸、氣調(diào)作業(yè)費(fèi)用的高低

筒倉(cāng)的氣密性好，倉(cāng)內(nèi)容易達(dá)到和保持較長(zhǎng)時(shí)間的預(yù)定濃度值，用藥量少、充氣次數(shù)少，殺蟲效果好，熏蒸、氣調(diào)的費(fèi)用就低；反之，則用藥量多，殺蟲效果差，需反復(fù)多次補(bǔ)藥或充氣來(lái)維持氣體濃度，作業(yè)費(fèi)用就高[4]。多年來(lái)糧庫(kù)熏蒸、氣調(diào)殺蟲的事例也證明了這一點(diǎn)。

1.4 氣密性關(guān)系到作業(yè)人員的人身安全

磷化氫有劇毒，正常人吸入磷化氫后會(huì)抑制神經(jīng)中樞、刺激肺部水腫，使心臟擴(kuò)大，還會(huì)危害呼吸系統(tǒng)和肝臟。如果筒倉(cāng)氣密性差，熏蒸氣體容易泄漏，會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員或周邊居民造成危害，嚴(yán)重的會(huì)發(fā)生人員傷亡事故，見表1。

表1 空氣中PH3濃度對(duì)人體的影響表

2 筒倉(cāng)氣密性的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)與測(cè)定方法

2.1 筒倉(cāng)氣密性標(biāo)準(zhǔn)

為了保證儲(chǔ)糧安全與熏蒸、氣調(diào)的效果，我國(guó)根據(jù)不同的倉(cāng)型制定了一些氣密性等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，但對(duì)于筒倉(cāng)的氣密性一直沒有具體的標(biāo)準(zhǔn)，其中《磷化氫環(huán)流熏蒸技術(shù)規(guī)程》（LS/T 1201-2002）規(guī)定，作為熏蒸倉(cāng)，要求立筒倉(cāng)、淺圓倉(cāng)氣內(nèi)壓力由500 Pa下降到250 Pa的半衰期不得少于1 min。但如果想實(shí)現(xiàn)氣調(diào)的話，應(yīng)盡可能提高筒倉(cāng)的氣密性。

2.2 檢測(cè)方法

傳統(tǒng)的倉(cāng)房氣密性測(cè)試方法主要有壓力-流量平衡法（PQ實(shí)驗(yàn)法）、壓力衰減法（PT實(shí)驗(yàn)法）和示蹤劑濃度衰減法3種。考慮到操作的簡(jiǎn)便性，采取壓力衰減法（PT實(shí)驗(yàn)法）。將筒倉(cāng)完全密封后用風(fēng)機(jī)將空氣壓入倉(cāng)內(nèi)（正壓檢測(cè)），當(dāng)倉(cāng)內(nèi)壓力達(dá)到550～600 Pa后停止打壓，用秒表記錄壓力從500 Pa下降到250 Pa的半衰期時(shí)間；每個(gè)筒倉(cāng)氣密性檢測(cè)次數(shù)不應(yīng)少于3次，并且每次測(cè)試均能達(dá)到倉(cāng)房氣密性要求為止[3]。

2.3 氣密測(cè)試器具與安裝

氣密性測(cè)試所用的器具有風(fēng)機(jī)、連接管、閘閥、U型管壓力計(jì)或微壓計(jì)、秒表和噴壺等。

設(shè)備安裝：在通風(fēng)口安裝變徑口和氣密碟閥，然后用連接管對(duì)接風(fēng)機(jī)；U型壓力計(jì)添加蒸餾水，液面調(diào)試到合適的位置，把U型管的一頭用耐壓管與筒倉(cāng)的環(huán)流管進(jìn)行連接，壓力計(jì)豎立擺放并保持水平狀態(tài)，確保兩邊的液面在同一高度。

目前，市面上有一種新型智能型倉(cāng)房氣密性測(cè)定裝置，見圖1，其主要由車體、通風(fēng)機(jī)、電控柜、電動(dòng)蝶閥、導(dǎo)氣軟管、連接法蘭等組成；與倉(cāng)房連接好后，在電控柜觸屏界面上輸入預(yù)定壓力，按啟動(dòng)后，設(shè)備自動(dòng)打壓控壓，自動(dòng)檢測(cè)記錄壓力半衰期，方便、準(zhǔn)確，克服了U型壓力計(jì)精確度低和人為操作影響的缺點(diǎn)。

圖1 新型智能型倉(cāng)房氣密性測(cè)定裝置圖

2.4 檢漏方法

目前多采用肥皂水檢漏法，對(duì)漏氣量較少的部位進(jìn)行檢漏。具體方法：噴壺內(nèi)先裝水，再倒入少量洗潔精（或洗衣粉），相互混合配成檢測(cè)液，直接用噴壺或毛刷將檢測(cè)液噴涂在被檢物體的表面上，觀察被檢部位有無(wú)氣泡產(chǎn)生，若有氣泡產(chǎn)生者則為漏氣部位。檢測(cè)時(shí)，若在倉(cāng)房門窗、孔洞、閘門等聽到“吱吱”聲，或手在縫隙處有涼爽感覺，都表明該部位有漏氣現(xiàn)象。

2.5 筒倉(cāng)易漏氣部位

淺圓倉(cāng)倉(cāng)門、進(jìn)出倉(cāng)口、進(jìn)人口、施工洞孔、通風(fēng)口、各類管線口、無(wú)形縫（倉(cāng)頂屋面、倉(cāng)錐斗內(nèi)壁）。

3 氣密改造材料

常用的氣密材料有PVC塑鋼密封槽管、薄膜、橡膠條、硅酮膠、聚酰胺環(huán)氧樹脂涂料、滌淪布、聚氨酯硬泡等。

4 筒倉(cāng)易漏氣部位氣密性改造方法

4.1 淺圓倉(cāng)倉(cāng)門處理

倉(cāng)門處理方法有3種：①采用帶有壓緊功能的倉(cāng)用密封門，并加“H”形密封膠條，但注意調(diào)整好門與門框的縫隙，加力手柄使門達(dá)到氣密要求。這種密封門外形美觀、操作方便，價(jià)格相對(duì)較高。②塑料薄膜加雙槽管密封，傳統(tǒng)做法簡(jiǎn)便易行，但每次密封較麻煩，槽管拐彎與薄膜皺褶處易漏氣；一般槽管裝于門框內(nèi)10 cm處，最好事先埋入墻內(nèi)，防止倉(cāng)房打壓時(shí)薄膜脫落[4]。③在倉(cāng)門關(guān)緊后，在倉(cāng)門有縫隙的地方涂上漿糊，再用報(bào)紙粘貼上，等報(bào)紙干后可達(dá)到氣密要求，此方法簡(jiǎn)便易行、又經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，但不美觀，事后報(bào)紙不易清理。

4.2 筒倉(cāng)施工孔洞處理

筒倉(cāng)在滑模施工中，因施工需要，會(huì)在筒倉(cāng)壁上留有多個(gè)孔洞，這些洞孔在滑模平臺(tái)拆卸前如未經(jīng)及時(shí)處理，會(huì)造成筒倉(cāng)漏氣、串氣的情況，影響筒倉(cāng)氣密性。這些孔洞需空倉(cāng)時(shí)逐倉(cāng)檢查，發(fā)現(xiàn)有洞孔的記錄好洞孔位置，待進(jìn)糧時(shí)，把糧食裝到洞孔的位置，采用摻入U(xiǎn)EA微膨脹劑的水泥砂漿封堵。

4.3 各類管線口（測(cè)溫電纜口、料位口等）的處理

各熏蒸孔、測(cè)溫電纜孔等穿墻管在筒倉(cāng)建造時(shí)均可采用翼環(huán)的穿墻管預(yù)埋，用聚氨酯的泡填實(shí)后，再用沙漿聚合物密實(shí)處理。對(duì)所有管線間的縫隙用發(fā)泡劑填充后，再用硅酮膠封堵密實(shí)。在測(cè)溫電纜盒與盒蓋之間加入高彈性密封膠，并在密封圈涂一層硅酮膠后，再鎖緊。

4.4 進(jìn)、出倉(cāng)孔處理

對(duì)于筒倉(cāng)這種集中進(jìn)出糧的倉(cāng)房，通常采用氣密閘門密閉，但目前日常使用的氣閘門氣密性并不理想，特別隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，其氣密性能會(huì)很快下降；所以氣密閘門盡量選用質(zhì)量好的廠家，特別是氣閘的橡膠密封圈的質(zhì)量的厚度要選好，保證長(zhǎng)期入擠壓時(shí)不變形，出糧口處的閘門一般應(yīng)在進(jìn)糧前就關(guān)好，否則糧食擠壓會(huì)使閘門無(wú)法壓緊，密封效果最好的做法是：①?gòu)膫}(cāng)內(nèi)對(duì)出糧口閘門板用膠帶或硅酮膠進(jìn)行密封。②可以在關(guān)閘門前，在閘板氣密側(cè)（上氣密或下氣密）涂上一層黃油后，再關(guān)緊閘板鎖緊。注意平時(shí)氣密閘門關(guān)緊后，一定要把頂緊凸輪頂緊到位；否則氣密不嚴(yán)。氣密閘門開、關(guān)前，必須檢查頂緊凸輪是否已松開，以免用力過(guò)大造成閘板損壞。

4.5 蓋板類孔洞處理

蓋板類孔洞一般包括進(jìn)人口、測(cè)溫電纜孔、料位孔、通風(fēng)口等，對(duì)于經(jīng)常要開啟的孔洞，目前常用的做好是用手輪將蓋板、膠墊、密封膠、搭扣、法蘭等加緊密封，如倉(cāng)底通風(fēng)口可以用厚度大于4 mm的方形或圓蓋板（蓋板中間填充一層發(fā)泡聚氨酯保溫），蓋板門與通風(fēng)口箱體間用大于10 mm的柔性橡膠墊做襯墊密封，再用手輪旋轉(zhuǎn)緊固。此方法操作比較簡(jiǎn)單方便。通風(fēng)口也可以采用一些氣密性的閘門做密封板，但價(jià)格稍高，而且不隔熱，見圖2和圖3。

圖2 圓形通風(fēng)口圖

圖3 閘門形通風(fēng)口圖

筒倉(cāng)的進(jìn)人口、測(cè)溫電纜孔和料位孔蓋板可采用方形或圓形的夾心結(jié)構(gòu)，根據(jù)進(jìn)人口的實(shí)際尺寸，蓋板上下面可采用1 mm厚的304不銹鋼板焊實(shí)，中間用50～80 mm的發(fā)泡聚氨酯材料保溫，蓋板內(nèi)側(cè)粘貼5～10 mm的橡膠密封圈（三元乙丙發(fā)泡材料）。蓋板與預(yù)埋鋼圈連接用活動(dòng)鉸鏈或手輪鎖緊。如果是圓形蓋板可以采用旋轉(zhuǎn)方式擰緊。注意如果進(jìn)人口表面預(yù)埋鋼筋砼是平口的話，需要另外安裝一個(gè)方形框架或圓形鋼圈，與預(yù)埋鋼筋砼滿焊，尺寸要小于蓋板，見圖4和圖5。

圖4 筒倉(cāng)頂進(jìn)人口、測(cè)溫口示意圖

圖5 倉(cāng)錐斗人孔外蓋示意圖

4.6 無(wú)形縫處理

無(wú)形的縫主要是不同壁面的相交面或與構(gòu)件的連接縫，比如筒倉(cāng)內(nèi)壁、倉(cāng)頂板底面（特別是彩鋼結(jié)構(gòu)屋面?zhèn)}）、倉(cāng)底錐斗內(nèi)壁等。對(duì)于無(wú)明顯的裂縫的處理，可直接采用環(huán)氧樹脂等密封涂料，裂縫較大時(shí)，可采用環(huán)氧樹脂加無(wú)紡布（二布三涂工藝）或噴涂聚氨酯硬泡等方法處理。

4.6.1 聚酰胺環(huán)氧樹脂加無(wú)紡布（二布三涂工藝）工藝[5]

聚酰胺環(huán)氧樹脂是由固化劑聚酰胺與乙醇作為稀釋劑與環(huán)氧樹脂混合而成?！岸既俊笨捎糜诖竺娣e無(wú)形孔縫的氣密處理，其特點(diǎn)是氣密性好，耐高溫耐老化。

4.6.1.1 膩?zhàn)恿锨犊p施工工藝

清理筒倉(cāng)內(nèi)壁縫隙的松散混凝土、碎屑及粉塵。當(dāng)縫隙寬度大于10 mm時(shí)。應(yīng)剔成V型口，并先用鋼絲刷刷清后，再用毛刷細(xì)細(xì)將縫隙內(nèi)碎屑、粉塵等清除干凈，然后填嵌膩?zhàn)恿稀?/p>

工藝流程：噴涂底料→毛刷將縫隙內(nèi)撣掃細(xì)底→膩?zhàn)恿锨犊p填滿壓實(shí)→涂料粘貼滌綸施工。

4.6.1.2 涂料粘貼滌綸施工工藝

施工前，內(nèi)壁應(yīng)充分干燥，含水率小于6%，表面的浮塵、起砂、凹凸不平處必須修理、找平、使其表面平整、潔凈。

工藝流程：噴涂底料→面料巾無(wú)紡布（二層布三道漆）→固化干燥養(yǎng)護(hù)（25 ℃，7 d以上）→投入使用。

4.6.2 噴涂聚氨酯硬泡工藝

聚氨酯硬泡是以異氰酸酯和混合發(fā)泡劑、催化劑、改性劑、阻燃劑、抗老化劑等多種助劑混合而成。其特點(diǎn)是氣密性好，耐高溫耐老化、保溫性好。是一種新型氣密性材料。

工藝流程：清理內(nèi)壁松散混凝土、碎屑及粉塵→膩?zhàn)恿锨犊p填滿壓實(shí)→內(nèi)壁墻面鑿孔拉毛→清除拉毛孔洞浮灰→噴涂聚氨酯硬泡→固化干燥養(yǎng)護(hù)→投入使用。

4.7 其他部位密封

倉(cāng)頂面上較寬的裂縫可先把裂縫鑿開，清理干凈，用水泥砂漿填充，干燥后在其表面涂刷氣密材料，如：聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂等，再加無(wú)紡布進(jìn)行“二布三涂”處理，以加強(qiáng)處理面的強(qiáng)度，小裂縫可先沿著縫隙鑿開一條“V”型口小溝，清理干凈表面，用改性瀝青或環(huán)氧樹脂涂抹填平。一般管道的連接焊縫可用硅酮膠密封，法蘭連接處漏氣可更換密封墊圈。

5 討論與分析

5.1 筒倉(cāng)設(shè)計(jì)建造注意事項(xiàng)

筒倉(cāng)設(shè)計(jì)建造中要充分考慮氣密性，特別在筒倉(cāng)建設(shè)階段嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，尤其是非整體澆筑的部位，如通風(fēng)口、倉(cāng)錐斗、人孔、進(jìn)糧口等需要二次澆筑混凝土的部位應(yīng)用振動(dòng)棒充分振動(dòng)，避免因振動(dòng)不充分造成空洞或結(jié)合不緊密等現(xiàn)象。埋放預(yù)埋件時(shí)預(yù)埋要與澆筑水泥緊密結(jié)合，可在預(yù)埋件與水泥墻體連接處涂抹少量膨脹水泥以提高其結(jié)合的緊密性。

5.2 氣密處理方案的經(jīng)濟(jì)性與可操作性

在氣密處理中，筒倉(cāng)氣密處理方式一定要考慮經(jīng)濟(jì)有效，若過(guò)于昂貴，會(huì)使企業(yè)難以接受，不利于儲(chǔ)糧技術(shù)的推廣。同時(shí)，對(duì)于一些經(jīng)常要開關(guān)的倉(cāng)頂蓋板、通風(fēng)閘門、軸流風(fēng)機(jī)孔、倉(cāng)底進(jìn)人孔等孔洞在密封時(shí)，一定要考慮操作的簡(jiǎn)便性與實(shí)用性，否則會(huì)造成操作者不愿采用或密封不好，影響使用效果。

5.3 設(shè)備安裝注意事項(xiàng)

進(jìn)、出糧口，通風(fēng)管道，進(jìn)人孔，側(cè)壁發(fā)放孔和倉(cāng)底錐斗等有與預(yù)埋件連接的部位，焊接時(shí)一定要保證滿焊，并噴涂防銹油漆。不能存在有漏焊、氣孔、裂縫的的現(xiàn)象，可用金屬焊接探傷儀檢測(cè)。

5.4 氣密檢測(cè)時(shí)注意事項(xiàng)

倉(cāng)房氣密測(cè)試時(shí)，其加壓壓力不能太大，只需比檢驗(yàn)壓力高50～100 Pa即可，一般不超過(guò)規(guī)定高壓的10%，國(guó)內(nèi)某糧庫(kù)做過(guò)的實(shí)驗(yàn)證明，檢測(cè)壓力過(guò)大時(shí)，壓力半衰期要明顯低于正常測(cè)定的半衰期極易破壞倉(cāng)房的密封材料或倉(cāng)體結(jié)構(gòu)，形成一些無(wú)形縫或小孔變大，破壞倉(cāng)體氣密性。