筒仓的气密性及气密改造技术

◎ 陈新旺

（东莞市深粮物流有限公司，广东 东莞 523130）

随着磷化氢环流熏蒸技术的普遍应用和气调绿色储粮技术的推广应用，筒仓（立筒仓、浅圆仓）作为一种新型仓型，已成为最主要的粮仓形式之一，其气密性好坏直接关系到储粮安全和质量稳定，良好的气密性是安全储粮的先决条件，但由于认识和经济原因，以及仓房建设和仓储工艺脱节，导致粮仓的气密性较差，目前普通的筒仓气密性很难达到熏蒸、气调的要求，造成了熏蒸、气调过程中气体泄漏较快，导致杀虫效果差和成本过高，并且严重污染环境和人身安全。澳大利亚相关标准规定，空仓初始大气压力从2500 Pa下降到1500 Pa所需时间不低于5 min的为一级仓，从1500 Pa下降到750 Pa所需时间不低于5 min的为二级仓，从500 Pa下降到250 Pa所需时间不低于5 min的为三级仓。而我国《磷化氢环流熏蒸技术规程》（LS/T 1201-2002），要求立筒仓、浅圆仓气内压力由500 Pa下降到250 Pa的半衰期不得少于1 min[1]。由此可见，国内粮仓气密性要求远远低于澳大利亚三级仓标准。我国粮仓大多数气密性都比较差，粮仓条件不足，这是制约我国储粮现代化的一个重要因素。为提高储粮技术应用效果，安全、经济、有效储粮，必须对现有筒仓进行合理的气密性改造，提高仓房的气密等级。

1 筒仓气密性的重要性

1.1 气密性对粮水分和温度的影响

水分和温度是影响储粮安全、数量、经济效益的重要因素。低湿、低温的环境不仅在粮食储藏中可保持粮食新鲜度，延缓陈化速度，还可以防虫抑菌，减少化学药剂的使用；高湿、高温的环境对储粮有害，容易使其结露、发热、生霉，使粮食的品质劣变或丧失商品价值。粮堆是一个开放的生态系统，能与外界环境不断地进行物质能量交换，其中的粮食含水量和温度也在不断变化。为了保证储粮安全，仓储设施应具备良好的防潮、隔热和气密性，避免外界不利因素对储粮的影响。然而筒仓的防潮隔热性能往往与筒仓的气密性有着密切的关系。筒仓的气密性好，其防潮、隔热性能也好，气密性差，防潮、隔热性能也差[2]。因此，筒仓良好的气密性是安全储粮的必要条件。

1.2 气密性是影响熏蒸、气调成败的关键因素

要想熏蒸、气调能取得良好的杀虫、抑菌效果，就必须使仓的气体浓度达到杀虫的致死浓度以上，并在该浓度上维持一定的时间。在一定浓度下，害虫经过一段时间，就会死亡；如果仓内气密性差，难以达到致死浓度，或者不能将有效浓度维持一定时间，就达不到杀虫、抑菌效果，甚至部分害虫可以恢复，产生抗药性。

1.3 气密性决定熏蒸、气调作业费用的高低

筒仓的气密性好，仓内容易达到和保持较长时间的预定浓度值，用药量少、充气次数少，杀虫效果好，熏蒸、气调的费用就低；反之，则用药量多，杀虫效果差，需反复多次补药或充气来维持气体浓度，作业费用就高[4]。多年来粮库熏蒸、气调杀虫的事例也证明了这一点。

1.4 气密性关系到作业人员的人身安全

磷化氢有剧毒，正常人吸入磷化氢后会抑制神经中枢、刺激肺部水肿，使心脏扩大，还会危害呼吸系统和肝脏。如果筒仓气密性差，熏蒸气体容易泄漏，会对现场作业人员或周边居民造成危害，严重的会发生人员伤亡事故，见表1。

表1 空气中PH3浓度对人体的影响表

2 筒仓气密性的检测标准与测定方法

2.1 筒仓气密性标准

为了保证储粮安全与熏蒸、气调的效果，我国根据不同的仓型制定了一些气密性等级标准，但对于筒仓的气密性一直没有具体的标准，其中《磷化氢环流熏蒸技术规程》（LS/T 1201-2002）规定，作为熏蒸仓，要求立筒仓、浅圆仓气内压力由500 Pa下降到250 Pa的半衰期不得少于1 min。但如果想实现气调的话，应尽可能提高筒仓的气密性。

2.2 检测方法

传统的仓房气密性测试方法主要有压力-流量平衡法（PQ实验法）、压力衰减法（PT实验法）和示踪剂浓度衰减法3种。考虑到操作的简便性，采取压力衰减法（PT实验法）。将筒仓完全密封后用风机将空气压入仓内（正压检测），当仓内压力达到550～600 Pa后停止打压，用秒表记录压力从500 Pa下降到250 Pa的半衰期时间；每个筒仓气密性检测次数不应少于3次，并且每次测试均能达到仓房气密性要求为止[3]。

2.3 气密测试器具与安装

气密性测试所用的器具有风机、连接管、闸阀、U型管压力计或微压计、秒表和喷壶等。

设备安装：在通风口安装变径口和气密碟阀，然后用连接管对接风机；U型压力计添加蒸馏水，液面调试到合适的位置，把U型管的一头用耐压管与筒仓的环流管进行连接，压力计竖立摆放并保持水平状态，确保两边的液面在同一高度。

目前，市面上有一种新型智能型仓房气密性测定装置，见图1，其主要由车体、通风机、电控柜、电动蝶阀、导气软管、连接法兰等组成；与仓房连接好后，在电控柜触屏界面上输入预定压力，按启动后，设备自动打压控压，自动检测记录压力半衰期，方便、准确，克服了U型压力计精确度低和人为操作影响的缺点。

图1 新型智能型仓房气密性测定装置图

2.4 检漏方法

目前多采用肥皂水检漏法，对漏气量较少的部位进行检漏。具体方法：喷壶内先装水，再倒入少量洗洁精（或洗衣粉），相互混合配成检测液，直接用喷壶或毛刷将检测液喷涂在被检物体的表面上，观察被检部位有无气泡产生，若有气泡产生者则为漏气部位。检测时，若在仓房门窗、孔洞、闸门等听到“吱吱”声，或手在缝隙处有凉爽感觉，都表明该部位有漏气现象。

2.5 筒仓易漏气部位

浅圆仓仓门、进出仓口、进人口、施工洞孔、通风口、各类管线口、无形缝（仓顶屋面、仓锥斗内壁）。

3 气密改造材料

常用的气密材料有PVC塑钢密封槽管、薄膜、橡胶条、硅酮胶、聚酰胺环氧树脂涂料、涤沦布、聚氨酯硬泡等。

4 筒仓易漏气部位气密性改造方法

4.1 浅圆仓仓门处理

仓门处理方法有3种：①采用带有压紧功能的仓用密封门，并加“H”形密封胶条，但注意调整好门与门框的缝隙，加力手柄使门达到气密要求。这种密封门外形美观、操作方便，价格相对较高。②塑料薄膜加双槽管密封，传统做法简便易行，但每次密封较麻烦，槽管拐弯与薄膜皱褶处易漏气；一般槽管装于门框内10 cm处，最好事先埋入墙内，防止仓房打压时薄膜脱落[4]。③在仓门关紧后，在仓门有缝隙的地方涂上浆糊，再用报纸粘贴上，等报纸干后可达到气密要求，此方法简便易行、又经济实惠，但不美观，事后报纸不易清理。

4.2 筒仓施工孔洞处理

筒仓在滑模施工中，因施工需要，会在筒仓壁上留有多个孔洞，这些洞孔在滑模平台拆卸前如未经及时处理，会造成筒仓漏气、串气的情况，影响筒仓气密性。这些孔洞需空仓时逐仓检查，发现有洞孔的记录好洞孔位置，待进粮时，把粮食装到洞孔的位置，采用掺入UEA微膨胀剂的水泥砂浆封堵。

4.3 各类管线口（测温电缆口、料位口等）的处理

各熏蒸孔、测温电缆孔等穿墙管在筒仓建造时均可采用翼环的穿墙管预埋，用聚氨酯的泡填实后，再用沙浆聚合物密实处理。对所有管线间的缝隙用发泡剂填充后，再用硅酮胶封堵密实。在测温电缆盒与盒盖之间加入高弹性密封胶，并在密封圈涂一层硅酮胶后，再锁紧。

4.4 进、出仓孔处理

对于筒仓这种集中进出粮的仓房，通常采用气密闸门密闭，但目前日常使用的气闸门气密性并不理想，特别随着时间的延长，其气密性能会很快下降；所以气密闸门尽量选用质量好的厂家，特别是气闸的橡胶密封圈的质量的厚度要选好，保证长期入挤压时不变形，出粮口处的闸门一般应在进粮前就关好，否则粮食挤压会使闸门无法压紧，密封效果最好的做法是：①从仓内对出粮口闸门板用胶带或硅酮胶进行密封。②可以在关闸门前，在闸板气密侧（上气密或下气密）涂上一层黄油后，再关紧闸板锁紧。注意平时气密闸门关紧后，一定要把顶紧凸轮顶紧到位；否则气密不严。气密闸门开、关前，必须检查顶紧凸轮是否已松开，以免用力过大造成闸板损坏。

4.5 盖板类孔洞处理

盖板类孔洞一般包括进人口、测温电缆孔、料位孔、通风口等，对于经常要开启的孔洞，目前常用的做好是用手轮将盖板、胶垫、密封胶、搭扣、法兰等加紧密封，如仓底通风口可以用厚度大于4 mm的方形或圆盖板（盖板中间填充一层发泡聚氨酯保温），盖板门与通风口箱体间用大于10 mm的柔性橡胶垫做衬垫密封，再用手轮旋转紧固。此方法操作比较简单方便。通风口也可以采用一些气密性的闸门做密封板，但价格稍高，而且不隔热，见图2和图3。

图2 圆形通风口图

图3 闸门形通风口图

筒仓的进人口、测温电缆孔和料位孔盖板可采用方形或圆形的夹心结构，根据进人口的实际尺寸，盖板上下面可采用1 mm厚的304不锈钢板焊实，中间用50～80 mm的发泡聚氨酯材料保温，盖板内侧粘贴5～10 mm的橡胶密封圈（三元乙丙发泡材料）。盖板与预埋钢圈连接用活动铰链或手轮锁紧。如果是圆形盖板可以采用旋转方式拧紧。注意如果进人口表面预埋钢筋砼是平口的话，需要另外安装一个方形框架或圆形钢圈，与预埋钢筋砼满焊，尺寸要小于盖板，见图4和图5。

图4 筒仓顶进人口、测温口示意图

图5 仓锥斗人孔外盖示意图

4.6 无形缝处理

无形的缝主要是不同壁面的相交面或与构件的连接缝，比如筒仓内壁、仓顶板底面（特别是彩钢结构屋面仓）、仓底锥斗内壁等。对于无明显的裂缝的处理，可直接采用环氧树脂等密封涂料，裂缝较大时，可采用环氧树脂加无纺布（二布三涂工艺）或喷涂聚氨酯硬泡等方法处理。

4.6.1 聚酰胺环氧树脂加无纺布（二布三涂工艺）工艺[5]

聚酰胺环氧树脂是由固化剂聚酰胺与乙醇作为稀释剂与环氧树脂混合而成。“二布三涂”可用于大面积无形孔缝的气密处理，其特点是气密性好，耐高温耐老化。

4.6.1.1 腻子料嵌缝施工工艺

清理筒仓内壁缝隙的松散混凝土、碎屑及粉尘。当缝隙宽度大于10 mm时。应剔成V型口，并先用钢丝刷刷清后，再用毛刷细细将缝隙内碎屑、粉尘等清除干净，然后填嵌腻子料。

工艺流程：喷涂底料→毛刷将缝隙内掸扫细底→腻子料嵌缝填满压实→涂料粘贴涤纶施工。

4.6.1.2 涂料粘贴涤纶施工工艺

施工前，内壁应充分干燥，含水率小于6%，表面的浮尘、起砂、凹凸不平处必须修理、找平、使其表面平整、洁净。

工艺流程：喷涂底料→面料巾无纺布（二层布三道漆）→固化干燥养护（25 ℃，7 d以上）→投入使用。

4.6.2 喷涂聚氨酯硬泡工艺

聚氨酯硬泡是以异氰酸酯和混合发泡剂、催化剂、改性剂、阻燃剂、抗老化剂等多种助剂混合而成。其特点是气密性好，耐高温耐老化、保温性好。是一种新型气密性材料。

工艺流程：清理内壁松散混凝土、碎屑及粉尘→腻子料嵌缝填满压实→内壁墙面凿孔拉毛→清除拉毛孔洞浮灰→喷涂聚氨酯硬泡→固化干燥养护→投入使用。

4.7 其他部位密封

仓顶面上较宽的裂缝可先把裂缝凿开，清理干净，用水泥砂浆填充，干燥后在其表面涂刷气密材料，如：聚氨酯树脂、环氧树脂等，再加无纺布进行“二布三涂”处理，以加强处理面的强度，小裂缝可先沿着缝隙凿开一条“V”型口小沟，清理干净表面，用改性沥青或环氧树脂涂抹填平。一般管道的连接焊缝可用硅酮胶密封，法兰连接处漏气可更换密封垫圈。

5 讨论与分析

5.1 筒仓设计建造注意事项

筒仓设计建造中要充分考虑气密性，特别在筒仓建设阶段严把质量关，尤其是非整体浇筑的部位，如通风口、仓锥斗、人孔、进粮口等需要二次浇筑混凝土的部位应用振动棒充分振动，避免因振动不充分造成空洞或结合不紧密等现象。埋放预埋件时预埋要与浇筑水泥紧密结合，可在预埋件与水泥墙体连接处涂抹少量膨胀水泥以提高其结合的紧密性。

5.2 气密处理方案的经济性与可操作性

在气密处理中，筒仓气密处理方式一定要考虑经济有效，若过于昂贵，会使企业难以接受，不利于储粮技术的推广。同时，对于一些经常要开关的仓顶盖板、通风闸门、轴流风机孔、仓底进人孔等孔洞在密封时，一定要考虑操作的简便性与实用性，否则会造成操作者不愿采用或密封不好，影响使用效果。

5.3 设备安装注意事项

进、出粮口，通风管道，进人孔，侧壁发放孔和仓底锥斗等有与预埋件连接的部位，焊接时一定要保证满焊，并喷涂防锈油漆。不能存在有漏焊、气孔、裂缝的的现象，可用金属焊接探伤仪检测。

5.4 气密检测时注意事项

仓房气密测试时，其加压压力不能太大，只需比检验压力高50～100 Pa即可，一般不超过规定高压的10%，国内某粮库做过的实验证明，检测压力过大时，压力半衰期要明显低于正常测定的半衰期极易破坏仓房的密封材料或仓体结构，形成一些无形缝或小孔变大，破坏仓体气密性。