糧倉噴涂硬泡聚氨酯對氣密性影響的研究

鄭頌，林玉輝，黃曉 ，趙恢發，范存瞻

（1.福建省儲備糧管理有限公司長樂直屬庫，福建 福州 350003；2.福建省糧油科學技術研究所有限公司，福建 福州350002）

糧食倉庫氣密性決定了糧食在保管過程中熏蒸殺蟲和充氮氣調的效果[1,2]。福建省儲備糧管理公司長樂直屬庫始建于2012年，2014年投入使用，全部為新型高大平房倉型。由于投入使用年限較長，加上周邊港區和工礦企業施工，近年來庫內倉房氣密性逐年下降，部分未改造倉房的氣密性半衰期不足40 s，直接影響熏蒸殺蟲和充氮氣調的效果，甚至出現磷化鋁熏蒸殺蟲不徹底情況。在對糧食進行充氮氣調保管時，由于氮氣逃逸，為保持氮氣濃度，不得不采取反復制氮和充氮的辦法，從而導致單倉保管成本上升。

夏露等人[3]采用聚氨酯保溫板，改造提升倉庫的隔熱和氣密性，起到了良好的效果。綜合考慮施工便利性和改造效果，實驗采用硬泡聚氨酯現場發泡的方法對福建省儲備糧管理公司長樂直屬庫25號倉內墻進行噴涂改造，通過實際施工對比和測試結果對比，發現硬泡聚氨酯現場發泡的方法施工便利，改造后倉庫的隔熱和氣密性都達到了良好的效果。

1 材料基本情況

1.1 試驗倉房

試驗倉房選擇長樂直屬庫25號倉，對比倉為本庫26號倉。兩倉均為2014年投入使用，兩倉倉型、門窗、工藝孔洞等完全相同，見表1。

表1 供試倉房基本情況

1.2 試驗材料和儀器

硬泡聚氨酯，美國格拉斯公司生產，是一種集防水、保溫隔熱于一體的新型材料，主要是由多元醇與異氰酸酯兩組份液體原料組成；硬泡聚氨酯噴涂設備，美國生產；離心風機，安徽生產；U型壓力計，安徽生產。

2 現場噴涂硬泡聚氨酯流程及方法

⑴ 內墻鏟除油漆涂料面：在試驗倉25號存糧輪換出庫后，根據試驗方案，對倉內四周墻壁原有膩子粉和油漆涂料實施鏟除。

⑵ 砂漿找平：在確保倉內墻面無松軟表面后，對清理干凈的所有墻面進行砂漿找平，水泥砂配合比為：1∶2.5，找平厚度為14 mm。自然風干。

⑶ 打釘：為防止后期噴涂的硬泡聚氨酯與墻體發生脫離或出現空鼓情況，增強硬泡聚氨酯與墻體的結合力，砂漿找平后，在倉內四周表面均勻打入鋼釘。鋼釘長50 mm，按10顆/m2的密度打入約30 mm，外露長度約20 mm。

⑷ 噴涂硬泡聚氨酯：噴涂厚度為30 mm。實驗中要求噴涂后成型的聚氨酯閉孔率≥95%、壓縮性能≥200 kPa、干密度≥45 kg/m3、表觀密度≥35 kg/m3、吸水率≤3%，燃燒性能符合C級以上標準。

⑸ 掛增強網：全面噴涂后掛耐堿玻纖網格布，為下一步硬泡聚氨酯表面抹砂漿做基礎準備。

⑹ 抹抗裂防水砂漿：涂抹3JXⅡQ抗裂硅質防水砂漿，厚度為5 mm。此項施工的目的是防止存糧時硬泡聚氨酯接觸面糧食結露霉變，并增加表面硬度。

3 實驗結果

3.1 倉房壓力半衰期

施工結束后20 d，我們對試驗倉和對比倉的倉房壓力半衰期進行測定，測定采用正壓衰減法測定試驗倉和對照倉的倉房氣密性，采用風機向倉內充氣，使倉內壓力高于室外500 Pa以上，并記錄倉內壓力從500 Pa衰減至250 Pa的時間，即為倉房的壓力半衰期，取3次測定的平均值為測定最終數值，見表2。

表2 供試倉房壓力半衰期變化情況

3.2 熏蒸殺蟲效果比較

糧庫保管糧食一般周期為3年。試驗倉25號倉庫已配備了空調，糧食可以準低溫保管，同時已具備充入氮氣進行氣體調節保管糧食的條件。為了更好地穩定糧情，秋季小麥入庫時實施了一次磷化鋁熏蒸殺蟲，熏蒸磷化氫氣體濃度保持350 mL/m3的天數為35 d。而對比倉26號倉熏蒸磷化氫氣體濃度保持350 mL/m3的天數僅28 d，見表3。

表3 供試倉房熏蒸殺蟲效果比較表

3.3 充氮氣調期間氮氣濃度保持效果比較

試驗倉和對比倉在改造前，充氮氣調期間氮氣濃度保持98%以上天數約9 d，25號倉經過改造后在保管小麥期間氮氣濃度保持98%以上天數約21 d，比未經過改造倉房多12 d。氣調儲糧期間氮氣濃度得到保障，節約了補充氮氣所需的電能，達到綠色儲糧效果，見表4。

表4 供試倉房充氮氣調氮氣濃度保持效果比較表

4 小結和探討

4.1 關于改造費用和效益

改造后倉庫的倉房密閉性明顯提高，可以滿足安全儲糧的密閉性要求。25號倉改造總共投入135萬元，按儲存小麥4650 t計，當年費用分攤為29元/t。但由于改造后倉庫氣密性和隔熱性能均大幅度提高，儲存的儲備糧可有效延緩劣變，可以節省儲備糧的輪換差價開支。如果保管小麥，每3年輪換一次的輪換差價可節省60元/t，折合每年可節省20元/t；如果保管稻谷，每3年輪換一次的輪換差價可節省120元/t，折合每年可節省40元/t。改造后的硬泡聚氨酯墻面設計使用年限為8年，因此，改造的經濟效益和社會效益都相當可觀。

4.2 關于工藝孔洞等的氣密性問題

因保管糧食時通風和熏蒸殺蟲需要，需要開挖50 mm左右環流熏蒸管、測溫電纜及各種動力管線口等孔，必須處理干凈后再噴涂聚氨酯，確保氣密性改造效果；而軸流風機口、自然通風口則采取加做可開關的密閉罩或直接在外口做上盲板，可裝可卸也很實用。為避免墻體下部墻角漏氣，噴涂硬泡聚氨酯時，應向倉內地面延伸至地角外50 cm。

4.3 改造后倉內隔熱保溫效果也得到顯著提升

由于噴涂聚氨酯后，墻體的導熱性能大幅降低，改造后倉內糧食溫度比未改造低2 ℃左右。同時，倉房不再發現滲漏及糧食結露掛壁現象，大大提升儲糧安全。

4.4 關于施工和驗收的細節問題

噴涂硬泡聚氨酯后，應先進行噴涂效果檢測，測試合格后，方可進行防護層施工。噴涂發泡聚氨酯表面應平整，最大噴涂波紋應小于 5 mm，而且不應有起鼓、斷裂、脫皮現象。