大直径浅圆仓气密性改造与气调应用研究*

陈学良 冯 硕 赖新华 邓杰芳 祁正亚

(广东省储备粮管理集团有限公司顺德直属库 528308)

粮仓气密性是指粮食仓房对气体的密封性能,气密性好坏直接关系储粮安全和稳定,粮仓良好的气密性是安全储粮的先决条件。在我国以往粮仓的建设中,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,储粮安全难以得到保证。随着仓储技术的发展,仓房气密性越来越得到重视,气密性对于气调、控温等绿色储粮技术应用的影响逐步被认识到。本文通过对大直径筒仓气密性改造,研究气密性对于气调的影响,为大直径筒仓的气密性改造和气调技术应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验仓房和储粮

顺德库二期大直径浅圆仓于2018年正式投入使用,其单仓设计仓容19700 t,直径28 m,装粮线42.40 m,仓内体积27479.40 m3,该仓结构采用架空式设计,设有1个大门、2个侧壁发放门、1个进人口,均采用聚氯乙烯薄膜双槽密封。同时仓下有4个通风口、2个回风口。仓顶4个自然通风口、4个轴流风机口,均采用气密压盖门密封。1个入粮口(仓上)、14个出粮口(仓下)均采用双层闸阀密封。每座浅圆仓有33条测温电缆,分为内、中、外圈,分别为6、10、17条。

以Q6、Q7、Q8三座大直径浅圆仓作为试验仓,分别进行气密性改造,跟踪改造前、后气密性结果,以及改造前、后对气调储粮的影响。Q6仓、Q7仓均储存2019年度江西产的稻谷15080.000 t,Q8仓储存2018年度江苏产的小麦19493.580 t。储粮基本情况见表1。

表1 储粮基本情况

1.2 试验设备

离心风机(7.5kW)、FLUKE气压表、气密蝶阀、泡沫水、渗力克防水涂料、中性硅酮结构胶、发泡剂、水泥砂浆、腻子粉、移动式吸尘器、喷壶和秒表。PSA制单系统,型号:NP995-350B和NP995-360B,总产气量700 m3/h,总功率195 kW。

1.3 气密性检测方法

用聚氯乙烯薄膜双槽密封好大门、进人口、侧壁发放口。关紧所有通风口、进出粮闸板、通风管道阀门等。将离心风机与仓房通风口连接,气压表与仓房气体检测口连接,启动风机并开启闸阀向仓内加压,当仓内压力达到550 Pa迅速关闭闸阀与风机,观察压力表的变化,当压力值达到500 Pa启动秒表计时,当压力值达到250 Pa时停止计时,记录秒表读数,为本次测定的气密性即压力半衰期,每仓检测次数不少于3次。同时,用听声音、手摸和喷泡沫水法查找仓房的漏气部位,并用粉笔标记下来,泄压后对漏气部位进行整改。

1.4 漏气点处理措施

1.4.1 闸阀门和进人口 闸阀门处理:由于进出粮口闸阀门周围残留一些余粮与灰尘,导致闸门关不严,首先将进出粮口闸阀门打开,然后用高压气枪清理闸阀门周围的残粮以及灰尘。对关闭不严漏气的闸阀门应进行维修或更换,对漏气闸阀门更换密封圈,对顶紧凸轮打滑应更换顶紧凸轮或增加垫片。

进人口处理:进人口的密封槽与墙体转角处以及周边有不少裂缝与孔洞,导致漏气。用结构胶在进人口密封槽与墙体转角处打一圈玻璃胶并用薄膜压盖(槽管加膜法),周边的裂缝与孔洞采用渗力克防水涂料或固体胶处理。

1.4.2 大门和侧壁发放口 检查发现,大门、侧壁发放口附近地面及墙角存在裂缝,大门口密封槽与墙体连接处分离,而且密封槽在出仓过程中都有所损坏。上述部位脱落不牢固、老化、开裂是造成仓房气密性下降的主要原因。

墙角裂缝维修:首先清理铲除松浮批荡,清理裂缝内杂物以及碎屑,然后对裂缝用自流平砂浆灌填,表面抹平整后,在其表面涂抹渗力克防水涂料。

地台裂缝维修:首先清理裂缝内杂物,然后用自流平砂浆灌填,表面涂抹渗力克防水涂料。

密封槽维修改造:首先拆除原有密封槽,安装时密封槽管与墙体紧密结合,转角处采用弧形槽管,槽管间的结合部位无缝衔接,利用水泥砂浆对密封槽侧面进行批荡修复,最后在表面抹腻子灰进行粉白处理。

1.4.3 通风口和通风管道 检查中发现,通风口胶条老化、通风口连接通风槽处、通风管道连接墙角处以及通风管道上的螺丝口漏气。对通风口老化气密胶条进行更换并增加垫片确保气密胶条压实。对通风口连接通风槽处、通风管道连接墙角处先清理裂缝内的杂物,接着用水泥注浆5 h后涂抹3次防水渗力克(防水渗力克必须等干了才能涂抹下一次)。最后将漏气的螺丝口处进行固定或者更换,并打上玻璃胶或结构胶密封牢固。

1.4.4 测温电缆口 采用移动式吸尘器清理测温电缆口周围以及裂缝内的杂物,将测温电缆口填满发泡剂方便下次拆除维修。周边的裂缝需用腻子粉反复处理,干后再涂抹了次防水渗力克。

2 结果与分析

2.1 改造前后试验仓房半衰期

对仓房所有的孔洞或者漏气点进行补漏处理,改造前后进行实仓半衰期测试,具体测定结果见表2。

表2 改造前后试验仓半衰期检测结果

通过表2可以看出,经过一系列的改造后仓房的气密性比之前好了很多,3个试验仓粮堆气密性均超过30 min,Q6气密性提高了51.7%。Q7仓气密性提高了136.7%。Q8仓气密性提高了112.1%。

检测结果说明,补漏取得了较明显效果。上述工艺孔洞的渗漏点为大直径浅圆仓的主要气体泄漏部位。

2.2 气密性改造对气调储粮的影响

试验仓采用的气调工艺是下充上排,氮气通过4个自然通风口(其中2个通往内圈,2个通往外圈)往整个粮堆充气,通过整个粮堆从顶部通风口排气。一般内圈充得比外圈快,当内圈达到设置的浓度后关闭内圈气调管道阀门,只充外圈,当整体浓度达到99%时即可关机。改造前后试验仓房氮气气调检测结果见表3。

表3 试验仓房氮气气调检测结果

从表3和图1、2中可知,改造后气密性大幅度提升,在气调过程中仓房气体不易泄漏,首次充气、补气时间减短,维持氮气有效浓度时间较长,有效降低了能耗。气密性改造前后试验仓氮气浓度随时间变化情况见图1和图2。

图1 气密性改造前氮气浓度随时间变化情况

图2 气密性改造后氮气浓度随时间变化情况

2.3 能耗效益评价

改造前后试验仓气调首次充气、补气能耗费用情况见表4。

表4 试验仓气调首次充气、补气能耗费用情况

从表4可知，气密性改造后气调吨粮成本都在降低，通过对比可知气密性改造后有效降低了气调吨粮成本。

2.4 气调效果评定

改造前气调结束散气后，对3个试验仓进行全面的粮情检查，Q6仓、Q7仓、Q8仓未发现活虫，但过了45 d后Q6仓下侧壁发放口有少量书虱。改造后气调结束散气后，对3个试验仓进行全面的粮情检查均未发现活虫，45 d后再次进行全面的粮情检查未发现活虫。通过对比可知，气密性改造后明显取得了更好的气调杀虫效果。

3 结论与讨论

3.1 通过大直径浅圆仓各个工艺孔洞渗漏点进行查漏、补漏，使得仓房的气密性明显得到提升。3个试验仓气密性分别提高了51.7%、136.7%、112.1%。

3.2 通过对大直径浅圆仓气密性改造前后对气调的影响可看出，气密性提升可减少充、补氮气的时间，从而降低充氮能耗，同时，气密性提升能够延长氮气浓度的保持时间，进一步提高虫害防治的效果。

3.3 由于目前我库大直径浅圆仓均处于实仓状态下进行气密性修补，存在部分漏气隐患部位，如仓下的出粮口等部位因无法打开而修补不彻底。因此，当粮食出仓结束后或装粮前应对仓房进行全面的查漏、补漏。特别是仓房的所有出粮口，出粮口清理不干净将严重影响仓房的气密性，建议清理时应首先用高压气管清理所有闸板上的粮粒，再利用气密性检测准备完成后通过仓房加压至500 Pa逐一快速打开出粮口闸板，依靠仓内压力将闸板进一步清理干净。最后检查闸板气密胶条是否脱落或老化，并及时更换确保胶条压紧。