吳 瓊，曾雨桐，黃 軍, 張來林,胡學(xué)潤,于 博, 魏 超

（1.河南工業(yè)大學(xué)糧食和物資儲備學(xué)院，鄭州 450001；2.江西省宜春市發(fā)展和改革委員會，江西 宜春 336000；3.江西省宜春市靖安縣糧食安全保障中心，江西 宜春 330000；4.鄭州豌豆芽智能科技有限公司，鄭州 450003）

隨著科技發(fā)展和綠色儲糧技術(shù)在國內(nèi)大量應(yīng)用， 良好的倉房氣密性能成為綠色儲糧技術(shù)有效實施和保證儲糧安全的關(guān)鍵。 金屬波紋板屋蓋平房倉是我國早期托市糧收購政策實施期間興建的簡易平房倉型之一，具有建倉成本低、工期短的特點，但其氣密性極差[1]，整倉氣密檢測時難以達(dá)到500 Pa 的測試壓力， 遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前綠色儲糧對倉房氣密性的要求。每年入糧前，對此類倉房進(jìn)行氣密處理成為糧庫不可避免的工作， 該過程耗時費財、 處理量繁重、效果又差。 因此，提高此類倉房氣密性能成為糧庫改造中亟待解決的首要問題。

基于金屬波紋板屋蓋平房倉結(jié)構(gòu)特點和改造難點，鄭州豌豆芽智能科技有限公司與糧庫、院校組成產(chǎn)學(xué)研攻關(guān)團(tuán)隊， 在總結(jié)分析糧食行業(yè)前期多種改造方案，如屋頂及倉壁上噴涂氣密涂料、倉內(nèi)吊掛龍骨或輕型鋼材吊頂?shù)然A(chǔ)上， 前期應(yīng)用倉內(nèi)“吊頂膜”的改造方案[2-4]，在金屬波紋板屋蓋平房倉糧面以上空間氣密性改造取得較好的效果。 此次又對這類倉房進(jìn)行了整倉氣密改造， 使其滿足綠色儲糧的需求（圖1）。

圖1 金屬波紋板屋蓋平房倉

1 試驗地點

改造倉房位于江西省宜春市靖安縣仁首糧管所新庫區(qū)內(nèi)的平房倉11 號廒間， 廒間尺寸為30 m ×21 m，倉頂為金屬波紋板屋蓋結(jié)構(gòu)，裝糧線為6 m，檐高8 m，墻體厚3.7 m；廒間共有倉窗6個，軸流風(fēng)機(jī)孔4個，倉門2個，單側(cè)墻面上有通風(fēng)口4個；東西山墻上（吊膜上方）各有2個通風(fēng)孔，東側(cè)孔洞中裝有軸流風(fēng)機(jī)。

2 整倉氣密改造使用材料與施工工藝

2.1 膜材料的組成

試驗所用的吊膜與墻膜同前期的 “吊頂膜”材質(zhì)，為定制的高強(qiáng)度拉伸膜，地坪處理材料為PVC防水卷材。

2.2 施工工藝

整體施工工藝可分為倉頂?shù)跄ぁγ鎾炷?、頂膜與墻膜熱合、地坪密閉處理、通風(fēng)口及倉門處理等5個施工環(huán)節(jié)。

（1）倉頂?shù)跄な┕?。吊頂膜整體施工工藝與金屬波紋板屋蓋平房倉“吊頂膜”氣密改造工藝相同[2]，即先在倉頂圈梁部位安裝槽鋼件， 再將預(yù)制的整張建筑膜材吊裝在標(biāo)準(zhǔn)槽鋼上。 為防止氣密測試或充氣等作業(yè)時而引起倉內(nèi)壓力變化而導(dǎo)致的吊膜上下波動，對頂梁造成破壞，在倉頂?shù)牟垆撎幵O(shè)置鋼架與高強(qiáng)度鋼絲繩， 吊膜通過膜貼合方式固定在鋼絲繩上，鋼絲與鋼絲交叉處通過螺母固定，從而將安裝的吊膜固定在頂梁高度的平面處。

（2）墻面掛膜施工。 為保證膜材與墻體貼合緊密，先把四周墻體打磨平整，刷上墻體固化劑，然后把墻膜平整粘貼到墻面上， 膜材與膜材拼接處使用同質(zhì)膜材粘合密封，以免在膜材連接處產(chǎn)生縫隙，導(dǎo)致漏氣。 同時，在施工過程中，分段固定密封與鋪設(shè)在墻面上的測溫電纜。

（3）吊膜與墻膜熱合。當(dāng)?shù)跄づc墻膜分別固定好后，在墻壁上方的圈梁處，通過熱熔法將倉頂?shù)跄づc墻面掛膜粘合在一起，在內(nèi)形成一整張氣膜（如圖2左）；最后在吊膜上鋪設(shè)保溫棉，使其兼具良好的氣密和隔熱效果。在吊膜與墻膜熱合時，為保證二者粘合緊密與施工方便，在吊膜固定時，可預(yù)留30～50cm長度作為披簾，通過披簾與墻膜熱合，可達(dá)到粘合緊密、施工方便的效果。

圖2 頂膜與墻膜熱合(左)、地坪密閉處理(右)的效果

（4）地坪密閉處理。先清潔地坪、處理裂紋處，再在地坪上鋪設(shè)PVC 防水卷材，最后使用打密封膠方式處理墻膜與PVC 卷材的銜接處（如圖2 右）。

（5）通風(fēng)口及倉門處理。 根據(jù)現(xiàn)有倉房實際情況，更換通風(fēng)口上的密封膠條，并在通風(fēng)口蓋板門上加裝4 只緊固手輪，以提高通風(fēng)口氣密性。倉門內(nèi)側(cè)處安裝雙槽密封槽管，用膠條結(jié)合薄膜法密閉倉門。

3 糧情測控與安全防護(hù)系統(tǒng)

根據(jù)整倉氣密改造后倉房的特點， 配備相應(yīng)的糧情測控與安全防護(hù)系統(tǒng)，并設(shè)置有多功能控制柜，具備糧情測控、水分含量預(yù)警、壓力預(yù)警、火災(zāi)預(yù)警及能耗測算等功能， 以滿足倉內(nèi)作業(yè)與儲糧安全的要求。

（1）在墻面掛膜期間，分段固定密封與鋪設(shè)墻體測溫電纜； 在裝糧線以上位置預(yù)留糧情檢測鏈接端口，方便與入糧后埋設(shè)的測溫電纜和測水電纜相連，進(jìn)行糧堆溫度及水分檢測。 在倉內(nèi)糧面空間設(shè)置溫度感應(yīng)裝置，各溫度感應(yīng)器與倉外控制柜相連，使整個系統(tǒng)具有檢測和記錄墻體、膜上和膜下溫度功能。

（2）通過手自一體的通風(fēng)控制系統(tǒng)，可根據(jù)倉內(nèi)膜上溫度、倉外溫度的溫差，通過智能分析，開啟自動排積熱通風(fēng)或提示工作人員自行選擇手動通風(fēng)，同時可記錄通風(fēng)時間等數(shù)據(jù)。

（3）在倉內(nèi)膜下空間設(shè)置壓力傳感器，與倉外控制柜相連，并設(shè)置倉內(nèi)正負(fù)壓力報警閾值，使系統(tǒng)具有檢測倉內(nèi)壓力的功能， 當(dāng)充氣或抽氣作業(yè)超過或低于設(shè)定值時，系統(tǒng)會自動啟動安全報警功能，防止作業(yè)時倉內(nèi)外壓差過大對倉房結(jié)構(gòu)造成破壞。

（4）系統(tǒng)具有氣密性檢測功能，在氣調(diào)前進(jìn)行自檢，還可通過控制閥門實施氣調(diào)作業(yè)。

（5）在倉內(nèi)安裝4～5 只消防煙霧報警器，并與倉外控制柜相連，使系統(tǒng)具有消防安全報警功能。

（6）系統(tǒng)具有智能控制空調(diào)的功能，根據(jù)倉內(nèi)溫度變化， 通過設(shè)置空調(diào)啟閉的閾值溫度實現(xiàn)倉內(nèi)空調(diào)智能控溫，實現(xiàn)控溫作業(yè)的智能化，降低控溫作業(yè)成本。

（7）在控制柜內(nèi)安裝電表，與各控制系統(tǒng)相連，可及時統(tǒng)計倉內(nèi)各個作業(yè)的能耗，計算用電量，核算作業(yè)成本。

（8）控制柜配備氣調(diào)閥門的控制單元，可實現(xiàn)智能充氮作業(yè)和與空調(diào)相結(jié)合的智能內(nèi)環(huán)流糧堆控溫控水作業(yè)。

（9）倉內(nèi)膜上裝有攝像頭，工作人員可隨時查看倉內(nèi)情況。

4 整倉氣密改造效果

為驗證整倉密閉改造的效果， 在倉房完成施工后，做好倉房密封工作，檢測風(fēng)機(jī)通過蝶閥與安裝在倉體上的通風(fēng)口相連， 壓差計與倉外濃度檢測管相連，通過風(fēng)機(jī)將空氣送入倉內(nèi)，檢測倉內(nèi)壓力500Pa衰減至250 Pa 的時間，檢測結(jié)果見表1。 金屬波紋板屋蓋平房倉經(jīng)吊膜與墻膜及地坪密閉處理后，整倉氣密性500 Pa 壓力下的半衰期： 最低值為169.03min （通風(fēng)口有少量漏氣）、 最高值為237.67min，且測試時倉體或部件各部位均無異?，F(xiàn)象發(fā)生， 表明整倉氣密改造使簡易平房倉達(dá)到極好的氣密效果，遠(yuǎn)高于現(xiàn)有國標(biāo)對氣密性的要求。

表1 改造后金屬波紋板屋蓋平房倉整倉氣密性檢測結(jié)果

5 倉房氣密性改造的意義

5.1 簡化儲糧步驟，降低勞動強(qiáng)度

傳統(tǒng)的覆膜氣密改造僅能實現(xiàn)糧面以下部位低水平的氣密性，不同作業(yè)應(yīng)用時，頻繁揭膜與覆膜已成為保管員不可避免的繁重的任務(wù)。 這項工作不僅勞動強(qiáng)度大，存在安全隱患，還有效果差、耗時長等問題。實現(xiàn)整倉氣密后，可簡化以前熏蒸或氣調(diào)作業(yè)準(zhǔn)備過程中的多個操作環(huán)節(jié)，大大提高工作效率，減輕保管員的工作量。

5.2 提高空調(diào)冷源利用率，科學(xué)儲糧智能升級

采用傳統(tǒng)糧面覆膜時， 空調(diào)的冷量僅能用于降倉溫，若想冷卻糧溫，只能通過膜下布置回流管，采用膜下環(huán)流方式，達(dá)到糧堆降溫要求，此操作增加了環(huán)流系統(tǒng)的設(shè)計難度與投資費用。 若實現(xiàn)整倉密閉后， 通過環(huán)流系統(tǒng)可同時達(dá)到降低糧溫和倉溫的目的，且環(huán)流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，儲糧成本降低，儲糧效果好。

5.3 節(jié)約儲藏能耗，降低儲糧成本

傳統(tǒng)平房倉糧面覆膜儲糧，除操作繁瑣、工作量大外，密封效果也達(dá)不到要求，且薄膜屬易損耗材，使用一兩年就需更換，也增加了儲糧成本，倉房實現(xiàn)整倉氣密后，對提高氣調(diào)效果，維持氣調(diào)濃度，提高空調(diào)制冷效果等方面都大有助益， 對于節(jié)能減排也有積極的意義。

5.4 方便糧情處理，有利糧食安全

在覆膜儲糧時，如遇到糧情突變，必須進(jìn)行揭膜處理，且處理好后又需再次覆膜。 相比之下，整倉密閉處理操作簡單，有利于及時處理異常糧情，對安全儲糧有利。

6 總結(jié)

針對簡易頂平房倉氣密存在的不足， 通過倉頂?shù)跄ぁγ鎾炷ず偷孛鍼VC 板材處理方式，對金屬波紋板屋蓋平房倉實施整倉氣密改造， 使倉內(nèi)整體形成一個完整的密閉空間，加上吊膜上鋪保溫棉，有效提高了金屬波紋板屋蓋平房倉的氣密隔熱效果，為此類型倉房氣密性改造提供了一種新途徑， 也為其它倉型的氣密性改造提供參考。 通過整倉氣密改造， 可達(dá)到簡化儲糧環(huán)節(jié)，降低勞動強(qiáng)度，提高空調(diào)利用率，科學(xué)儲糧智能升級，節(jié)約儲藏能耗，降低儲糧成本，方便糧情處理，有利糧食安全的效果， 在糧食儲藏行業(yè)有廣闊的應(yīng)用前景。