氮气气调储粮期间扦样方法对比试验*
2021-04-16康国宇莫纯奕梁智杰
康国宇 袁 辉 莫纯奕 梁智杰
(中央储备粮肇庆直属库有限公司 526073)
充氮气调技术是现代新型绿色环保的储粮技术,无毒无残留,实施劳动强度低,正在全面推广应用。气调仓每年春、秋普质量检查和日常质量跟踪扦样检验,要么开启窗户,让空间空气交换,直接打穿薄膜快速扦样,迅速修补穿膜;要么揭膜等散气后实施。由于气调储粮的技术关键点在于仓房气密性,气调期间粮堆始终处在一个密闭的空间,如何在保证气调仓安全扦样的同时减少扦样对气调储粮的影响显得尤为关键。为了解决这一问题,结合“十三五”国家重点研发计划——“四合一”升级绿色储粮技术示范,通过对散气扦样、无气囊穿膜扦样后修补两种扦样方法在安全性、劳动强度、经济费用三个方面对比试验后得出,直接穿膜扦样后修补模式具有劳动强度低,减少氮气浪费,节省成本的优势。
1 材料
1.1 试验仓房
试验仓选择平房仓ZQ01、ZQ29、ZQ38仓,仓房规格尺寸均为29.2 m×23.4 m,装粮线高7.0 m。仓房经气密性处理后,实仓气密性-300 Pa升至-150 Pa的半衰期,符合气调气密性要求,且均在400 s以上。
1.2 试验粮食
供试粮食均为稻谷,散装储存,其基本情况见表1、表2。
表1 试验仓粮食数量情况
表2 试验仓粮食入库质量情况
1.3 试验仓状态
平房仓ZQ01、ZQ29、ZQ38均采用薄膜五面密闭,处于气调状态,仓内均无气囊。
1.4 试验设备
智能充氮控制系统、氧气报警仪、扦样器、分样器、接样盆、电线、口罩等物资设备。
2 方法
在仓房规格、粮种、储粮数量、配套设施一样,以及符合安全生产要求的前提下,采用全揭膜、揭膜一半、不揭膜打孔3种不同的扦样技术,进行工作效率、效果、投入成本的对比分析。
2.1 仓房气密性处理
主要对仓内四面墙壁挂膜处理,满仓待粮情稳定后,粮面覆膜,并进行气密性检测,查漏补漏。
2.2 扦样方法
采用深层电动扦样器,严格按照《中央储备粮油质量检查扦样检验管理办法》的操作规程,按点按层、先上后下进行抽样。
图1为扦样点位平面布置示意图,共8个点。靠近墙体距离均为1 m,长边扦样点间隔均为13.6 m,短边扦样点间隔均为10.7 m。
图1 扦样点位平面布置示意图
图2为扦样点立面布置示意图,分表层(第一层)、中上层(第二层)、中间层(第三层)、中下层(第四层)、底层(第五层)共5个位置,其中表层距离粮面0.5 m,中上层距离粮面2.0 m,中间层距离粮面3.5 m,中下层距离粮面5.0 m,底层距离底部0.5 m。
2.3 不同扦样方法
三种不同扦样方法实施的前提,均要检测仓内氧气浓度,确保安全。
ZQ01仓实行粮面薄膜全部揭开,再进仓按规定扦样,扦样后粮面恢复原样,薄膜再重新压回并开展气调。
ZQ29仓实行不揭薄膜直接打孔的方式扦样,扦样结束后,恢复原样并开展气调。
ZQ38仓实行揭一半,另一半仅揭扦样点位置的方式扦样,扦样结束后,恢复原样并开展气调。
2.4 揭膜、扦样
揭膜、扦样共安排6个人,配置2台扦样器,揭膜人工及扦样时间对比见表1。
表1 揭膜、扦样时间对比表
2.5 粮面、薄膜恢复(见表2)2.6 扦样前后粮温、仓温变化
扦样时间为2019年3月25日~26日,期间均有零星小雨。3月25日~28日,大气温度分别为17.6℃、19.5℃、19.7℃、20.5℃。试验仓3月25日及28日检测粮温、仓温变化如表3。
表2 粮面、薄膜恢复时间对比表
表3 粮温、仓温前后变化对比表 (单位:℃)
2.7 粮堆内氮气浓度变化(见表4)
表4 揭膜、扦样过程粮堆N2浓度对比表 (单位:%)
3 分析
3.1 作业安全
3种扦样方法均在检测仓内氧气浓度符合安全入仓标准的前提下实施。
3.2 扦样效率
从表1可以看出,3种扦样方法使用时间差异在于揭膜,ZQ01仓全揭膜用时3人×0.2 h,ZQ29仓不揭膜未用时,ZQ38仓揭膜一半用时3人×0.1 h,3种扦样时间差为0.1 h,对单纯扦样效率无影响,但会拉长总体扦样工作的时间。同时额外人工成本(按照15元/h·人)分别为9元、0元、4.5元。
3.3 粮面、薄膜恢复
从表2可以看出,ZQ29仓无法恢复粮面,ZQ01、ZQ38仓可以恢复粮面。恢复到气调时的状态,ZQ01、ZQ29、ZQ38 3个仓用时分别为3人×5 h、1人×0.3 h、3人×2.6 h,人工成本(按照15元/h·人)分别为225元、4.5元、117元。对ZQ01、ZQ29、ZQ38 3个仓留下的孔洞0 m2、64.32 m2、24.12 m2,修复需要用的薄膜、玻璃胶等易耗品费用分别约为0元、16元、6元。即ZQ01、ZQ29、ZQ38 3个仓粮面、薄膜恢复所需成本小计分别为225元、20.5元、123元。
3.4 粮温、仓温的影响
从表3可以看出,作业过程中,大气温度低于仓温时,3种扦样技术对粮温基本无影响,但随着大气温度的升高,仓温逐渐开始跟随大气温度回升。
3.5 粮堆内氮气的损失
从表4可以看出,未揭膜仅打孔的粮堆氮气基本无损失,但揭膜的粮堆氮气损失较多。按稻谷粮堆孔隙度50%计算,ZQ01、ZQ29、ZQ38 3个仓损失氮气量为345.0 m3、0 m3、330.9 m3,折算成电费分别约为1600元、0元、1500元。
3.6 成本投入
综合人工成本、薄膜损失、氮气损失以及易耗品等,若恢复气调状态,ZQ01、ZQ29、ZQ38投入成本分别为1834元、20.5元、1627.5元。
3.7 标准化管理
按照目前标准化管理的要求,虽不揭膜导致扦出样品无法回归原位,但不影响标准化考核。所以三种技术在标准化管理方面是无差异影响的。
综合以上分析,在安全进仓作业的前提下,结合能耗、人工成本、日常规范化管理等方面,直接打孔扦样方法优于揭膜扦样方法。