葉海軍,李松偉,王曉博,羅 敏,潘建城
(廣東省儲備糧管理總公司東莞直屬庫,廣東 東莞 523145)
淺圓倉具有占地面積小、倉容量大、機械化程度高、密閉性能好等優(yōu)點,是近年來各儲備庫建設的主要倉型[1]。倉房良好的氣密性是安全儲糧的保障,也是殺蟲效果好壞的直觀體現,它直接關系到儲糧保管的成本,影響糧庫的經濟效益和社會效益[2]。隨著社會的發(fā)展,淺圓倉技術水平也在飛速進步,2016~2017年新建倉房壓力半衰期大多在7~15 min,遠遠超過我國現有的一級倉的氣密標準,且隨著充氮氣調綠色儲糧技術的不斷推廣,倉房氣密性改造也在不斷推進,我?guī)旖涍^改造后的淺圓倉氣密性壓力半衰期在10~15 min。
良好的倉房氣密性有利于儲糧的保管,但高密閉倉房倉內壓力受外界影響較大,國內曾發(fā)生過油罐因外界溫度急劇變化導致罐體吸癟的事故,因此高密閉倉房的安全性是目前倉儲工作中一個安全風險點,需加強管理。本文對存放不同糧食品種的淺圓倉在靜態(tài)密閉期進行倉溫、倉濕和壓強的跟蹤檢測,研究密閉性能好淺圓倉受外界氣溫變化影響是否存在超大壓差情況,同時分析和研究倉內壓強變化與糧食品種、氣密半衰期和溫濕度之間是否存在關系。
選取我?guī)?Q3、Q4、Q8、Q10 倉作為試驗倉房,設計倉容11 000 t,設計裝糧高度30.4 m,采用架空式平底設計,倉底共14個出糧口;配有23根測溫電纜,分1、8、14的內中外三圈布置,每兩個測溫點垂直相差距離為2 m;風道采用內、中、外三圈的環(huán)形地槽通風道,每倉配有環(huán)流熏蒸系統,其中AB地槽口與倉頂空間通過環(huán)流熏蒸管道呈T字形相連,倉內配有中心減壓管,倉頂設有4個自然通風口和4個機械通風口,壓強檢測點設置在環(huán)流熏蒸管道上。
1.2.1 試驗設備
中儲糧成都儲藏研究院有限公司CGSR-GICS氮氣檢測系統;北京金良安測溫系統GGSMonitor v2.0.0。
1.2.2 供試糧食品種與倉房氣密性
采用壓力衰減試驗法(從500 Pa降到250 Pa)進行氣密性檢測。
1.3.1 靜態(tài)倉房壓強檢測方案
選取每天的 8:00、11:00、15:00、18:00 和 22:00 共5個時間點,通過測溫系統自動檢測每倉的三溫兩濕(糧溫、倉內溫度、倉外溫度、倉內濕度、倉外濕度),通過氮氣檢測系統中的每倉安裝的壓力傳感器檢測各倉的倉內壓強。溫濕度和壓力檢測從6月14日開始,到6月20日結束。
從圖1可以看出,各倉倉溫隨著外界氣溫的變化而變化,倉溫的變化幅度明顯低于氣溫的變化幅度,并具有一定的滯后性。一天中氣溫最高溫一般出現在16:00左右,最低溫出現在早上8:00左右,高低溫差在6~7℃之間;倉溫最高溫出現在22:00,最低溫出現在早上11:00左右,一天內高低溫差在3℃以內;其主要原因是淺圓倉頂部具有結構層、防水層、隔熱保溫層和面層等防護,具有較好的保溫隔熱效果。
從圖1和圖2可以看出,6月14日到6月20日期間,氣溫在27.3~33℃,倉溫在28.7~33.0℃,但試驗倉平均糧溫在一周內升幅在0.2~0.3℃之間,上升幅度比倉溫小,主要原因是糧食是熱的不良導體。
圖1 試驗倉倉溫與氣溫變化曲線
圖2 試驗倉平均糧溫變化曲線
從圖1和圖3對比可以看出,在6月14日到6月16日,各實驗倉相對濕度隨著倉溫的升高而濕度降低,隨著倉溫的降低濕度升高,最低濕度出現在晚上22:00,最高濕度早上11:00。
此外,從表1和圖3可以看出,Q4玉米倉保持在濕度在69%~76%之間,明顯比小麥倉濕度要高15%左右,其主要原因是玉米水分13.8%,該水分在環(huán)境溫度30℃條件下的平衡濕度在70%左右;小麥倉水分在11.9%~12.1%之間,整體較低,該水分小麥在30℃環(huán)境溫度下平衡濕度在55%左右。試驗期間Q3、Q4倉內濕度變化幅度大于Q8、Q10倉倉內濕度變化,其主要原因可能是Q8、Q10倉的氣密性比較好,受外界影響較小。
表1 試驗倉倉房與糧食情況
圖3 試驗倉濕度變化曲線
從圖4可以看出,小麥倉與玉米倉在半衰期幾乎一致的情況下,倉內壓強走勢幾乎一致,且在壓強大小上沒有明顯區(qū)別,說明壓強大小跟糧食品種沒有關聯;滿倉狀態(tài)下的淺圓倉倉內壓強波動范圍均在正35~-30 Pa之間,沒有出現超高壓的情況。
從圖1與圖4對比可以看出,各試驗倉內壓強變化呈現一定規(guī)律性,一天中的峰值出現在下午15:00和峰谷出現在早上 8:00,其中 15:00為正壓,8:00為負壓;這與氣溫最高溫和最低溫的規(guī)律相一致,呈現正相關性。
圖4 試驗倉壓強變化曲線
(1)儲存不同糧食品種的淺圓倉在靜態(tài)密閉期間倉內壓強會隨著外界氣溫的變化而出現波動,一天中的峰值和低值分別出現在15:00和8:00。
(2)壓強的波動范圍與糧食品種之間沒有明顯的相關性。
(3)淺圓倉氣密半衰期(從500 Pa降到250Pa)在600~900s之間倉房倉內壓強波動范圍差別微小。
(4)由于糧食本身固有的傳熱特性,使得糧溫與倉溫受外界氣溫影響的效率不一致,形成糧溫與倉溫存在溫差,即存在糧堆微氣流,進而體現壓強的波動[3-4]。
(5)在本試驗中倉內壓強波動范圍均在70 Pa左右,對于鋼筋混泥土的淺圓倉安全性上的影響是可以忽略的。
(1)本文主要檢測的倉房氣密性(從500 Pa降到250 Pa)在600~900 s之間的淺圓倉滿倉狀態(tài)下的壓強變化,而對于氣密性超過900 s及密閉性能更好的倉房,其倉內壓強的變化及對倉房的影響還需進一步研究。
(2)天氣變化對于大氣壓強的變化眾所周知,直接體現到倉內壓強波動范圍還需進一步探索。