大直徑淺圓倉氣密性改造與氣調(diào)應(yīng)用研究*

陳學(xué)良 馮 碩 賴新華 鄧杰芳 祁正亞

(廣東省儲備糧管理集團(tuán)有限公司順德直屬庫 528308)

糧倉氣密性是指糧食倉房對氣體的密封性能,氣密性好壞直接關(guān)系儲糧安全和穩(wěn)定,糧倉良好的氣密性是安全儲糧的先決條件。在我國以往糧倉的建設(shè)中,由于認(rèn)識和經(jīng)濟(jì)原因,以及倉房建設(shè)和倉儲工藝脫節(jié),導(dǎo)致糧倉的氣密性較差,儲糧安全難以得到保證。隨著倉儲技術(shù)的發(fā)展,倉房氣密性越來越得到重視,氣密性對于氣調(diào)、控溫等綠色儲糧技術(shù)應(yīng)用的影響逐步被認(rèn)識到。本文通過對大直徑筒倉氣密性改造,研究氣密性對于氣調(diào)的影響,為大直徑筒倉的氣密性改造和氣調(diào)技術(shù)應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)倉房和儲糧

順德庫二期大直徑淺圓倉于2018年正式投入使用,其單倉設(shè)計(jì)倉容19700 t,直徑28 m,裝糧線42.40 m,倉內(nèi)體積27479.40 m3,該倉結(jié)構(gòu)采用架空式設(shè)計(jì),設(shè)有1個(gè)大門、2個(gè)側(cè)壁發(fā)放門、1個(gè)進(jìn)人口,均采用聚氯乙烯薄膜雙槽密封。同時(shí)倉下有4個(gè)通風(fēng)口、2個(gè)回風(fēng)口。倉頂4個(gè)自然通風(fēng)口、4個(gè)軸流風(fēng)機(jī)口,均采用氣密壓蓋門密封。1個(gè)入糧口(倉上)、14個(gè)出糧口(倉下)均采用雙層閘閥密封。每座淺圓倉有33條測溫電纜,分為內(nèi)、中、外圈,分別為6、10、17條。

以Q6、Q7、Q8三座大直徑淺圓倉作為試驗(yàn)倉,分別進(jìn)行氣密性改造,跟蹤改造前、后氣密性結(jié)果,以及改造前、后對氣調(diào)儲糧的影響。Q6倉、Q7倉均儲存2019年度江西產(chǎn)的稻谷15080.000 t,Q8倉儲存2018年度江蘇產(chǎn)的小麥19493.580 t。儲糧基本情況見表1。

表1 儲糧基本情況

1.2 試驗(yàn)設(shè)備

離心風(fēng)機(jī)(7.5kW)、FLUKE氣壓表、氣密蝶閥、泡沫水、滲力克防水涂料、中性硅酮結(jié)構(gòu)膠、發(fā)泡劑、水泥砂漿、膩?zhàn)臃?、移動式吸塵器、噴壺和秒表。PSA制單系統(tǒng),型號:NP995-350B和NP995-360B,總產(chǎn)氣量700 m3/h,總功率195 kW。

1.3 氣密性檢測方法

用聚氯乙烯薄膜雙槽密封好大門、進(jìn)人口、側(cè)壁發(fā)放口。關(guān)緊所有通風(fēng)口、進(jìn)出糧閘板、通風(fēng)管道閥門等。將離心風(fēng)機(jī)與倉房通風(fēng)口連接,氣壓表與倉房氣體檢測口連接,啟動風(fēng)機(jī)并開啟閘閥向倉內(nèi)加壓,當(dāng)倉內(nèi)壓力達(dá)到550 Pa迅速關(guān)閉閘閥與風(fēng)機(jī),觀察壓力表的變化,當(dāng)壓力值達(dá)到500 Pa啟動秒表計(jì)時(shí),當(dāng)壓力值達(dá)到250 Pa時(shí)停止計(jì)時(shí),記錄秒表讀數(shù),為本次測定的氣密性即壓力半衰期,每倉檢測次數(shù)不少于3次。同時(shí),用聽聲音、手摸和噴泡沫水法查找倉房的漏氣部位,并用粉筆標(biāo)記下來,泄壓后對漏氣部位進(jìn)行整改。

1.4 漏氣點(diǎn)處理措施

1.4.1 閘閥門和進(jìn)人口 閘閥門處理:由于進(jìn)出糧口閘閥門周圍殘留一些余糧與灰塵,導(dǎo)致閘門關(guān)不嚴(yán),首先將進(jìn)出糧口閘閥門打開,然后用高壓氣槍清理閘閥門周圍的殘糧以及灰塵。對關(guān)閉不嚴(yán)漏氣的閘閥門應(yīng)進(jìn)行維修或更換,對漏氣閘閥門更換密封圈,對頂緊凸輪打滑應(yīng)更換頂緊凸輪或增加墊片。

進(jìn)人口處理:進(jìn)人口的密封槽與墻體轉(zhuǎn)角處以及周邊有不少裂縫與孔洞,導(dǎo)致漏氣。用結(jié)構(gòu)膠在進(jìn)人口密封槽與墻體轉(zhuǎn)角處打一圈玻璃膠并用薄膜壓蓋(槽管加膜法),周邊的裂縫與孔洞采用滲力克防水涂料或固體膠處理。

1.4.2 大門和側(cè)壁發(fā)放口 檢查發(fā)現(xiàn),大門、側(cè)壁發(fā)放口附近地面及墻角存在裂縫,大門口密封槽與墻體連接處分離,而且密封槽在出倉過程中都有所損壞。上述部位脫落不牢固、老化、開裂是造成倉房氣密性下降的主要原因。

墻角裂縫維修:首先清理鏟除松浮批蕩,清理裂縫內(nèi)雜物以及碎屑,然后對裂縫用自流平砂漿灌填,表面抹平整后,在其表面涂抹滲力克防水涂料。

地臺裂縫維修:首先清理裂縫內(nèi)雜物,然后用自流平砂漿灌填,表面涂抹滲力克防水涂料。

密封槽維修改造:首先拆除原有密封槽,安裝時(shí)密封槽管與墻體緊密結(jié)合,轉(zhuǎn)角處采用弧形槽管,槽管間的結(jié)合部位無縫銜接,利用水泥砂漿對密封槽側(cè)面進(jìn)行批蕩修復(fù),最后在表面抹膩?zhàn)踊疫M(jìn)行粉白處理。

1.4.3 通風(fēng)口和通風(fēng)管道 檢查中發(fā)現(xiàn),通風(fēng)口膠條老化、通風(fēng)口連接通風(fēng)槽處、通風(fēng)管道連接墻角處以及通風(fēng)管道上的螺絲口漏氣。對通風(fēng)口老化氣密膠條進(jìn)行更換并增加墊片確保氣密膠條壓實(shí)。對通風(fēng)口連接通風(fēng)槽處、通風(fēng)管道連接墻角處先清理裂縫內(nèi)的雜物,接著用水泥注漿5 h后涂抹3次防水滲力克(防水滲力克必須等干了才能涂抹下一次)。最后將漏氣的螺絲口處進(jìn)行固定或者更換,并打上玻璃膠或結(jié)構(gòu)膠密封牢固。

1.4.4 測溫電纜口 采用移動式吸塵器清理測溫電纜口周圍以及裂縫內(nèi)的雜物,將測溫電纜口填滿發(fā)泡劑方便下次拆除維修。周邊的裂縫需用膩?zhàn)臃鄯磸?fù)處理,干后再涂抹了次防水滲力克。

2 結(jié)果與分析

2.1 改造前后試驗(yàn)倉房半衰期

對倉房所有的孔洞或者漏氣點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)漏處理,改造前后進(jìn)行實(shí)倉半衰期測試,具體測定結(jié)果見表2。

表2 改造前后試驗(yàn)倉半衰期檢測結(jié)果

通過表2可以看出,經(jīng)過一系列的改造后倉房的氣密性比之前好了很多,3個(gè)試驗(yàn)倉糧堆氣密性均超過30 min,Q6氣密性提高了51.7%。Q7倉氣密性提高了136.7%。Q8倉氣密性提高了112.1%。

檢測結(jié)果說明,補(bǔ)漏取得了較明顯效果。上述工藝孔洞的滲漏點(diǎn)為大直徑淺圓倉的主要?dú)怏w泄漏部位。

2.2 氣密性改造對氣調(diào)儲糧的影響

試驗(yàn)倉采用的氣調(diào)工藝是下充上排,氮?dú)馔ㄟ^4個(gè)自然通風(fēng)口(其中2個(gè)通往內(nèi)圈,2個(gè)通往外圈)往整個(gè)糧堆充氣,通過整個(gè)糧堆從頂部通風(fēng)口排氣。一般內(nèi)圈充得比外圈快,當(dāng)內(nèi)圈達(dá)到設(shè)置的濃度后關(guān)閉內(nèi)圈氣調(diào)管道閥門,只充外圈,當(dāng)整體濃度達(dá)到99%時(shí)即可關(guān)機(jī)。改造前后試驗(yàn)倉房氮?dú)鈿庹{(diào)檢測結(jié)果見表3。

表3 試驗(yàn)倉房氮?dú)鈿庹{(diào)檢測結(jié)果

從表3和圖1、2中可知,改造后氣密性大幅度提升,在氣調(diào)過程中倉房氣體不易泄漏,首次充氣、補(bǔ)氣時(shí)間減短,維持氮?dú)庥行舛葧r(shí)間較長,有效降低了能耗。氣密性改造前后試驗(yàn)倉氮?dú)鉂舛入S時(shí)間變化情況見圖1和圖2。

圖1 氣密性改造前氮?dú)鉂舛入S時(shí)間變化情況

圖2 氣密性改造后氮?dú)鉂舛入S時(shí)間變化情況

2.3 能耗效益評價(jià)

改造前后試驗(yàn)倉氣調(diào)首次充氣、補(bǔ)氣能耗費(fèi)用情況見表4。

表4 試驗(yàn)倉氣調(diào)首次充氣、補(bǔ)氣能耗費(fèi)用情況

從表4可知，氣密性改造后氣調(diào)噸糧成本都在降低，通過對比可知?dú)饷苄愿脑旌笥行Ы档土藲庹{(diào)噸糧成本。

2.4 氣調(diào)效果評定

改造前氣調(diào)結(jié)束散氣后，對3個(gè)試驗(yàn)倉進(jìn)行全面的糧情檢查，Q6倉、Q7倉、Q8倉未發(fā)現(xiàn)活蟲，但過了45 d后Q6倉下側(cè)壁發(fā)放口有少量書虱。改造后氣調(diào)結(jié)束散氣后，對3個(gè)試驗(yàn)倉進(jìn)行全面的糧情檢查均未發(fā)現(xiàn)活蟲，45 d后再次進(jìn)行全面的糧情檢查未發(fā)現(xiàn)活蟲。通過對比可知，氣密性改造后明顯取得了更好的氣調(diào)殺蟲效果。

3 結(jié)論與討論

3.1 通過大直徑淺圓倉各個(gè)工藝孔洞滲漏點(diǎn)進(jìn)行查漏、補(bǔ)漏，使得倉房的氣密性明顯得到提升。3個(gè)試驗(yàn)倉氣密性分別提高了51.7%、136.7%、112.1%。

3.2 通過對大直徑淺圓倉氣密性改造前后對氣調(diào)的影響可看出，氣密性提升可減少充、補(bǔ)氮?dú)獾臅r(shí)間，從而降低充氮能耗，同時(shí)，氣密性提升能夠延長氮?dú)鉂舛鹊谋３謺r(shí)間，進(jìn)一步提高蟲害防治的效果。

3.3 由于目前我?guī)齑笾睆綔\圓倉均處于實(shí)倉狀態(tài)下進(jìn)行氣密性修補(bǔ)，存在部分漏氣隱患部位，如倉下的出糧口等部位因無法打開而修補(bǔ)不徹底。因此，當(dāng)糧食出倉結(jié)束后或裝糧前應(yīng)對倉房進(jìn)行全面的查漏、補(bǔ)漏。特別是倉房的所有出糧口，出糧口清理不干凈將嚴(yán)重影響倉房的氣密性，建議清理時(shí)應(yīng)首先用高壓氣管清理所有閘板上的糧粒，再利用氣密性檢測準(zhǔn)備完成后通過倉房加壓至500 Pa逐一快速打開出糧口閘板，依靠倉內(nèi)壓力將閘板進(jìn)一步清理干凈。最后檢查閘板氣密膠條是否脫落或老化，并及時(shí)更換確保膠條壓緊。