東南沿海地區立筒倉升級改造及試驗

卓先鋒 莊蕓蕾 林濤 岳綱冬 薛煒

摘要：隨著儲糧科技創新的發展，特別是空調控溫、富氮氣調、機械通風和糧情測控技術的成熟應用，解決糧食立筒倉科學綠色儲糧問題，不僅可以提高倉容利用率，緩解糧庫因新增規模帶來的倉容緊張問題，同時實現立筒倉常年儲備功能具有現實可操作性，因此立筒倉功能轉型升級試驗很有必要。文章對立筒倉整體概況進行闡述，從氣密性、環流熏蒸、氮氣氣調、空調控溫等方面進行全面升級改造，并進行試驗驗證。結果表明，倉房氣密性顯著提升，延長了氮氣氣調保持有效濃度的時間，糧溫變化幅度降低，同時也降低了后期保管人員的勞動強度和保管成本。

關鍵詞：立筒倉；改造；空調控溫；氣調；安全儲糧

中圖分類號：S379.3 文獻標志碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.20230622

Upgrading and transformation of vertical silo in Southeast Coastal Area and experimental verification

Zhuo Xianfeng1， Zhuang Yunlei2， Lin Tao1， Yue Gangdong3， Xue Wei1

（ 1. Sinograin Putian Depot Co.， LTD， Putian， Fujian 351158； 2. Sinograin Jiangsu Quality Inspection Center Co. ， Ltd. . Fujian Branch， Fuzhou， Fujian 350007； 3. China Grain Reserve Management Group Co.， LTD Fujian Branch， Fuzhou， Fujian 350007 ）

Abstract： With the development of scientific and technological innovation in grain storage， especially the mature application of air-conditioning， nitrogen-enriched air-conditioning， mechanical ventilation， and grain situation measurement and control technology， the problem of scientific and green grain storage in grain silos can be solved， it can not only increase the utilization rate of storage capacity， alleviate the tension problem of storage capacity caused by the new scale of grain depot， but also realize the practical operability of vertical silos long-term storage function， therefore， it is necessary to test the transformation and upgrading of silo function. This paper expounded the general situation of the vertical silo， and comprehensively upgraded and remade the silo from the aspects of air tightness， circulation fumigation， nitrogen air conditioning， air conditioning temperature control， etc. The results showed that the air-tightness of the storehouse was obviously improved， the time of maintaining effective concentration of nitrogen was prolonged， the range of grain temperature change was reduced， and the labor intensity and storage cost of the storekeepers were also reduced.

Key words： vertical silo， transform， air conditioning temperature control， air regulation， safe grain storage

立筒倉是一種散裝儲藏糧食的大型糧倉[1]，具有機械化程度和土地利用率高，容量大，裝卸糧食方便等優點，因此常被用作中轉倉型，是儲藏糧食過程中較完善的裝置。近年來越來越多的糧庫采用立筒倉進行儲糧[2]。由于儲糧技術的發展及糧食經濟發展需要，逐漸向長期保管糧食的倉型轉變，但倉房各方面儲糧性能距離作為長期儲糧的倉廒還有一定差距，尤其在高溫高濕的東南沿海地區，立筒倉長期安全儲糧問題亟待解決。

中央儲備糧莆田直屬庫有限公司位于東南沿海地區，年平均氣溫18～21 ℃，冬季溫暖濕潤、夏季高溫高濕?？販貧庹{技術是一種綜合運用氮氣氣調、空調控溫的綠色儲糧技術，該技術的運用可使高溫高濕地區立筒倉內糧食長期保持準低溫的安全狀態，同時起到殺蟲、防霉、抑菌和延緩糧食品質劣變的作用[3]。因此，有必要對立筒倉進行升級改造，全面提升儲糧性能，逐漸符合長期儲糧的標準，完成由暫存倉到長期儲存倉廒的轉型，對東南沿海地區的立筒倉長期安全儲糧有重要的參考意義。

1 材料與方法

1.1 立筒倉概況

由18個內徑為12 m，高38 m的鋼筋混凝土圓形筒倉組成，18個倉分3×3兩組，每組9個，并形成4個星倉，總體呈一字形排列，一側為工作塔，兩組筒倉之間間隔1.5 m，倉容量5萬t。

上通廊：立筒倉在倉頂建有封閉式上通廊，門窗等設施符合采光、防爆等要求，有較為良好的防雨隔熱性能。

倉頂：立筒倉倉頂板上入人口、入糧口、測溫電纜和料位報警器均正常，且有可隨時密閉的孔蓋。

倉壁：立筒倉倉壁堅固、不漏雨、不透潮、氣密性良好，入人口處設有5 m左右可上下的固定爬梯。

下通廊：立筒倉下部跟頂部一樣建有全封閉式的下通廊，筒倉錐底和出糧口均高于地面，錐形角度大于糧食自流角角度，使倉內糧食能全部排出至氣墊輸送機上。

倉房內部：倉內安裝多功能通風熏蒸裝置，集筒倉的通風降溫、環流熏蒸、減緩分級和卸糧減載等功能于一體，較好解決了筒倉通風降溫降濕、深糧層熏蒸殺蟲、減緩進出倉時的分級現象和卸糧減載等問題。

經過多年儲糧總結出有以下幾點安全隱患：一是糧堆高取樣難，無法準確掌握底層糧食蟲害情況，導致蟲害防治操作不便；二是倉房建設存在工藝孔洞、測溫電纜孔漏氣，導致倉房氣密性不佳；三是倉內未安裝制冷系統，依靠移動式空調控溫，控溫效果不佳，導致表層糧溫上升。

1.2 改造實施

1.2.1 試驗倉房及儲糧情況

試驗倉房為505號倉、506號倉、305號倉、306號倉，倉房均為鋼筋混凝土結構，總高度38.0 m，筒身高36.0 m，下錐底高6.0 m，直徑12.0 m。儲糧均為2021年進口大豆，單倉倉容2 500 t。其中305號倉和306號倉為試驗倉房，均已進行氣密性改造。

1.2.2 倉內氣密處理措施

處理位置：密閉的主要處理位置為立筒倉倉頂、倉壁6 m部位及倉頂大梁。

一布四涂方案及性能：施工部位進行涂刷聚酰胺環氧樹脂涂料，并粘貼滌綸布（即一布四涂工藝）。其配套方案見表1。

氣密涂料性能：聚酰胺環氧樹脂“一布四涂”用于大面積無形孔縫的處理，其特點氣密性好，耐壓力、無毒無污染，固化后有柔性，耐高低溫、耐老化、耐酸堿腐蝕、耐磨、抗菌防霉、對混凝土、鋼材、木材等具有較強的附著力。

1.2.3 施工工藝

在進行“一布四涂”密閉處理時，先對被涂面混凝土表面的松散砼、碎屑及粉塵進行清理，進行修補空洞水泥粉刷施工，再進行“一布四涂”密封處理，并對裂縫、氣泡、砂眼進行修補。對螺絲、螺帽部位必須確保將涂料滲入縫隙內，以保證其氣密性。

水泥粉刷施工工藝流程：遮蓋糧面層等保護措施→鋪設木板→清理積塵雜物→填滿發泡聚氨酯填補空洞→拆除遺留模板及鋼筋→高壓氣體吹掃→涂刷建筑膠兩次→水泥粉刷→干燥→涂料粘貼滌綸布施工工藝。

涂料粘貼滌綸布施工工藝流程：涂刷聚酰胺環氧樹脂（底涂）→粘貼滌綸布→涂刷聚酰胺環氧樹脂（二道）→涂刷聚酰胺環氧樹脂（面涂）→固化干燥養護（25 ℃，7 d以上）→投入使用。

1.2.4 表面處理

筒倉為鋼筋混凝土結構，一般要求鋼筋混凝土表面堅固、密實、平整，并且采用壓縮空氣清洗吹排，以確?；鶎颖砻娓稍?、潔凈、無雜質、無異物，確保涂層與壁面有良好的附著力。

用鏟刀和掃帚將基層表面的突起物，砂漿疙瘩及浮灰徹底清除干凈，對轉角或陰角和不規則部位更應認真清理，如發現油污、雜物之類應采用有機溶劑清洗，所有浮灰、雜物均采用壓縮氣吹排，基層表面經處理后且完整方可轉入下一道工序。

1.2.5 各類管線口改造及密封

各熏蒸孔、測溫電纜孔等穿墻管在筒倉建造時均可采用翼環的穿墻管預埋，用聚氨酯泡填實后，再用沙漿聚合物密實處理。所有管線間縫隙用發泡劑填充后，再用硅酮膠封堵密實。在測溫電纜盒與盒蓋之間加入高彈性密封膠，并在密封圈涂一層硅酮膠，再鎖緊[4]。同時將一樓3個通風口其中一個改造為充氮入口并加裝閘閥，其他2個更換新橡膠密封墊[5]。

1.3 環流熏蒸系統安裝

立筒倉整倉設計1臺1.0 kW保溫環流風機，環流熏蒸管網主管道采用Φ 76 mm不銹鋼主管。將立筒倉原有通風口風管、糧面風管切割后焊接Φ 76 mm法蘭盤，通過三通、彎頭、Φ 76 mm不銹鋼主管連接至保溫環流風機進風口、出風口。

1.3.1 操作及實現功能

通過蝶閥1～蝶閥4的開啟/關閉配合保溫環流風機實現對倉內糧食熏蒸殺蟲。通冷氣時蝶閥5開啟，蝶閥2、蝶閥3關閉[6]。其環流熏蒸結構施工圖見圖1。

1.3.2 氮氣氣調控制系統

制氮設施設備：NP995-350B型制氮裝置（產氣量350 m3/h，氮氣純度99.97%，功率78.24 kW）：廣州市維通工業氣體技術有限公司。制氮機房到倉主供氣管道采用暗埋敷設管道方式。開溝暗埋盡量選擇最短路線的地坪開溝；經過主干道時，PPR管外套鋼管保護。

濃度檢測點的布置：倉頂排氣口布置1個濃度檢測點，充氮過程中，在倉頂排氣口進行濃度檢測[7]。根據檢測濃度的變化情況，分析氮氣氣體濃度變化規律，掌握補氣時機。

充氣模式及方法：充氮模式采用下充上排工藝。首先檢查倉房、管道氣密及閘閥開關是否正確，然后依次將倉頂2#排氣閥及進人孔、倉底1#進氣閥、P10倉總閥開啟，開制氮機送氣充氮；同時定時跟蹤糧堆氮氣濃度，當糧堆及空間濃度達到設置濃度后停止充氮（根據檢測糧堆內氧氣濃度來計算氮氣濃度）。

1.4 空調控溫技術改造

糧倉專用空調對倉內空間氣體進行循環制冷，用以延緩氣調期間倉溫及表層糧溫的升高[8]。單倉采用上海云傲機電科技有限公司產YGLA-15SA/A型糧倉專用空調，制冷量15 kW，送風量3 000 m3/h，出風口射程可達12 m。專用空調局部安裝構造見圖2。

1.4.1 制冷機位置

在立筒倉倉頂墻壁安裝2個三角支架采用膨脹螺絲與墻壁連接，空調底部用4個支腳固定在三角支架上，并采用螺栓連接固定，水平高度差不超20 mm。

1.4.2 進回風口改造

對環流管道口進行改造，增加三通安裝氣密蝶閥并連接空調送風口，對進糧口進行改造，進糧口開直徑300 mm的圓孔，增加氣密蝶閥并與空調回風口連接。

1.4.3 風管連接

進回風管采用PPS材質，采用熱溶方式連接，風管直徑為300 mm。

1.4.4 水管連接

冷凝水采用小口徑PP塑料管DN32連接到立筒倉下水溝。

2 結果與分析

2.1 氣密性改造效果

倉房改造前后壓力從500 Pa降至250 Pa的壓力半衰期如表2所示。改造前，供試倉房氣密性基本相當；改造后，兩個試驗倉房氣密性得到明顯改善，且提升幅度超過180%。結果表明，經過改造后的倉房氣密性得到顯著加強。

2.2 氣調殺蟲情況

通過32 h下充上排模式，305號倉和306號倉倉內氮氣濃度均已達到目標濃度值，倉內氧氣濃度變化情況見圖3。為了維持氮氣濃度98%以上不少于30 d，中間對供試倉房進行12 h補氣。由于立筒倉裝糧高度高，存量較大，在擁有良好氣密性能的情況下，糧堆中心一般處于缺氧狀態，蟲霉難以生長，入糧口、入人口、糧堆表面、底部通風口等部位相對容易發生蟲霉危害。通過對上述部位進行蟲霉篩查和檢測，均未發現異常情況，確保儲糧安全。

2.3 糧溫變化情況

立筒倉糧堆底層和表層的溫度變化幅度相對較大，安裝倉儲專用空調后在糧溫控制方面效果顯著（見表3），可延緩其變化和降低溫度值，夏季高溫季節開啟空調，可實現對表層糧溫的控制，使其變化幅度和溫度值低于底層的幅度和溫度，進而控制整倉糧溫[9]。

2.4 品質變化情況

維持大豆良好的品質是其后續加工應用的基礎[10]。為跟蹤大豆品質變化情況，每年3月和9月均會對其進行質量和品質檢測，結果見表4。根據GB/T 31785—2015《大豆儲存品質的判定規則》，粗脂肪酸值是大豆儲存品質的判定指標之一。由表4可知：粗脂肪酸值總體呈上升趨勢，但改造后的倉房儲藏的大豆的粗脂肪酸值變化幅度較小。

3 討 論

（1）本次升級改造后儲糧試驗只針對進口大豆，其品質變化相對平緩，但對于玉米、稻谷等較難保管的品種還有待進一步探究。

（2）全面升級改造后，全方位提升了立筒倉的儲糧性能，有效地控制了倉內糧溫，延緩糧堆表層糧溫上升；不斷提升倉房氣密性，達到氣調標準，減少甚至不用磷化鋁熏蒸，實現綠色儲糧、降低糧食損耗，確保儲糧品質。

參 考 文 獻

[1] 金志明，余建國，李首文.立筒倉功能轉型升級改造探索[J].糧食儲藏，2018，47（2）：23-26.

[2] 王曉東，陳雁，丁永剛，等.外熱源對立筒倉糧堆滲流通風控溫系統性能影響的試驗研究[J].中國農業大學學報，2021，26（12）：232-240.

[3] 鄒易，張紅建，鄭聯合，等.控溫氣調技術在海南地區儲糧中的應用研究[J].糧食與食品工業，2018，25（4）：49-52+56.

[4] 陳新旺.筒倉的氣密性及氣密改造技術[J].現代食品，2018（12）：185-189.

[5] 潘佳，黃思華，范彥泰，等.立筒倉氣密性改造與氣調儲糧試驗[J].糧食科技與經濟，2021，46（3）：74-77.

[6] 張華生，卓先鋒.立筒倉環流熏蒸系統工藝改造[J].糧油倉儲科技通訊，2020，36（4）：31-33.

[7] 張景，翁勝通，向征.不同氣密性的立筒倉充氮氣調效果分析比較[J].糧油倉儲科技通訊，2020，36（5）：47-49.

[8] 戚浩.中溫高濕儲糧區的進口大豆淺圓倉綠色集成工藝儲藏實踐[J].糧食儲藏，2023，52（1）：20-23.

[9] 王平坪，陳忠南，王文強，等.高溫高濕儲糧區空調控溫儲藏應用研究[J].糧食儲藏，2021，50（1）：13-18.

[10] 黃雨嬋，謝柳佳，熊玲，等.儲藏大豆品質變化和安全預警研究進展[J].糧食科技與經濟，2022，47（6）：83-88.