粮仓的气密性测试与气密改造

  粮食储藏技术粮仓的气密性测试与气密改造 (郑州工程学院,河南450052)摘要本文论述了仓房气密性对安全储粮的重要性、仓房易漏气部位与处理措施、仓房气 密性测试、检漏及评价方法。分析了仓房结构与气密性、空仓气密性与实仓气密性的关系。 关键词粮仓气密性改造 一般来讲,气密性不好的仓房,其隔热和防潮性 能也不好,仓内粮食稳定性差,易受外界不利因素影 响,粮食容易出现吸湿、结块和发热霉变现象。若仓 房漏气,则熏蒸效果差,用药量增大,熏蒸次数增多, 粮食损失严重,储粮费用高。 在我国以往仓房建设中,由于认识和经济上的 原因,常常忽视对粮仓气密性的要求。由于仓房建 设者和仓房使用者各行其事,设计者不能从仓储工 艺角度考虑仓房结构的要求,而使用者不参与建仓 过程,无法从储粮角度对仓房储粮性能提出要求,使 之满足安全储粮需要。当新仓投入使用后,仓储部 门再对仓房不合适的部位进行改造。最突出的例子 是1998 年建设的国家粮仓,由于工期紧,未能在设 计图中考虑仓房的气密措施,在新仓建好后,国家又 再增拨费用进行仓房气密性改造,这样既花钱又费 工。因此,为提高储粮技术应用效果和降低保管费 用,就必须对仓房进行气密性改造,提高仓房的气密 仓房气密改造的意义111 仓房具有良好的气密性是安全储粮的需要 粮食是具有生命的物质,在低温、低湿的环境下 储藏,不仅有利于保持粮食的新鲜度、延缓陈化速 度,而且还能抑制虫霉生长、减少化学药剂使用,达 到绿色储粮的目的。高温、潮湿的环境对储粮有害, 使其易发热、生霉,使粮食品质劣变或者丧失商品价 值。为了保证储粮安全,要求仓储设施要具备良好 的隔热、防潮和气密性能,使之能够避免外界不利因 素对储粮的影响。而仓房隔热与防潮性能往往与仓 房的气密性有着密切的联系。仓房的气密性好,其 隔热和防潮性能也好;气密性差,隔热和防潮性能也 差。因此,仓房具有良好的气密性是安全储粮的需 112仓房气密程度与熏蒸效果及熏蒸费用的关系 众所周知,要取得良好的熏蒸杀虫效果,就必须 使仓内的熏蒸剂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。仓房具有良好的气密 性则是达到此要求的必要条件。仓房气密性好,用 药量少,杀虫效果好,熏蒸费用低;仓房气密性较差, 则用药量多,杀虫效果差,甚至需反复多次补药,熏 蒸费用也高。 113 提高仓房气密性、延长仓房内毒气浓度保持时 是毒力系数。在熏蒸作业中,对大多数熏蒸剂来说其 ,提高毒气浓度可以缩短熏蒸时间,降低毒气浓度则要延长熏蒸时 间。但磷化氢气体与此不同,在绝大多数情况下其 值小于1。仓房气密性不好时,即使采用很高的剂量,仓内的磷化氢浓度也维持不了几天。当毒气散 失后,耐药性强的害虫又复苏过来,久而久之就筛选 出了抗性强的害虫品系。多年来的实践证明,延长 其密闭熏蒸时间要比提高其熏蒸浓度杀虫更有 。因此,搞好仓房的气密性, 防止磷化氢气 体泄漏是十分重要的。 磷化氢是我国使用长达四十年的王牌熏蒸剂, 到目前为止尚未开发出能替代磷化氢的新一代熏蒸 剂,在相当长时期内还要依赖于磷化氢进行杀虫。 因此,仓储工作者应当科学地使用磷化氢,延缓害虫 粮仓的气密性测试与气密改造对它产生抗药性,延长它的使用期限,而提高仓房的 气密性则是正确使用磷化氢熏蒸剂的关键之一。 仓房易漏气的部位与气密性改造提高仓房的气密性,首先要确定仓房易漏气的 部位,然后采取有针对性的措施进行处理。 211 仓房易漏气的部位 1998 年国家投资所建新仓的使用过程中发现 仓房易漏气的部位主要发生在: 仓房需要经常开启 的孔洞如门窗、进(出) 风口、自然通风口、轴流风机 粮口、进人口或粮情检查门;壁面间、管道与壁面结合部位形成的漏气缝隙如两壁面的相交 面,进粮溜管、检测管与壁面结合处,进风口与墙面 的结合处;各类管线留下的隐性孔洞如电源与测温 电缆进线管、检测管;施工原因留下的漏气部位如手 脚架孔的回堵处,彩钢板屋面的搭接缝。 212 仓房的气密处理与所用材料 上述仓房漏气的部位可分为两种类型:有形的 孔与无形的缝。前者包括面积较大的门窗、盖板类 和闸阀类密封的孔洞,后者为不同壁面相交面或与 构件的连接缝。漏气类型与部位不同,其处理方式、 所用材料也不同,归纳起来有以下几种: 21211 门窗仓房门窗特别是面积较大的仓门漏 气严重:一般结构的仓门达不到气密要求,只有用带 有压紧功能的仓用密封门窗,或在挡粮板(门) 外加 仓用密封塑钢门窗或薄膜加槽管才能达到气密要 求。处理关键是在门窗边框上加 形密封胶条,调整好边框与墙体间的缝隙,手柄加压使门窗达到气 密要求;仓用密封塑钢门窗 外形美观,拆卸方便,但造价较高;槽管加塑料薄膜的传统作法仍可用于 仓房各种孔洞的气密处理,因地制宜简便易行,但每 次密封较麻烦,气密效果与操作质量关系密切,槽管 拐角处与薄膜皱褶处易漏气。槽管需预先埋入墙 内,与墙面齐平。仓门处的槽管位于仓门内 10cm 处,打压时薄膜紧贴仓门,可防止薄膜脱落。 21212 盖板类密封孔洞对经常开启的孔洞,可用 螺栓将盖板、胶垫、密封胶、法兰等压紧密封,如通风 进风口、进人孔需用厚度大于4mm 的盖板,厚度大 于5mm 的柔性橡胶垫,胶垫间接口用阶梯形或缺口 形对接,螺钉固定时要对称紧固, 否则很难保证气 密。但此法操作麻烦,数十个螺钉紧固不实用。对 常开启的孔洞不如做成圆形孔洞,或采用双铰链门 或者新型孔洞密封罩密封。这样孔洞既开关方便, 又能在风道投药,方便操作者使用。 21213 闸阀密封孔洞对筒仓、浅圆仓等集中进粮 或出粮的仓房,其进出粮口必须采用气密闸阀,但各 地气密闸阀的质量差异较大; 一是要选用质量好的 厂家产品,二是将闸板关到位并压紧,特别是卸粮口 处的闸板,在进粮前就应关好,否则粮食巨大的载荷 会使闸板无法关紧。另外,气密闸阀分为两类:仓顶 上安装的气密闸阀要求下气密,而仓底下安装的气 密闸阀则要求上气密,使用部位不同,其受力方向不 同,两者不能互换,否则气密性能会下降。 21214 无形的缝如仓墙的结合面、拐角处等部位 若无明显的缝隙,可用气密涂料处理,如有较大缝隙 时需加用无纺布,以加强处理面的强度。对彩钢板 屋面的搭接缝采用环氧树脂加无纺布进行“一布四 涂”处理 。对各类进线孔等小型难封孔洞可用密封胶处理。 仓房气密性测试311 气密性测试原理及用具 31111 气密性测试的器械与安装 气密性测试的 器械有风机、闸阀、压差计、秒表和喷壶等,仓房气密 性检测时器械的连接见图1。打压风机可以直接使 用粮库通风降温的风机,用柔性材料如帆布做成连 接管与闸阀相接; 闸阀要求气密性好,开关迅速,操 作方便,一般选用玻璃钢球阀或气密闸阀,可直接安 装在通风进风口上。压差计用乳胶管与仓房相接, 用于记录仓内压力变化; 好选用微压表如:膜合式压力计,读数直观方便。秒表用于记录压力衰减的时间,喷壶内装水和洗洁精, 用于仓房气密性测漏。 仓房气密性测试示意图31112 气密性测试方法 目前用于仓房气密性测 试的方法有3 种:压力衰减法( PT 试验法) 、压力 流量平衡法(PQ 试验法) 和示踪剂浓度衰减法。通 常采用压力衰减法测试仓房的气密性,该法操作简 便。仓房测试一般采用正压,与仓房装粮后受力方 向相同,所得数据与实际应用一致。负压法用于检 测塑料薄膜覆盖的粮垛的气密性。 气密性测试开始前,事先做好仓房门窗及各类孔洞的密闭与气密检测装置安装的准备工作,然后 启动风机朝仓内打压,并用压差计记录仓内压力变 化。仓内压力超过500Pa 或达到预定值时,迅速关 闭测试闸阀。秒表记录压力从500Pa 衰减至一半时 所需的时间,即从500Pa ϖ250Pa 的压力半衰期。 31113 粮仓气密性的相关标准 为了保证熏蒸杀 虫效果,国外对仓房气密性有严格的要求,但各国气 密性标准的数值差别很大。如澳大利亚 规定,空仓初始压力从2500Pa 降至1500Pa 所需时间大于5 分钟者为一级仓;从1500Pa 降至750Pa 的时间大于 750Pa降至 250Pa 的时间大 分钟者为三级仓。日本的规定则更为严格,要求粮食筒仓建成后要进行密闭程度审查,在空仓密 封条件下加压到4900Pa ,经过20 分钟后,其压力仍 大于 1960Pa 者,则认为气密性合格。1999 年原国 家粮食储备局制定了我国新建仓的气密性标准 即500Pa降至250Pa 的压力半衰期:平房仓大于40 秒,筒仓、浅圆仓大于60 秒。据梁权先生 估计,我国在1998 年以前所建的仓房能达到澳大利亚一级 标准的极少,一般来说其气密性好的充其量也只能 达到二级,大多数都在三级或三级以下。 312 气密性测试的评价标准 每栋仓房气密性检测次数应不少于3 次均达到原国家粮食储备局制定的仓房气密性标准,即500Pa 降至250Pa 的压力半衰期:平房仓大于 40 秒,筒仓、浅圆仓大于 60 检测仓体或设备各个部位经打压后无异常现象发生。符合上述检测条 件的仓房为检测合格。这是根据我国仓房现状制定 的仓房气密性最低标准,鉴于仓房熏蒸效果、熏蒸费 用与仓房气密性的密切关系,建议粮库在实际使用 中应尽可能提高仓房的气密性。 313 气密性测试过程中的检漏方法 仓房进行密封处理后,不可避免地还会存在一 些漏洞或缝隙,使仓房难以达到气密标准。因此查 明仓房的漏气部位是非常必要的。目前常用的查漏 方法有三种:紫光粉末法、肥皂水检漏法和使用烟雾 剂检漏法。通常采用的肥皂水检漏法,可用于漏气 量较少的部位的检漏。检漏方法: 将水与少量洗洁 精混合作为检测液,装入喷壶或用毛刷将检测液喷 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,若在仓房门窗等处能听到“吱吱”声,或 用手在缝隙处有凉爽感觉,都表明该部位有明显漏 气现象,需要进行密封处理。 从不同仓型空仓与实仓的气密检测值来看,平房仓实仓的气密性检测值只有空仓的 50 和新沙港粮库的气密检测结果来看浅圆仓其两者间的数据 无明显差异。这可能与仓体结构有关,浅圆仓筒壁为滑模成型的钢筋混凝 土圆形结构,承受粮堆侧压力的能力较强;而平房仓 为砖墙的矩形结构,承受粮堆侧压力的能力较弱,较 易形成裂缝造成仓房气密性下降。 装粮状况加压最大 Pa)加压时间 500Pa的压力 半衰期(s) 620320 73 627324 77 613324 74 412 气密测试加压时压力不宜太大 目前我国现有仓房的气密处理措施较为简单, 不能承受较高的打压试验,某粮库为了检验彩钢结 构屋面承受压力的能力,曾将压力升至 1760Pa 果再测500Pa时的压力半衰期要比原测试值低 35 秒。因此,建议仓房气密测试时,其压力不能太大, 只需比检验压力高 50~100Pa 即可,否则会破坏仓 体的气密性。 413 气密处理方案的可操作性与经济性 在气密处理中,要考虑仓房密封处理的经济性, 若过于昂贵,会使企业难以接受;对经常开关的门窗 或孔洞密封的方法要简便、有效,如通风进风口的盖 板靠数10 个螺栓紧固的方法不实用, 不仅气密性 差,拆装过程麻烦,还不利于风道投药;仓房的门窗、 出风孔、轴流风机孔等需经常开关,一定要考虑操作 的简便性,否则会造成操作者不愿使用或密封不好, 影响使用效果。 414 仓房的结构与气密性的关系 广东、海南新建彩钢屋面仓房经气密性处理后, 在500Pa 下的压力半衰期均超过平房仓40 60秒的规定值, 达到原国家粮食储备局的要 粮仓的气密性测试与气密改造低30~60 秒,而且彩钢屋面仓房造价不低,隔热性 差,气密处理困难,费用高。 从广东新沙港粮库 对两种屋面结构浅圆仓气密性处理和测试结果来看,单门仓的气密性要好 于双门仓,尤其是砼顶仓间相差100 秒左右,这说明 仓门越多,越容易漏气。 因此,从安全储粮、节约费用角度考虑,今后建 仓宜采用混凝土屋面结构的仓房,在满足通风与进 出粮作业的前提下,尽可能减少仓房的门窗数量,以 提高仓房的气密性。 415 在仓房设计中必须强调建筑设计与仓储工艺 的结合 由于认识与经济方面的原因,仓房建筑设计与 仓储工艺脱节,使仓房气密性成为我国仓房设计中 的薄弱环节。在长期生产实践中,人们认识到仓房 气密性的重要性 〔9~17〕 。许多建筑与仓储工作者探 讨了仓房气密性与储粮的关系及解决措施,一系列 仓房气密性改造研究,专用气密门窗、器具和气密涂 料的开发 〔18~20〕 以及彩钢板屋面结构的仓房气密性 成功处理为改善我国仓房气密性积累了大量经验, 特别是建联办的《浅圆仓、平房仓密闭处理设计》方 案,融合上述的研究成果,标志着我国仓房气密性设 计水平的提高与完善。只有将建筑设计与仓储工艺 相结合,才是彻底解决仓房气密性差的唯一途径。 北京:中国财政经济出版社, 199913 植物检疫,1992(4) 302~306 粮食流通技术,2000(2)29~31 ,21 张来林,赵英杰,张红利等1粮食仓房气密性测试与 CM 系列仓用密封门窗应用报告1 粮食储藏,2000(6) 18~24 两种屋面结构浅圆仓的气密性测试初报1 郑州工程学院学报,2001(3) 20~23 赵英杰,张来林,姜永嘉1浅谈筒仓的熏蒸方法及对筒仓 气密性要求1 粮食流通技术,1998(2) 30~35 粮油仓储科技通讯,2001(2)8~10 试论立筒仓气密性标准1粮食储藏,1987 43~45 ,53 10 大型立筒仓磷化氢环流熏蒸技术的研究1 粮食储藏,1992(6) 10~16 11 天津粮油科技,1994(1)9~12 12 筒仓内环流熏蒸杀虫技术的研究1 粮食储藏,1994(4) 7~11 13 粮食筒仓的气密性标准与措施1天津粮油科 技,1995(3) 20~21 14 立筒仓内衬玻璃钢高气密技术的研究1 粮食储藏,1995(5~6) 138~140 15 立筒仓新型气密材料及气密技术的研究1 粮食储藏,2000(6) 25~29 16 粮食储藏,2001(1)35~41 17 粮食流通技术,2001(5) 33~34 ,42 18 熏蒸仓(房)气密性专用涂料的研制 粮食流通技术,1999(2) 34~35 19 张卫东,赵建红1 一种新型粮库门窗1 粮食流通技术, 2000(2) 27~29 20 浅圆仓顶换气安全密封装置1粮食科技与经 济,2002(2) 29~30 (收稿日期:2003 02 18) DETERMINATION REBUILDINGOFWAREHOUSE Zhang Lailin Li Chaobin Zhao Yingjie ZhengzhouInstit ute Henan450052) hispaper someissues about gastight warehousewere summarized hoseinclude heimportance safestorage heplace easily leaked reatment met hods hemet hod determinegastight2 ness etc. relationshipbetween warehouse st ruct ure gastightness hegastight modelwarehouse were also analyzed hispaper. 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