閑置油罐改造為糧倉的建筑專業研究

◎ 王立森

（鄭州中糧科研設計院有限公司，河南 鄭州 450053）

1 項目背景

近年來，中儲糧總公司系統加大了糧食倉儲設施的建設力度，政策性糧食的自儲比例逐步提高，但隨著“托市收購、臨時儲備”等保護農民利益的國家收儲政策的執行，糧食庫存量達到最高水平，無論從公司系統內還是整個糧食行業，都存在糧倉倉容不足的問題。目前中儲糧總公司系統內還存在一些閑置油罐，如果能改造為儲糧倉庫，既充分利用資源，又節約投資成本，且符合中儲糧總公司推進企業改革發展轉型升級的總體要求，具有十分重要的意義。

油脂是液體，糧食是散粒體，油脂接發工藝和糧食出入倉工藝、儲藏技術、設備和工藝、建筑結構等都完全不同。油罐改糧倉是一個系統工程，必須系統考慮，有目的地開展前期研究。通過調研，摸清中儲糧系統閑置油罐情況，為閑置油罐的分類處理提供決策參考依據。根據閑置油罐的實際情況，從建筑、結構、電氣、進出倉工藝、儲糧工藝等方面研究技改的安全性、經濟性、有效性、可操作性，提出技改邊界條件，制定閑置油罐改為糧庫的技術要點，以確保設施設備安全、生產安全和儲糧安全。

2 建筑研究設計依據

GB 50016-2014《建筑設計防火規范》、LS 8001-2007《糧食立筒庫設計規范》、GB 50322-2011《糧食鋼板筒倉設計規范》、GB/T 29890-2013《糧油儲藏技術規范》、國標圖集01J 925-1《壓型鋼板、夾芯板屋面及墻體建筑構造》、國標圖集07J 905-1《防火建筑構造（一）》、地方圖集CR316.1《油罐保溫》。

3 總圖改造條件

項目所在地位于中儲糧某直屬庫原有庫區內，已建成的油罐區域。庫區內已具備完善的交通、消防、供水、供電、通訊和排污等基礎設施。按照改造后總倉容計算與周邊建筑的防火間距。

將改造后的油罐作為鋼板糧食淺圓倉計算與周邊建筑的防火間距[1]。根據《建筑設計防火規范》GB 50016-2014，第3.5.4條規定，糧食淺圓倉與周邊建筑的防火間距應滿足以下條件：①當油罐改造后總倉容不大于5萬t時，與周邊其他一、二級耐火等級的建筑之間的防火間距應不小于20 m；與周邊三級耐火等級的建筑之間的防火間距應不小于25 m。②當油罐改造后總倉容大于5萬噸時，與周邊其他一、二級耐火等級的建筑之間的防火間距應不小于25 m；與周邊三級耐火等級的建筑之間的防火間距應不小于30 m，見表1[1]。

表1 糧食筒倉與其他建筑、糧食筒倉組之間的防火間距表（m）

油罐區應根據儲油量確定與周邊建筑的防火間距要求[2]，見表2。

表2 植物油加工廠附屬植物油庫與本廠建筑物、構筑物、交通線等的防火距離表（m）

通過對比兩本規范對防火間距的要求，并且為了將閑置油罐最大化改造利用，待改造庫區應根據各自的實際情況，事先與當地消防管里部門進行溝通，建議將改造后的儲備倉與周邊已建建、構筑物的最小防火間距改為15.0 m。并應取得消防部門承認的紙質文件留檔備份。

已建油罐區域應有足夠空間布置提升塔架、配電房、控制室等設施；或將原有油泵房改造為配電房或控制室。

油罐改倉之后，將增加側壁發放系統，且室內外高差為0.50~0.80 m（天津東麗庫為例），因此要求已建油罐區域應擁有足夠的空間，設置入倉坡道及硬化地面作為設備（包括但不限于：移動式皮帶機，扒谷機，谷冷機、移動風機等）操作空間。

待改造油罐區域需建有環形消防通道或有足夠空間布置環形消防通道，且新建道路與原有庫區道路應連接，并形成環路，道路凈寬度不應小于4.0 m，道路凈高度不小于4.0 m。若未設置環形消防車道，實施改造時應一并設計實施。

由于消防要求越來越嚴格，因此項目所在庫區內已建成的油罐區域，應同時滿足以上要求，才能進行改造，否則不予考慮。

根據現有庫區條件，按實際需求設置新出入口。應充分利用庫區現有地磅、一站式服務等設施，便于進出車輛檢斤化驗。

對原有庫區的綠化需保護，改造后可根據現場實際情況，設置綠化景觀。庫區綠化可改善庫區小氣候、美化環境，陶冶人的情操，提升企業形象，展示現代化糧庫的風貌。

對于改造完成后增加的倉容，需對原庫區內消防泵房及消防水池進行復核，若不滿足要求，需對原有消防泵房及消防水池進行改造，或者新建消防泵房及消防水池。

4 油罐改造建筑單體研究

4.1 建筑保溫隔熱研究

油罐傳統的保溫隔熱做法可根據遼寧工業建筑設計院編制的圖集《CR316.1油罐保溫》[3]中的做法對油罐進行保溫隔熱處理。隨著時代的發展和科技的進步，保溫隔熱材料的種類也越來越多，通過類比的方法，遵循就地取材的原則，優先采用當地材料的預制板、塊、氈，不用散狀的保溫材料，選擇合適的保溫隔熱材料。本研究擬采用硬泡聚氨酯，玻璃棉，成品保溫一體板，憎水型巖棉保溫板等隔熱材料。

4.1.1 罐壁保溫[3]

結構加固施工完成，即可進行保溫安裝。外表面保溫層采用憎水巖棉板，本工程采用厚度為兩層50 mm（根據地域不同采用不同厚度保溫板），最后鋪上金屬壓型鋼板作為保護層。①罐壁清理干凈,做好防腐防銹處理。②分別將A型保溫釘(螺釘)、B型保溫釘（直釘）垂直焊于罐壁上(橫向間距455 mm，縱向間距465 mm,交替焊接)。③沿罐壁圓周焊接100 mm寬，5 mm厚鋼板支撐托板，縱向間距3000 mm。④沿罐壁鋪裝第一層50 mm厚憎水巖棉板，保證接縫橫平豎直，拼縫不得大于5 mm（鋪設時每塊保溫材料應至少有四處掛在保溫釘上）。⑤錯縫鋪裝第二層50 mm厚憎水巖棉板，保證接縫橫平豎直，拼縫不得大于5 mm（鋪設時每塊保溫材料應至少有四處掛在保溫釘上）。⑥鋪裝一層孔徑為25 mm ×25 mm，直徑0.8 mm鍍鋅鐵絲網（鐵絲網裹在保溫層外，縱橫對接縫處,用網邊鐵絲互相打緊）。⑦在A型保溫釘之間，采用14號鍍鋅鐵絲捆扎牢固，形成鐵絲網，保證固定效果；鋪裝1000 mm ×2000 mm ×0.5 mm鍍鋅鐵皮保護層（或0.5 mm厚成品鍍鋁鋅彩鋼板）。

4.1.2 罐頂保溫

增加進糧口、測溫孔等儲罐頂部改造措施完成后，在罐頂鋼板粘貼100 mm厚巖棉卷氈，保證憎水巖棉板與罐頂緊密貼合。

4.1.3 注意事項

保溫層鋪設按照自下而上的順序進行。有坡度的管線應自坡度由低自高進行鋪設。憎水巖棉板敷設時應錯縫200 mm以上。施工時，將憎水巖棉板平鋪在外壁上，并且保證接縫橫平豎直，拼縫不得大于5 mm。鋪設時，應掛在保溫釘上，并用鐵絲捆扎牢固，形成鐵絲網，保證固定效果。再用圓鋼釘折彎扳手將其彎曲（不可徒手彎曲，從而造成鋼釘根部彎曲形成洞穴，降低保溫作用）。外保護板裝好后應不透水，耐風雨侵襲。所有鉻牌不得遮蓋，應將鉻牌周圍的保溫層切割成喇叭形開口，開口處應密封規整。施工做法可參考圖集CR 316.1《油罐保溫》[3]。

4.2 建筑防水研究

油罐本身的防水性，密閉性良好，本次改造防水方案主要針對薄弱環節進行設計說明，主要為罐底、罐壁、罐頂的開洞處理，及倉頂房的防水要點。

4.2.1 罐底處理

（1）罐底找平處理。各個實施改造的庫點應根據油罐罐底的實際情況，考慮是否需要做鋼筋混凝土找平層，罐底坡度較大時，不便于安裝通風地籠，此時需要做150 mm（最薄處）厚的鋼筋混凝土找平層，鋼筋與罐底鋼板焊接。罐底坡度較小時可不做。

（2）罐底吸油坑處理。C20混凝土填充，并振搗密實，混凝土凝固后，面層采用與罐底鋼板同樣規格厚度的鋼板焊平，焊縫打磨平整光滑。

（3）倉門口處罐底鋼板切割后處理。倉門口處應根據結構專業加固要求及先嘗試后空間要求，對原油罐罐底鋼板進行切割。切割后取出填充物，進行結構加固處理，完成后將取出的填充物進行回填，回填至罐底標高以下300 mm處，夯搗密實，壓實系數不小于0.95（具體要求結構確定）；C20混凝土填充剩余部分，并振搗密實。混凝土凝固后，將切割下來的鋼板，按照現場施工后的實際情況進行切割，并與罐底鋼板焊平，焊縫打磨平整光滑不能影響擋糧門開閉。

4.2.2 罐壁處理

（1）地籠通風口及發糧口的處理。應根據工藝設備圖紙要求，在罐壁上確定洞口位置，切割洞口時不可出現尖角、銳角，轉折處均應采用圓角過渡。將成品通風口鋼套筒與罐壁焊接，罐壁內、外兩側加焊一定尺寸（按結構要求）的鋼板，對通風口進行加固，且應保證滿焊，焊縫打磨平整光滑，確保改造后罐體內部的氣密性和防水性。

（2）進倉門的處理。改造后作為鋼板儲備倉使用，倉下部需設置一個2500 mm ×2500 mm的進倉門，此門由弧形鋼板擋糧門、塑料密封系統、糧倉專用保溫密閉門三部分組成。首先根據結構專業及設備專業圖紙在倉壁確定門洞位置，按要求的尺寸切割罐壁鋼板，切割洞口時不可出現尖角、銳角，轉折處均應采用圓角過渡。按結構要求設置鋼柱、鋼筋，并澆筑混凝土，做好企口及預埋。按要求裝配鋼制擋糧板，設置成品塑料密封槽，在最外面裝配糧倉專用保溫密閉門。

（3）隧道出糧口。根據結構專業及設備專業圖紙在倉壁確定門洞位置，按要求的尺寸切割罐壁鋼板，切割洞口時不可出現尖角、銳角，轉折處均應采用圓角過渡。將預制好的出糧隧道移動至倉內固定好，隧道口與罐壁連接處根據結構要求進行焊接或澆筑混凝土。

4.2.3 罐頂處理

應根據工藝設備圖紙要求，在罐頂上確定機械通風口、自然通風口、環流熏蒸口、糧情監測設備孔（包括測溫孔、料位孔、RTU孔）、查糧人孔的位置，然后對罐頂鋼板進行切割，需要對洞口進行加固處理的，按結構要求進行加固處理，各處洞口焊接鋼套筒、鋼套管時應保證滿焊，且焊縫打磨平整光滑，確保改造后罐體內部的氣密性和防水性。各處洞口處理完成后，鋪裝保溫層，然后鋪裝防水保護層。

4.2.4 倉頂房處理

（1）倉頂房采用單層0.6 mm厚成品鍍鋅壓型鋼板墻板維護，及7處600 mm寬×900 mm高不銹鋼框鋼化玻璃葉片防飄雨百葉窗，能夠同時滿足采光及通風要求；設置1處900 mm寬×2000 mm高成品鋼制平開防盜門。

（2）倉頂房屋面滿鋪2.0 mm厚鍍鋅鋼板，檐口處焊接一圈300 mm寬×400 mm深0.8 mm厚鋼板檐溝，鋼板檐溝按結構要求進行加固處理。每個罐體應根據直徑大小不同設置4~6根雨水管，雨水管材質應根據項目所在地的習慣做法確定。建議南方地區采用直徑100 mm的PVC排水管，北方地區采用直徑150 mm的鑄鐵排水管。

（3）倉頂房屋面上設置兩處500型不銹鋼材質成品無動力通風帽。

（4）沿坡屋面設置一部凈寬800的鋼制檢修梯。

（5）屋面進糧孔處，沿1.50 m半徑圓周布置一圈鋼欄桿，欄桿高度不應小于1.20 m，且欄桿底部焊接一圈100 mm高0.5 mm厚鋼護板。屋面檢修時必須采取安全措施。

4.3 對改造后出糧方式的研究

對于改造后倉內糧食的出倉問題，曾提過多種方案進行討論，包括隧道出糧、絞龍出糧、罐壁發放出糧、清倉機儲糧等方案。但不論采用什么出糧方式，必須保證中心出糧，不能出現偏載。考慮到施工難度、出倉效率、糧食破碎、偏載、設備成本、冷橋、熱橋等多方面因素，最終確定采用鋼筋混凝土隧道結合側壁發放及人工清倉的出糧方式。

按照結構專業及設備專業要求的斷面尺寸及做法，分段預制鋼筋混凝土隧道，兩端隧道的接口預制成套管樣式，隧道在倉內拼接后采用環保、無毒的建筑密封膏進行密封處理。預制隧道上預留的鋼板應與罐底鋼板焊牢；預留的鋼筋接頭應與罐底鋼筋混凝土找平地面中的鋼筋網鏈接，然后澆筑混凝土，保證隧道不會在倉內移動。

根據防爆設計要求，隧道口不做密封處理，設置成品不銹鋼柵欄門，防止有人員進入隧道內誤操作。根據待改造庫區所處地理位置，具體分析是否需要在隧道內部設置30厚石墨聚苯板（或其他A級燃燒等級的保溫材料）保溫。保溫材料采用錨栓固定至鋼筋混凝土隧道內壁。

4.4 新建糧食提升設施研究

本次改造工程需要新建設一座糧食提升設施，綜合考慮施工難度、施工周期、土建投資、改造實施方意見等各方面因素；決定建設開敞式鋼框架糧食提升設施--提升塔架。各個實施改造的庫點單位，需要建設提升塔架的數量及提升塔架的具體高度，應結合實際情況及實施改造方的意見進行設計，并且具體問題具體分析，不能一概而論。

需在提升塔架內設置一部45°斜鋼梯，鋼梯凈寬度不小于0.90 m，同時與改造后的倉頂房連接，方便庫里的工作人員日常工作，以及對設備的保養維護。鋼梯應按照國標圖集15J401《鋼梯》標準執行。

4.5 對儲罐區原有建筑的改造利用研究

在實施改造設計時應充分考慮對于儲罐區已建的附屬設施的改造利用，如油泵房、發油平臺等。由于油罐改糧倉后，相應需增加電氣控制系統，需要各專業配合完成土建設計，可利用油泵房進行改造，改造為配電室、控制室等。

早前設計的油泵房多為下沉式，也有正常地坪的，應具體問題具體對待。

對于正常地坪的油泵房，需要拆除內部設備，并按照電氣專業的要求設置電纜溝及電氣設備基礎，若電氣專業未要求設置電纜溝，則不需要設置。按照電氣專業要求在墻面適當位置增加電纜橋架洞口；按照暖通專業要求在墻面適當位置增加風機通風洞口。

對于下沉式油泵房，則應根據電氣專業要求局部設置鋼板樓面或疊合板樓面，將室內分為上下兩層，地下部分可作為電纜夾層使用。樓板及墻面按相關專業的要求，設置相應的洞口。

油罐區改成糧倉后的，消防間距要求范圍內的其他建筑物，應及時予以拆除處理，必須滿足消防防火間距的要求。